一種改進型集箱短管接頭角焊縫埋弧自動焊設備的製作方法

2023-04-26 02:57:56

專利名稱：一種改進型集箱短管接頭角焊縫埋弧自動焊設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於集箱短管接頭角焊縫的新型自動焊機械裝置。
背景技術：
目前國內的電站鍋爐集箱小管座角焊縫焊接全部採用手工焊，耗時長、工作效率低，產品質量無法保證。有些材料要在較高的預熱溫度下完成焊接，工作環境惡劣，勞動強度大。目前國內還沒有開發出能夠用於實際生產的短管接頭角焊縫自動焊機。儘管國外已有短管接頭角焊縫自動焊專機，但此類自動焊設備不但價格昂貴，機構複雜、機動性差，而且要求短管接頭加工及裝配尺寸精度高，此外，一臺焊機佔地面積大，僅配備一個焊接機頭，焊接生產周期長，不適合我國生產現狀。
發明內容本實用新型的目的是提供一種實現集箱短管接頭角焊縫的自動焊接、降低勞動強度、大幅度提高勞動生產率和焊接質量的焊接裝置，該焊接裝置能夠適合我國生產現狀。為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是提供了 一種改進型集箱短管接頭角焊縫埋弧自動焊設備，包括可移動的底座機構，其特徵在於:在底座機構上設有在水平面上可環向轉動的支撐座，氣動平衡吊裝置的一端通過平衡支點與支撐座鉸接，氣動平衡吊裝置的另一端面為焊接機頭懸掛面，搖臂的上端與焊接機頭懸掛面連接，搖臂可繞焊接機頭懸掛面的中心軸在水平面上環向轉動，搖臂的下端與焊接機頭相連，在焊接機頭的中部設有焊接機頭中心軸，焊接機頭由旋轉機構驅動繞焊接機頭中心軸旋轉，在焊接機頭的底部設有用於插入短管接頭內孔中的定位漲緊機構，在定位漲緊機構的側邊設有焊槍，焊槍固定在焊槍調整系統上，通過焊槍調整系統調整焊槍的位置和角度，通過芯軸連接在焊接機頭上的焊絲盤通過焊絲送進機構為焊槍提供焊絲，焊槍調整系統與焊接機頭連接固定，焊槍由焊接電源提供電能，用於調節焊接參數的第一電控箱連接焊接電源，第一電控箱連接第二電控箱，第二電控箱控制旋轉機構及氣動平衡吊裝置。優選地,所述底座機構包括移動臺車,在移動臺車的底部設有軌道輪，軌道輪在軌道上滾動，所述焊接電源及所述第一電控箱設於移動臺車上，在移動臺車的頂部設有固定立柱。優選地，所述氣動平衡吊裝置包括擺臂，在擺臂的一端上設有配重，氣缸的伸縮端與擺臂鉸接，氣缸固定在所述支撐座上，由氣泵控制氣缸的壓力。優選地，所述旋轉機構包括伺服電機，伺服電機通過電纜與所述第一電控箱相連，在伺服電機的輸出軸上設有同軸的小齒輪和計數齒輪，小齒輪與大齒輪嚙合，大齒輪通過齒輪鍵與所述焊接機頭中心軸固定，由機械式計數器對計數齒輪轉過的齒數進行計數，並將信號反饋給所述第一電控箱，所述第一電控箱通過控制伺服電機工作實現對所述焊接機頭旋轉角度的控制，所述第二電控箱來調節和顯示所述焊接機頭的旋轉角度。優選地，所述定位漲緊機構包括漲杆，漲杆的末端通過高度調節結構與所述焊接機頭的底部相連，在漲杆外套有漲套，漲套末端的外圓周面上形成有一圈定位面，漲套頂端為下壓漲緊結構，定位漲緊後，定位面定位在短管接頭的開口端上，漲套頂端的外圓周面與短管接頭的內壁緊密配合。優選地，所述下壓漲緊結構包括均布在所述漲套頂端的至少三條漲隙，由漲隙將所述漲套頂端分成至少三個部分，所述漲套頂端內孔的孔壁為第一縮徑斜面，所述漲杆頂端的外圓周面為與第一縮徑斜面相同的第二縮徑斜面。優選地，所述高度調節結構包括位於所述漲杆上的外螺紋及位於所述焊接機頭中心軸下端的與外螺紋相配合的內螺紋，所述漲杆與所述焊接機頭中心軸螺紋連接，由位於所述漲杆上的螺母將所述漲杆與所述焊接機頭中心軸鎖緊。 優選地，所述焊槍調整系統包括用於夾持所述焊槍的焊槍夾，焊槍夾連接夾柄，夾柄固定在水平調節基座上，水平調節基座通過水平調節螺釘與豎直調節基座相連，通過水平調節螺釘調節水平調節基座的水平位置，豎直調節螺釘穿設於豎直調節基座內，通過調節螺釘調節豎直調節基座的上下位置，在水平調節基座的側邊設有搖柄，夾柄的端部穿過基座後與搖柄的一端相連，搖柄的另一端連接彈簧的一端，彈簧的另一端與水平調節基座固定連接，U形頭的端部與搖柄相抵，U形頭固定在水平調節基座的側邊。優選地，在所述焊槍面向所述短管接頭的一側上設有機械跟蹤點。本實用新型提供的自動焊機械裝置，實現集箱短管接頭角焊縫的自動焊接，降低勞動強度，大幅度提高勞動生產率和焊接質量。

