CN109108433B - 一种储液罐的自动氩弧焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种储液罐的自动氩弧焊接设备，包括：机架、托持装置、双主轴夹持装置、直线行走装置、焊接装置、气体保护装置；直线行走装置设置在机架上；双主轴夹持装置为在同一水平轴线上相对设置的两个带有夹具的主轴座，两个焊接装置分别与两个主轴座连接并设置在两个主轴座的上方；托持装置设置在两个主轴座中部；两个主轴座通过直线行走装置相向行走移动，实现将两侧夹持的端盖沿同一水平轴线移动至托持装置的储液罐本体两端，进行储液罐本体和端盖在焊接工位上定位并转动；气体保护装置设置在其中一个主轴座内，其出气端与夹持的端盖内部相连通，实现焊接时进行通气冷却和防氧化。本发明可实现储液罐本体与端盖之间快速、可靠的自动焊接。
Description
技术领域
本发明涉及焊接加工技术领域，更具体地说，涉及一种储液罐的自动氩弧焊接设备。
背景技术
储液罐作为空调系统中的重要部件，使用于压缩机吸气端，其作用在于吸入经空调制冷循环的冷媒，将其过滤，然后输送至压缩机压缩腔内，进行下一轮的制冷循环。冷媒收到周边低温环境影响会冷凝成小液滴，因此，通过储液罐将杂质过滤，同时将油液滴、冷媒液滴雾化再次进入制冷循环，可以避免杂质进入压缩机内部，解决卡死压缩机和压缩液体不良发生的问题。
由此可见，储液罐的成品质量会大大影响空调系统的制冷功能，储液罐焊接成品的质量要保证储液罐的耐压、密封和储液等性能，不然会影响其后续的应用。而现有储液罐焊接加工过程中主要问题是：
(1)储液罐本体和与其两端焊接的上下端盖之间容易出现无法对齐的现象，而在加工过程中还会存在容易移位、错位的问题，导致大大降低储液罐的焊接质量和储液罐成型的结构强度。普通的CO2气保焊会熔接不均匀，存在虚焊，产生火花飞溅，如果飞溅烟灰进入了储液罐内部，会影响储液罐使用效果和寿命，熔接不均匀，而且需要打磨，从而大大降低储液罐的耐压、密封和储液等性能，影响其后续的应用。
(2)现有储液罐加工设备的夹具都是根据端盖的尺寸特制的，因此会存在一套夹具只能加工一个尺寸的储液罐，这样导致加工设备的夹具通用性差和实用性差，不能广泛应用于储液罐的焊接加工行业。
(3)在储液罐本体与端盖焊接过程中，由于焊接温度高容易使得储液罐本体与端盖的连接处发热导致发生形变，以及连接处容易氧化，从而降低储液罐本体与端盖焊接的密封性，大大影响焊接加工后的成品质量。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种储液罐的自动氩弧焊接设备，该自动焊接设备可实现储液罐本体与端盖之间快速、可靠的自动焊接，从而提高储液罐焊接成品的焊接质量、精度、效率和稳定性。同时，该自动焊接设备在保证储液罐焊接质量的同时解决目前焊接行业自动化程度不高和生产效率低的问题，适用于大规模生产进行储液罐的智能制造。
为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种储液罐的自动氩弧焊接设备，用于对储液罐本体和两个端盖进行定位并焊接；其特征在于：包括：
机架；
用于对储液罐本体和两个端盖进行定位的夹持旋转机构；所述夹持旋转机构包括用于托持储液罐本体的托持装置和用于夹持端盖并可带动端盖转动的双主轴夹持装置；
用于双主轴夹持装置直线移动的直线行走装置；
用于对储液罐本体和端盖进行焊接的焊接装置；
用于在焊接过程中起到冷却和防氧化作用的气体保护装置；
