CN108907599A - 一种机械加工用自动焊接设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机械加工用自动焊接设备,包括工作台、横梁及移动柱,所述移动柱上设置有能够移动的焊接头;所述焊接头的两侧分别设有一个的第一限位单元、一个第二限位单元以及一个调节座,所述第一限位单元靠近所述焊接头,所述第二限位单元靠近所述调节座;本发明利用第一限位单元靠近焊缝位置进行定位,进而降低钢管自身长度带来的圆柱度误差对钢管环缝产生的跳动,并将其跳动转移到远离环缝的端部,同时利用调节座上的顶杆实现钢管跳动与转轴的轴线的柔性过渡,使得环缝焊接时,利用点焊定位所带来的连接强度能够大于顶杆对钢管的柔性固定,进而使得钢管远离环缝的端部能够进行跳动,进而避免对焊缝的拉扯或者挤压。

Description

一种机械加工用自动焊接设备
技术领域
[0001] 本发明涉及焊接装置技术领域,具体涉及一种机械加工用自动焊接设备。
背景技术
[0002] 在环焊中,焊缝的好坏决定着两个钢管的焊接质量,在环焊时,需要对管端头进行 打磨,并进行点焊定位,点焊定位的准确度影响着后期的环缝焊接;
[0003] 现有的环缝焊接大都是通过卡盘将两个钢管卡住,采用的是刚性定位,然后通过 卡盘的转动带动钢管转动,同时焊机对环缝进行焊接,虽然在环缝焊接前钢管已通过点焊 进行定位,但是该种焊接方式容易造成焊缝的拉扯挤压;由于钢管在制造时会存在一定量 的圆柱度误差(钢管长度越长,其误差越大),同时在进行点焊定位时,点焊也会产生误差, 最终所有的误差集中在两个被点焊在一起的钢管上,进而使得两个组合起来的钢管的圆柱 度误差扩大,当被点焊成一个整体的钢管的两端被卡盘卡柱时,由于圆柱度的误差会使得 钢管不会进行标准的圆周转动,卡盘转动的轴线会与钢管环缝位置转动的轴线产生偏差, 当卡盘卡紧钢管时,随着卡盘的转动会对钢管产生拉扯或者挤压,影响焊缝的质量。
发明内容
[0004] 针对上述存在的技术不足,本发明的目的是提供一种机械加工用自动焊接设备, 降低点焊定位时以及钢管本身制造时产生的圆柱度误差对焊接的影响。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
[0006] 本发明提供一种机械加工用自动焊接设备,包括工作台、固定设置在所述工作台 上的横梁以及能够移动的设置在所述横梁上的移动柱,所述工作台上安装有两个待焊接的 钢管,所述横梁上安装有第一丝杠和用于驱动所述第一丝杠转动的第一电机,所述移动柱 螺纹装配在所述第一丝杠上,所述横梁上还设置有供所述移动柱滑动的第一滑轨,所述移 动柱上设置有能够移动的焊接头;所述焊接头的两侧分别设有一个的第一限位单元、一个 第二限位单元以及一个调节座,两个所述钢管通过所述第一限位单元、所述第二限位单元 以及所述调节座定位在所述焊接头的两侧,所述第一限位单元靠近所述焊接头,所述第二 限位单元靠近所述调节座;
[0007] 所述调节座上设置有能够转动的第三电机,所述第三电机的输出轴上同轴固定设 置有转轴,所述转轴内设置有能够移动的推动块和能够移动的推动盘,所述推动块上固定 设置有与所述转轴同轴线顶块,所述顶块呈圆台状,所述推动块与所述推动盘之间设置有 第一弹簧,所述推动盘上固定设置有两个沿周向均匀分布的滑柱,对应的所述转轴上开设 有供所述滑柱滑动的滑槽,所述滑柱延伸至所述转轴之外,所述转轴上螺纹装配有调节螺 母;所述转轴上还开设有若干个沿周向均匀分布的伸缩孔,所述伸缩孔内设置有推杆,所述 推杆靠近所述顶块的端部的外周壁上设置有环形凸起,所述推杆的另一端延伸至所述转轴 之外。
