能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質量的焊接裝置製造方法
2023-07-28 04:12:56 2
能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質量的焊接裝置製造方法
【專利摘要】一種能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質量的焊接裝置，其特徵是它主要由焊接裝置和矯正裝置組成，所述的焊接裝置包括底座（1）、立柱（2）、橫梁（3）、主軸箱（4）、圓筒工作檯（5）、機械手（6）、電機（7）和攪拌頭（8），所述底座（1）的兩側各設有一個立柱（2），橫梁（3）的兩端分別安裝在兩根立柱（2）上並能沿立柱（2）上；主軸箱（4）安裝在橫梁（3）上，攪拌頭（8）與主軸箱（4）的輸出軸相連，主軸箱（4）上安裝有與液化氣工作站（13）相連的焊接預熱噴嘴，待焊接的兩件工件分別由對應的機械手（6）夾持；所述的矯正裝置主要由矯正主軸箱（19）、矯正錘頭（20）、矯正圓筒工作檯（21）和矯正電機（22）組成。本發明可實現圓周焊縫的同軸性，確保焊縫的焊接質量，且能提高圓周焊縫焊接效率。
【專利說明】能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質量的焊接裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種焊接裝置，尤其是一種焊接不同直徑的圓周焊縫，其焊接可實現圓周焊縫的同軸性，確保焊縫的焊接質量，且能提高圓周焊縫焊接效率的摩擦焊接裝置，具體地說是一種能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質量的焊接裝置。
【背景技術】
[0002]傳統的焊接方法焊接圓筒體結構焊接較為方便，但焊接質量卻得不到保證。目前機械市場上關於圓筒體的焊接件又很多，如鍋爐體、火箭筒、飛彈筒等工件，要想獲得高質量的圓筒焊接件，就必須採用先進焊接方法，即目前大家公認的攪拌摩擦焊接方法，但攪拌摩擦焊接目前進行圓筒焊接的設備較少，雖市場有一兩臺焊接圓筒的攪拌摩擦焊接設備，但是其焊接設備笨重，焊接直徑有限，且焊接的圓周焊縫同軸性較差，往往需要後續人工矯正才能保證筒體的圓周性。基於上述原因，設計出一種即可快速焊接圓周焊縫，且圓周焊縫直徑大小還可改變，又可實現焊縫圓周性的快速矯正，能實現高效焊接、高效矯正的精確攪拌摩擦焊接圓周焊縫的焊接裝置是當務之急。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對現有的圓周焊接質量不高，效率低的問題，設計一種既能保證圓周焊縫焊接的效率又提高了圓周焊縫焊接質量的能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質量的焊接裝置。
[0004]本發明的技術方案是:
一種能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質量的焊接裝置，其特徵是它主要由焊接裝置和矯正裝置組成，所述的焊接裝置包括底座1、立柱2、橫梁3、主軸箱4、圓筒工作檯5、機械手6、電機7和攪拌頭8，所述底座I的兩側各設有一個立柱2，橫梁3的兩端分別安裝在兩根立柱2上並能沿立柱2上的導軌上下移動；主軸箱4安裝在橫梁3上並能沿橫梁3上的導軌作水平移動，攪拌頭8與主軸箱4的輸出軸相連並在輸出軸的帶動下進行摩擦焊，主軸箱4上安裝有焊接時點火對焊接工件前端進行預熱以便提高焊縫質量的焊接預熱噴嘴，噴嘴通過軟管14與液化氣工作站13相連；待焊接的兩件工件分別由對應的機械手6夾持，機械手6安裝在對應的立柱2上並由電機7驅動；所述的矯正裝置主要由矯正主軸箱19、矯正錘頭20、矯正圓筒工作檯21和矯正電機22組成，焊接後的圓筒工件安裝在矯正圓筒工作檯21上並由矯正電機22驅動，矯正主軸箱19安裝在矯正圓筒工作檯21上部，矯正錘頭20由矯正主軸箱19驅動對焊接部位進行錘擊矯正，在矯正主軸箱19上與矯正錘頭20相配的位置處安裝有矯正燃氣噴嘴以便在矯正錘頭工作過程中對點燃矯正燃氣噴嘴中的燃氣對焊縫進行加熱提高塑性，保證錘擊質量，所述的矯正燃氣噴嘴通過氣管15與液化氣工作站13相連。