所述直线行走装置设置在机架上；所述双主轴夹持装置为在同一水平轴线上相对设置的两个带有夹具的主轴座，两个焊接装置分别与两个主轴座连接并设置在两个主轴座的上方；所述托持装置设置在两个主轴座中部；两个主轴座通过直线行走装置相向行走移动，实现将两侧夹持的端盖沿同一水平轴线移动至托持装置的储液罐本体两端，进行储液罐本体和端盖在焊接工位上定位并转动，与主轴座连接的焊接装置在焊接工位上进行焊接；所述气体保护装置设置在主轴座内，其出气端与夹持的端盖内部相连通，实现焊接时进行通气冷却和防氧化；另一个主轴座夹持的端盖连接有用于气体输出的出气管。
在上述方案中，本发明夹持的两个端盖通过两个主轴座在同一水平轴线上进行行走移动，并移动至托持装置上的储液罐本体的两端，则可实现两个端盖分别与储液罐本体两侧同轴定位。同时，通过可旋转的夹具，可实现储液罐本体和两个端盖一起转动与焊接装置配合进行焊接。这样不仅使得储液罐本体和两个端盖保持在同一水平轴线上实现三者对齐，而且这种以两侧夹具将端盖定位于储液罐本体两端的夹持方式，可保证焊接过程中不出现移位或错位的现象，从而提高储液罐的焊接精度和装配的效率，进而提高储液罐的焊接质量和储液罐成型的结构强度，有利于在机械加工中普及及推广。另外，气体保护装置的设置可实现在焊接过程中氮气不断从端盖进入储液罐内部，从而起到冷却和防氧化作用，进一步提高焊接加工后的成品质量。
该储液罐的自动氩弧焊接设备可实现储液罐本体与端盖之间快速、可靠的自动焊接，有效避免焊接处焊接不均匀和发生形变的现象，从而提高储液罐焊接成品的焊接质量、精度、效率和稳定性。同时，该自动焊接设备在保证储液罐焊接质量的同时解决目前焊接行业自动化程度不高和生产效率低的问题，适用于大规模生产进行储液罐的智能制造。
所述直线行走装置包括直线传动齿条、直线轨道和直线导杆；两条直线传动齿条设置在机架上，并位于托持装置两侧的中部；两条直线轨道分别沿机架长度方向设置；两条直线导杆架设在机架上，并位于直线轨道的上方。本发明设置直线传动齿条、直线轨道和直线导杆三个直线部件来对双主轴夹持装置进行三重约束，实现每次双主轴夹持装置移动的一致性，以及储液罐本体和两个端盖在同一水平面上，从而提高定位和焊接的精度以及焊接的质量。
所述每个所述主轴座还包括与夹具连接的转动部件、用于驱动夹具旋转的旋转电机和机箱；所述旋转电机设置在机箱内，转动部件一端与旋转电机连接，另一端穿出机箱与夹具连接；
所述机箱内部还设置有齿轮和用于驱动齿轮转动的行走电机；所述齿轮伸出机箱底部，并与直线传动齿条啮合连接；所述机箱底部设置有直线滑块；所述行走电机与齿轮连接，实现驱动齿轮转动，通过与直线传动齿条的啮合传动带动机箱沿直线轨道直线行走移动；
两条所述直线导杆的两端分别穿设于两个机箱上，作为机箱行走移动的直线导向件。
本发明的齿轮为斜齿圆柱齿轮，直线传动齿条为斜齿齿条。本发明采用斜齿齿条与斜齿圆柱齿轮啮合的方式不仅可提高啮合特性和齿的重合度，从而提高传动效率；而且可进一步提高机箱移动的平稳性。而直线导杆的设置可在机箱直线行走移动时加强刚性，保证焊接时机箱跳动度。
本发明的夹具可采用两种方式：
第一方式为：所述夹具为圆筒形套具，套具与端盖相匹配。该套具可采用现有的结构与端盖匹配固定，例如，可在套具的端部设置有用于与端盖卡合固定的卡位，通过卡位与端盖卡合固定。
第二方式为：所述夹具为夹盘，夹盘由底环、活动环和面环同轴组成；所述夹盘还包括若干个夹持部件、挡块、阻挡气缸和弹性部件；所述挡块设置在活动环侧壁，阻挡气缸设置在机箱上；所述夹持部件设置在活动环与面环之间，并与面环连接；所述弹性部件一端与夹持部件连接，另一端与挡块连接，实现夹盘转动时阻挡气缸伸出对活动环上的挡块进行阻挡，弹性部件拉动夹持部件在面环的中部向外移动张开，或者夹盘停止转动时阻挡气缸回缩，弹性部件复位拉动夹持部件在面环的中部向内移动夹持。
