異形罐體斜縫自動焊接機的製作方法

2023-05-14 22:54:31 1

專利名稱：異形罐體斜縫自動焊接機的製作方法
技術領域：
異形罐體斜縫自動焊接機技術領域[0001]本實用新型涉及一種異形罐體斜縫自動焊接機。
技術背景[0002]現有的罐體焊接機存在以下不足第一、現有的罐體焊縫焊接機只可焊接直焊 縫，直焊縫是指焊縫所在截面垂直於罐體長軸方向的焊縫，而無法焊接斜焊縫，其主要 原因是，由於現有焊接機的焊槍只能在水平左右和豎直上下兩個軸線方向移動，其移動 範圍是一個垂直於罐體長軸的豎直平面，而無法作垂直於所述豎直平面的軸線方向上移 動，即，焊槍無法沿罐體長軸方向水平前後移動，因此，無法焊接斜縫；第二、現有的 罐體焊縫接機其支架都是安裝於導軌上的行走架，可沿導軌移動，在焊接過程中支架相 對導軌的移動和晃動範圍較大，焊接精度較低。實用新型內容[0003]本實用新型的目的，是提供了一種異形罐體斜縫自動焊接機，它可解決現有技 術存在的問題，既可焊接直焊縫，又可焊接斜焊縫，並且，其支架是固定架，可有效地 提高焊接的穩定性，提高焊接效果。[0004]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的異形罐體斜縫自動焊接機，包 括與安裝平面固定連接的固定支架，固定支架上安裝能帶動焊槍豎直和左右水平移動的 焊槍移動機構，焊槍移動機構上安裝焊槍行走機構，焊槍行走機構上安裝上下調整架， 上下調整架上安裝導向軸，導向軸上安裝導向塊，導向塊上安裝能使焊槍前後水平移動 的焊槍調整機構，焊槍調整機構上安裝焊槍，焊槍上安裝自動跟蹤機構。[0005]為進一步實現本實用新型的目的，還可以採用以下技術方案實現所述的焊槍 移動機構由變速箱、第二電機和焊機驅動輪連接構成，變速箱通過連接件與所述焊槍移 動機構連接，變速箱上安裝第二電機，第二電機的輸出軸與變速箱的輸入軸連接，變速 箱的輸出軸上安裝焊機驅動輪；變速箱上安裝上下調整架。所述的連接件由焊接機構 連接軸和旋轉盤連接構成，旋轉盤與變速箱固定連接，焊接機構連接軸通過軸承與旋轉 盤連接。所述的焊槍調整機構由絲槓螺母機構和焊機支撐架連接構成，絲槓螺母機構的 第二絲槓與導向塊連接，絲槓螺母機構的導向塊上安裝焊機支撐架，焊機支撐架上安裝 焊槍。所述的焊槍調整機構是由液壓缸和焊機支撐架連接構成，液壓缸與導向塊連接， 液壓缸的活塞杆上安裝焊機支撐架，焊機支撐架與焊槍連接。所述自動跟蹤機構由仿形 機構殼體、旋轉軸、偏心輪、第一壓力傳感器和第二壓力傳感器連接構成，仿形機構殼 體內安裝旋轉軸，旋轉軸上安裝偏心輪，仿形機構殼體的側壁上安裝第一壓力傳感器和 第二壓力傳感器，第一壓力傳感器和第二壓力傳感器分別與偏心輪接觸，旋轉軸的下端 安裝仿形輪。所述的焊槍移動機構由第一支撐板和豎直移動板連接構成，固定支架上設 置上導軌和下導軌，第一支撐板上安裝上導軌固定架和下導軌固定架，上導軌固定架與 上導軌配合，下導軌固定架與下導軌配合；第一支撐板上安裝第一電機，第一電機的輸出軸上安裝第一絲槓，第一絲槓上安裝螺母滑塊，螺母滑塊與第一絲槓螺紋連接，螺母 滑塊上安裝豎直移動板，豎直移動板上安裝所述焊槍行走機構。所述豎直移動板由第二 支撐板和第三支撐板連接構成，第二支撐板與螺母滑塊連接，第二支撐板上設置滑軌， 滑軌上安裝第一滑塊，第一滑塊與第三支撐板連接，第三支撐板與所述焊槍行走機構連 接。第二支撐板上安裝上傳感器和下傳感器，上傳感器位於下傳感器上方；第三支撐板 上安裝探頭。導向軸上安裝彈簧，彈簧位於導向塊的上方。[0006]本實用新型的積極效果在於它的焊槍可在水平的前後左右和豎直上下六個方 向移動，其移動的軌跡不僅局限於一個平面內，而是可在一個三維立體空間內移動，因 此，可對傾斜或其他不規則的焊縫進行精確焊接。它的支架是固定支架，可最大限度地 減少因支架移動或晃動而對焊槍移動精度的影響，從而提高焊接質量。本實用新型還具 有結構簡潔緊湊、製造成本低廉和使用簡便的優點。


