CN108714763B - 一种用于气瓶的环缝焊接装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于气瓶的环缝焊接装置，包括承重板、支杆、夹紧装置、气瓶瓶嘴、转动杆、焊枪、气瓶瓶底、定位装置、从动轴、轴套、支撑架、转动轴、电动机、底座、轴承和通孔，底座的顶端安装有电动机，电动机通过联轴器与转动轴连接，底座的顶端位于电动机的一侧安装有承重板，承重板的一侧开设有通孔，承重板的对应两侧内壁均通过轴承与转动轴连接，转动轴穿过通孔与夹紧装置连接，夹紧装置包括弹簧柱、夹板、伸缩弹簧和活动杆，该装置能够提高焊接成功率，而且装置结构简单，能够得到中小企业推广，还能够快速焊接，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及气瓶焊接加工技术领域，具体为一种用于气瓶的环缝焊接装置。
背景技术
气瓶环缝焊接需要焊枪环绕工件转动一圈用以完成焊接，因此常规的焊接机需要人工绕行焊接，工作效率慢，当然，现有技术中大型的高精度焊接机，其通过多轴联动的数值化控制可以完成360°环圈焊接，但是其设备成本和加工成本高，不利于批量生产，同时由于过高的设备成本，也不利于在中小型企业中推广，焊接过程中未定位，或者说没有夹紧装置易产生错位，甚至焊接过程中掉落导致焊接失败。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于气瓶的环缝焊接装置，以解决现有液化气瓶在焊接时，气瓶不能稳定放置，容易对焊接效果造成影响的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种用于气瓶的环缝焊接装置，包括承重板、支杆、夹紧装置、气瓶瓶嘴、转动杆、焊枪、气瓶瓶底、定位装置、从动轴、轴套、支撑架、转动轴、电动机、底座、轴承和通孔，所述底座的顶端安装有电动机，电动机通过联轴器与转动轴连接，底座的顶端位于电动机的一侧安装有承重板，承重板的一侧开设有通孔，承重板的对应两侧内壁均通过轴承与转动轴连接，转动轴穿过通孔与夹紧装置连接，夹紧装置包括弹簧柱、夹板、伸缩弹簧和活动杆，夹紧装置的一侧对应两端均与夹板的一端连接，夹板的一侧通过弹簧柱与夹紧装置内壁另一侧连接，夹板的另一端与活动杆的一端铰接。
上述活动杆的另一端与夹紧装置内壁的另一侧连接，活动杆的中间通过伸缩弹簧与夹紧装置内壁的另一侧连接，气瓶瓶嘴的一侧与夹紧装置另一侧连接，气瓶瓶嘴一侧通过焊接与气瓶瓶底一侧连接，气瓶瓶底的另一侧与定位装置一侧连接，定位装置包括定位板、定位棒和螺纹孔，定位装置的上下两侧均开设有螺纹孔，定位棒的一端穿过螺纹孔与定位板连接，定位装置的另一侧与从动轴的一端连接，从动轴的另一端与轴套连接，轴套安装在支撑架的一侧，支撑架通过螺栓安装在底座的一侧，底座的顶部安装有支杆，支杆的顶端与转动杆的一端铰接，转动杆的另一端安装有焊枪。
采用以下步骤进行瓶体的装配成型：
1）准备好气瓶瓶身的钢板柸料、液化气罐封头的钢板柸料、液化气罐底部的钢板柸料，对准备好的钢板柸料进行切割，其中包括对钢板柸料的边缘处进行横向切割的程序，在切割时，使得气瓶瓶身的钢板柸料两端的边缘均形成断面，使得液化气罐封头的边缘形成断面，使得液化气罐底部的边缘形成断面；
2）在液压机或旋压机上以冷成形或热成形方法将气瓶瓶身的钢板柸料、液化气罐封头的钢板柸料、液化气罐底部的钢板柸料制成气瓶瓶身、液化气罐封头、液化气罐底部，在组件卷曲成型的过程中，使得气瓶瓶身两端的边缘分别形成第一环形限位凸块、第二环形限位凸块，同时使得液化气罐封头的边缘形成第一插环，使得液化气罐底部的边缘形成第二插环，这样可使液化气罐封头通过边缘处的第一插环插入第一环形限位凸块内，使液化气罐底部通过边缘处的第二插环插入第二环形限位凸块内；