圖1為本實用新型提供的一種改進型集箱短管接頭角焊縫埋弧自動焊設備的總體結構示意圖；圖2為焊接機頭部件的結構示意圖；圖3為定位漲緊機構在定位漲緊前的示意圖；圖4為定位漲緊機構在定位漲緊後的示意圖；圖5為焊槍調整系統的側視圖；圖6為焊槍調整系統的正視圖；圖7為焊槍部分的示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型更明顯易懂，茲以優選實施例，並配合附圖作詳細說明如下。如圖1所示，本實用新型提供的一種改進型集箱短管接頭角焊縫埋弧自動焊設備，包括可移動的底座機構。底座機構包括移動臺車3，在移動臺車3的底部設有軌道輪1，軌道輪I在軌道上滾動，焊接電源4、第一電控箱6及控制氣缸7壓力的氣泵2設於移動臺車3上，在移動臺車3的頂部設有固定立柱5。在本實施例中，第一電控箱6為PEH電控箱。在底座機構上設有在水平面上可環向轉動的支撐座41，氣動平衡吊裝置9的一端通過平衡支點36與支撐座41鉸接，氣動平衡吊裝置9的另一端面為焊接機頭懸掛面11。氣動平衡吊裝置9繞平衡支點36轉動，實現焊接機頭16的起吊和下降動作。氣動平衡吊裝置9包括擺臂10，在擺臂10的一端上設有配重8，氣缸7的伸縮端與擺臂10鉸接，氣缸7固定在支撐座41上，由氣泵2控制氣缸7的壓力。通過擺臂10的運動，實現焊接機頭16的位置移動。通過氣缸7內氣壓變動提供輔助力，控制系統平衡。搖臂35的上端與焊接機頭懸掛面11連接，搖臂35可繞焊接機頭懸掛面11的中心軸在水平面上環向轉動，搖臂35的下端與焊接機頭16相連。通過搖臂35帶動焊接機頭16在水平面上做360°的環向旋轉，實現焊接機頭16位置調整。在焊接機頭16的中部設有焊接機頭中心軸17，焊接機頭中心軸17內設有集流轂，為機頭各機構提供電能。焊接機頭16由旋轉機構驅動繞焊接機頭中心軸17旋轉。結合圖2，旋轉機構包括伺服電機32,伺服電機32通過電纜33與第一電控箱6相連,在伺服電機32的輸出軸上設有同軸的小齒輪30和計數齒輪42，計數齒輪42較薄，齒形如方形脈衝，用於計數。小齒輪30與大齒輪29嚙合，大齒輪29通過齒輪鍵34與焊接機頭中心軸17固定。伺服電機32通過小齒輪30與大齒輪29帶動焊接機頭16轉動，由機械式計數器31對計數齒輪42轉過的齒數進行計數，並將信號反饋給第一電控箱6，第一電控箱6通過控制伺服電機32工作實現對焊接機頭16旋轉角度的控制，第二電控箱20來調節和顯示所述焊接機頭16的旋轉角度。在本實施例中，第二電控箱20為手動電控箱。在焊接機頭16的底部設有用於插入短管接頭內孔中的定位漲緊機構18。結合圖3及圖4，定位漲緊機構18包括漲杆36，漲杆36的末端通過高度調節結構37與焊接機頭16的底部相連。高度調節結構37包括位於漲杆36上的外螺紋及位於焊接機頭中心軸17下端的與外螺紋相配合的內螺紋，通過轉動漲杆36，實現漲杆36下部的伸出部分伸長與縮短。螺母在漲杆36上，當調節好漲杆36伸出長度後，擰動螺母頂上，實現高度的固定。在漲杆36外套有漲套38，漲套38末端的外圓周面上形成有一圈定位面，漲套38頂端為下壓漲緊結構。在本實施例中，該下壓漲緊結構包括均布在漲套38頂端的四條漲隙，四條漲隙成90°布置，由漲隙將漲套38頂端分成四個部分，漲套38頂端內孔的孔壁為第一縮徑斜面，漲杆36頂端的外圓周面為與第一縮徑斜面相同的第二縮徑斜面。