[0007]圖1是本實用新型的結構示意圖； 圖2是圖1的左視結構示意圖；圖3是圖2的II局部放大結構示意圖； 圖4是圖1的I局部放大結構示意圖； 圖5是圖4的A向視結構示意圖； 圖6是圖4的B向視結構示意圖； 圖7是沿圖6C-C線的剖視結構示意圖。[0008]附圖標記1第一壓力傳感器2第二壓力傳感器3偏心輪4仿形機構殼體5旋轉軸6球軸承7壓力軸承8仿形輪9固定支架10第一電機11第一絲槓12 移動輪13罐體14焊槍15上導軌16第一變位機17第二變位機18焊接機構連 接軸19旋轉盤20變速箱21上下調整架22水平調整架23自動跟蹤機構對第 二電機25焊機支撐架沈自動跟蹤機構連接架27焊機驅動輪觀下導軌四第一 支撐板30第二支撐板31第三支撐板32送絲機33定位軸承34第一電機支架 35上導軌固定架36下導軌固定架37滑軌38第一滑塊39第二滑塊40螺母滑塊 41導向塊42第二絲槓43導杆44導向軸45彈簧46導向塊47第三電機48 上傳感器49下傳感器50探頭51焊縫。
具體實施方式
[0009]本實用新型所述的異形罐體斜縫自動焊接機，包括與安裝平面固定連接的固定 支架9，所述的安裝平面是指安裝固定支架9的平面，可以是地面，也可以是地面上設置 的安裝平臺。現有的罐體焊縫接機或龍門焊等各類焊接設備，其安裝焊槍的支架都是安 裝於軌道上的行走架，焊接前，待焊罐體不作直線運動，而由焊接設備移動以調整焊槍 與罐體13之間的位置，為焊接作準備，其不足是，無論焊接過程中焊接設備的行走架如 何與軌道固定，行走架與軌道之間都會因焊接而發生相對的晃動或移動，影響焊接的質 量。而本實用新型所述的異形罐體斜縫自動焊接機，其固定支架9是與所述安裝平面連 接固定，兩者間不產生相對移動，焊接前通過移動罐體調整焊槍與罐體之間的位置，因此，在焊接過程中可有效地提高焊接的穩定性，明顯減小固定支架9移動或晃動，提高 焊接的質量。固定支架9上安裝能帶動焊槍14豎直和左右水平移動的焊槍移動機構，焊 槍移動機構上安裝焊槍行走機構，焊槍行走機構上安裝上下調整架21，上下調整架21上 安裝導向軸44，導向軸44上安裝導向塊46，導向塊46可沿導向軸44上下移動，導向塊 46上安裝能使焊槍14前後水平移動的焊槍調整機構，焊槍調整機構上安裝焊槍14，焊槍 14上安裝自動跟蹤機構23。如圖2所示，所述的斜縫是指焊縫所在平面不垂直於罐體13 長軸軸線的焊縫，由罐體13的側面看，焊縫的投影是條斜線。所述的罐體13的長軸是 罐體13在焊接過程中的旋轉軸。[0010]結合附圖詳細闡述焊接過程如下[0011]安裝時，將自動跟蹤機構23、焊槍移動機構、焊槍行走機構和焊槍調整機構的 動力裝置分別通過導線與控制箱連接；將安裝罐體13的第一變位機16和第二變位機17 的驅動裝置分別通過導線所述控制箱連接。[0012]焊接前，如圖1和圖2所示，移動第一變位機16和第二變位機17，調整罐體13 與焊槍14之間的前後位置關係。焊接時，焊槍行走機構帶動焊槍14、焊槍移動機構和焊 槍調整機構沿罐體13表面向左或向右水平移動；在移動過程中，自動跟蹤機構23隨時檢 測焊縫的走向，將信號傳給所述控制箱，控制箱控制焊槍調整機構帶動焊槍14沿罐體13 長軸方向向前或後水平移動，確保焊槍14可始終沿傾斜焊縫焊接，實現自動跟蹤焊接。 當焊槍14焊接一定距離的焊縫後，由於罐體13表面是曲面，使得焊槍14和自動跟蹤機 構23無法繼續對焊縫進行準確地焊接和檢測，因此，可通過所述控制箱控制第一變位機 16和第二變位機17轉動罐體13，使未焊接的焊縫位於焊槍14和自動跟蹤機構23的有效 範圍內，以便繼續焊接。