CN103495822B - 一种纵缝自动焊机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种纵缝自动焊机，包括机架(1)，该机架内设有支撑机构以及用于夹持工件的吸附装置，该吸附装置包括固设在机架(1)上端的吸附底座(2)，沿该吸附底座(2)顶端长度方向上设有用于吸附工件的真空吸附管(3)，所述支撑机构包括升降装置以及设置在该升降装置上端用于支撑工件的支撑部，该支撑部为开口向上的V型托槽(8)，该V型托槽位于吸附底座(2)下方并与吸附底座(2)在垂直面上平行设置。采用真空吸附方式进行夹紧,提高了焊缝夹紧校准的工作效率，采用V型托槽作为工件支撑架,解决了普通焊接采用悬臂支撑导致焊缝质量一致性差的问题。

Description

一种纵缝自动焊机
技术领域
本发明涉及一种纵缝自动焊机，尤其涉及一种应用于薄壁筒体对接纵缝焊接的自动焊接机。
背景技术   
纵缝自动焊机也称直缝自动焊机，是一种优质、高效、无变形完成薄壁筒体、锥形筒、平板或一端开口的方形盒体对接纵缝焊接的通用自动焊接设备。可用于碳钢、低合金钢、不锈钢、铝及其合金等材料的优质焊接，并可选择氩弧焊、熔化极气体保护焊、等离子焊、埋弧焊等焊接电源组成一套纵缝自动焊接系统。该设备可广泛地应用于钢构、造船厂、汽车、薄壁压力容器、汽车配件、家用电器、医疗机械、建筑装饰、食品机械等制造行业一切需要纵缝焊接的场合。
目前纵缝自动焊机的焊接主机支撑工件方式上采用悬臂结构，要求横梁长期不变形；工件的夹紧方式采用气动琴键式压紧结构，沿直缝两侧紧密排列，保证对接焊缝在整个焊接长度范围内均匀压紧；左右琴键压指的间距可调整，以适应不同工件的焊接。但是对于加紧方式上，气动琴键式夹紧机构夹紧点虽多，夹紧力不均匀，特别是对于比较薄的圆筒焊接，不能很好地解决焊缝焊后平整等问题；在支撑工件方式上，纵缝焊接设备都采用悬臂结构对焊接工件进行支撑，虽然结构设计时考虑到横梁变形问题，但是实际情况不能很好地解决横梁变形，导致焊枪距离工件的焊接位置逐渐变化，焊接质量不稳定等问题。
发明内容
本发明提供一种快速夹紧焊缝并自动校准的纵缝自动焊机。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种纵缝自动焊机，包括机架，该机架内设有支撑机构，所述机架设有用于夹持工件的吸附装置。
进一步地，所述吸附装置包括固设在机架上端的吸附底座，沿该吸附底座顶端长度方向上设有用于吸附工件的真空吸附管。
进一步地，所所述吸附底座顶端有两条平行设置的真空吸附管，包括固定在吸附底座上的真空固定吸附管以及通过水平导轨设在吸附底座上的真空移动吸附管，该真空移动吸附管能通过气缸推动并沿水平导轨移动。
进一步地，所述真空吸附管沿其长度方向设有多个吸附口。
进一步地，所述机架设有能上下移动的支撑机构，该支撑机构上端设有用于支撑工件的支撑部。
优选地，所述支撑机构包括固设在机架底部的升降导轨以及用于连接该升降导轨与支撑部的X型支撑架。
优选地，所述支撑部为开口向上的V型托槽，该V型托槽位于吸附底座下方并与吸附底座在垂直面上平行设置。
由以上技术方案可知，本发明具有如下有益效果：
采用真空吸附方式对工件进行夹紧, 夹紧力均匀，特别是对于比较薄的圆筒焊接，能很好地解决焊缝焊后平整等问题，提高了焊缝夹紧校准工作效率；采用V型托槽作为工件支撑架, 调整V型托槽高度，满足不同半径薄壁筒体焊接要求，同时保证真空吸附管与工件良好接触，防止使用后焊枪距离工件的焊接位置发生变化，解决了普通焊接因悬臂导致焊缝质量一致性差等问题，为工业上薄壁筒体对接纵缝焊接提供了一种有效可行的解决方案。
附图说明
通过结合附图参考以下详细描述，可更容易地领会并更好的理解本发明的前述各方面和附带优点，在附图中：
图1为本发明一种纵缝自动焊机的立体图，并示出了控制柜、焊枪及其转动机构；
图2为本发明一种纵缝自动焊机的主视图；
图3为本发明一种纵缝自动焊机的俯视图；
图4为图3中真空吸附管的放大图。
具体实施方式
图1至图4示出了本发明纵缝自动焊机的一种优选实施方式，该焊机包括机架1、吸附底座2、真空吸附管3、真空固定吸附管31、真空移动吸附管32、吸附口33、调整销34、水平导轨4、气缸5、升降导轨6、X型支撑架7、升降调整丝杠61、X型支撑底座71、V型托槽8、横梁9、横梁立柱91、焊枪10、X轴导轨11、X轴滚珠丝杠111、Z轴导轨12、Z轴滚珠丝杠121、旋转机构13、控制柜14。
如图1、图2和图3所示，该机架1上端设有吸附底座2，该吸附底座上表面沿其长度方向设有两个用于吸附工件的真空吸附管3，两个真空吸附管平行设置，其中一个为固定在吸附底座上的真空固定吸附管31，其位置可用调整销34进行调整，另一个为通过水平导轨4设在吸附底座2上的真空移动吸附管32，该真空移动吸附管可以通过气缸5推动并沿水平导轨4移动，两个真空吸附管3沿其长度方向均设有多个吸附口33，两个真空吸附管3均与真空泵相连通，采用电磁阀控制真空泵的开闭来实现真空吸附管3对工件的吸附。