當定位漲緊機構18插入短管接頭內孔中，放掉部分氣缸7的壓力，依靠焊接機頭16自重使定位面定位在短管接頭的開口端上，第一縮徑斜面與第二縮徑斜面發生作用，使脹套38頂端被漲隙分開的四部分漲開，從而使得脹套38頂端的外圓周與管接頭的內孔緊密貼合，實現漲緊，從而實現焊接機頭16的定位與漲緊。在定位漲緊機構18的側邊設有焊槍19，焊槍19固定在焊槍調整系統14上，通過焊槍調整系統14調整焊槍19的位置和角度。結合圖5及圖6，焊槍調整系統14包括用於夾持焊槍19的焊槍夾27，焊槍夾27連接夾柄26，夾柄26固定在水平調節基座39上，水平調節基座39通過水平調節螺釘22與豎直調節基座40相連，通過水平調節螺釘22調節水平調節基座39的水平位置，豎直調節螺釘21穿設於豎直調節基座40內，通過調節螺釘21調節豎直調節基座40的上下位置，在水平調節基座39的側邊設有搖柄24，夾柄26的端部芽過基座39後與搖柄24的一端相連，搖柄24的另一端連接彈黃23的一端，彈黃23的另一端與水平調節基座39固定連接，U形頭25的端部與搖柄24相抵，U形頭25固定在水平調節基座39的側邊。圖中，彈簧23處於拉伸狀態，通過轉動U形頭25，可使搖柄24轉動，從而帶動夾柄26和焊槍夾27轉動，固定於焊槍夾27中的焊槍19也隨之擺動，從而實現焊槍19角度的調節。[0030]結合圖7，在焊槍19面向所述短管接頭的一側上設有機械跟蹤點28，機械跟蹤點28可調節、固定焊槍19與焊件的間距。通過芯軸13連接在焊接機頭16上的焊絲盤12通過焊絲送進機構15為焊槍19提供焊絲，焊槍調整系統14與焊接機頭16連接固定，焊槍19由焊接電源4提供電源，用於調節焊接參數的第一電控箱6連接焊接電源4，第一電控箱6連接第二電控箱20，第二電控箱20控制旋轉機構及氣動平衡吊裝置9。通過與焊接電源4連接的第一電控箱6設置焊接電流、焊接電壓等參數，第一電控箱6坐於焊接電源4上。通過第二電控箱20設置焊接機頭16旋轉角度和焊槍19位置，通過焊槍調整系統14調節焊槍19位置和角度。
權利要求1.一種改進型集箱短管接頭角焊縫埋弧自動焊設備，包括可移動的底座機構，其特徵在於:在底座機構上設有在水平面上可環向轉動的支撐座(41)，氣動平衡吊裝置(9)的一端通過平衡支點(36)與支撐座(41)鉸接，氣動平衡吊裝置(9)的另一端面為焊接機頭懸掛面(11)，搖臂(35)的上端與焊接機頭懸掛面(11)連接，搖臂(35)可繞焊接機頭懸掛面(11)的中心軸在水平面上環向轉動，搖臂(35)的下端與焊接機頭(16)相連，在焊接機頭(16)的中部設有焊接機頭中心軸(17)，焊接機頭(16)由旋轉機構驅動繞焊接機頭中心軸(17)旋轉，在焊接機頭(16)的底部設有用於插入短管接頭內孔中的定位漲緊機構(18)，在定位漲緊機構(18)的側邊設有焊槍(19)，焊槍(19)固定在焊槍調整系統(14)上，通過焊槍調整系統(14)調整焊槍(19)的位置和角度，通過芯軸(13)連接在焊接機頭(16)上的焊絲盤(12)通過焊絲送進機構(15)為焊槍(19)提供焊絲，焊槍調整系統(14)與焊接機頭(16)連接固定，焊槍(19)由焊接電源(4)提供電源，用於調節焊接參數的第一電控箱(6)連接焊接電源(4)，第一電控箱(6)連接第二電控箱(20)，第二電控箱(20)控制旋轉機構及氣動平衡吊裝置(9)。
2.如權利要求1所述的一種改進型集箱短管接頭角焊縫埋弧自動焊設備，其特徵在於:所述底座機構包括移動臺車(3)，在移動臺車(3)的底部設有軌道輪(I)，軌道輪(I)在軌道上滾動，所述焊接電源(4)及所述第一電控箱(6)設於移動臺車(3)上，在移動臺車(3)的頂部設有固定立柱(5)。
3.如權利要求1所述的一種改進型集箱短管接頭角焊縫埋弧自動焊設備，其特徵在於:所述氣動平衡吊裝置(9)包括擺臂(10)，在擺臂(10)的一端上設有配重(8)，氣缸(7)的伸縮端與擺臂(10)鉸接，氣缸(7)固定在所述支撐座(41)上，由氣泵(2)控制氣缸(7)的壓力。