本发明的夹盘可通过夹持部件在面环的中部向内移动对端盖进行夹持，在面环的中部向外移动对端盖进行卸料。本发明结构设计巧妙，当阻挡气缸伸出对活动环上的挡块进行阻挡时，弹性部件拉动夹持部件在面环的中部向外移动张开，此时可通过控制面环的旋转角度来调节夹持部件的张开范围，从而适应不同尺寸的端盖放入夹持部件的夹持工位。当夹盘停止转动时阻挡气缸回缩，弹性部件复位拉动夹持部件在面环的中部向内移动夹持，则可实现对夹持工位上的端盖进行夹持。因此，本发明夹盘通用性强，可对不同尺寸的端盖进行同心夹持固定并通过旋转电机进行转动，以实现端盖与储液罐本体之间的定位，从而提高储液罐的焊接精度、质量和装配的效率。
具体地说，所述夹持部件包括设置在活动环与面环之间的夹爪、连杆和开设在面环上的导槽；所述连杆一端与夹爪连接，另一端伸出导槽并与面环连接；
所述夹爪包括本体和用于夹持端盖的夹块；所述夹块设置在本体的端部；所述本体远离夹块的一端与连杆连接。
所述导槽的开设方向与夹爪运动方向一致；
连杆另一端伸出导槽并与面环连接是指：所述连杆伸出导槽的一端设置有凸件，凸件卡设在导槽边的面环端面上。本发明导槽也可作为限制夹块张开的范围，从而提高使用的有效性。
所述托持装置包括设置在机架上的架体、固定板和活动定位部件；所述固定板和活动定位部件均设置在架体上，并相对设置；所述固定板和活动定位部件之间的空间作为储液罐本体的托持位置；
所述活动定位部件包括推板和推动气缸；所述推板与固定板相对设置；所述推动气缸与推板连接，实现驱动推板运动将储液罐本体推动并定位于固定板上；
所述托持装置还包括用于辅助储液罐本体滚动的若干个滚轮；所述滚轮分别设置在固定板的两侧和推板的两侧。当端盖与储液罐本体相触后，夹持在夹具上的端盖旋转时，会带动储液罐本体转动，此时，滚轮可辅助储液罐本体转动，推动气缸驱动推板复位，使得储液罐本体在托持位置上有空间转动。
所述焊接装置为带有焊枪的三维运动机构，包括夹持有焊枪的焊枪固定装置、Z轴移动装置、Y轴移动装置和X轴移动装置；
所述Y轴移动装置包括Y轴座、设置在Y轴座两侧的Y轴滑轨和Y轴伺服电机；所述X轴移动装置包括X轴座、设置在X轴座两侧的X轴滑轨、与X轴座连接的X轴滑块和X轴伺服电机；所述Z轴移动装置包括Z轴座、设置在Z轴座两侧的Z轴滑轨、与Z轴座连接的Z轴滑块和Z轴伺服电机；
所述焊枪固定装置包括夹持焊枪的夹持部件和滑板，滑板与夹持部件连接并与Z轴滑轨滑动连接；Z轴伺服电机与滑板连接，实现驱动与滑板连接的夹持部件沿X轴方向运动；
所述Z轴滑块与X轴滑轨滑动连接，X轴伺服电机与Z轴滑块，实现驱动Z轴座沿X轴方向运动；
所述X轴滑块与Y轴滑轨滑动连接，Y轴伺服电机与X轴滑块，实现驱动X轴座沿Y轴方向运动；所述Y轴座与主轴座连接。
本发明通过三维运动机构使得夹持部件上的焊枪可在焊接工位上沿x-y-z轴进行三维运动，从而提高焊接的便利性。
所述气体保护装置包括固定于其中一个主轴座内部的固定板、深沟球轴承、用于通入氮气的通道、用于防止进气管缠绕的旋转弯头和锥堵；所述通道的进气端与旋转弯头连接，并通过旋转弯头与进气管连接，实现外部储氮气装置通过进气管进入通道；所述通道的出气端与锥堵连接，锥堵与夹持的端盖内部相连通；所述深沟球轴承设置在固定板上，并与通道套设连接；
另一个主轴座夹持的端盖连接有用于气体输出的出气管。本发明氮气依次从进气管、通道、锥堵、端盖、储液罐本体、另一端端盖和出气管流通。
所述气体保护装置还包括套设通道的外筒，深沟球轴承与外筒套设连接；所述外筒的内壁开设有导向槽，在导向槽内设置压簧，实现主轴座夹持的端盖与储液罐本体相触时，通过锥堵与端盖连通的通道可在外筒内压缩缓冲。