[0008] 优选地,所述推杆的两端对称开设有两个安装孔,所述安装孔内通过第二弹簧能 够伸缩地设置有顶头,所述顶头远离所述第二弹簧的端部呈锥状,所述第二弹簧的一端固 定设置在所述安装孔内,所述第二弹簧的另一端固定设置在所述顶头上。
[0009] 优选地,所述顶块远离所述推动块的端部固定设置有与所述顶块同轴线的限位 盘,所述转轴远离所述第三电机的端部固定设置有限位环。
[0010] 优选地,所述移动柱上对称设置有两个第二滑轨,两个所述第二滑轨之间设置有 能够转动的第二丝杠,所述移动柱的上端固定设置有用于驱动所述第二丝杠转动的第二电 机,所述焊接头螺纹装配在所述第二丝杠上。
[0011] 优选地,所述第一限位单元包括底座和能够转动地设置在所述底座上的压杆,所 述压杆呈U型,所述底座上对称设置有两个支撑板,所述压杆的中部螺纹装配有螺纹柱,所 述螺纹柱与所述支撑板上均设置有能够转动的滚轮,所述钢管通过所述滚轮在所述工作台 上转动。
[0012] 本发明的有益效果在于:本发明利用第一限位单元靠近焊缝位置进行定位,进而 降低钢管自身长度带来的圆柱度误差对钢管环缝产生的跳动,并将其跳动转移到远离环缝 的端部,同时利用调节座上的推杆实现钢管与转轴的柔性过渡,使得环缝焊接时,钢管因为 自身圆柱度误差以及点焊定位误差产生的摆动,能够被推杆过渡掉,利用点焊定位所带来 的连接强度能够大于推杆对钢管的柔性固定,进而使得钢管远离环缝的端部能够进行跳 动,进而避免对焊缝的拉扯或者挤压,进而提高焊接质量,有别于传动的固定方式,使得钢 管远离环缝的端部被限制无法进行跳动,产生对焊缝的拉扯或者挤压。
附图说明
[0013] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0014] 图1为本发明实施例提供的一种机械加工用自动焊接设备的结构示意图;
[0015] 图2为图1中A部的放大图;
[0016] 图3为推杆的结构示意图;
[0017] 图4为第一限位单元的结构示意图;
[0018] 图5为底座与支撑板的连接图。
[0019]附图标记说明:1_工作台、2-横梁、21-第一滑轨、3-第一丝杆、31-第一电机、4-移 动柱、41-第二滑轨、42-第二丝杠、43_第二电机、44-焊接头、5-调节座、51-第三电机、52-转 轴、521-滑槽、522-调节螺母、523-限位盘、524-限位环、53-推动块、531-顶块、54-推杆、 541-顶头、542-第二弹簧、55-推动盘、6-第一限位单元、61-底座、611-支撑板、612-滚轮、 62-压杆、621-螺纹柱、7-第二限位单元、8-钢管。
具体实施方式
[0020]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例,都属于本发明保护的范围。
[0021]如图1至图5所示,一种机械加工用自动焊接设备,包括工作台1、固定设置在所述 工作台1上的横梁2以及能够移动的设置在所述横梁2上的移动柱4,所述工作台1上安装有 两个待焊接的钢管8,其中工作台1为现有技术中普通机床使用的工作台,其上开设有T型状 的安装槽,所述横梁2上安装有第一丝杠3和用于驱动所述第一丝杠3转动的第一电机31,所 述移动柱4螺纹装配在所述第一丝杠3上,所述横梁2上还设置有供所述移动柱4滑动的第一 滑轨21,所述移动柱4上设置有能够移动的焊接头44;所述焊接头44的两侧分别设有一个的 第一限位单元6、一个第二限位单元7以及一个调节座5,两个所述钢管8通过所述第一限位 单元6、所述第二限位单元7以及所述调节座5定位在所述焊接头44的两侧,所述第一限位单 元6靠近所述焊接头44,所述第二限位单元7靠近所述调节座5,第一限位单元6在不影响焊 接的情况下尽量靠近焊接缝,进而降低焊缝的跳动,其中在第二限位单元7的基础上增加压 杆62和伸缩柱621即可构成第一限位单元6,即第二限位单元7的结构与第一限位单元6的结 构类似,只是比第一限位单元6少了一个压杆62和伸缩柱621;
