CN108127254A - 一种泵体自动激光焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泵体自动激光焊接设备，其包括上料流道、下料流道、设置在所述上料流道与所述下料流道之间的且与两者进行对接的泵体顶升装置、拨动泵体移动的拨料装置、夹持住泵体两端且带动其旋转的旋转内撑装置、对泵体左右侧外圈进行焊接的且可左右移动的上激光器、对泵体内胆内壁表面进行焊接的左激光器和右激光器。本发明能够对泵体外表面和内壁表面进行环形焊接，焊接质量高、自动化程度高、低损耗，尤其适用于长度为230～730mm、外形直径约为80～200mm、内孔直径约为40～60mm的泵体内外表面的焊接加工，配套上下料流水线能够实现全自动化生产，大大提高了生产效率。

Description

一种泵体自动激光焊接设备

【技术领域】

本发明涉及一种焊接装置，特别是涉及一种泵体自动激光焊接设备。

【背景技术】

目前，泵体的焊接方式主要以手工焊接或者半自动焊接，焊接效率及焊接质量都无法得到保证，而且焊接有损耗。由于泵体的外圈表面和内壁表面均需要进行焊接，现有技术中，一般分成两个步骤进行焊接，先焊接内壁表面，然后在进行二次焊接外表面，其焊接效率低。

因此，有必要提供一种新的泵体自动激光焊接设备来解决上述问题。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种泵体自动激光焊接设备，能够对泵体外表面和内壁表面进行环形焊接，焊接质量高、自动化程度高。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种泵体自动激光焊接设备，其包括上料流道、下料流道、设置在所述上料流道与所述下料流道之间的且与两者进行对接的泵体顶升装置、拨动泵体移动的拨料装置、夹持住泵体两端且带动其旋转的旋转内撑装置、对泵体左右侧外圈进行焊接的且可左右移动的上激光器、对泵体内胆内壁表面进行焊接的左激光器和右激光器。

进一步的，所述泵体顶升装置包括第一气缸、受所述第一气缸驱动进行上下运动的托料板，所述托料板的上表面设置有与所述上料流道和所述下料流道对接的第一凹槽。

进一步的，所述拨料装置设置在所述上料流道和所述下料流道的一侧，且包括第一驱动件、受所述第一驱动件驱动进行左右移动的连接承载机构、位置可调的固定在所述连接承载机构上的第一拨料单元与第二拨料单元。

进一步的，所述第一拨料单元与所述第二拨料单元均包括第二气缸、受所述第二气缸驱动进行前后伸缩的拨料片。

进一步的，所述旋转内撑装置包括设置在所述拨料装置上方两侧的左旋转单元和右旋转单元；所述左旋转单元和所述右旋转单元均包括进行左右移动伸入泵体内胆内部的旋转轴、贯穿在所述旋转轴内部进行伸缩的伸缩杆，所述伸缩杆的端部固定设置有管撑套筒，所述旋转轴的端部固定设置有伸入所述管撑套筒内将其撑开的圆锥芯轴。

进一步的，所述左旋转单元和所述右旋转单元还包括第一支架，所述第一支架上固定有第二驱动件，所述第二驱动件的旋转端与所述旋转轴连接并驱动所述旋转轴旋转。

进一步的，所述第一支架上固定有第三气缸；所述第三气缸的活塞杆端固定连接有与所述旋转轴实现左右方向同步联动的第一连接板，所述第一连接板上设置有第二支架，所述第二支架上设置有驱动所述伸缩杆进行左右运动的第四气缸。

进一步的，所述上激光器设置在一移载机构上，所述移载机构包括第三驱动件、受所述第三驱动件驱动进行左右移动的第二连接板、固定在所述第二连接板上的第四驱动件、受所述第四驱动件驱动进行上下运动的第三连接板，所述上激光器固定在所述第三连接板上。

进一步的，所述第一支架上设置有一位置调节机构，所述左激光器固定在所述左旋转单元中的所述位置调节机构上，所述右激光器固定在所述右旋转单元中的所述位置调节机构上。

进一步的，所述位置调节机构包括位于底部的左右调节板、设置在所述左右调节板上的前后调节板以及设置在所述前后调节板上的角度调节支座。

与现有技术相比，本发明一种泵体自动激光焊接设备的有益效果在于：能够对泵体外表面和内壁表面进行环形焊接，焊接质量高、自动化程度高、低损耗。本方案尤其适用于长度为230～730mm、外形直径约为80～200mm、内孔直径约为40～60mm的泵体内外表面的焊接加工，配套上下料流水线能够实现全自动化生产，大大提高了生产效率。