当主轴座中夹持有端盖的夹具转动时，由于通道通过锥堵与端盖连通，并设置有深沟球轴承，因此通道与主轴座的夹具一起旋转，设置的旋转弯头可有效防止进气管的缠绕，而进气管一端与外部储氮气装置连接，另一端通过旋转弯头与通道连接。同时，在外筒内壁设置导向槽和压簧，可起到通道的缓冲作用。
本发明的自动焊接设备的工作原理是这样的：储液罐本体通过托持装置固定在机架上，两个主轴座通过直线行走装置相向行走移动，将两侧夹具夹持的端盖沿同一水平轴线移动至托持装置的储液罐本体两端进行相触定位，该定位处即为焊接工位，而两侧与主轴座连接的焊接装置此时位于焊接工位上，并通过三维运动机构将焊枪定位于端盖与储液罐本体相接处作为焊接起点。焊接时，先启动气体保护装置将氮气通入储液罐本体和端盖内部；然后推动气缸驱动推板复位，使得储液罐本体在托持位置上有空间转动。主轴座内的旋转电机驱动夹具转动，以带动端盖和储液罐本体一起转动，焊枪则保持在焊接起点上对端盖和储液罐本体进行焊接。在夹具转动过程中，气体保护装置的通道也一并转动，以实现整个焊接过程不影响氮气的通气，从而起到冷却和防止氧化的作用。当焊接完毕后，焊枪通过三维运动机构移开，而主轴座的夹具松开通过直线行走装置复位，人工对焊接后的储液罐进行卸料。
与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：
1、本发明储液罐的自动氩弧焊接设备可实现储液罐本体与端盖之间快速、可靠的自动焊接，有效避免焊接处焊接不均匀和发生形变的现象，从而提高储液罐焊接成品的焊接质量、精度、效率和稳定性。同时，该自动焊接设备在保证储液罐焊接质量的同时解决目前焊接行业自动化程度不高和生产效率低的问题，适用于大规模生产进行储液罐的智能制造。
2、本氩弧焊接设备采用自动氩弧自熔焊(TIG焊)，TIG焊无飞溅，不存在虚焊，焊接质量高，但它对设备精度(重复定位正负0.05mm)的要求也高，对工件一致性要求也高(正负0.3mm)。
3、本发明通过保证机箱直线运动精度和夹具旋转时圆跳动精度来保证整机的可靠性和稳定性；通过三维运动机构调节焊接角度，保证焊缝熔宽；通过三维运动机构控制不同旋转角的焊接功率，来达到焊缝的均匀性和完美起弧和收弧，有效避免焊接处焊接不均匀和发生形变的现象。
4、本发明通过充氮气冷却保护储液罐内部零件，减少焊接过程中氧化、磷化问题出现，并可通过监测气体流量来达到每次氮气气体的均匀性，让焊接工作更加稳定。
附图说明
图1是实施例一中储液罐的自动氩弧焊接设备的示意图；
图2是图1中A处放大图；
图3是实施例一中储液罐的自动氩弧焊接设备的机架示意图；
图4是实施例一中储液罐的自动氩弧焊接设备的托持装置示意图；
图5是实施例一中储液罐的自动氩弧焊接设备的主轴座示意图；
图6是实施例一中储液罐的自动氩弧焊接设备的主轴座正面示意图；
图7是实施例一中储液罐的自动氩弧焊接设备的焊接装置示意图；
图8是实施例一中储液罐的自动氩弧焊接设备的主轴座内部示意图；
图9是实施例一中储液罐的自动氩弧焊接设备的气体保护装置示意图；
图10是实施例二中储液罐的自动氩弧焊接设备的夹具为套具的示意图；