[0005]所述的底座I和立柱2為整體結構件。
[0006]所述的橫梁3在立柱2上的位置通過傳感器12檢測反饋到控制器9中，控制器控制橫梁3在立柱2上的位置。
[0007]所述的主軸箱4在橫梁3上的位置通過傳感器11檢測反饋到控制器9中，控制器控制橫梁3在橫梁3上的位置。
[0008]所述的矯正主軸箱19上安裝有檢測控制矯正錘頭20擊打頻率的傳感器23。
[0009]所述的機械手6的前端機械爪主要由機械手長銷6-1、機械手短銷6-2和擋塊6_3組成；所述的圓筒工作檯5主要由圓筒工作檯側板5-1、小孔5-2和圓筒工作檯筒體5-3組成，小孔5-2的數量與機械手6的前端機械爪數量一致，並與焊接筒體直徑有關，直徑大時，小孔多，機械爪較多，直徑較小則反之，當圓筒工作檯5放置到位後，機械手長銷6-1插入小孔5-2中，然後通過液壓系統工作站16和油管17作用伸出機械手短銷6-2並通過旋轉擋塊6-3使其與機械短銷6-2垂直，最後收縮機械手短銷6-2至機械手長銷6-1中，擋塊6_3便牢牢貼緊圓筒工作檯側板5-1起固定圓筒工作檯5的作用；焊接時通過控制電機7轉速就可以實現圓筒工作檯5轉速，焊接工件套裝定位在圓筒工作檯5上並同步旋轉進而實現圓周焊接。
[0010]所述的矯正圓筒工作檯21其主要由筒體21-1、心軸21-2、聯軸器21_3、液壓立柱21-4 (其數量與焊接筒體長度有關)組成，當焊接工件裝在矯正圓筒工作檯21上時，通過心軸21-2 —端與通過油管18與液壓系統工作站16連接並將液壓油加入到每個液壓立柱21-4上，確保每個液壓立柱21-4上升的高度一致，這樣可確保焊接圓筒的圓周性；另外心軸21-2 —端與聯軸器21-3連接，聯軸器21-3 —端與矯正電機22連接，通過控制矯正電機22轉速即可控制矯正圓筒工作檯21的轉速。
[0011]本發明的有益效果:
本發明能實現高效焊接、高效矯正的精確攪拌摩擦焊接圓周焊縫的焊接，本發明主要針對圓周筒體焊接的，是一款應用性很強的焊接設備，因此，此設備具有廣泛的應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明的焊接裝置系統組成結構示意圖。
[0013]圖2是本發明的圓筒工作檯結構示意圖。
[0014]圖3本發明的機械手的結構示意圖。
[0015]圖4是本發明的矯正圓筒工作檯的結構示意圖。
[0016]圖中:1為底座、2為立柱、3為橫梁、4為主軸箱、5為圓筒工作檯、6為機械手、7為電機、8為攪拌頭、9為控制器、10為電腦、11為傳感器、12為傳感器、13為液化氣工作站、14為軟管、15為氣管、16為液壓系統工作站、17為油管、18為油管、19為矯正主軸箱、20為矯正錘頭、21為矯正圓筒工作檯、22為矯正電機，23為傳感器。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。
[0018]如圖1-4所示。
[0019]一種能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質量的焊接裝置，它包括焊接裝置和矯正裝置，圖1中左側為焊接裝置，右側為矯正裝置。所述的焊接裝置包括底座1、立柱2、橫梁
