CN103962761A - 快装式数控双头三维曲线焊接机 - Google Patents

快装式数控双头三维曲线焊接机 Download PDF

Info

Publication number
CN103962761A
CN103962761A CN201310043218.0A CN201310043218A CN103962761A CN 103962761 A CN103962761 A CN 103962761A CN 201310043218 A CN201310043218 A CN 201310043218A CN 103962761 A CN103962761 A CN 103962761A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding
transverse movement
head
welding support
dimensional curve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310043218.0A
Other languages
English (en)
Inventor
周建平
许燕
李智钟
尹贻梁
张树哲
王小明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xinjiang University
Original Assignee
Xinjiang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xinjiang University filed Critical Xinjiang University
Priority to CN201310043218.0A priority Critical patent/CN103962761A/zh
Publication of CN103962761A publication Critical patent/CN103962761A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/053—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work aligning cylindrical work; Clamping devices therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B23K37/0276—Carriages for supporting the welding or cutting element for working on or in tubes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

本发明提供一种快装式数控双头三维曲线焊接机，它包括一个用来连接管类或者棒类零件的三爪或四爪卡盘，至少一个焊接支架，所述焊接支架的下端连接有焊接头，所述三爪卡盘的上端连接有回转装置，所述回转装置与所述焊接支架之间通过横向运动梁连接，所述回转装置上方连接有提升装置；所述焊接支架与所述横向运动梁之间为滚动配合，所述横向运动梁上设置有控制所述焊接支架运动的横向运动驱动装置；所述提升装置的输出端设置有控制焊接丝方向的角度调整机构；该装置体积小巧便于移动搬运，安装在管类零件上，可以针对两个管类或者棒类零件连接所形成的相贯线进行自动焊接。