其中，1为储液罐本体、2为端盖、3为机架、4为托持装置、4.1为架体、4.2为固定板、4.3为推板、4.4为推动气缸、4.5为滚轮、5为主轴座、5.1为夹具、5.1.1为夹块、5.1.2为凸件、5.1.3为底环、5.1.4为活动环、5.1.5为面环、5.1.6为挡块、5.1.7为阻挡气缸、5.1.8为拉簧、5.1.9为连杆、5.1.10为导槽、5.1.11为本体、5.2为转动部件、5.3为旋转电机、5.4为机箱、5.5为齿轮、5.6为行走电机、5.7为直线滑块、6为焊接装置、6.1为焊枪、6.2为Y轴座、6.3为Y轴滑轨、6.4为Y轴伺服电机、6.5为X轴座、6.6为X轴滑轨、6.7为X轴滑块、6.8为X轴伺服电机、6.9为Z轴座、6.10为Z轴滑轨、6.11为Z轴滑块、6.12为Z轴伺服电机、6.13为夹持部件、6.14为滑板、7为直线传动齿条、8为直线轨道、9为直线导杆、10为固定板、11为深沟球轴承、12为通道、13为旋转弯头、14为锥堵、15为外筒、16为压簧、17为套具、18为出气管。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
实施例一
如图1至图9所示，本发明一种储液罐的自动氩弧焊接设备，是用于对储液罐本体1和两个端盖2进行定位并焊接；包括：
机架3；
用于对储液罐本体1和两个端盖2进行定位的夹持旋转机构，夹持旋转机构包括用于托持储液罐本体1的托持装置4和用于夹持端盖2并可带动端盖2转动的双主轴夹持装置；
用于双主轴夹持装置直线移动的直线行走装置；
用于对储液罐本体1和端盖2进行焊接的焊接装置6；
用于在焊接过程中起到冷却和防氧化作用的气体保护装置；
其中，直线行走装置设置在机架3上，双主轴夹持装置为在同一水平轴线上相对设置的两个带有夹具5.1的主轴座5，两个焊接装置6分别与两个主轴座5连接并设置在两个主轴座5的上方；托持装置4设置在两个主轴座5中部；两个主轴座5通过直线行走装置相向行走移动，实现将两侧夹持的端盖2沿同一水平轴线移动至托持装置4的储液罐本体1两端，进行储液罐本体1和端盖2在焊接工位上定位并转动，与主轴座5连接的焊接装置6在焊接工位上进行焊接；气体保护装置设置在主轴座5内，其出气端与夹持的端盖2内部相连通，实现焊接时进行通气冷却和防氧化；另一个主轴座5夹持的端盖2连接有用于气体输出的出气管18。
本发明的直线行走装置包括直线传动齿条7、直线轨道8和直线导杆9，其中，两条直线传动齿条7设置在机架3上，并位于托持装置4两侧的中部；两条直线轨道8分别沿机架3长度方向设置；两条直线导杆9架设在机架3上，并位于直线轨道8的上方。
每个主轴座5还包括与夹具5.1连接的转动部件5.2、用于驱动夹具5.1旋转的旋转电机5.3和机箱5.4，其中，旋转电机5.3设置在机箱5.4内，转动部件5.2一端与旋转电机5.3连接，另一端穿出机箱5.4与夹具5.1连接。而机箱5.4内部还设置有齿轮5.5和用于驱动齿轮5.5转动的行走电机5.6和行星减速机，齿轮5.5伸出机箱5.4底部，并与直线传动齿条7啮合连接。机箱5.4底部设置有直线滑块5.7，行走电机5.6通过行星减速机与齿轮5.5连接，实现驱动齿轮5.5转动，通过与直线传动齿条7的啮合传动带动机箱5.4沿直线轨道8直线行走移动。两条直线导杆9的两端分别穿设于两个机箱5.4上，作为机箱5.4行走移动的直线导向件，可在机箱5.4直线行走移动时加强刚性，保证焊接时机箱5.4跳动度。
本发明的夹具5.1为夹盘，该夹盘由底环5.1.3、活动环5.1.4和面环5.1.5同轴组成，该夹盘还包括四个夹持部件、四个挡块5.1.6、阻挡气缸5.1.7和四个拉簧5.1.8，四个挡块5.1.6均匀分布在活动环5.1.4侧壁上，阻挡气缸5.1.7设置在机箱3的侧壁下方并位于夹盘的侧部上，而四个夹持部件分别设置在活动环5.1.4与面环5.1.5之间，并与面环5.1.5连接。每个拉簧5.1.8的两端分布设置有拉钩，其一端通过拉钩与夹持部件连接，另一端通过拉钩与其相对的挡块5.1.8连接，实现夹盘转动时阻挡气缸5.1.7伸出对活动环5.1.4上的挡块5.1.6进行阻挡，此时，拉簧5.1.8拉动夹持部件在面环5.1.5的中部向外移动张开，或者夹盘停止转动时阻挡气缸5.1.7回缩，拉簧5.1.8复位拉动夹持部件在面环5.1.5的中部向内移动夹持。
