CN107900497A - 埋弧焊焊接装置及埋弧焊焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种埋弧焊焊接装置和埋弧焊焊接方法，该埋弧焊焊接装置包括底座、立柱、支撑轴以及焊枪，其中立柱竖直设置在底座上；支撑轴水平设置在底座的上方，该支撑轴高度可调地连接在立柱上；焊枪垂直连接支撑轴，并可在竖直平面内转动，以调整其与支撑轴所在竖直平面的夹角，从而使焊枪对准待焊接工件的焊缝而进行焊接作业。本发明的埋弧焊焊接装置和焊接方法在进行焊接操作时，可先根据焊缝的位置，相应地调整焊枪的高度以及焊枪与焊缝所在平面之间的角度，使焊枪对准待焊接的焊缝，从而保证焊接工作有针对性地高效进行，在提高焊接操作效率的同时，保证了焊接产品的焊接质量。

Description

埋弧焊焊接装置及埋弧焊焊接方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别涉及一种埋弧焊焊接装置及埋弧焊焊接方法。

背景技术

在压力容器球罐特种设备制造行业中，对于球罐产品中支柱筒体与底板之间的焊缝，现有技术中通常采用手工焊条电弧焊或二氧化碳气体保护焊。其中手工焊条电弧焊是以手工操作的焊条和被焊接的工件作为两个电极，利用焊条与焊件之间的电弧热量熔化金属进行焊接的方法；二氧化碳气体保护焊则是以二氧化碳气为保护气体，进行焊接的方法。运用上述两种焊接方法焊接支柱筒体与底板之间的焊缝时，焊接材料消耗量大，焊接效率低，焊接人员劳动强度大。

随着埋弧自动焊接技术的更新和发展，技术人员考虑采用埋弧焊来焊接球罐产品中支柱筒体与底板之间的焊缝。但是现有的埋弧焊焊接装置无法根据焊缝调整相应的焊接位置和焊接角度，导致焊接产品焊接质量差、焊接效率低的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的埋弧焊焊接装置和焊接方法无法根据焊缝的位置调整相应的焊接位置和焊接角度，导致焊接产品焊接质量差、焊接效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种埋弧焊焊接装置，其包括：底座、立柱、支撑轴以及焊枪，其中立柱竖直设置在所述底座上；支撑轴水平设置在所述底座的上方，所述支撑轴高度可调地连接在所述立柱上；焊枪垂直连接所述支撑轴，所述焊枪可在竖直平面内转动，以调整其与所述支撑轴所在竖直平面的夹角，从而使所述焊枪对准待焊接工件的焊缝而进行焊接作业。

优选地，所述焊枪通过一旋转组件连接所述支撑轴，所述旋转组件套设在所述支撑轴的外部，并可在竖直平面内转动，从而调整所述焊枪与所述支撑轴所在竖直平面之间的夹角。

优选地，所述旋转组件包括一对相对布置的旋转块，两所述旋转块相对的面具有缺口以套设在所述支撑轴上；两所述旋转块通过紧固件连接，在所述紧固件紧固两所述旋转块时，所述旋转组件与所述支撑轴固定；在所述紧固件松开两所述旋转块时，所述旋转组件可绕所述支撑轴转动。

优选地，所述焊枪可拆卸地连接在该旋转组件上。

优选地，所述立柱为丝杆，该丝杆可绕其自身轴线转动；所述支撑轴的一端套设在该丝杆上，并与所述丝杆螺接配合，在所述丝杆转动时，该支撑轴沿所述丝杆的轴向上下调整位置，所述支撑轴的另一端连接所述焊枪。

优选地，所述埋弧焊焊接装置还包括电机，所述电机驱动该丝杆绕其自身轴线转动。

优选地，所述埋弧焊焊接装置还包括固定主轴，所述固定主轴竖直设置在所述底座上；所述固定主轴在不同高度处分别设有插销孔，所述支撑轴的上设有定位孔，所述定位孔与所述固定主轴上不同高度处的插销孔通过销轴定位固定，而将所述支撑轴定位固定在不同的高度。