由於焊槍調整機構安裝於導向塊46上，因此焊槍14可在重力 的作用下貼緊焊縫，但當導向軸44的行程無法滿足焊槍14的豎直移動要求時，可通過所 述控制箱驅動焊槍移動機構豎直向上或下移動，調整焊槍14的位置。[0013]如圖4所示，所述的焊槍移動機構可由變速箱20、第二電機M和焊機驅動輪27 連接構成，變速箱20通過連接件與所述焊槍移動機構連接，變速箱20上安裝第二電機 24,第二電機M的輸出軸與變速箱20的輸入軸連接，變速箱20的輸出軸上安裝焊機驅 動輪27 ；變速箱20上安裝上下調整架21。焊機驅動輪27轉動，帶動焊槍14水平左右 移動。[0014]所述的焊槍移動機構也可以是現有的其他可帶動焊槍14左右水平移動的機構。[0015]所述的連接件由焊接機構連接軸18和旋轉盤19連接構成，旋轉盤19與變速箱 20固定連接，焊接機構連接軸18通過軸承與旋轉盤19連接。焊接機構連接軸18與旋轉 盤19之間可相對轉動，以便於焊機驅動輪27能帶動焊槍14更準確及時調整走向，沿焊 縫51傾斜移動，從而提高焊接質量和焊接效率。[0016]所述的焊槍調整機構由絲槓螺母機構和焊機支撐架25連接構成，絲槓螺母機構 的第二絲槓42與導向塊46連接，絲槓螺母機構的導向塊41上安裝焊機支撐架25，焊機 支撐架25上安裝焊槍14 ；第二絲槓42僅可相對導向塊46轉動，而無法直線移動，導向 塊41僅可相對於導向塊46直線移動而無法轉動，導向塊41可通過焊機支撐架25帶動焊 槍14實現沿罐體13長軸方向直線移動，從而實現焊槍14能焊接傾斜焊縫。如圖4和圖 5所示，為方便安裝第二絲槓42和驅動第二絲槓42轉動的第三電機47，絲槓螺母機構中可設有水平調整架22，水平調整架22內安裝第二絲槓42，水平調整架22上安裝第三電 機47，第三電機47的輸出軸與第二絲槓42連接，第二絲槓42上安裝導向塊41，導向塊 41與第二絲槓42螺紋連接。為防止導向塊41相對導向塊46轉動，可以將水平調整架22 和導向塊41設置成橫斷面為非圓形的形狀，例如導向塊41和水平調整架22的橫斷面是 矩形，水平調整架22與導向塊41配合，限制導向塊41相對導向塊46轉動；也可以在水 平調整架22內安裝導杆43，導向塊41與導杆43配合，導杆43限制導向塊41轉動。第 三電機47可通過導線與所述控制箱連接，自動跟蹤機構23檢測發出信號後，控制箱可驅 動第三電機47正轉或反轉，第三電機47帶動第二絲槓42轉動，使導向塊41直線移動， 從而，帶動焊槍14沿罐體13的長軸方向移動。[0017]所述的焊槍調整機構也可由液壓缸和焊機支撐架25連接構成，液壓缸與導向塊 46固定連接，液壓缸的活塞杆上安裝焊機支撐架25，焊機支撐架25與焊槍14連接。液 壓缸的油泵電機可通過導線與控制箱連接，根據自動跟蹤機構23檢測的情況，帶動焊槍 14沿罐體13長軸方向移動。[0018]如圖6和圖7所示，所述自動跟蹤機構23可由仿形機構殼體4、旋轉軸5、偏心 輪3、第一壓力傳感器1和第二壓力傳感器2連接構成，仿形機構殼體4內安裝旋轉軸5， 旋轉軸5可相對仿形機構殼體4轉動，為減少轉動磨擦，旋轉軸5通過球軸承6和壓力軸 承7與仿形機構殼體4連接，旋轉軸5上安裝偏心輪3，仿形機構殼體4的側壁上安裝第 一壓力傳感器1和第二壓力傳感器2，第一壓力傳感器1和第二壓力傳感器2分別與偏心 輪3接觸，旋轉軸5的下端安裝仿形輪8。仿形輪8應儘量靠近焊槍14，以便提高自動 跟蹤焊接的效果。焊接時，仿形輪8卡入焊縫51內，焊縫51對仿形輪8起導向作用， 使仿形輪8始終沿焊縫51移動，即焊槍14始終沿焊縫51移動。