【附图说明】

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中泵体顶升装置和拨料装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中旋转内撑装置和各激光器的结构示意图；

图4为本发明实施例中左旋转夹持单元和左激光器的结构示意图；

图5为本发明实施例中右旋转夹持单元和右激光器的结构示意图；

图6为本发明实施例中右旋转内撑装置的结构示意图；

图7为本发明实施例中激光器和位置调整机构的结构示意图；

图中数字表示：

100泵体自动激光焊接设备；101泵体；

1上料流道；2下料流道；

3泵体顶升装置，31第一气缸，32托料板，33第一凹槽；

4拨料装置，41第一驱动件，42连接承载机构，43第一拨料单元，431第二气缸，432拨料片，44第二拨料单元；

5旋转内撑装置，51旋转轴，52伸缩杆，53定位机构，531第五气缸，532定位板，54管撑套筒，55圆锥芯轴，56第一支架，57第二驱动件，58第三气缸，59第一连接板，510连接套筒，511第二支架，512第四气缸；

6上激光器，61第三驱动件，62第二连接板，63第四驱动件；

7左激光器；8右激光器；

9位置调节机构，91左右调节板，92前后调节板，93角度调节支座，931底盘，932竖直板；

10滑轨；11固定条；12固定板。

【具体实施方式】

实施例：

请参照图1-图7，本实施例为泵体自动激光焊接设备100，其包括上料流道1、下料流道2、设置在上料流道1与下料流道2之间且与两者进行对接的泵体顶升装置3、拨动泵体101移动的拨料装置4、夹持住泵体101两端且带动其旋转的旋转内撑装置5、对泵体101左右侧外圈进行焊接的且可左右移动的上激光器6、对泵体101内胆内壁表面进行焊接的左激光器7和右激光器8。

上激光器6为1200W的连续激光器。左激光器7和右激光器8为400W的脉冲激光器。

泵体顶升装置3包括第一气缸31、受第一气缸31驱动进行上下运动的托料板32，托料板32的上表面设置有与上料流道1和下料流道2对接的第一凹槽33。拨料装置4设置在上料流道1和下料流道2的一侧，其包括第一驱动件41、受第一驱动件41驱动进行左右移动的连接承载机构42、位置可调的固定在连接承载机构42上的第一拨料单元43与第二拨料单元44。第一拨料单元43与第二拨料单元44均包括第二气缸431、受第二气缸431驱动进行前后伸缩拨料片432。拨料片432在伸出状态下伸入至上料流道1或下料流道2的上方。连接承载机构42上设置有条形凹槽(图中未标识)，第一拨料单元43与第二拨料单元44可在上面进行位置的调整，第一拨料单元43与第二拨料单元44之间的距离约为泵体101长度的整数倍，除去泵体之间的间隙，两者优选的为一倍或者两倍泵体长度。第一拨料单元43与第二拨料单元44之间的距离满足最大规格730mm的泵体的拨料动作。

泵体101从上料流道1中进行供给，托料板32与上料流道1和下料流道2对接，拨料片432在第二气缸431的作用下伸入上料流道1或下料流道2中，此时，拨料片432插入两个泵体101之间，第一驱动件41驱动两个拨料单元一起向右移动。当第一拨料单元43与第二拨料单元44之间的距离约为泵体101长度的一倍时，第一拨料单元43将上料流道1中的泵体101推入托料板32中，第二拨料单元44将托料板32上已经焊接好的泵体101推入下料流道2中；当第一拨料单元43与第二拨料单元44之间的距离约泵体101长度的两倍时，第一拨料单元43将上料流道1中的泵体101推入托料板32中，同时将托料板32上已经焊接好的泵体101推入下料流道2中，第二拨料单元44将下料流道2中的泵体101向前推动。

旋转内撑装置5包括设置在拨料装置4上方两侧的左旋转单元和右旋转单元(图中未标识)。所述左旋转单元和所述右旋转单元均包括进行左右移动伸入泵体101内胆内部的旋转轴51、贯穿在旋转轴51内部进行伸缩的伸缩杆52、对泵体101两端进行定位的定位机构53，伸缩杆52的端部固定设置有管撑套筒54，旋转轴51的端部固定设置有伸入管撑套筒54内将其撑开的圆锥芯轴55。