优选地，所述底座的下表面安装有滑动导轮。

本申请还提供一种埋弧焊焊接方法，利用上述的埋弧焊焊接装置焊接工件，所述埋弧焊焊接方法包括如下步骤：将待焊接的工件组装后放置在滚轮架上，调整工件与所述埋弧焊焊接装置的相对位置，使焊缝所在平面与所述支撑轴所在竖直平面平行；调节所述支撑轴的高度并调整焊枪与焊缝所在平面之间的角度，以使所述焊枪对准焊缝；开启滚轮架使工件转动，从而使焊枪沿着焊缝方向进行焊接。

优选地，焊接过程中，所述滚轮架的转速与所述焊枪的送丝速度相同。

由上述技术方案可知，本发明的有益效果为：

本发明的埋弧焊焊接装置和焊接方法在进行焊接操作时，可先根据焊缝的位置，相应地调整焊枪的高度以及焊枪与焊缝所在平面之间的角度，使焊枪对准待焊接的焊缝，从而保证焊接工作有针对性地高效进行，在提高焊接操作效率的同时，保证了焊接产品的焊接质量。

附图说明

图1是本发明埋弧焊焊接装置实施例的结构示意图。

图2是本发明埋弧焊焊接装置实施例中旋转块的结构示意图。

图3是本发明埋弧焊焊接装置实施例使用状态的示意图。

图4是本发明埋弧焊焊接装置实施例中焊枪与焊缝所在平面相对位置示意图。

附图标记说明如下：1、埋弧焊焊接装置；11、底座；12、立柱；13、支撑轴；14、焊枪；15、电机；16、旋转组件；161、旋转块；1611、螺孔；1612、缺口；162、紧固件；17、固定主轴；171、插销孔；18、固定板；19、滑动导轮；2、支柱筒体；3、底板；4、滚轮架。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

本申请提供一种埋弧焊焊接装置，可适用于多种工件焊缝的焊接，尤其适用于例如球罐产品中支柱筒体与底板这类特殊角焊缝的焊接。

参阅图1，该埋弧焊焊接装置1包括底座11、立柱12、支撑轴13以及焊枪14。其中，立柱12竖直设置在底座11上。支撑轴13水平设置在底座11的上方，该支撑轴13高度可调地连接在立柱12上。焊枪14垂直连接支撑轴13，该焊枪14可在竖直平面内转动，以调整其与支撑轴13所在竖直平面之间的夹角，从而使焊枪14对准待焊接工件的焊缝而进行焊接作业。

本实施例的埋弧焊焊接装置1在进行焊接操作时，可先根据焊缝的位置，相应地调整焊枪14的高度以及焊枪14与焊缝所在平面之间的角度，使焊枪14对准待焊接的焊缝，从而保证焊接工作有针对性地高效进行，在提高焊接操作效率的同时，保证了焊接产品的焊接质量。

在本实施例中，立柱12为丝杆，丝杆的外周布置有螺纹。本实施例的埋弧焊焊接装置1中还设有电机15，电机15安装在底座11上且位于丝杆的外侧。该电机15为丝杆提供动力，可使丝杆绕其自身的轴线转动。

如图1所示，支撑轴13的一端套设在丝杆上，另一端连接焊枪14。具体地，本实施例的支撑轴13与丝杆螺接配合。在丝杆绕其自身的轴线转动时，支撑轴13可沿丝杆的轴向上下移动从而调整高度。

支撑轴13的高度位置可调，即焊枪14的高度位置可调，因而可以根据待焊接工件的高度相应地调整焊枪14的高度，以实现一定高度范围内工件的焊接，从而扩大该埋弧焊焊接装置1的适用范围。

在本实施例中，焊枪14通过一旋转组件16连接支撑轴13。旋转组件16套设在支撑轴13的外部，并可在竖直平面内转动，以调整焊枪14与支撑轴13所在竖直平面之间的夹角。