Description

快装式数控双头三维曲线焊接机
技术领域
本发明涉及数控焊接技术领域，具体涉及一种快装式数控双头三维曲线焊接机。
背景技术
数控是数字控制的简称，是一种程序控制系统。在现代化的机械生产中数控常常和各种机械，尤其是各种加工机械组合起来，来实现自动化控制，大大提高了零件加工的生产效率和准确性。人们最常见到的是数控车床，数控铣床，加工中心等等。数控焊接机是数控机床的一种，主要用来焊接钢铁类零件，但是现在大部分的数控焊接机通常只能焊接平面类零件，而一些三维焊接机其价格过于高昂，在使用时限制颇多。现在的数控焊接机都设有固定的工作台，需要将工件移动到工作台上进行焊接，但是由于工件太大或者一些其它原因，生产安装时焊接操作常常需要在机器现场进行，例如输油管道、输气管道等管道焊接过程中，经常遇到管与管垂直相交所形成的相贯线曲线焊缝的情况。对于这类复杂的空间曲线焊缝，一般采用手工或半自动化焊接机进行焊接，具有焊接难度大，焊接强度高，焊接质量不易控制的问题，同时焊接工人的劳动强度大，工作环境恶劣。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种体积小巧便于移动、安装在管类零件上，可以针对两个管类或者棒类零件连接所形成的相贯线进行自动焊接的快装式数控双头三维曲线焊接机。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：该快装式数控双头三维曲线焊接机包括一个用来连接管类或者棒类零件的三爪卡盘，至少一个焊接支架，所述焊接支架的下端连接有焊接头，所述三爪卡盘的上端连接有回转装置，所述回转装置与所述焊接支架之间通过横向运动梁连接，所述横向运动梁上方连接有提升装置；所述焊接支架与所述横向运动梁之间可滑动装配，所述横向运动梁上设置有控制所述焊接支架滑动的横向调节装置；所述提升装置的输出端设置有控制焊接喷射方向的角度调整机构。
作为优选，所述横向运动梁为对称结构，所述回转装置装配于所述横向运动梁的中心位置，所述横向运动梁两端分别连接有一个焊接支架，每个所述焊接支架下端连接有一个焊接头。
作为优选，所述横向调节装置包括两个相对横向运动梁对称的横向调节电机，所述横向调节电机固定在同一水平面上，与两个所述焊接支架之间分别通过丝杆结构连接。
作为优选，所述丝杆结构采用滚珠丝杆结构。
作为优选，所述回转装置包括固定板、连接转轴、旋转电机，所述连接转轴可旋转装配于所述固定板上，所述旋转电机固定于所述固定板上，所述连接转轴、旋转电机之间采用同步齿形带传动机构相传动。
该设备的各个电机均使用线路与外置的控制终端相连，通过数控编程来控制各个电机的运行，从而实现对整个设备的控制。
本发明的有益效果在于：本快装式数控双头三维曲线焊接机主要对管类零件，棒类零件，或者二者之间垂直相交所形成的相贯线曲线进行全自动化焊接，该设备直接使用三爪卡盘固定在管类或者棒类工件上；通过回转装置带动横向运动梁与焊接支架、焊接头相对相贯线位置旋转，通过所述提升装置带动横向运动梁、焊接支架、焊接头整体上下移动，实现相贯线位置落差补偿；从而完成焊接头针对相贯线的三维曲线控制。所述角度调整机构可以调节焊接头焊接角度，使焊接头一直对中焊缝，提高了焊接质量。
该设备结构紧凑，体积较小，重量较轻，使用时无需将焊件搬移到工作台上，可以直接以焊接工件为固定件，可以直接在现场焊接时快速安装使用，全自动化设计，效率更高，针对圆柱的相贯曲线设计，焊接效果更好。
附图说明
图1是快装式数控双头三维曲线焊接机的整机结构示意图。
图2是相贯线焊接零件示意图。
图3是横向运动梁、焊接支架、焊接头等旋转零部件的结构示意图。
图4是回转装置的结构示意图。
图5是三爪卡盘和连接转轴之间的连接示意图。
图6是提升装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明：
如图1中实施例所示，本快装式数控双头三维曲线焊接机，它包括一个用来连接管类或者棒类零件的三爪卡盘1，焊接支架2，所述焊接支架2的下端连接有焊接头3，所述三爪卡盘1的上端连接有回转装置4，所述回转装置4与所述焊接支架2之间通过横向运动梁5连接，所述横向运动梁5上方连接有提升装置6；所述焊接支架2与所述横向运动梁5之间可滑动装配，所述横向运动梁5上设置有控制所述焊接支架2滑动的横向调节装置7；所述提升装置6的输出端设置有控制焊接喷射方向的角度调整机构。