具体地说，夹持部件包括设置在活动环5.1.4与面环5.1.5之间的夹爪、连杆5.1.9和开设在面环5.1.5上的导槽5.1.10，其中，连杆5.1.9一端与夹爪连接，另一端伸出导槽5.1.10并与面环5.1.5连接。该夹爪包括“L”字形本体5.1.11和用于夹持端盖2的夹块5.1.1，“L”字形本体5.1.11横向部分的端部与夹块5.1.1连接，竖直部分的端部与连杆5.1.9连接。
上述连杆5.1.9另一端伸出导槽5.1.10并与面环5.1.5连接是指：连杆5.1.9伸出导槽5.1.10的一端设置有凸件5.1.2，凸件5.1.2卡设在导槽5.1.10边的面环5.1.5端面上。而导槽5.1.10的开设方向与夹爪运动方向一致，导槽5.1.10也可作为限制夹块5.1.1张开的范围，从而提高使用的有效性。本发明转动部件为现有技术产品，包括转轴和轴承等等，其一端与夹盘的底环5.1.3连接，另一端与旋转电机5.3连接，主要起到连接旋转电机5.3和夹盘的作用，使得旋转电机5.3可驱动夹盘转动。
本发明的托持装置4包括设置在机架3上的架体4.1、固定板4.2和活动定位部件，其中，固定板4.2和活动定位部件均设置在架体4.1上，活动定位部件包括推板4.3和推动气缸4.4，推板4.3与固定板4.2相对设置，而推动气缸4.4与推板4.3连接，实现驱动推板4.3运动将储液罐本体1推动并定位于固定板4.2上。固定板4.2和活动定位部件之间的空间作为储液罐本体1的托持位置。托持装置还包括用于辅助储液罐本体1滚动的若干个滚轮4.5，该滚轮4.5分别设置在固定板4.2的两侧和推板4.3的两侧。
本发明焊接装置6为带有焊枪6.1的三维运动机构，包括夹持有焊枪6.1的焊枪固定装置、Z轴移动装置、Y轴移动装置和X轴移动装置，其中，Y轴移动装置包括Y轴座6.2、设置在Y轴座6.2两侧的Y轴滑轨6.3和Y轴伺服电机6.4；X轴移动装置包括X轴座6.5、设置在X轴座6.5两侧的X轴滑轨6.6、与X轴座6.5连接的X轴滑块6.7和X轴伺服电机6.8；Z轴移动装置包括Z轴座6.9、设置在Z轴座6.9两侧的Z轴滑轨6.10、与Z轴座6.9连接的Z轴滑块6.11和Z轴伺服电机6.12；该焊枪固定装置包括夹持焊枪6.1的夹持部件6.13和滑板6.14，滑板6.14与夹持部件6.13连接并与Z轴滑轨6.10滑动连接；Z轴伺服电机6.12与滑板6.14连接，实现驱动与滑板6.14连接的夹持部件6.13沿X轴方向运动；
Z轴滑块6.11与X轴滑轨6.6滑动连接，X轴伺服电机6.8与Z轴滑块6.11，实现驱动Z轴座6.9沿X轴方向运动；X轴滑块6.7与Y轴滑轨6.3滑动连接，Y轴伺服电机6.4与X轴滑块6.7，实现驱动X轴座6.5沿Y轴方向运动，Y轴座6.2与主轴座5的机箱5.4连接。
本发明气体保护装置包括固定于主轴座5机箱5.4内部的固定板10、深沟球轴承11、用于通入氮气的通道12、用于防止进气管缠绕的旋转弯头13、锥堵14和套设通道12的外筒15，其中，深沟球轴承11设置在固定板10上，并与外筒15套设连接。通道12的进气端与旋转弯头13连接，并通过旋转弯头13与进气管连接，实现外部储氮气装置通过进气管进入通道12，而通道12的出气端与锥堵14连接，锥堵14与夹持的端盖2内部相连通。本发明外筒15的内壁开设有导向槽，在导向槽内设置压簧16，实现主轴座的夹具5.1夹持的端盖2与储液罐本体1相触时，通过锥堵14与端盖2连通的通道12可在外筒15内压缩缓冲。而另一个主轴座5夹持的端盖2连接有用于气体输出的出气管18。本发明氮气依次从进气管、通道12、锥堵14、端盖2、储液罐本体1、另一端端盖2和出气管18流通。