具体地，参阅图2，旋转组件16包括一对相对布置的旋转块161。两旋转块161相对的面具有缺口1612，使两旋转块161相对对接之后可以套设在支撑轴13上。两旋转块161通过紧固件162连接，在紧固件162紧固两旋转块161时，旋转组件16与支撑轴13固定；在紧固件162松开两旋转块161时，旋转组件16可绕支撑轴13转动。

在本实施例中，紧固件162为螺栓，旋转块161的两端设有与螺栓相适配的螺孔1611。将螺栓穿入两旋转块161对应的螺孔1611中并拧紧螺栓时，可使旋转组件16定位固定在支撑轴13上；当需要调整焊枪14与支撑轴13所在竖直平面之间的夹角时，将螺栓拧松使旋转组件16绕支撑轴13转动即可。

较佳地，本实施例的焊枪14可拆卸地连接在旋转组件16上。此种设置使埋弧焊焊接装置1可针对不同规格工件的焊缝更换不同型号的焊枪14，从而扩大该埋弧焊焊接装置1的适用范围。

此外，在本实施例中，焊枪14通过支撑轴13从侧边突伸出底座11，这样焊枪14的下方可提供工件的放置位置，并且底座11不会与待焊接的工件发生干涉。在该埋弧焊焊接装置1附近放置待焊接工件时，只需将工件靠近底座11放置即可。

如图1所示，本实施例的埋弧焊焊接装置1还包括固定主轴17。固定主轴17竖直设置在底座11上，且固定主轴17的设置位置靠近底座11的中心，从而保证埋弧焊焊接装置1整体结构的稳定性。在本实施例中，丝杆位于固定主轴17的一侧，二者的顶端通过固定板18连接。

进一步地，固定主轴17在不同高度处分别设有插销孔171，支撑轴13上设有定位孔。定位孔与固定主轴17上不同高度处的插销孔171通过销轴定位固定，从而将支撑轴13定位固定在不同的高度。在支撑轴13沿着丝杆移动至焊枪14所需高度时，可将销轴插入对应的插销孔171和定位孔中，从而将支撑轴13定位在该高度位置处。

此外，在本实施例中，底座11的下表面安装有滑动导轮19。滑动导轮19的设置不仅便于埋弧焊装置自身位置的调整，而且便于埋弧焊焊接装置1在厂区中移动，以避免搬运工作中人力物力的浪费。

本申请还提供一种埋弧焊焊接方法，其利用上述的埋弧焊焊接装置1对工件进行焊接。

具体地，该埋弧焊焊接方法包括如下步骤：将待焊接的工件组装后放置在滚轮架4上，调整工件与埋弧焊焊接装置1的相对位置，使焊缝所在的平面与支撑轴13所在的竖直平面平行；调节支撑轴13的高度并调整焊枪14与焊缝所在平面之间的角度，使焊枪14对准焊缝；开启滚轮架4使工件转动，从而使焊枪14沿着焊缝方向进行焊接。

本申请的埋弧焊焊接方法适用于多种类型工件的焊接，尤其适用于球罐产品上支柱筒体2和底板3之间角焊缝的焊接，其具体操作如下：

参阅图3和图4，将支柱筒体2与底板3装配完成后放置在滚轮架4上，再将埋弧焊焊接装置1移动至滚轮架4附近，调整埋弧焊焊接装置1与滚轮架4之间的相对位置，使支柱筒体2和底板3之间角焊缝所在的平面P与支撑轴13所在的竖直平面平行；开启电机15，电机15驱动丝杆转动，从而使支撑轴13沿着丝杆移动，待支撑轴13移动至所需的高度位置时，关闭电机15并将销轴插入定位孔和插销孔171中，从而使支撑轴13定位在相应的高度；调节旋转组件16使焊枪14在竖直平面内转动，以调整焊枪14与焊缝所在平面P之间夹角α的角度；待焊枪14对准焊缝后，开启滚轮架4使支柱筒体2和底板3处于转动状态，从而使焊枪14沿着焊缝方向进行焊接。

