CN203579054U - 一种可穿过机头装配的焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可穿过机头装配的焊接装置，包括：底座机架、前置底架、侧面立架、上位机、转动电机、减速器、支撑架子、齿轮转动副、转接盘、三爪卡盘、机头、Z向行走机构、焊机。本实用新型可以实现管类结构或者筒类结构环缝的自动化焊接，特别是对于极长管类或者筒类结构焊接时，可以有效解决极长工件焊接，焊缝距离端头距离较远时，采用一般的装恰方式难以解决的工件圆跳动、抖动等问题，达到使用简单、质量稳定的效果，满足批量化生产需要。
Description
技术领域
本实用新型属于焊接工艺设备领域，特别涉及一种可穿过机头装配的焊接装置。
背景技术
在航空、航天领域，存在大量的极长管类或者筒类结构单元，这些单元大部分都要通过焊接工艺形成产品。目前的焊接手段主要为手工焊接，随着航天产品产能不断提升，手工焊接效率低下，焊接质量受人为因素影响较大的不足越来越明显，已经不能够适用于高产能、高质量产品的焊接需要。
采用自动化焊接替代传统的工艺方式是焊接行业发展的趋势，但同时带来了设备针对性强、工艺要求严格的不足，航空、航天产品结构复杂，尺寸多样化，采用自动化焊接往往需要采取多种专机，成本较大，并且每套专机的使用方式不同，针对每套***需要展开不同的培训，限制了其通用性。
如航天产品中的管类或者筒类组件，采用自动化焊接，往往是一段固定于旋转电机上，工件随着电机旋转实现变位。如遇工件长度尺寸极长，焊缝位置离端头距离较远时，往往工件底部采用加以辅助支撑托架来固定的方法。这种做法可以防止工件下垂，但对于由于装配精度较差带来的转动圆跳动、焊缝抖动等问题则无法解决。为了满足一定的圆跳动要求，避免焊接时焊缝抖动，使用这种设备来操作，装夹工件时，需要较长时间来对工件端头及辅助支撑托架进行调整，效率十分低下。另外由于在使用过程中，工装断续加热冷却，精度下降，质量稳定性不高，难以满足大批量管类或者筒类组件的焊接任务。
实用新型内容
本实用新型解决的问题是现有的焊接装置在工件长度尺寸极长，焊缝位置离端头距离较远时，转动圆跳动、焊缝抖动等问题无法解决。为解决所述问题，本发明提供一种可穿过机头装配的焊接装置。
本发明提供的可穿过机头装配的焊接装置包括：底座机架、前置底架、侧面立架、上位机、转动电机、减速器、支撑架子、齿轮转动副、转接盘、三爪卡盘、机头、Z向行走机构、焊机；所述转动电机位于所述底座机架上部，由所述上位机输出变量带动所述转动电机，实现转动速度调节；所述转动电机连接减速器，所述减速器外接所述齿轮转动副，主、从动轮齿轮耦合连接，从动轮内部螺接中空滚动的轴承，所述轴承内圈与支撑架子通过螺栓相连接，支撑架子位于底座机架上部，与底座机架通过螺栓连接，支撑架子上半部分为内孔圆，轴承外圈与转动盘以螺栓连接，带动转动盘转动，转动盘与三爪卡盘通过螺栓进行连接，转动盘中心为一孔洞；三爪卡盘外接橡胶木；上位机给予焊机程序控制信号；
侧面立架位于前置底架上部侧面，侧面立架顶部旁侧接有行走槽，行走槽上部开有长方体凹槽，Z向行走机构放置于所述凹槽内；Z向行走机构主要由轴承板、丝杠、手轮、滑板组成，轴承板固定侧面立架顶部凹槽内部两端，丝杠穿过轴承板与手轮连接，通过两端手轮转动沿着Z向行进，机头通过机头上的底板与Z向行走机构上的滑板相连。
进一步，从动轮内部滚动轴承内圈、支撑架子上半部分内孔圆、转动盘中心孔洞为同轴设计，孔径大小根据所焊接管路外径尺寸定，比所焊工件外径大2mm~4mm，外接橡胶木通过螺纹与卡爪连接。橡胶木内径与所装恰管路外径向匹配。橡胶木厚度选为20mm~700mm。
进一步，侧面立架顶部开有长方体凹槽与Z向行走机构滑板为间隙配合，凹槽两端为开放式结构，轴承板与凹槽两端通过焊接方式连为整体；Z向行走机构丝杠长度为1m~4m。