[0022]所述调节座5上设置有能够转动的第三电机51,所述第三电机51的输出轴上同轴 固定设置有转轴52,所述转轴52内设置有能够移动的推动块53和能够移动的推动盘55,所 述推动块53上固定设置有与所述转轴52同轴线顶块531,所述顶块531呈圆台状,所述推动 块53与所述推动盘55之间设置有第一弹簧,所述推动盘55上固定设置有两个沿周向均匀分 布的滑柱,对应的所述转轴52上开设有供所述滑柱滑动的滑槽521,所述滑柱延伸至所述转 轴52之外,所述转轴52上螺纹装配有调节螺母522;所述转轴52上还开设有若干个沿周向均 匀分布的伸缩孔,所述伸缩孔内设置有推杆54,所述推杆54靠近所述顶块531的端部的外周 壁上设置有环形凸起,所述推杆54的另一端延伸至所述转轴52之外,环形凸起防止推杆54 脱离转轴52,另外环形凸起不宜过大,以免影响环形凸起与顶块531接触。
[0023]进一步的,所述推杆54的两端对称开设有两个安装孔,所述安装孔内通过第二弹 簧542能够伸缩地设置有顶头541,所述顶头541远离所述第二弹簧542的端部呈锥状,所述 第二弹簧542的一端固定设置在所述安装孔内,所述第二弹簧542的另一端固定设置在所述 顶头541上,其中第二弹簧542为高压力弹簧,其产生的压力能够促使钢管8转动,同时在促 使钢管8转动时其还存在一部分压缩量,在此本申请不对其具体弹力做限定。
[0024]进一步的,所述顶块531远离所述推动块53的端部固定设置有与所述顶块531同轴 线的限位盘523,所述转轴52远离所述第三电机51的端部固定设置有限位环524。
[0025] 进一步的,所述移动柱4上对称设置有两个第二滑轨41,两个所述第二滑轨41之间 设置有能够转动的第二丝杠42,所述移动柱4的上端固定设置有用于驱动所述第二丝杠42 转动的第二电机43,所述焊接头44螺纹装配在所述第二丝杠似上,其中第一滑轨21与第二 滑轨41均为现有技术中的直线导轨。
[0026] 进一步的,所述第一限位单元6包括底座61和能够转动地设置在所述底座61上的 压杆62,所述压杆62呈U型,所述底座61上对称设置有两个支撑板611,所述压杆62的中部螺 纹装配有螺纹柱621,所述螺纹柱621与所述支撑板611上均设置有能够转动的滚轮612,所 述钢管8通过所述滚轮612在所述工作台1上转动,其中支撑板611的安装方式可以采用滑动 式的安装方式,即在底座61上设置T型凸台,在支撑板611上开设T型滑槽,并在支撑板611上 螺纹装配锁紧螺栓,锁紧螺栓抵紧在T型凸台上,进而实现两个支撑板611之间间距的调整, 同样的第二限位单元7中的支撑板eii也可如此,可参见图5所示。
[0027]使用时,将第一限位单元6、第二限位单元7安装好,然后将点焊定位完成后的两个 钢管8安装好,再将两个调节座5的位置调整好,通过调节螺母522推动顶块531移动,将顶头 541顶紧在钢管8的内壁上,然后通过第二电机43将焊接头44调整好,最后通过第三电机51 带动钢管8转动,即可对环缝进行焊接,在焊接的过程中环缝的跳动被降低并转移到钢管8 远离焊缝的端部,利用推杆54与钢管8的柔性定位,使得钢管8相对于推杆54进行位移,进而 避免因为钢管8远离焊缝的端部被固定死,导致对焊缝焊接时产生拉扯或者挤压.