由於焊槍行走機構的行 走方向與焊縫51具有一定夾角，因此，仿形輪8在行走過程中帶動旋轉軸5相對仿形機 構殼體4轉動，旋轉軸5帶動偏心輪3轉動，使偏心輪3擠壓第一壓力傳感器1或第二壓 力傳感器2，第一壓力傳感器1或第二壓力傳感器2向所述控制箱發出信號，控制箱內的 PLC或單片機等控制裝置接收信號後控制第三電機47或所述液壓缸動作帶動焊槍14前後 水平移動。該結構的自動跟蹤機構結構簡單、製造成本低、使用壽長，且靈敏度高。[0019]所述的自動跟蹤機構23也可以是現有的跟蹤檢測裝置，用以檢測焊縫51的走 向，從而控制焊槍14自動跟蹤焊縫51移動，實現自動焊接。但是，現有的跟蹤檢測裝 置都是安裝有攝像頭和圖像視別系統的複雜裝置，造價過高、自動跟蹤精度不高。[0020]如圖1至圖3所示，所述的焊槍移動機構可由第一支撐板四和豎直移動板連接 構成，固定支架9上設置上導軌15和下導軌觀，第一支撐板四上安裝上導軌固定架35 和下導軌固定架36，上導軌固定架35與上導軌15配合，下導軌固定架36與下導軌觀配 合；第一支撐板四上安裝第一電機10，第一電機10的輸出軸上安裝第一絲槓11，第一 絲槓11上安裝螺母滑塊40，螺母滑塊40與第一絲槓11螺紋連接，螺母滑塊40上安裝豎 直移動板，豎直移動板上安裝所述焊槍行走機構。固定支架9可在所述焊槍行走機構的 帶動下向左或右水平移動。所述豎直移動板可帶動所述焊槍行走機構和焊槍14豎直上下 移動。[0021]如圖3所示，所述豎直移動板可由第二支撐板30和第三支撐板31連接構成，第 二支撐板30與螺母滑塊40連接，第二支撐板30上設置滑軌37，滑軌37上安裝第一滑塊38，第一滑塊38與第三支撐板31連接，第三支撐板31與所述焊槍行走機構連接。通常 焊槍行走機構沿罐體13外形上下移動時，第三支撐板31可相對第二支撐板30向上或下 移動，以確保焊槍14與焊縫51之間的距離，保證焊接效果。[0022]當第三支撐板31與第二支撐板30之間的行程無法滿足焊槍14豎直移動的範圍 時，第二支撐板30與第一支撐板四之間應在豎直方向相對移動，以進一步調整焊槍14 與焊縫51之間的距離，因此，為實現第二支撐板30與第一支撐板四之間位置的自動調 整，如圖3所示，在第二支撐板30上安裝上傳感器48和下傳感器49，上傳感器48位於 下傳感器49上方；第三支撐板31上安裝探頭50。當第三支撐板31下移到下限位置時， 探頭50靠近下傳感器49，此時，第一電機10轉動，使第二支撐板30相對第一支撐板四 下移；當第三支撐板31上升至上限位置時，探頭50靠近上傳感器48，上傳感器48發信 號控制第二支撐板30相對第一支撐板四上移。[0023]為確保焊槍14可始終貼緊焊縫51，如圖4所示，導向軸44上安裝彈簧45，彈 簧45位於導向塊46的上方，導向塊46可對焊槍14施加向下的壓力。[0024]本實用新型未詳盡描述的技術內容均為公知技術。
權利要求1.異形罐體斜縫自動焊接機，其特徵在於包括與安裝平面固定連接的固定支架(9)，固定支架(9)上安裝能帶動焊槍(14)豎直和左右水平移動的焊槍移動機構，焊槍移動機構上安裝焊槍行走機構，焊槍行走機構上安裝上下調整架(21)，上下調整 架(21)上安裝導向軸(44)，導向軸(44)上安裝導向塊(46)，導向塊(46)上 安裝能使焊槍(14)前後水平移動的焊槍調整機構，焊槍調整機構上安裝焊槍(14)， 焊槍(14)上安裝自動跟蹤機構(23)。
2.根據權利要求1所述的異形罐體斜縫自動焊接機，其特徵在於所述的焊槍移動 機構由變速箱(20)、第二電機(24)和焊機驅動輪(27)連接構成，變速箱(20) 通過連接件與所述焊槍移動機構連接，變速箱(20)上安裝第二電機(24)，第二電機(24)的輸出軸與變速箱(20)的輸入軸連接，變速箱(20)的輸出軸上安裝焊機驅動 輪(27)；變速箱(20)上安裝上下調整架(21)。