管撑套筒54的圆筒表面设置有若干伸缩缝，当圆锥芯轴54伸入管撑套筒54越深，则管撑套筒54被撑开后的直径越大。所述左旋转单元和所述右旋转单元还包括第一支架56和固定在第一支架56上的第三气缸58。所述左旋转单元和所述右旋转单元两者中有一个旋转单元中的第一支架56上固定有第二驱动件57，第二驱动件57的旋转端通过皮带、传动轮与旋转轴51连接并驱动旋转轴51旋转，所述传动轮固定套设在旋转轴51的表面。第三气缸58的活塞杆端固定连接有第一连接板59，旋转轴51的外表面固定套设有连接套筒510，连接套筒510中部设置有第二凹槽(图中未标识)，第一连接板59的一端卡入所述第二凹槽内与连接套筒510实现左右方向的同步联动。连接套筒510内部设置有套设在旋转轴51上的轴承。

第一连接板59上设置有第二支架511，第二支架511上设置有驱动伸缩杆52进行左右运动的第四气缸512，第四气缸512的活塞杆端通过带有轴承的联轴器与伸缩杆52对接连接。伸缩杆52贯穿旋转轴51，两者之间在左右方向上可实现相对运动，且由于伸缩杆52的另一端套设有轴承并通过联轴器与第四气缸512连接，使得伸缩杆52可相对于第四气缸512的活动端发生相对旋转运动。

定位机构53包括固定在第一支架56上的第五气缸531、受第五气缸531驱动进行左右运动的定位板532，定位板532上设置有供旋转轴51穿过的通口(图中未标识)，所述通口的直径小于泵体101的直径。通过定位板532从泵体101的两端对泵体101进行挤压，使得泵体101位于两个旋转夹持单元的中部，为激光焊接提供了精准的位置基础；另一方面，通过定位板532可以防止旋转轴51和伸缩杆52在伸进伸出过程中被撞到而损坏。

旋转内撑装置5的工作原理为：首先泵体101被泵体顶升装置3向上输送到位；然后定位机构53中的第五气缸531驱动定位板532从泵体101的左右两端对其进行定位；两个旋转夹持单元中的第三气缸58驱动旋转轴51相向运动，分别从左右两端伸入泵体101内部，同时，第一连接板59带动第四气缸512并推动伸缩杆52一起伸入泵体101内部，此时，固定在伸缩杆52端部的管撑套筒54和固定在旋转轴51端部的圆锥芯轴55也一起伸入泵体101内部；然后第四气缸512驱动伸缩杆52向外回缩，同时带动管撑套筒54进一步靠近圆锥芯轴55，使得管撑套筒54的直径被撑开与泵体101内壁表面紧紧相贴，从而实现对泵体101的同步旋转联动；定位机构53退回，第二驱动件57驱动旋转轴51旋转，同时，通过圆锥芯轴55与管撑套筒54的摩擦扭力、管撑套筒54与泵体101内壁的摩擦扭力从而带动泵体101一起旋转；当焊接结束后，定位机构53伸出抵持住泵体101的左右两端，然后圆锥芯轴55松开对管撑套筒54的撑力，管撑套筒54向外退出泵体101内部。

上激光器6设置在一移载机构上，所述移载机构包括第三驱动件61、受第三驱动件61驱动进行左右移动的第二连接板62、固定在第二连接板62上的第四驱动件63、受第四驱动件63驱动进行上下运动的第三连接板(图中未标识)，上激光器6固定在所述第三连接板上。上激光器6主要负责对泵体101的左侧和左侧外表面进行激光焊接。

左激光器7和右激光器8的激光分别从泵体101的左右两侧伸入至泵体101内胆中。第一支架56上设置有一位置调节机构9，左激光器7固定在所述左旋转单元中的位置调节机构9上，右激光器8固定在所述右旋转单元中的位置调节机构9上。第一支架56设置在一滑轨10上，滑轨10一侧设置有一固定条11，固定条11上设置有固定第一支架56位置的固定板12，通过移动第一支架56进行位置调整，可以适用于各个规格的泵体的夹持旋转，从而提高了该设备的通用性。

位置调节机构9包括位于底部的左右调节板91、设置在左右调节板91上的前后调节板92以及设置在前后调节板92上的角度调节支座93。左右调节板91和前后调节板92通过螺杆微调结构实现位置微调。角度调节支座93包括底盘931和竖直设置在底盘931上的竖直板932，底盘931上设置有环形的凹槽，便于旋转调节底盘931的角度，从而实现对竖直板932角度的调整；竖直板932上也设置有环形的凹槽，实现对固定在上面的左激光器7或右激光器8的角度调整。