较佳地，在焊接过程中，可将滚轮架4的转速调整至与焊枪14的送丝速度相同，确保二者同步实施，以保证焊接工作的高效进行。对于支柱筒体2与底板3之间角焊缝的焊接，可将焊枪14与焊缝所在平面P之间夹角α的角度调整至30°～40°，从而保证焊缝的焊接质量。此外，将本申请中埋弧焊焊接装置1的丝杆的直径设置成25mm，可实现内径在200mm～2000mm范围内支柱筒体2与底板3角焊缝的焊接。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种埋弧焊焊接装置，其特征在于，包括：

底座；

立柱，竖直设置在所述底座上；

支撑轴，水平设置在所述底座的上方，所述支撑轴高度可调地连接在所述立柱上；

焊枪，垂直连接所述支撑轴，所述焊枪可在竖直平面内转动，以调整其与所述支撑轴所在竖直平面的夹角，从而使所述焊枪对准待焊接工件的焊缝而进行焊接作业。

2.根据权利要求1所述的埋弧焊焊接装置，其特征在于，所述焊枪通过一旋转组件连接所述支撑轴，所述旋转组件套设在所述支撑轴的外部，并可在竖直平面内转动，从而调整所述焊枪与所述支撑轴所在竖直平面之间的夹角。

3.根据权利要求2所述的埋弧焊焊接装置，其特征在于，所述旋转组件包括一对相对布置的旋转块，两所述旋转块相对的面具有缺口以套设在所述支撑轴上；两所述旋转块通过紧固件连接，在所述紧固件紧固两所述旋转块时，所述旋转组件与所述支撑轴固定；在所述紧固件松开两所述旋转块时，所述旋转组件可绕所述支撑轴转动。

4.根据权利要求2所述的埋弧焊焊接装置，其特征在于，所述焊枪可拆卸地连接在该旋转组件上。

5.根据权利要求1所述的埋弧焊焊接装置，其特征在于，所述立柱为丝杆，该丝杆可绕其自身轴线转动；所述支撑轴的一端套设在该丝杆上，并与所述丝杆螺接配合，在所述丝杆转动时，该支撑轴沿所述丝杆的轴向上下调整位置，所述支撑轴的另一端连接所述焊枪。

6.根据权利要求5所述的埋弧焊焊接装置，其特征在于，所述埋弧焊焊接装置还包括电机，所述电机驱动该丝杆绕其自身轴线转动。

7.根据权利要求1所述的埋弧焊焊接装置，其特征在于，所述埋弧焊焊接装置还包括固定主轴，所述固定主轴竖直设置在所述底座上；所述固定主轴在不同高度处分别设有插销孔，所述支撑轴的上设有定位孔，所述定位孔与所述固定主轴上不同高度处的插销孔通过销轴定位固定，而将所述支撑轴定位固定在不同的高度。

8.根据权利要求1所述的埋弧焊焊接装置，其特征在于，所述底座的下表面安装有滑动导轮。

9.一种埋弧焊焊接方法，其特征在于，利用权利要求1～8任意一项所述的埋弧焊焊接装置焊接工件，所述埋弧焊焊接方法包括如下步骤：

将待焊接的工件组装后放置在滚轮架上，调整工件与所述埋弧焊焊接装置的相对位置，使焊缝所在平面与所述支撑轴所在竖直平面平行；调节所述支撑轴的高度并调整焊枪与焊缝所在平面之间的角度，以使所述焊枪对准焊缝；开启滚轮架使工件转动，从而使焊枪沿着焊缝方向进行焊接。

10.根据权利要求9所述的埋弧焊焊接方法，其特征在于，在焊接过程中，所述滚轮架的转速与所述焊枪的送丝速度相同。