的工作原理是这样的：储液罐本体1通过托持装置4固定在机架3上，两个主轴座5通过直线行走装置相向行走移动，将两侧夹具5.1夹持的端盖2沿同一水平轴线移动至托持装置4的储液罐本体1两端进行相触定位，该定位处即为焊接工位，而两侧与主轴座5连接的焊接装置6此时位于焊接工位上，并通过三维运动机构将焊枪6.1定位于端盖2与储液罐本体1相接处作为焊接起点。焊接时，先启动气体保护装置将氮气通入储液罐本体1和端盖2内部；然后推动气缸4.4驱动推板4.3复位，使得储液罐本体1在托持位置上有空间转动。主轴座5内的旋转电机5.3驱动夹具5.1转动，以带动端盖2和储液罐本体1一起转动，焊枪6.1则保持在焊接起点上对端盖2和储液罐本体1进行焊接。在夹具5.1转动过程中，气体保护装置的通道12也一并转动，以实现整个焊接过程不影响氮气的通气，从而起到冷却和防止氧化的作用。当焊接完毕后，焊枪6.1通过三维运动机构移开，而主轴座5的夹具5.1松开通过直线行走装置复位，人工对焊接后的储液罐进行卸料。
实施例二
本实施例与实施一不同之处仅在于：如图10所示，夹具为圆筒形套具17，套具17与端盖相匹配。该套具17可采用现有的结构与端盖匹配固定，例如，可在套具的端部设置有用于与端盖卡合固定的卡位，通过卡位与端盖卡合固定。
本实施例的其它结构与实施例一一致。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种储液罐的自动氩弧焊接设备，用于对储液罐本体和两个端盖进行定位并焊接；其特征在于：包括：
机架；
用于对储液罐本体和两个端盖进行定位的夹持旋转机构；所述夹持旋转机构包括用于托持储液罐本体的托持装置和用于夹持端盖并可带动端盖转动的双主轴夹持装置；
用于双主轴夹持装置直线移动的直线行走装置；
用于对储液罐本体和端盖进行焊接的焊接装置；
用于在焊接过程中起到冷却和防氧化作用的气体保护装置；
所述直线行走装置设置在机架上；所述双主轴夹持装置为在同一水平轴线上相对设置的两个带有夹具的主轴座，两个焊接装置分别与两个主轴座连接并设置在两个主轴座的上方；所述托持装置设置在两个主轴座中部；两个主轴座通过直线行走装置相向行走移动，实现将两侧夹持的端盖沿同一水平轴线移动至托持装置的储液罐本体两端，进行储液罐本体和端盖在焊接工位上定位并转动，与主轴座连接的焊接装置在焊接工位上进行焊接；所述气体保护装置设置在其中一个主轴座内，其出气端与夹持的端盖内部相连通，实现焊接时进行通气冷却和防氧化；另一个主轴座夹持的端盖连接有用于气体输出的出气管；
所述气体保护装置包括固定于其中一个主轴座内部的固定板、深沟球轴承、用于通入氮气的通道、用于防止进气管缠绕的旋转弯头和锥堵；所述通道的进气端与旋转弯头连接，并通过旋转弯头与进气管连接，实现外部储氮气装置通过进气管进入通道；所述通道的出气端与锥堵连接，锥堵与夹持的端盖内部相连通；
所述深沟球轴承设置在固定板上，并与通道套设连接；
另一个主轴座夹持的端盖连接有用于气体输出的出气管；
所述托持装置包括设置在机架上的架体、固定板和活动定位部件；所述固定板和活动定位部件均设置在架体上，并相对设置；所述固定板和活动定位部件之间的空间作为储液罐本体的托持位置；
所述活动定位部件包括推板和推动气缸；所述推板与固定板相对设置；所述推动气缸与推板连接，实现驱动推板运动将储液罐本体推动并定位于固定板上；