本快装式数控双头三维曲线焊接机主要对管类零件，棒类零件，或者二者之间垂直相交所形成的相贯线曲线进行全自动话化焊接，被实施焊接的零件如图2所示，包括圆柱型的焊接上件81和圆柱状的焊接底件82，两圆柱的相贯线83就是所要完成的焊接位置。
使用时该快装式数控双头三维曲线焊接机焊接时，可以直接将如图1中的三爪卡盘1固定在如图2中的焊接上件81圆柱上；通过回转装置4带动横向运动梁5与焊接支架2、焊接头3相对相贯线83位置旋转，通过所述提升装置6带动横向运动梁5、焊接支架2、焊接头3整体上下移动，实现相贯线83位置的落差补偿；这种上下运动和回转运动的叠加，即可完成焊接头3针对焊缝的的相贯线83轨迹的三维曲线运动。
在实际焊接过程中，由于在焊接头3绕焊接上件81做相贯线83轨迹运动时，焊炬的倾角对应于相贯线83轨迹上不同的位置不是一成不变的，而是与横向运动梁5旋转角度的变化具有一定的变化关系；焊接头3还要通过所述角度调整机构不断的做角度调整运动，使焊接头3一直对中焊缝，才可以满足焊接头3始终对中焊缝的焊接工艺要求，获得更好的焊接质量。
如图1所示，所述横向运动梁5为对称结构，所述回转装置4装配于所述横向运动梁5的中心位置，所述横向运动梁5两端分别连接有一个焊接支架2，每个所述焊接支架下端连接有一个焊接头3，即该设备共有一对焊接头3。由于如图2所示的相贯线83为相对垂直面的对称曲线，那么两个焊接头3每个只需要做一半的回转运动即可以完成整个的相贯线83的焊接轨迹，大大提高了工作效率。这样所述焊接支架2和焊接头3相对中间轴线对称，做回转运动时的重心正好在设备的中间轴线上，运行更加的平稳；摩擦较小，噪音较小。
如图3所示，所述横向调节装置7包括两个相对于所述横向运动梁5对称的横向调节电机71，所述横向调节电机71固定在同一水平面上，与两个所述焊接支架2之间分别通过丝杆结构21连接。所述丝杆结构21采用滚珠丝杆结构。所述横向调节电机71与丝杆结构21中的滚珠丝杆枢接，所述焊接支架2连同焊接头3与所述丝杆结构21中的滚珠丝杆座相固定，调节电机71可以通过滚珠丝杆结构带动焊接支架2连同焊接头3向外侧运动。这种结构可以适应不同焊接上件81的回转半径的要求，使设备的通用性更强。
如图4所示，所述回转装置4包括固定板41、连接转轴42、旋转电机43，所述连接转轴42可旋转装配与所述固定板41上，所述旋转电机43固定于所述固定板41上，所述连接转轴42、旋转电机43之间采用同步齿形带传动机构44相传动。同步齿形带传动机构44利用齿形带的齿形与带轮的齿轮依次相啮合传递运动和动力，它兼有带传动，齿轮传动及链传动的优点，能方便的实现较远中心距的传递。传动过程无相对滑动，平均传动比较准确，传动精度高，且齿形带的强度高，厚度小，重量轻，故可以用于低速及高速的传动，齿形带无需特别张紧，作用在轴上等处的载荷小，传动效率较高。同时所述同步齿形带传动机构44可以将旋转电机43的输出主轴和所述连接转轴42相错开，这样传功结构更加容易设计。
如图5所示，所述连接转轴42为阶梯轴状，与所述三爪卡盘1之间通过压力轴承11和圆锥滚子轴承12配合装配，这样既可以保证机架能够承受较大的压力，又可以保证零件运转时的同轴度，使该设备运行更加平稳。
如图6所示，所述提升装置6也采用丝杆结构，由上方固定的提升电机61带动提升丝杆62转动，提升用来与所述横向运动梁5固定的连接件63，从而实现对整个旋转部分零部件的提升和下降。
该快装式数控双头三维曲线焊接机的各个电机均使用线路与外置的控制终端相连，通过数控编程来控制各个电机的运行，从而实现对整个设备的控制。焊接用的氩气瓶等装置，质量较大，采用外接设计，方便与焊接头连接。该设备结构紧凑，体积较小，重量较轻，使用时无需将焊件搬移到工作台上，可以使用三爪卡盘1快速安装固定于焊接上件81上，以焊接工件本身为固定件，方便直接在现场焊接时使用；设备全自动化焊接设计，效率更高，针对圆柱的相贯曲线设计，焊接效果更好。