3.根據權利要求2所述的異形罐體斜縫自動焊接機，其特徵在於所述的連接件由 焊接機構連接軸(18)和旋轉盤(19)連接構成，旋轉盤(19)與變速箱(20)固定 連接，焊接機構連接軸(18)通過軸承與旋轉盤(19)連接。
4.根據權利要求1所述的異形罐體斜縫自動焊接機，其特徵在於所述的焊槍調整 機構由絲槓螺母機構和焊機支撐架(25)連接構成，絲槓螺母機構的第二絲槓(42)與 導向塊(46)連接，絲槓螺母機構的導向塊(41)上安裝焊機支撐架(25)，焊機支撐 架(25)上安裝焊槍(14)。
5.根據權利要求1所述的異形罐體斜縫自動焊接機，其特徵在於所述的焊槍調整 機構是由液壓缸和焊機支撐架(25)連接構成，液壓缸與導向塊(46)連接，液壓缸的 活塞杆上安裝焊機支撐架(25)，焊機支撐架(25)與焊槍(14)連接。
6.根據權利要求1所述的異形罐體斜縫自動焊接機，其特徵在於所述自動跟蹤機 構(23)由仿形機構殼體(4)、旋轉軸(5)、偏心輪(3)、第一壓力傳感器(1)和 第二壓力傳感器(2)連接構成，仿形機構殼體(4)內安裝旋轉軸(5)，旋轉軸(5) 上安裝偏心輪(3)，仿形機構殼體(4)的側壁上安裝第一壓力傳感器(1)和第二壓 力傳感器(2)，第一壓力傳感器(1)和第二壓力傳感器(2)分別與偏心輪(3)接 觸，旋轉軸(5)的下端安裝仿形輪(8)。
7.根據權利要求1所述的異形罐體斜縫自動焊接機，其特徵在於所述的焊槍移 動機構由第一支撐板(29)和豎直移動板連接構成，固定支架(9)上設置上導軌(15)和下導軌(28)，第一支撐板(29)上安裝上導軌固定架(35)和下導軌固定 架(36)，上導軌固定架(35)與上導軌(15)配合，下導軌固定架(36)與下導軌(28)配合；第一支撐板(29)上安裝第一電機(10)，第一電機(10)的輸出軸上安 裝第一絲槓(11)，第一絲槓(11)上安裝螺母滑塊(40)，螺母滑塊(40)與第一絲 槓(11)螺紋連接，螺母滑塊(40)上安裝豎直移動板，豎直移動板上安裝所述焊槍行 走機構。
8.根據權利要求7所述的異形罐體斜縫自動焊接機，其特徵在於所述豎直移動 板由第二支撐板(30)和第三支撐板(31)連接構成，第二支撐板(30)與螺母滑 塊(40)連接，第二支撐板(30)上設置滑軌(37)，滑軌(37)上安裝第一滑塊(38)，第一滑塊(38)與第三支撐板(31)連接，第三支撐板(31)與所述焊槍行走機構連接。
9.根據權利要求8所述的異形罐體斜縫自動焊接機，其特徵在於第二支撐板 (30)上安裝上傳感器(48)和下傳感器(49)，上傳感器(48)位於下傳感器(49)上方；第三支撐板(31)上安裝探頭(50)。
10.根據權利要求1所述的異形罐體斜縫自動焊接機，其特徵在於導向軸(44)上 安裝彈簧(45)，彈簧(45)位於導向塊(46)的上方。
專利摘要本實用新型公開了一種異形罐體斜縫自動焊接機，包括與安裝平面固定連接的固定支架，固定支架上安裝能帶動焊槍豎直和左右水平移動的焊槍移動機構，焊槍移動機構上安裝焊槍行走機構，焊槍行走機構上安裝上下調整架，上下調整架上安裝導向軸，導向軸上安裝導向塊，導向塊上安裝能使焊槍前後水平移動的焊槍調整機構，焊槍調整機構上安裝焊槍，焊槍上安裝自動跟蹤機構。它的焊槍可在水平的前後左右和豎直上下六個方向移動，其移動的軌跡不僅局限於一個平面內，而是可在一個三維立體空間內移動，因此，可對傾斜或其他不規則的焊縫進行精確焊接。它的支架是固定支架，可最大限度地減少因支架移動或晃動而對焊槍移動精度的影響，從而提高焊接質量。本實用新型還具有結構簡潔緊湊、製造成本低廉和使用簡便的優點。
文檔編號B23K37/00GK201807845SQ20102052401
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月9日 優先權日2010年9月9日
發明者孔祥欽, 李憲領 申請人:李憲領