[0028]本发明利用第一限位单元靠近焊缝位置进行定位,进而降低钢管自身长度带来的 圆柱度误差对钢管环缝产生的跳动,并将其跳动转移到远离环缝的端部,同时利用调节座 上的推杆实现钢管与转轴的柔性过渡,使得环缝焊接时,钢管因为自身圆柱度误差以及点 焊定位误差产生的摆动,能够被推杆过渡掉,利用点焊定位所带来的连接强度能够大于推 杆对钢管的柔性固定,进而使得钢管远离环缝的端部能够进行跳动,进而避免对焊缝的拉 扯或者挤压,进而提高焊接质量,有别于传动的固定方式,使得钢管远离环缝的端部被限制 无法进行跳动,产生对焊缝的拉扯或者挤压。
[0029]显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种机械加工用自动焊接设备,包括工作台(1)、固定设置在所述工作台(1)上的横 梁(2)以及能够移动的设置在所述横梁(2)上的移动柱⑷,所述工作台⑴上安装有两个待 焊接的钢管(8),其特征在于,所述横梁(2)上安装有第一丝杠(3)和用于驱动所述第一丝杠 (3)转动的第一电机(31),所述移动柱⑷螺纹装配在所述第一丝杠(3)上,所述横梁(2)上 还设置有供所述移动柱⑷滑动的第一滑轨(21),所述移动柱(4)上设置有能够移动的焊接 头(44);所述焊接头(44)的两侧分别设有一个的第一限位单元(6)、一个第二限位单元(7) 以及一个调节座(5),两个所述钢管(8)通过所述第一限位单元(6)、所述第二限位单元(7) 以及所述调节座(5)定位在所述焊接头(44)的两侧,所述第一限位单元^3)靠近所述焊接头 (44),所述第二限位单元(7)靠近所述调节座(5); 所述调节座(5)上设置有能够转动的第三电机(51),所述第三电机(51)的输出轴上同 轴固定设置有转轴(52),所述转轴(52)内设置有能够移动的推动块(53)和能够移动的推动 盘(55),所述推动块(53)上固定设置有与所述转轴(52)同轴线顶块(531),所述顶块(531) 呈圆台状,所述推动块(53)与所述推动盘(55)之间设置有第一弹簧,所述推动盘(55)上固 定设置有两个沿周向均匀分布的滑柱,对应的所述转轴(52)上开设有供所述滑柱滑动的滑 槽(521),所述滑柱延伸至所述转轴(52)之外,所述转轴(52)上螺纹装配有调节螺母(522); 所述转轴(52)上还开设有若干个沿周向均匀分布的伸缩孔,所述伸缩孔内设置有推杆 (54),所述推杆(54)靠近所述顶块(531)的端部的外周壁上设置有环形凸起,所述推杆(54) 的另一端延伸至所述转轴(52)之外。
2. 如权利要求1所述的一种机械加工用自动焊接设备,其特征在于,所述推杆(54)的两 端对称开设有两个安装孔,所述安装孔内通过第二弹簧(542)能够伸缩地设置有顶头 (541),所述顶头(541)远离所述第二弹簧(542)的端部呈锥状,所述第二弹簧(542)的一端 固定设置在所述安装孔内,所述第二弹簧(542)的另一端固定设置在所述顶头(541)上。
3. 如权利要求1所述的一种机械加工用自动焊接设备,其特征在于,所述顶块(531)远 离所述推动块(53)的端部固定设置有与所述顶块(531)同轴线的限位盘(523),所述转轴 (52)远离所述第三电机(51)的端部固定设置有限位环(5¾)。
4. 如权利要求1至3任意一项所述的一种机械加工用自动焊接设备,其特征在于,所述 移动柱(4)上对称设置有两个第二滑轨(41),两个所述第二滑轨(41)之间设置有能够转动 的第二丝杠(42),所述移动柱(4)的上端固定设置有用于驱动所述第二丝杠(42)转动的第 二电机(43),所述焊接头(44)螺纹装配在所述第二丝杠(42)上。
5. 如权利要求4所述的一种机械加工用自动焊接设备,其特征在于,所述第一限位单元 (6)包括底座(61)和能够转动地设置在所述底座(61)上的压杆(62),所述压杆(62)呈U型, 所述底座(61)上对称设置有两个支撑板阳11),所述压杆(62)的中部螺纹装配有螺纹柱 (621),所述螺纹柱(621)与所述支撑板(611)上均设置有能够转动的滚轮(612),所述钢管 (8)通过所述滚轮¢1¾在所述工作台⑴上转动。
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