Claims (5)

1.一种快装式数控双头三维曲线焊接机，它包括一个用来连接管类或者棒类零件的三爪卡盘或四爪卡盘(1)，至少一个的焊接支架(2)，所述焊接支架(2)的下端连接有焊接头(3)，所述三爪卡盘(1)的上端连接有回转装置(4)，所述回转装置(4)与所述焊接支架(2)之间通过横向运动梁(5)连接，所述横向运动梁(5)上方连接有提升装置(6)；其特征在于：所述焊接支架(2)与所述横向运动梁(5)之间为滚动配合，所述横向运动梁(5)上设置有控制所述焊接支架(2)运动的横向运动驱动装置(7)；所述提升装置(6)的输出端设置有控制焊接丝方向的角度调整机构。
2.根据权利要求1所述的快装式数控双头三维曲线焊接机，其特征在于：所述横向运动梁(5)为对称结构，所述回转装置(4)装配于所述横向运动梁(5)的中心位置，所述横向运动梁(5)两端分别连接有一个焊接支架(2)，每个所述焊接支架(2)下端连接有一个焊接头(3)。
3.根据权利要求2所述的快装式数控双头三维曲线焊接机，其特征在于：所述横向调节装置(7)包括两个相对所述横向运动梁(5)对称的横向调节电机(71)，所述横向调节电机(71)固定在同一水平面上，与两个所述焊接支架(2)之间分别通过丝杆结构(21)连接。
4.根据权利要求3所述的快装式数控双头三维曲线焊接机，其特征在于：所述丝杆结构(21)采用滚珠丝杆结构。
5.根据权利要求1所述的快装式数控双头三维曲线焊接机，其特征在于：所述回转装置(4)包括固定板(41)、连接转轴(42)、旋转电机(43)，所述连接转轴(42)可旋转装配与所述固定板(41)上，所述旋转电机(43)固定于所述固定板(41)上，所述连接转轴(42)、旋转电机(43)之间采用同步齿形带(44)传动机构相传动。
CN201310043218.0A 2013-02-05 2013-02-05 快装式数控双头三维曲线焊接机 Pending CN103962761A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310043218.0A CN103962761A (zh) 2013-02-05 2013-02-05 快装式数控双头三维曲线焊接机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310043218.0A CN103962761A (zh) 2013-02-05 2013-02-05 快装式数控双头三维曲线焊接机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103962761A true CN103962761A (zh) 2014-08-06

Family

ID=51233023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310043218.0A Pending CN103962761A (zh) 2013-02-05 2013-02-05 快装式数控双头三维曲线焊接机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103962761A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104759804A (zh) * 2014-10-09 2015-07-08 镇江四联机电科技有限公司 一种多功能回转体对心装置
CN107127496A (zh) * 2017-07-05 2017-09-05 上海大松瓦楞辊有限公司 一种插管焊接机
CN108044276A (zh) * 2018-01-10 2018-05-18 南昌大学 一种用于两贯交圆柱焊接的机器人装置
CN112108800A (zh) * 2020-09-15 2020-12-22 重庆工程职业技术学院 一种全自动风管法兰焊接机
CN113352035A (zh) * 2021-07-12 2021-09-07 新疆大学 一种全位置管道焊接机框体
CN113437610A (zh) * 2021-07-16 2021-09-24 广东佳瑞达科技有限公司 电能表端子点焊机