如图1所示，机架1底部设有升降装置，所述升降装置包括固设在机架1底部的两个平行设置的升降导轨6以及用于连接该升降导轨与支撑部的X型支撑架7，该X型支撑架下端固设在X型支撑底座71上，X型支撑底座套设在升降导轨6上；所述X型支撑架7上端设有用于支撑工件并能随升降装置上下移动的支撑部，该支撑部优选为V型托槽8，该V型托槽位于吸附底座2下方并与吸附底座在垂直面上平行设置；机架1底部设有与升降导轨6平行设置并置于两个升降导轨之间的升降调整丝杠61，该升降调整丝杠两端分别于X型支撑底座71螺纹连接，两端螺纹方向相反，通过步进电机驱动升降调整丝杠61，使X型支撑底座71相对或相反运动，可改变X型支撑架7的形态，进而使V型托槽8能够升降运动，对工件进行支撑，满足不同半径薄壁筒体焊接要求，同时保证真空吸附管3与工件良好接触，采用X型支撑架7和V型托槽8作为支撑工件的机构，刚度大，能够很好地解决了普通纵缝自动焊机采用悬臂结构支撑发生变形的问题。
如图2所示，机架上端连接有横梁9和横梁立柱91，用于固定焊枪10及其传动机构，横梁9上安装两个X轴导轨11和一个X轴滚珠丝杠111，X轴滚珠丝杠由步进电机驱动，带动X轴移动拖板和焊枪10沿X轴方向往复运动，实现焊枪10在X轴即焊缝方向的进给，满足不同长度焊缝焊接需求；在横梁9与焊枪10之间，增加一个Z轴移动机构，由两个Z轴导轨12和一个Z轴滚珠丝杠121组成，实现Z轴方向上焊枪10与工件位置调整，当工件安装或者焊接完毕时， Z轴移动电机驱动Z轴滚珠丝杠121，将焊枪10远离与工件。当工件安装完毕后，启动焊接时， Z轴移动电机驱动Z轴滚珠丝杠121，将焊枪10靠近与工件，进行焊接。在Z轴移动拖板上，增加一个垂直于X轴和Z轴的旋转机构13，调整焊枪10焊接角度，可以满足焊枪10与工件之间的相对角度。
本发明所有的电机及气缸，可以通过电控柜14中控制系统进行实时监控及调整，根据焊接参数的要求进行程序设计。焊接电源可选择氩弧焊、熔化极气体保护焊、等离子焊、埋弧焊等焊接电源。
本发明的工作过程如下：
首先打开电控柜14的开关，程序启动，让焊枪10按照程序运行到起始位置，输入焊接程序，按照程序行走轨迹，打开步进电机开关驱动X轴滚珠丝杠111带动焊枪10运行，将焊枪10移动到X轴设定位置，在Z轴电机的带动下，Z轴滚珠丝杠121带动焊枪10下降到合适位置；接着安放工件，通过步进电机对升降调整丝杠61驱动，改变X型支撑架7的形态，进而使V型托槽8移动到最合适位置，将工件穿过吸附底座2，并放在V型托槽8上，对工件进行支撑；打开真空泵使真空固定吸附管31产生吸附力，把焊接件的一条边放置在真空固定吸附管31上，再打开真空移动吸附管32的开关，将圆筒的另外一个焊接边放在真空移动吸附管32上，当圆筒两个边吸附上后，打开气缸5，推动真空移动吸附管32，调整焊缝之间的位置，并保证焊接焊缝对齐，接着将两块真空吸附管3上真空度提高，增大吸附力，保证工件的夹紧；这时启动程序，焊枪10在程序驱动下对工件开始焊接，直至程序运行完毕，焊接结束。
以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种纵缝自动焊机，包括机架(1)，该机架内设有支撑机构，其特征在于：所述机架(1)设有用于夹持工件的吸附装置，所述吸附装置包括固设在机架(1)上端的吸附底座(2)，沿该吸附底座(2)顶端长度方向上设有用于吸附工件的真空吸附管(3)，所述吸附底座(2)顶端有两条平行设置的真空吸附管(3)，包括固定在吸附底座(2)上的真空固定吸附管(31)以及通过水平导轨(4)设在吸附底座(2)上的真空移动吸附管(32)，该真空移动吸附管能通过气缸(5)推动并沿水平导轨(4)移动。
2.根据权利要求1所述的一种纵缝自动焊机，其特征在于：所述真空吸附管(3)沿其长度方向设有多个吸附口(33)。
3.根据权利要求1所述的一种纵缝自动焊机，其特征在于：所述支撑机构包括升降装置以及设置在该升降装置上端用于支撑工件的支撑部。
4.根据权利要求3所述的一种纵缝自动焊机，其特征在于：所述升降装置包括固设在机架(1)底部的升降导轨(6)以及用于连接该升降导轨与支撑部的X型支撑架(7)。
5.根据权利要求3所述的一种纵缝自动焊机，其特征在于：所述支撑部为开口向上的V型托槽(8)，该V型托槽位于吸附底座(2)下方并与吸附底座(2)在垂直面上平行设置。
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