3）在气瓶瓶身与液化气罐封头的连接处以及气瓶瓶身与液化气罐底部的连接处焊接。
在步骤2）中，在第一环形限位凸块、第二环形限位凸块、第一插环、第二插环上沿气瓶径向冲压，使得在第一环形限位凸块、第二环形限位凸块的下侧面上形成至少1个凸体结构。
上述凸体结构为半球型。
上述第一环形限位凸块、第二环形限位凸块经过冲压形成的凸起结构对应与第一插环、第二插环经过冲压形成的凹槽结构配合设置。
上述凸起结构端面横截面的直径小于凹槽结构端面横截面的直径。
步骤2）中进行冲压工艺时，将硬质金属补入在第一环形限位凸块、第二环形限位凸块、第一插环、第二插环直接受到冲压的一侧形成冲压槽中。
通过高热熔融金属的方式将硬质金属补入冲压槽中。
上述硬质金属包括铜、铁、铝。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
1.气瓶瓶嘴的一侧插入到夹紧装置内，气瓶瓶嘴会挤压活动杆向两侧移动，夹板一侧向下运动，气瓶瓶嘴停止插入时，伸缩弹簧反方向挤压活动杆，活动杆会挤压气瓶瓶嘴，两个夹板会受到弹簧柱的挤压力，两个夹板会夹紧气瓶瓶嘴达到夹紧作用，通过定位棒在螺纹孔转动，改变上下定位棒分别在定位装置内的长短关系，同时改变气瓶瓶底上下关系，来定位气瓶瓶底和气瓶瓶嘴的焊接位置，使焊接位置重合，改变气瓶瓶嘴在夹紧装置插入深度，使气瓶瓶底和气瓶瓶嘴的焊接位置连接在一起，气瓶的夹紧，防止气瓶的掉落，提高焊接的成功率；
2.当气瓶瓶嘴和气瓶瓶底焊接在一起时，转动转动杆，使焊枪在焊接处先均匀点焊三处，然后将焊枪固定焊接处的正上方，转动轴另一端连接在夹紧装置上，打开电动机，转动轴通过联轴器转动，定位装置另一侧与从动轴连接，从动轴与轴套连接，所以整个夹紧装置、气瓶瓶嘴、气瓶瓶底、定位装置、从动轴都随转动轴转动，而焊枪会快速焊接气瓶瓶嘴与气瓶瓶底的连接处，装置结构简单，成本低，能够快速焊接，提高工作效率，利于中小企业推广。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的夹紧装置内部结构示意图；
图3是本发明的定位装置内部结构示意图；
图4是本发明的承重板内部结构示意图；
图5是在图1中A处的放大图；
图6是本发明中气瓶瓶身展开的示意图。
图中：1、承重板；2、支杆；3、夹紧装置；4、气瓶瓶嘴；5、转动杆；6、焊枪；7、气瓶瓶底；8、定位装置；9、从动轴；10、轴套；11、支撑架；12、转动轴；13、电动机；14、底座；15、轴承；16、通孔；17、弹簧柱；18、夹板；19、伸缩弹簧；20、活动杆；21、定位板；22、定位棒；23、螺纹孔。
具体实施方式
如图1-4，本发明提供一种技术方案：一种用于气瓶的环缝焊接装置，包括承重板1、支杆2、夹紧装置3、气瓶瓶嘴4、转动杆5、焊枪6、气瓶瓶底7、定位装置8、从动轴9、轴套10、支撑架11、转动轴12、电动机13、底座14、轴承15和通孔16，底座14的顶端安装有电动机13，电动机13通过联轴器与转动轴12连接，底座14的顶端位于电动机13的一侧安装有承重板1，承重板1的一侧开设有通孔16，承重板1的对应两侧内壁均通过轴承15与转动轴12连接，转动轴12穿过通孔16与夹紧装置3连接，夹紧装置3包括弹簧柱17、夹板18、伸缩弹簧19和活动杆20，夹紧装置3的一侧对应两端均与夹板18的一端连接，夹板18的一侧通过弹簧柱17与夹紧装置3内壁的另一侧连接，夹板18的另一端与活动杆20的一端铰接，活动杆20的另一端与夹紧装置3内壁的另一侧连接，活动杆20的