4.如權利要求1所述的一種改進型集箱短管接頭角焊縫埋弧自動焊設備，其特徵在於:所述旋轉機構包括伺服電機(32)，伺服電機(32)通過電纜(33)與所述第一電控箱(6)相連，在伺服電機(32)的輸出軸上設有同軸的小齒輪(30)與計數齒輪(42)，小齒輪(30)與大齒輪(29)嚙合，大齒輪(29)通過齒輪鍵(34)與所述焊接機頭中心軸(17)固定，由機械式計數器(31)對計數齒輪(42)轉過的齒數進行計數，並將信號反饋給所述第一電控箱(6)，所述第一電控箱(6)通過控制伺服電機(32)工作實現對所述焊接機頭(16)旋轉角度的控制，所述第二電控箱(20)來調節和顯示所述焊接機頭(16)的旋轉角度。
5.如權利要求1所述的一種改進型集箱短管接頭角焊縫埋弧自動焊設備，其特徵在於:所述定位漲緊機構(18)包括漲杆(36)，漲杆(36)的末端通過高度調節結構(37)與所述焊接機頭(16)的底部相連，在漲杆(36)外套有漲套(38)，漲套(38)末端的外圓周面上形成有一圈定位面，漲套(38)頂端為下壓漲緊結構，定位漲緊後，定位面定位在短管接頭的開口端上，漲套(38)頂端的外圓周面與短管接頭的內壁緊密配合。
6.如權利要求5所述的一種改進型集箱短管接頭角焊縫埋弧自動焊設備，其特徵在於:所述下壓漲緊結構包括均布在所述漲套(38)頂端的至少三條漲隙，由漲隙將所述漲套(38)頂端分成至少三個部分，所述漲套(38)頂端內孔的孔壁為第一縮徑斜面，所述漲杆(36)頂端的外圓周面為與第一縮徑斜面相同的第二縮徑斜面。
7.如權利要求5所述的一種改進型集箱短管接頭角焊縫埋弧自動焊設備，其特徵在於:所述高度調節結構(37)包括位於所述漲杆(36)上的外螺紋及位於所述焊接機頭中心軸(17)下端的與外螺紋相配合的內螺紋，所述漲杆(36)與所述焊接機頭中心軸(17)螺紋連接，由位於所述漲杆(36)上的螺母將所述漲杆(36)與所述焊接機頭中心軸(17)鎖緊。
8.如權利要求1所述的一種改進型集箱短管接頭角焊縫埋弧自動焊設備，其特徵在於:所述焊槍調整系統(14)包括用於夾持所述焊槍(19)的焊槍夾(27)，焊槍夾(27)連接夾柄(26)，夾柄(26)固定在水平調節基座(39)上，水平調節基座(39)通過水平調節螺釘(22)與豎直調節基座(40)相連，通過水平調節螺釘(22)調節水平調節基座(39)的水平位置，豎直調節螺釘(21)穿設於豎直調節基座(40)內，通過調節螺釘(21)調節豎直調節基座(40)的上下位置，在水平調節基座(39)的側邊設有搖柄(24)，夾柄(26)的端部穿過基座(39)後與搖柄(24)的一端相連，搖柄(24)的另一端連接彈簧(23)的一端，彈簧(23)的另一端與水平調節基座(39)固定連接，U形頭(25)的端部與搖柄(24)相抵，U形頭(25)固定在水平調節基座(39)的側邊。
9.如權利要求1所述的 一種改進型集箱短管接頭角焊縫埋弧自動焊設備，其特徵在於:在所述焊槍(19)面向所述短管接頭的一側上設有機械跟蹤點(28)。
專利摘要本實用新型提供了一種改進型集箱短管接頭角焊縫埋弧自動焊設備，包括可移動的底座機構，其特徵在於在底座機構上設有在水平面上可環向轉動的支撐座，氣動平衡吊裝置的一端通過平衡支點與支撐座鉸接，氣動平衡吊裝置的另一端連接焊接機頭，在焊接機頭的底部設有用於插入短管接頭內孔中的定位漲緊機構，在定位漲緊機構的側邊設有焊槍，焊槍固定在焊槍調整系統。本實用新型提供的自動焊機械裝置，實現集箱短管接頭角焊縫的自動焊接，降低勞動強度，大幅度提高勞動生產率和焊接質量。
文檔編號B23K9/28GK202934215SQ201220432549
公開日2013年5月15日 申請日期2012年8月28日 優先權日2012年8月28日
發明者盧徵然, 郭江軒, 李忠傑, 趙華生, 劉國平 申請人:上海鍋爐廠有限公司, 北京中電華強焊接工程技術有限公司