进一步，底座机架、前置底架、侧面立架分别由矩形管组焊组成，底座机架高度为0.1m~0.5m，支撑架子高度为0.2~1m，前置底架与侧面立架为螺接连接方式，侧面立架高度可根据工件尺寸定义，Z向行走机构中滑板顶部开有定位孔；机头与滑板以定位孔定位，通过螺钉连接。
本实用新型的优点包括：
可通过调整从动轮内部轴承内圈、支撑架子上半部分内孔圆的规格，以适合不同直径，不同长度，不同材料的管结构或者筒类结构的环缝焊接；用以实现不同长度、不同管径、不同厚度管路环缝柔性自动化焊接，并且可以实现转动面与焊接面较短距离的装配。
可实现管类结构或者筒类结构环缝的自动化焊接，特别是对于极长管类或者筒类结构焊接时，可以有效解决极长工件焊接，焊缝距离端头距离较远时，采用一般的装恰方式难以解决的工件圆跳动、抖动等问题，达到使用简单、质量稳定的效果，满足批量化生产需要。
附图说明
图1是本实用新型提供的一种可穿过机头装配的焊接装置的结构示意图；
图2是本实用新型Z向行走机构结构示意图。
其中： 1为底座机架、2为转动电机、3为减速器、4为齿轮转动副、5为转动盘、6为三爪卡盘、7为前置底架、8为行走槽、9为机头、10为Z向行走机构、11为支撑架子、12为上位机、13为橡胶木、15为中空滚动轴承、16为侧面立架、17为焊机、18为轴承板、19为丝杠、20为手轮、21为滑板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的作详细说明。
本实用新型优选实施例提供的可穿过机头装配的焊接装置，可实现管类结构或者筒类结构环缝的自动化焊接，特别是对于极长管类或者筒类结构焊接时，可以有效解决极长工件焊接，焊缝距离端头距离较远时，采用一般的装恰方式难以解决的工件圆跳动、抖动等问题，结合少数辅助托架，即可满足常规长度管路或者筒类零件的组焊，又可满足极长类管类或者筒类零件的组焊，达到使用简单、质量稳定的效果，满足批量化生产需要。
结合参考图1和图2，本实施例中提供了一种用于长度为5m的1mm厚的φ52的直管类环缝对接焊缝的制作的焊接设备，本实施例之一种端头可深入装配的环缝对接结构焊接装置包括：底座机架1、转动电机2、减速器3、齿轮转动副4、转动盘5、三爪卡盘6、前置底架7、行走槽8、机头9、Z向行走机构10、支撑架子11、上位机12、橡胶木13、中空滚动轴承15、侧面立架16、焊机17、轴承板18、丝杠19、手轮20、滑板21，其中：
底座机架1高度为0.3m，底座机架1、前置底架7、侧面立架16分别由50mm×50mm矩形管组焊组成，前置底架7位于底座机架1前面，转动电机2位于底座机架1上部中心处，由上位机12输出变量带动转动电机2，转动电机2连接减速器3，减速器3外接一齿轮转动副4，通过上位机11输出频率控制转速，最终齿轮副转动速度为0.5r/min~20r/min，支撑架子11上半部分内孔圆内径为52mm，轴承外圈与转动盘以螺栓连接，轴承内圈直径为为52mm，带动转动盘转动，转动盘与三爪卡盘6通过螺栓进行连接，转动盘中心为一孔洞。卡爪外接橡胶木13。橡胶木13厚度选为150mm。焊枪位于机头上，焊机程序时序控制由上位机给予型号控制。
转动盘5及三爪卡盘6从前板孔洞伸出。侧面立架16位于前置底架7上部侧面，高度为1.5m，顶部旁侧有行走槽8，行走槽8上部开有长方体凹槽，尺寸为60mm×60mm×1500mm，其中为Z向行走机构10。轴承板18尺寸为60mm×60mm，通过底部螺钉固定侧面立架16顶部凹槽内部两端，丝杠19穿过轴承板18与手轮20连接，采用双滑板21，面尺寸为50mm×50mm，间距为400mm，上部开有M8的螺纹孔，机头9通过机头上的底板与Z向行走机构上的滑板21相连。
保护盖体覆在以上设备之上，所述由顶板、侧板、前板、后板、装配筒组成，装配筒位于后板上，与后板上同直径的孔洞相连接，待焊接环缝工件可从其中通过。前板上开有孔洞，三爪卡盘从中伸出，卡爪外接橡胶木。