中间通过伸缩弹簧19与夹紧装置3内壁的另一侧连接，气瓶瓶嘴4的一侧与夹紧装置3另一侧连接，气瓶瓶嘴4一侧通过焊接与气瓶瓶底7一侧连接，气瓶瓶底7的另一侧与定位装置8一侧连接，定位装置8包括定位板21、定位棒22和螺纹孔23，定位装置8的上下两侧均开设有螺纹孔23，定位棒22的一端穿过螺纹孔23与定位板21连接，定位装置8的另一侧与从动轴9的一端连接，从动轴9的另一端与轴套10连接，轴套10安装在支撑架11的一侧，支撑架11通过螺栓安装在底座14的一侧，底座14的顶部安装有支杆2，支杆2的顶端与转动杆5的一端铰接，转动杆5的另一端安装有焊枪6，承重板1通过螺栓与底座14连接，增强结构稳定性，弹簧柱17设置有若干个，使夹紧装置3夹紧性更强，定位棒22与螺纹孔23为配合结构，使定位更准，支杆2的一端通过螺栓与底座14连接，增强结构稳定性，气瓶瓶嘴4的一侧插入到夹紧装置3内，首先气瓶瓶嘴4会挤压活动杆20向两侧移动，同时会带动夹板18一侧向下运动，伸缩弹簧19和弹簧柱17被压缩，气瓶瓶嘴4完全插入到夹紧装置3内时，伸缩弹簧19会产生恢复力，反方向挤压活动杆20，活动杆20会挤压气瓶瓶嘴4，两个夹板18会受到弹簧柱17的挤压力，两个夹板18会夹紧气瓶瓶嘴4达到夹紧作用，气瓶瓶底7的两侧与定位板21接触连接，通过定位棒22在螺纹孔23转动，改变上下定位棒22分别在定位装置8内的长短关系，上方的定位棒22顺时针旋转，回向下运动，下方的定位棒22也要顺时针旋转，向下运动，使两个定位板21之间距离不变，同时改变气瓶瓶底7上下关系，来定位气瓶瓶底7和气瓶瓶嘴4的焊接位置，使他们重合，改变气瓶瓶嘴4在夹紧装置3插入深度，使气瓶瓶底7和气瓶瓶嘴4的焊接位置连接在一起，使气瓶得到夹紧，防止气瓶的掉落，提高焊接的成功率；当气瓶瓶嘴4和气瓶瓶底7焊接在一起时，转动转动杆5，使焊枪6在焊接处先均匀点焊三处，然后将焊枪6固定焊接处的正上方，转动轴12穿过承重板1经轴承15固定，有一个较强的承重作用，转动轴12另一端连接在夹紧装置3上，打开电动机13，，转动轴12通过联轴器转动，定位装置8另一侧与从动轴9连接，从动轴9与轴套10连接，所以整个夹紧装置3、气瓶瓶嘴4、气瓶瓶底7、定位装置8、从动轴9都随转动轴12转动，而焊枪6会快速焊接气瓶瓶嘴4与气瓶瓶底7的连接处，装置结构简单，成本低，能够快速焊接，提高工作效率，利于中小企业推广。
优选的，底座为L型底座。
如图5和图6所示，采用以下步骤进行瓶体的装配成型：
1）准备好气瓶瓶身的钢板柸料、液化气罐封头的钢板柸料、液化气罐底部的钢板柸料，对准备好的钢板柸料进行切割，其中包括对钢板柸料的边缘处进行横向切割的程序，在切割时，使得气瓶瓶身的钢板柸料两端的边缘均形成断面，使得液化气罐封头的边缘形成断面，使得液化气罐底部的边缘形成断面；
2）在液压机或旋压机上以冷成形或热成形方法将气瓶瓶身的钢板柸料、液化气罐封头的钢板柸料、液化气罐底部的钢板柸料制成气瓶瓶身29、液化气罐封头、液化气罐底部，在组件卷曲成型的过程中，使得气瓶瓶身两端的边缘分别形成第一环形限位凸块24、第二环形限位凸块，同时使得液化气罐封头的边缘形成第一插环25，使得液化气罐底部的边缘形成第二插环，这样可使液化气罐封头通过边缘处的第一插环25插入第一环形限位凸块24内，使液化气罐底部通过边缘处的第二插环插入第二环形限位凸块内；
3）在气瓶瓶身与液化气罐封头的连接处以及气瓶瓶身与液化气罐底部的连接处焊接。
