CN102632346A - 工程弯头内壁自动堆焊设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于焊接设备领域,具体涉及一种工程弯头内壁自动堆焊设备,包括固定架、摆动盘和焊接装置,摆动盘通过回转支承装置与固定架连接,摆动盘底部一端通过齿轮传动机构与步进电机I连接,摆动盘上部设置有弯头定位件,焊接装置包括焊头臂、焊头和焊头控制装置,焊头控制装置安装在焊头臂的一端,焊头与焊头控制装置固定连接,焊头臂的另一端安装在定位支架上,定位支架安装在固定架上。本堆焊设备结构合理、安装方便、灵活性强,运行平稳可靠,焊后平整度高,堆焊效果好;堆焊宽度和堆焊厚度可调且调节方便,通过本设备还可以实现变厚度管壁的堆焊;弯头定位方便、准确,可适应不同型号弯头的内壁堆焊,应用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及一种工程弯头内壁自动堆焊设备,属于焊接设备领域。
背景技术
弯头内壁堆焊一直困扰诸多企业的一个难点,弯头在工程中得应用十分广泛,因此弯头内壁的堆焊效果间接地决定了工程质量,但是现如今的弯头内壁堆焊存在诸多的堆焊缺陷,堆焊不均匀,焊后薄厚不一,甚至有的地方出现漏焊、过焊,市场上的诸多弯头堆焊机堆焊效果并不是十分理想。
发明内容
根据以上现有技术中的不足,本发明要解决的技术问题是:提供一种结构简单、定位方便、焊接质量好、造价低、运行平稳、操作简单的工程弯头内壁自动堆焊设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:所述的工程弯头内壁自动堆焊设备,其特征在于:包括固定架、摆动盘和焊接装置,摆动盘通过回转支承装置与固定架连接,摆动盘底部一端通过齿轮传动机构与步进电机I连接,摆动盘上部设置有弯头定位件,焊接装置包括焊头臂、焊头和焊头控制装置,焊头控制装置安装在焊头臂的一端,焊头与焊头控制装置固定连接,焊头臂的另一端安装在定位支架上,定位支架安装在固定架上。
其中,焊头臂的曲率半径与弯头的曲率半径相等,保证焊接路径。
所述的齿轮传动机构包括弧形齿条和齿轮,弧形齿条安装在摆动盘上,齿轮安装在步进电机I的输出轴上,齿轮与弧形齿条相互啮合。所述的步进电机I安装在固定架上。通过步进电机I带动摆动盘(安装有弯头)转动,从而实现弯头的摆动运动;采用齿轮、弧形齿条的结合方式,运行平稳。
所述的弯头定位件包括定位卡环和定位销,对应定位卡环在摆动盘上设有条形孔,定位卡环通过紧固螺栓固定在摆动盘上方,紧固螺栓位于条形孔中,定位销安装在定位卡环上,定位卡环的数量为2~10个。通过调节定位卡环以及紧固螺栓的位置,能够适应不同尺寸的弯头,定位准确方便;通过定位销将弯头定位牢固。
所述的焊头控制装置是步进电机II,步进电机II的输出轴上固定焊头。通过步进电机II对焊头的摆动角度大小、方向进行控制。为确保焊头的焊接路径,步进电机II的输出轴的回转轴线与弯头截面轴线必须位于同一平面内。
堆焊前,先对弯头在摆动盘上进行定位,通过移动定位卡环、定位销及紧固螺栓可对弯头准确定位,然后根据弯头的位置对焊头臂和焊头进行定位,定位完成后将定位支架安装在固定架上,实现对焊头臂的定位,各部件定位完成后进行堆焊造作。堆焊过程为:焊头处于初始位置(即焊头位于弯头内壁的初始端),步进电机I工作,通过齿轮、弧形齿条带动摆动盘运动,摆动盘的转动速度由堆焊厚度决定,由于弯头固定在摆动盘上,因此弯头跟随摆动盘一起运动,完成焊头在弯头内壁的焊接,当堆焊完一次时,焊头在步进电机II的作用下摆动一定角度,摆动角度的大小由堆焊宽度决定,然后进行下一次运动工作,一次往复直至内壁堆焊完成。在摆动盘转动过程中,由于摆动盘与固定架通过传统的回转支承装置来连接,因此,能够保证摆动盘与固定架的相对运动灵活,无卡死现象。
本发明所具有的有益效果是:
本堆焊设备结构合理、安装方便、灵活性强,焊后平整度高,堆焊效果好;堆焊宽度通过焊头的摆动角度进行调节,堆焊厚度通过摆动盘的转动速度进行调节,调节方便,通过本设备还可以实现变厚度管壁的堆焊;采用齿轮、弧形齿条的结合方式,运行平稳可靠;弯头定位方便、准确,可适应不同型号弯头的内壁堆焊,应用范围广。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中:1、固定架;2、步进电机I;3、摆动盘;4、步进电机II;5、焊头;6、定位卡环;7、定位销;8、弯头;9、紧固螺栓;10、条形孔;11、定位支架;12、焊头臂;13、回转支承装置;14、齿轮;15、弧形齿条。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述:
如图1所示,工程弯头内壁自动堆焊设备,包括固定架1、摆动盘3和焊接装置,摆动盘3通过回转支承装置13与固定架1连接,摆动盘3底部一端通过齿轮14传动机构与步进电机I 2连接,摆动盘3上部设置有弯头定位件,焊接装置包括焊头臂12、焊头5和步进电机II 4,通过步进电机II 4对焊头5的摆动角度大小、方向进行控制,焊头5固定在步进电机II 4的输出轴上,步进电机II 4安装在焊头臂12的一端,焊头臂12的另一端安装在定位支架11上,定位支架11安装在固定架1上。
其中,齿轮14传动机构包括弧形齿条15和齿轮14,弧形齿条15安装在摆动盘3上,齿轮14安装在步进电机I 2的输出轴上,齿轮14与弧形齿条15相互啮合;步进电机I 2安装在固定架1上;弯头定位件包括定位卡环6和定位销7,对应定位卡环6在摆动盘3上设有条形孔10,定位卡环6通过紧固螺栓9固定在摆动盘3上方,紧固螺栓9位于条形孔10中,定位销7安装在定位卡环6上,本实施例中定位卡环6的数量为3个。
堆焊前,先对弯头8在摆动盘3上进行定位,通过移动定位卡环6、定位销7及紧固螺栓9可对弯头8准确定位,然后根据弯头8的位置对焊头臂12和焊头5进行定位,定位完成后将定位支架11安装在固定架1上,实现对焊头臂12的定位,各部件定位完成后进行堆焊造作。
为确保焊接路径,焊头臂12的曲率半径与弯头8的曲率半径相等,步进电机II 4的输出轴的回转轴线与弯头8截面轴线必须位于同一平面内。
堆焊过程为:
焊头5处于初始位置(即焊头5位于弯头8内壁的初始端),步进电机I 2工作,通过齿轮14、弧形齿条15带动摆动盘3运动(在回转支承装置13的作用下,摆动盘3与固定架1之间相对运动灵活),摆动盘3的转动速度由堆焊厚度决定,弯头8跟随摆动盘3一起运动,完成焊头5在弯头8内壁的焊接。当堆焊完一次时,焊头5在步进电机II 4的作用下摆动一定角度,摆动角度的大小由堆焊宽度决定,然后进行下一次运动工作,一次往复直至内壁堆焊完成。
本设备灵活性强,即可单独使用,也可将其安装于变位机上使用,实现堆焊时始终处于平焊状态。
Claims (5)
1.一种工程弯头内壁自动堆焊设备,其特征在于:包括固定架(1)、摆动盘(3)和焊接装置,摆动盘(3)通过回转支承装置(13)与固定架(1)连接,摆动盘(3)底部一端通过齿轮传动机构与步进电机I(2)连接,摆动盘(3)上部设置有弯头定位件,焊接装置包括焊头臂(12)、焊头(5)和焊头控制装置,焊头控制装置安装在焊头臂(12)的一端,焊头(5)与焊头控制装置固定连接,焊头臂(12)的另一端安装在定位支架(11)上,定位支架(11)安装在固定架(1)上。
2.根据权利要求1所述的工程弯头内壁自动堆焊设备,其特征在于:所述的齿轮传动机构包括弧形齿条(15)和齿轮(14),弧形齿条(15)安装在摆动盘(3)上,齿轮(14)安装在步进电机I(2)的输出轴上,齿轮(14)与弧形齿条(15)相互啮合。
3.根据权利要求1或2所述的工程弯头内壁自动堆焊设备,其特征在于:所述的步进电机I(2)安装在固定架(1)上。
4.根据权利要求1所述的工程弯头内壁自动堆焊设备,其特征在于:所述的弯头定位件包括定位卡环(6)和定位销(7),对应定位卡环(6)在摆动盘(3)上设有条形孔(10),定位卡环(6)通过紧固螺栓(9)固定在摆动盘(3)上方,紧固螺栓(9)位于条形孔(10)中,定位销(7)安装在定位卡环(6)上,定位卡环(6)的数量为2~10个。
5.根据权利要求1所述的工程弯头内壁自动堆焊设备,其特征在于:所述的焊头控制装置是步进电机II(4),步进电机II(4)的输出轴上固定焊头(5)。
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