3、主軸箱4、圓筒工作檯5、機械手6、電機7和攪拌頭8，所述底座I的兩側各設有一個立柱2，橫梁3的兩端分別安裝在兩根立柱2上並能沿立柱2上的導軌上下移動；主軸箱4安裝在橫梁3上並能沿橫梁3上的導軌作水平移動，攪拌頭8與主軸箱4的輸出軸相連並在輸出軸的帶動下進行摩擦焊，主軸箱4上安裝有焊接時點火對焊接工件前端進行預熱以便提高焊縫質量的焊接預熱噴嘴，噴嘴通過軟管14與液化氣工作站13相連；待焊接的兩件工件分別由對應的機械手6夾持，機械手6安裝在對應的立柱2上並由電機7驅動；所述的矯正裝置主要由矯正主軸箱19、矯正錘頭20、矯正圓筒工作檯21和矯正電機22組成，焊接後的圓筒工件安裝在矯正圓筒工作檯21上並由矯正電機22驅動，矯正主軸箱19安裝在矯正圓筒工作檯21上部，矯正錘頭20由矯正主軸箱19驅動對焊接部位進行錘擊矯正，在矯正主軸箱19上與矯正錘頭20相配的位置處安裝有矯正燃氣噴嘴以便在矯正錘頭工作過程中對點燃矯正燃氣噴嘴中的燃氣對焊縫進行加熱提高塑性，保證錘擊質量，所述的矯正燃氣噴嘴通過氣管15與液化氣工作站13相連。如圖1所示。
[0020]詳述如下:
如圖1所示，底座I和立柱2被製造成整體件；橫梁3安放在立柱2上，並通過傳感器12控制其在立柱2上位置；主軸箱4下端裝有攪拌頭8其焊接作用，且主軸箱4安裝在橫梁3上，通過傳感器11確定其在橫梁3上的位置，主軸箱4上裝有軟管14，軟管14 一端連接液化氣工作站13，另一端則在焊接時點火對焊接工件前端進行預熱，以便提高焊縫質量。立柱2兩側裝有機械手6，如圖3所示，且機械手6的轉動可通過電機7實現，機械手6的前端機械爪結構主要由機械手長銷6-1、機械手短銷6-2和擋塊6-3組成；圓筒工作檯5組要是由圓筒工作檯側板5-1、小孔5-2 (小孔數量與機械手數量一致，其與焊接筒體直徑有關，直徑較大，小孔較多，機械爪較多，直徑較小則反之)圓筒工作檯筒體5-3組成，如圖2。當圓筒工作檯5放置到一定位置，通過兩邊機械手6伸出機械手長銷6-1進入小孔5-2中，然後通過液壓系統工作站16和油管17作用伸出機械手短銷6-2並通過旋轉擋塊6-3與機械短銷6-2垂直，最後收縮機械手短銷6-2至機械手長銷6-1中，擋塊6-3便牢牢貼緊圓筒工作檯側板5-1起固定圓筒工作檯5作用；焊接時通過控制電機7轉速就可以實現圓筒工作檯5轉速，並將焊接工件裝置在圓筒工作檯5上進而實現圓周焊接。
[0021]當焊接好的工件從圓筒式工作檯5上取下時，通過機械手或機器人將其裝入到矯正圓筒工作檯21上，如圖4所示，矯正圓筒工作檯21其主要由矯正圓筒工作檯筒體21-1、心軸21-2、聯軸器21-3、液壓立柱21-4 (其數量與焊接筒體長度有關)組成，當焊接工件裝在矯正圓筒工作檯21上時，通過心軸21-2 —端與液壓系統工作站16和油管18連接，加入液壓油到每個液壓立柱21-4上，確保每個液壓立柱21-4上升的高度一致，這樣可確保焊接圓筒的圓周性；另外心軸21-2 —端與聯軸器21-3連接，聯軸器21-3 —端與電機22連接，通過控制電機22轉速即可控制矯正圓筒工作檯21的轉速，在制矯正圓筒工作檯21的轉動的同時，矯正主軸箱19上的矯正錘頭通過傳感器23控制錘擊頻率錘擊圓筒焊縫處，並在打擊同時利用軟管15所通的液化氣點燃加熱，確保矯正錘頭20打擊具有良好的塑性，以確保焊縫質量。本發明的電機7、電機22、液壓系統工作站16、液化氣工作站13、傳感器11、傳感器12、機械手6、傳感器23通過控制器9控制，並通過電腦10顯示控制過程。通過更換圓筒工作檯5或更換其直徑大小就可實現對不同焊接直徑的圓筒進行圓周焊縫焊接。
[0022]本發明未涉及部分均與現有技術相同或可採用現有技術加以實現。
【權利要求】
1.一種能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質量的焊接裝置，其特徵是它主要由焊接裝置和矯正裝置組成，所述的焊接裝置包括底座(1)、立柱(2)、橫梁(3)、主軸箱(4)、圓筒工作檯(5)、機械手(6)、電機(7)和攪拌頭(8)，所述底座(1)的兩側各設有一個立柱(2)，橫梁(3)的兩端分別安裝在兩根立柱(2)上並能沿立柱(2)上的導軌上下移動；主軸箱(4)安裝在橫梁(3)上並能沿橫梁(3)上的導軌作水平移動，攪拌頭(8)與主軸箱(4)的輸出軸相連並在輸出軸的帶動下進行摩擦焊，主軸箱(4)上安裝有焊接時點火對焊接工件前端進行預熱以便提高焊縫質量的焊接預熱噴嘴，噴嘴通過軟管(14)與液化氣工作站(13)相連；待焊接的兩件工件分別由對應的機械手(6)夾持，機械手(6)安裝在對應的立柱(2)上並由電機(7)驅動；所述的矯正裝置主要由矯正主軸箱(19)、矯正錘頭(20)、矯正圓筒工作檯(21)和矯正電機(22)組成，焊接後的圓筒工件安裝在矯正圓筒工作檯(21)上並由矯正電機(22 )驅動，矯正主軸箱(19 )安裝在矯正圓筒工作檯(21)上部，矯正錘頭(20 )由矯正主軸箱(19)驅動對焊接部位進行錘擊矯正，在矯正主軸箱(19)上與矯正錘頭(20)相配的位置處安裝有矯正燃氣噴嘴以便在矯正錘頭工作過程中對點燃矯正燃氣噴嘴中的燃氣對焊縫進行加熱提高塑性，保證錘擊質量，所述的矯正燃氣噴嘴通過氣管(15)與液化氣工作站(13)相連。
2.根據權利要求1所述的能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質量的焊接裝置，其特徵是所述的底座(1)和立柱(2)為整體結構件。
3.根據權利要求1所述的能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質量的焊接裝置，其特徵是所述的橫梁(3 )在立柱(2 )上的位置通過傳感器(12)檢測反饋到控制器(9 )中，控制器控制橫梁(3 )在立柱(2 )上的位置。
4.根據權利要求1所述的能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質量的焊接裝置，其特徵是所述的主軸箱(4)在橫梁(3)上的位置通過傳感器(11)檢測反饋到控制器(9)中，控制器控制橫梁(3 )在橫梁(3 )上的位置。
5.根據權利要求1所述的能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質量的焊接裝置，其特徵是所述的矯正主軸箱(19)上安裝有檢測控制矯正錘頭(20)擊打頻率的傳感器(23)。
6.根據權利要求1所述的能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質量的焊接裝置，其特徵是所述的機械手(6)的前端機械爪主要由機械手長銷(6-1)、機械手短銷(6-2)和擋塊(6-3 )組成；所述的圓筒工作檯(5 )主要由圓筒工作檯側板(5-1)、小孔(5-2 )和圓筒工作檯筒體(5-3)組成，當圓筒工作檯(5)放置到位後，機械手長銷(6-1)插入小孔(5-2)中，然後通過液壓系統工作站(16)和油管(17)作用伸出機械手短銷(6-2)並通過旋轉擋塊(6-3)使其與機械短銷(6-2)垂直，最後收縮機械手短銷(6-2)至機械手長銷(6-1)中，擋塊(6-3)便牢牢貼緊圓筒工作檯側板(5-1)起固定圓筒工作檯(5)的作用；焊接時通過控制電機(7)轉速就可以實現圓筒工作檯(5 )轉速，焊接工件套裝定位在圓筒工作檯(5 )上並同步旋轉進而實現圓周焊接。
7.根據權利要求1所述的能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質量的焊接裝置，其特徵是所述的矯正圓筒工作檯(21)其主要由筒體(21-1)、心軸(21-2)、聯軸器(21-3)、液壓立柱(21-4)組成，當焊接工件裝在矯正圓筒工作檯(21)上時，通過心軸(21-2)—端與通過油管(18)與液壓系統工作站(16)連接並將液壓油加入到每個液壓立柱(21-4)上，確保每個液壓立柱(21-4)上升的高度一致，這樣可確保焊接圓筒的圓周性；另外心軸(21-2)—端與聯軸器(21-3)連接，聯軸器(2 1-3) —端與矯正電機(22)連接，通過控制矯正電機(22)轉速即可控制矯正圓筒工作檯(21)的轉速。
【文檔編號】B23K20/26GK103551728SQ201310540164
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月5日 優先權日:2013年11月5日
【發明者】汪洪峰, 汪建利, 宋娓娓 申請人:黃山學院