焊接钢瓶在焊接处，由于焊接的高温使此处的化学性质发生改变，在酸碱性腐蚀介质的接触下，腐蚀的速度远远高于其他地方。而气瓶一般都是装载具有腐蚀性（含硫介质）且高压的介质。如果一个焊接的钢瓶在温度升高的情况下，液化气气化，压力瞬间升高数倍，那焊接钢瓶的安全性就不能保证。即使这两种钢瓶的压力都超过的爆破极限发生爆裂。一次成型的钢瓶的爆破样式也是在瓶身中心处以线状爆破，但是焊接钢瓶的爆破点是在封头的焊接处，甚至是将封头炸开，对人员的损伤可想而知。
在焊接时，瓶体上下封头拉伸成形后，上下封头拉伸后立即进行再结晶退火工艺；焊接接缝附近必须清除氧化皮、铁锈及油污；液化气瓶上下两部分对接形成的环焊缝焊接；瓶体焊接后进行热处理，要进行去应力退火。
所以，采用上述焊接步骤，在切割时，使得气瓶瓶身的钢板柸料两端的边缘均形成断面，使得液化气罐封头的边缘形成断面，使得液化气罐底部的边缘形成断面，再在成型的时候，在组件卷曲成型后，采用这种插嵌式结构，能极大的增加各个组件在连接位置的接触面，使得连接处更加稳固、牢靠。
在步骤2）中，在第一环形限位凸块24、第二环形限位凸块、第一插环25、第二插环上沿气瓶径向冲压，使得在第一环形限位凸块24、第二环形限位凸块的下侧面上形成至少1个凸体结构26。加入了这种冲压成型的步骤，如图6所示，第一环形限位凸块24与第一插环25连接时，由于凸体结构26的限位作用，使得第一环形限位凸块与第一插环，第二环形限位凸块与第二插环之间形成一定的空间，这样在焊接的时候，在高热的作用下，焊条金属融化，会在上述空间中流动，并充分填充在上述空间中，这样能极大的增加在钢瓶焊接过程中连接处的刚性，有效的解决了焊接钢瓶在焊接处容易爆裂的技术问题。
可选的，所述凸体结构为半球型。
作为改进的，第一环形限位凸块24、第二环形限位凸块经过冲压形成的凸起结构26对应与第一插环25、第二插环经过冲压形成的凹槽结构27配合设置，采用该结构，在焊接时，在高热的作用下，焊条熔融后很容易流入第一插环、第二插环的凹槽结构中，这样第一环形限位凸块24、第二环形限位凸块经过冲压形成的凸起结构26与凹槽结构配合连接时，能在两者之间形成一个较大的接触面，进一步增强了连接处的刚性。
所述凸起结构26端面横截面的直径小于凹槽结构27端面横截面的直径，这样便于焊条熔融后形成的的金属物质充分填充如凹槽结构中。
步骤2）中进行冲压工艺时，将硬质金属补入在第一环形限位凸块24、第二环形限位凸块、第一插环25、第二插环直接受到冲压的一侧形成冲压槽28中。由于，在冲压的时，会造成冲压部位，尤其是端部刚性降低，通过将硬质金属再次补入冲压槽中的结构，能极大的提高冲压处的横向抗拉伸性以及刚性，避免了冲压程序带来的刚性降低的影响。
具体的方式中，通过高热熔融金属的方式将硬质金属补入冲压槽28中。
具体的，硬质金属包括铜、铁、铝。
具体的，支杆2与底座14之间可以为活动式连接方式，使得支杆2可以自转；
具体的，支杆2与转动杆5之间可以为活动式连接方式，使得转动杆5可以绕支杆2转动；
具体的，焊枪6与转动杆5为可拆卸式结构，使用者可以将焊枪6拆卸，手持进行焊接。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于气瓶的环缝焊接装置，包括承重板（1）、支杆（2）、夹紧装置（3）、气瓶瓶嘴（4）、转动杆（5）、焊枪（6）、气瓶瓶底（7）、定位装置（8）、从动轴（9）、轴套（10）、支撑架（11）、转动轴（12）、电动机（13）、底座（14）、轴承（15）和通孔（16），其特征在于：所述底座（14）的顶端安装有电动机（13），电动机（13）通过联轴器与转动轴（12）连接，底座（14）的顶端位于电动机（13）的一侧安装有承重板（1），承重板（1）的一侧开设有通孔（16），承重板（1）的对应两侧内壁均通过轴承（15）与转动轴（12）连接，转动轴（12）穿过通孔（16）与夹紧装置（3）连接，夹紧装置（3）包括弹簧柱（17）、夹板（18）、伸缩弹簧（19）和活动杆（20），夹紧装置（3）的一侧对应两端均与夹板（18）的一端连接，夹板（18）的一侧通过弹簧柱（17）与夹紧装置（3）内壁另一侧连接，夹板（18）的另一端与活动杆（20）的一端铰接；