侧面立架16位于前置底架7上部侧面，侧面立架16顶部旁侧接有行走槽，行走槽上部开有长方体凹槽，Z向行走机构10放置于所述凹槽内。Z向行走机构10主要由轴承板18、丝杠19、手轮20、滑板21组成，轴承板18固定侧面立架16顶部凹槽内部两端，丝杠19穿过轴承板18与手轮20连接，通过两端手轮20转动沿着Z向行进， 机头通过机头上的底板与Z向行走机构10上的滑板相连。滑板上部分有定位孔，有利于扩展。
三爪卡盘外接橡胶木，通过螺纹与卡爪连接。橡胶木内径与所装配管路外径向匹配。
侧面立架16顶部开有长方体凹槽与Z向行走机构10滑板为间隙配合，凹槽两端为开放式结构，轴承板18与凹槽两端通过焊接方式连为整体。
需要说明的是，本文只是对本实用新型所提供的技术方案进行了示意性地解释与说明，对本实用新型的任何修改和替换都属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种可穿过机头装配的焊接装置，其特征在于，包括：底座机架、前置底架、侧面立架、上位机、转动电机、减速器、支撑架子、齿轮转动副、转接盘、三爪卡盘、机头、Z向行走机构、焊机；所述转动电机位于所述底座机架上部，由所述上位机输出变量带动所述转动电机，实现转动速度调节；所述转动电机连接减速器，所述减速器外接所述齿轮转动副，从动轮内部螺接中空滚动的轴承，所述轴承内圈与支撑架子通过螺栓相连接，支撑架子位于底座机架上部，与底座机架通过螺栓连接，支撑架子上半部分为内孔圆，轴承外圈与转动盘以螺栓连接，带动转动盘转动，转动盘与三爪卡盘通过螺栓进行连接，转动盘中心为一孔洞；三爪卡盘外接橡胶木；上位机给予焊机程序控制信号；
侧面立架位于前置底架上部侧面，侧面立架顶部旁侧接有行走槽，行走槽上部开有长方体凹槽，Z向行走机构放置于所述凹槽内；Z向行走机构主要由轴承板、丝杠、手轮、滑板组成，轴承板固定侧面立架顶部凹槽内部两端，丝杠穿过轴承板与手轮连接，通过两端手轮转动沿着Z向行进，机头通过机头上的底板与Z向行走机构上的滑板相连。
2.根据权利要求1所述的一种可穿过机头装配的焊接装置，其特征在于：从动轮内部滚动轴承内圈、支撑架子上半部分内孔圆、转动盘中心孔洞为同轴设计，孔径大小根据所焊接管路外径尺寸定，比所焊工件外径大2mm~4mm，外接橡胶木通过螺纹与卡爪连接；橡胶木内径与所装恰管路外径向匹配；橡胶木厚度选为20mm~700mm。
3.根据权利要求1所述的一种可穿过机头装配的焊接装置，其特征在于：侧面立架顶部开有长方体凹槽与Z向行走机构滑板为间隙配合，凹槽两端为开放式结构，轴承板与凹槽两端通过焊接方式连为整体；Z向行走机构丝杠长度为1m~4m。
4.根据权利要求1所述的一种可穿过机头装配的焊接装置，其特征在于：底座机架、前置底架、侧面立架分别由矩形管组焊组成，底座机架高度为0.1m~0.5m，支撑架子高度为0.2~1m，前置底架与侧面立架为螺接连接方式，侧面立架高度可根据工件尺寸定义，Z向行走机构中滑板顶部开有定位孔；机头与滑板以定位孔定位，通过螺钉连接。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107363408A (zh) * | 2017-09-05 | 2017-11-21 | 上海航天精密机械研究所 | 一种导弹高强钢壳体环缝激光电弧复合焊接设备 |
| CN111906716A (zh) * | 2019-05-10 | 2020-11-10 | 天津市潞沅涂塑钢管有限公司 | 一种热浸塑钢管的连接装置 |
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- 2013-10-23 CN CN201320653333.5U patent/CN203579054U/zh not_active Expired - Lifetime
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