本实施例为泵体自动激光焊接设备100的工作原理为：泵体101从上料流道1进入，通过拨料装置4将泵体101送到泵体顶升装置3上；泵体顶升装置2将泵体101往上托到所述左旋转单元和所述右旋转单元的中间；所述左旋转单元和所述右旋转单元将泵体101夹住并旋转，同时泵体顶升装置3退回；然后上激光器6开始焊接泵体101左侧外圈和右侧外圈，左激光器7焊接左侧内胆内壁，右激光器8焊接右侧内胆内壁；泵体顶升装置3上升托住泵体101的底部；所述左旋转单元和所述右旋转单元动作松开泵体101，泵体顶升装置3带着泵体101下降；拨料装置4将泵体101推到下料流道2中并送出，同时从上料流道1上拨一个新的泵体到泵体顶升装置3上，重复上述动作。

本实施例为泵体自动激光焊接设备100的有益效果在于：能够一次性的同时对泵体外表面和内壁表面进行环形焊接，焊接效率高、自动化程度高、低损耗。本实施例尤其适用于长度为230～730mm、外形直径约为80～200mm、内孔直径约为40～60mm的泵体内外表面的焊接加工，配套上下料流水线能够实现全自动化生产，大大提高了生产效率。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种泵体自动激光焊接设备，其特征在于：其包括上料流道、下料流道、设置在所述上料流道与所述下料流道之间的且与两者进行对接的泵体顶升装置、拨动泵体移动的拨料装置、夹持住泵体两端且带动其旋转的旋转内撑装置、对泵体左右侧外圈进行焊接的且可左右移动的上激光器、对泵体内胆内壁表面进行焊接的左激光器和右激光器。

2.如权利要求1所述的泵体自动激光焊接设备，其特征在于：所述泵体顶升装置包括第一气缸、受所述第一气缸驱动进行上下运动的托料板，所述托料板的上表面设置有与所述上料流道和所述下料流道对接的第一凹槽。

3.如权利要求1所述的泵体自动激光焊接设备，其特征在于：所述拨料装置设置在所述上料流道和所述下料流道的一侧，且包括第一驱动件、受所述第一驱动件驱动进行左右移动的连接承载机构、位置可调的固定在所述连接承载机构上的第一拨料单元与第二拨料单元。

4.如权利要求3所述的泵体自动激光焊接设备，其特征在于：所述第一拨料单元与所述第二拨料单元均包括第二气缸、受所述第二气缸驱动进行前后伸缩的拨料片。

5.如权利要求1所述的泵体自动激光焊接设备，其特征在于：所述旋转内撑装置包括设置在所述拨料装置上方两侧的左旋转单元和右旋转单元；所述左旋转单元和所述右旋转单元均包括进行左右移动伸入泵体内胆内部的旋转轴、贯穿在所述旋转轴内部进行伸缩的伸缩杆，所述伸缩杆的端部固定设置有管撑套筒，所述旋转轴的端部固定设置有伸入所述管撑套筒内将其撑开的圆锥芯轴。

6.如权利要求5所述的泵体自动激光焊接设备，其特征在于：所述左旋转单元和所述右旋转单元还包括第一支架，其中一个旋转单元中的所述第一支架上固定有第二驱动件，所述第二驱动件的旋转端与所述旋转轴连接并驱动所述旋转轴旋转。

7.如权利要求6所述的泵体自动激光焊接设备，其特征在于：所述第一支架上固定有第三气缸；所述第三气缸的活塞杆端固定连接有与所述旋转轴实现左右方向同步联动的第一连接板，所述第一连接板上设置有第二支架，所述第二支架上设置有驱动所述伸缩杆进行左右运动的第四气缸。

8.如权利要求1所述的泵体自动激光焊接设备，其特征在于：所述上激光器设置在一移载机构上，所述移载机构包括第三驱动件、受所述第三驱动件驱动进行左右移动的第二连接板、固定在所述第二连接板上的第四驱动件、受所述第四驱动件驱动进行上下运动的第三连接板，所述上激光器固定在所述第三连接板上。

9.如权利要求6所述的泵体自动激光焊接设备，其特征在于：所述第一支架上设置有一位置调节机构，所述左激光器固定在所述左旋转单元中的所述位置调节机构上，所述右激光器固定在所述右旋转单元中的所述位置调节机构上。

10.如权利要求9所述的泵体自动激光焊接设备，其特征在于：所述位置调节机构包括位于底部的左右调节板、设置在所述左右调节板上的前后调节板以及设置在所述前后调节板上的角度调节支座。