所述托持装置还包括用于辅助储液罐本体滚动的若干个滚轮；所述滚轮分别设置在固定板的两侧和推板的两侧。
2.根据权利要求1所述的储液罐的自动氩弧焊接设备，其特征在于：所述直线行走装置包括直线传动齿条、直线轨道和直线导杆；两条直线传动齿条设置在机架上，并位于托持装置两侧的中部；两条直线轨道分别沿机架长度方向设置；两条直线导杆架设在机架上，并位于直线轨道的上方。
3.根据权利要求2所述的储液罐的自动氩弧焊接设备，其特征在于：所述每个所述主轴座还包括与夹具连接的转动部件、用于驱动夹具旋转的旋转电机和机箱；所述旋转电机设置在机箱内，转动部件一端与旋转电机连接，另一端穿出机箱与夹具连接；
所述机箱内部还设置有齿轮和用于驱动齿轮转动的行走电机；所述齿轮伸出机箱底部，并与直线传动齿条啮合连接；所述机箱底部设置有直线滑块；所述行走电机与齿轮连接，实现驱动齿轮转动，通过与直线传动齿条的啮合传动带动机箱沿直线轨道直线行走移动；
两条所述直线导杆的两端分别穿设于两个机箱上，作为机箱行走移动的直线导向件。
4.根据权利要求1或3所述的储液罐的自动氩弧焊接设备，其特征在于：所述夹具为圆筒形套具，套具与端盖相匹配；
或者所述夹具为夹盘，夹盘由底环、活动环和面环同轴组成；所述夹盘还包括若干个夹持部件、挡块、阻挡气缸和弹性部件；所述挡块设置在活动环侧壁，阻挡气缸设置在机箱上；所述夹持部件设置在活动环与面环之间，并与面环连接；所述弹性部件一端与夹持部件连接，另一端与挡块连接，实现夹盘转动时阻挡气缸伸出对活动环上的挡块进行阻挡，弹性部件拉动夹持部件在面环的中部向外移动张开，或者夹盘停止转动时阻挡气缸回缩，弹性部件复位拉动夹持部件在面环的中部向内移动夹持。
5.根据权利要求4所述的储液罐的自动氩弧焊接设备，其特征在于：所述夹持部件包括设置在活动环与面环之间的夹爪、连杆和开设在面环上的导槽；所述连杆一端与夹爪连接，另一端伸出导槽并与面环连接；
所述夹爪包括本体和用于夹持端盖的夹块；所述夹块设置在本体的端部；所述本体远离夹块的一端与连杆连接。
6.根据权利要求5所述的储液罐的自动氩弧焊接设备，其特征在于：所述导槽的开设方向与夹爪运动方向一致；
连杆另一端伸出导槽并与面环连接是指：所述连杆伸出导槽的一端设置有凸件，凸件卡设在导槽边的面环端面上。
7.根据权利要求1所述的储液罐的自动氩弧焊接设备，其特征在于：所述焊接装置为带有焊枪的三维运动机构，包括夹持有焊枪的焊枪固定装置、Z轴移动装置、Y轴移动装置和X轴移动装置；
所述Y轴移动装置包括Y轴座、设置在Y轴座两侧的Y轴滑轨和Y轴伺服电机；所述X轴移动装置包括X轴座、设置在X轴座两侧的X轴滑轨、与X轴座连接的X轴滑块和X轴伺服电机；所述Z轴移动装置包括Z轴座、设置在Z轴座两侧的Z轴滑轨、与Z轴座连接的Z轴滑块和Z轴伺服电机；
所述焊枪固定装置包括夹持焊枪的夹持部件和滑板，滑板与夹持部件连接并与Z轴滑轨滑动连接；Z轴伺服电机与滑板连接，实现驱动与滑板连接的夹持部件沿X轴方向运动；
所述Z轴滑块与X轴滑轨滑动连接，X轴伺服电机与Z轴滑块，实现驱动Z轴座沿X轴方向运动；
所述X轴滑块与Y轴滑轨滑动连接，Y轴伺服电机与X轴滑块，实现驱动X轴座沿Y轴方向运动；所述Y轴座与主轴座连接。
8.根据权利要求1所述的储液罐的自动氩弧焊接设备，其特征在于：所述气体保护装置还包括套设通道的外筒，深沟球轴承与外筒套设连接；所述外筒的内壁开设有导向槽，在导向槽内设置压簧，实现主轴座夹持的端盖与储液罐本体相触时，通过锥堵与端盖连通的通道可在外筒内压缩缓冲。
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