所述活动杆（20）的另一端与夹紧装置（3）内壁的另一侧连接，活动杆（20）的中间通过伸缩弹簧（19）与夹紧装置（3）内壁的另一侧连接；
定位装置（8）包括定位板（21）、定位棒（22）和螺纹孔（23），定位装置（8）的上下两侧均开设有螺纹孔（23），定位棒（22）的一端穿过螺纹孔（23）与定位板（21）连接，定位装置（8）的另一侧与从动轴（9）的一端连接；
气瓶瓶嘴（4）的一侧与夹紧装置（3）另一侧连接，气瓶瓶嘴（4）的另一侧通过焊接与气瓶瓶底（7）一侧连接，气瓶瓶底（7）的另一侧与定位装置（8）一侧连接，从动轴（9）的另一端与轴套（10）连接，轴套（10）安装在支撑架（11）的一侧，支撑架（11）通过螺栓安装在底座（14）的一侧，底座（14）的顶部安装有支杆（2），支杆（2）的顶端与转动杆（5）的一端铰接，转动杆（5）的另一端安装有焊枪（6）；
采用以下步骤进行瓶体的装配成型：
1）准备好气瓶瓶身的钢板柸料、液化气罐封头的钢板柸料、液化气罐底部的钢板柸料，对准备好的钢板柸料进行切割，其中包括对钢板柸料的边缘处进行横向切割的程序，在切割时，使得气瓶瓶身的钢板柸料两端的边缘均形成断面，使得液化气罐封头的边缘形成断面，使得液化气罐底部的边缘形成断面；
2）在液压机或旋压机上以冷成形或热成形方法将气瓶瓶身的钢板柸料、液化气罐封头的钢板柸料、液化气罐底部的钢板柸料制成气瓶瓶身（29）、液化气罐封头、液化气罐底部，在组件卷曲成型的过程中，使得气瓶瓶身两端的边缘分别形成第一环形限位凸块（24）、第二环形限位凸块，同时使得液化气罐封头的边缘形成第一插环（25），使得液化气罐底部的边缘形成第二插环，这样可使液化气罐封头通过边缘处的第一插环（25）插入第一环形限位凸块（24）内，使液化气罐底部通过边缘处的第二插环插入第二环形限位凸块内；
3）在气瓶瓶身与液化气罐封头的连接处以及气瓶瓶身与液化气罐底部的连接处焊接。
2.根据权利要求1所述的一种用于气瓶的环缝焊接装置，其特征在于：在步骤2）中，在第一环形限位凸块（24）、第二环形限位凸块、第一插环（25）、第二插环上沿气瓶径向冲压，使得在第一环形限位凸块（24）、第二环形限位凸块的下侧面上形成至少1个凸起结构（26）。
3.根据权利要求2所述的一种用于气瓶的环缝焊接装置，其特征在于：所述凸起结构为半球型。
4.根据权利要求2所述的一种用于气瓶的环缝焊接装置，其特征在于：所述第一环形限位凸块（24）、第二环形限位凸块经过冲压形成的凸起结构（26）对应与第一插环（25）、第二插环经过冲压形成的凹槽结构（27）配合设置。
5.根据权利要求4所述的一种用于气瓶的环缝焊接装置，其特征在于：所述凸起结构（26）端面横截面的直径小于凹槽结构（27）端面横截面的直径。
6.根据权利要求2所述的一种用于气瓶的环缝焊接装置，其特征在于：步骤2）中进行冲压工艺时，将硬质金属补入在第一环形限位凸块（24）、第二环形限位凸块、第一插环（25）、第二插环直接受到冲压的一侧形成冲压槽（28）中。
7.根据权利要求6所述的一种用于气瓶的环缝焊接装置，其特征在于：通过高热熔融金属的方式将硬质金属补入冲压槽（28）中。
8.根据权利要求6或7所述的一种用于气瓶的环缝焊接装置，其特征在于：所述硬质金属包括铜、铁、铝。
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