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5252151A (en) * 1975-10-24 1977-04-26 Nisseki Eng Device for automatic welding of structural material having corners
CN2102819U (zh) * 1991-11-02 1992-04-29 山东工业大学 用于扁管构件连接的自动焊接装置
US20040094514A1 (en) * 2002-03-11 2004-05-20 Tecnomare S.P.A. Automatic orbital welding machine, and a welding process for pipes of a bundle of a heat exchanger
CN1935444A (zh) * 2006-11-06 2007-03-28 北京航空航天大学 相贯线焊接机器人
CN101259561A (zh) * 2007-12-16 2008-09-10 范文利 T型管道接头焊接机
CN101310909A (zh) * 2008-07-09 2008-11-26 上海锅炉厂有限公司 一种锅炉分离器斜交管角焊缝自动焊接工艺
CN201565708U (zh) * 2009-07-17 2010-09-01 北京中电华强焊接工程技术有限公司 数控管-管相贯接头埋弧自动焊设备
CN201728495U (zh) * 2010-08-02 2011-02-02 上海船舶工艺研究所 一种用于多功能焊接小车的焊枪调节装置
CN102000931A (zh) * 2010-12-03 2011-04-06 新疆威奥科技股份有限公司 便携式马鞍形接管双焊枪焊接装置
CN203236135U (zh) * 2013-02-05 2013-10-16 新疆大学 一种新型便携式数控双头三维曲线焊接装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5252151A (en) * 1975-10-24 1977-04-26 Nisseki Eng Device for automatic welding of structural material having corners
CN2102819U (zh) * 1991-11-02 1992-04-29 山东工业大学 用于扁管构件连接的自动焊接装置
US20040094514A1 (en) * 2002-03-11 2004-05-20 Tecnomare S.P.A. Automatic orbital welding machine, and a welding process for pipes of a bundle of a heat exchanger
CN1935444A (zh) * 2006-11-06 2007-03-28 北京航空航天大学 相贯线焊接机器人
CN101259561A (zh) * 2007-12-16 2008-09-10 范文利 T型管道接头焊接机
CN101310909A (zh) * 2008-07-09 2008-11-26 上海锅炉厂有限公司 一种锅炉分离器斜交管角焊缝自动焊接工艺
CN201565708U (zh) * 2009-07-17 2010-09-01 北京中电华强焊接工程技术有限公司 数控管-管相贯接头埋弧自动焊设备
CN201728495U (zh) * 2010-08-02 2011-02-02 上海船舶工艺研究所 一种用于多功能焊接小车的焊枪调节装置
CN102000931A (zh) * 2010-12-03 2011-04-06 新疆威奥科技股份有限公司 便携式马鞍形接管双焊枪焊接装置
CN203236135U (zh) * 2013-02-05 2013-10-16 新疆大学 一种新型便携式数控双头三维曲线焊接装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104759804A (zh) * 2014-10-09 2015-07-08 镇江四联机电科技有限公司 一种多功能回转体对心装置
CN107127496A (zh) * 2017-07-05 2017-09-05 上海大松瓦楞辊有限公司 一种插管焊接机
CN108044276A (zh) * 2018-01-10 2018-05-18 南昌大学 一种用于两贯交圆柱焊接的机器人装置
CN108044276B (zh) * 2018-01-10 2024-05-17 南昌大学 一种用于两贯交圆柱焊接的机器人装置
CN112108800A (zh) * 2020-09-15 2020-12-22 重庆工程职业技术学院 一种全自动风管法兰焊接机
CN113352035A (zh) * 2021-07-12 2021-09-07 新疆大学 一种全位置管道焊接机框体
CN113437610A (zh) * 2021-07-16 2021-09-24 广东佳瑞达科技有限公司 电能表端子点焊机
CN113437610B (zh) * 2021-07-16 2023-02-10 广东佳瑞达科技有限公司 电能表端子点焊机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203236135U (zh) 一种新型便携式数控双头三维曲线焊接装置
CN102059434B (zh) 一种相贯线环缝焊接装置
CN103962761A (zh) 快装式数控双头三维曲线焊接机
CN204295102U (zh) 单悬臂多功能割焊一体机
CN205733542U (zh) 一种多平面无轨自动跟踪焊接装置
CN103433591B (zh) 轻便型无限回转数控坡口切管机以及坡口加工方法
CN104308333A (zh) 单悬臂多功能割焊一体机
CN201573014U (zh) 一种龙门式双头焊机
CN202752771U (zh) 一种用于爬行式焊接机器人的操作和摆动机构
CN203409402U (zh) 轻便型无限回转数控坡口切管机
CN103286494B (zh) 一种箱型钢结构轨道式全位置焊接机器人
CN201098773Y (zh) 单悬臂梁式焊缝自动跟踪埋弧焊专机
CN105081637B (zh) 起重机箱形主梁三自由度移动焊接机器人
CN101695799A (zh) 一种龙门式双头焊机
CN102672315A (zh) 一种自主移动式双面双弧焊接机器人系统
CN104816112A (zh) 一种五轴联动数控机械手焊接机
CN103706995A (zh) 一种用于圆弧焊接自动进给机
CN112008205A (zh) 一种全自动氩弧焊机
CN101920370A (zh) 三轴钢管相贯线切割机
KR101218790B1 (ko) 배관 자동 용접용 매니퓰레이터
CN207806959U (zh) 一种数控机器人自动焊接设备
CN201792123U (zh) 三轴钢管相贯线切割机
CN203765158U (zh) 一种具有往复旋转机构的平面曲线自动焊接机构
CN206882941U (zh) 一种五维数字控制相贯线自动切割装置
CN205309528U (zh) 焊接工作站用焊接夹头

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140806

RJ01 Rejection of invention patent application after publication