CN110315274A - 一种长圆筒直缝焊接工作站 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种长圆筒直缝焊接工作站，包括：底座，所述底座顶部的左侧垂直固定设置有立柱；机架，所述机架固定设置在立柱的右侧，所述机架与底座平行设置；支撑限位梁，设置在机架下方且左端与立柱进行固定连接，用于对长圆筒进行支撑；包夹机构，设置在机架和支撑限位梁之间，用于对支撑限位梁支撑的长圆筒进行夹紧；可调锁定机构，用于对支撑限位梁的右端进行支撑；支撑台，设置在底座的后侧；焊接机构，用于对包夹机构夹紧的长圆筒进行焊接；所述支撑限位梁上设置有凹槽，所述长圆筒上设置有直缝，所述直缝位于凹槽的正上方，所述支撑限位梁的长度与机架的长度相同，借此，本发明具有可以固定长圆筒工件、保证焊缝平直的优点。

Description

一种长圆筒直缝焊接工作站

技术领域

本发明属于长圆筒直缝焊接技术领域，特别涉及一种长圆筒直缝焊接工作 站。

背景技术

目前，金属筒体应用范围较广，一般分为无缝筒体和有缝筒体，有缝筒 体是将金属板材卷曲成筒，然后通过焊接成型，现有技术中的自动焊接一般 也仅仅局限于焊接枪的自动行走完成焊接，而前后道工序基本都是靠人工， 即通过人工将待焊工件放置到焊接机上，焊接完成后再人工取下工件，在中 国专利号CN103659062A中公开了隧道式圆筒体纵缝焊接机，可以实现自动化 上下料，使得焊接质量好，对位准确，实用性能较好。

但是，这种传统的焊接方式是通过把金属板材进行卷圆处理和焊接所成， 焊接加工时，操作人员需固定圆筒件后再平稳地焊接圆筒件的直缝，传统的方 式难以完全固定直缝，影响焊接的牢固度，直缝的长度较长也无法保证焊缝的 平直，特在提供一种长圆筒直缝焊接工作站，用于解决现有技术中无法完全固 定直缝、无法保证焊缝平直的问题。

发明内容

本发明提出一种长圆筒直缝焊接工作站，解决了现有技术中无法完全固定 直缝、无法保证焊缝平直的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种长圆筒直缝焊接工作站，包括：

底座，底座顶部的左侧垂直固定设置有立柱；

机架，机架固定设置在立柱的右侧，机架与底座平行设置；

支撑限位梁，设置在机架下方且左端与立柱进行固定连接，用于对长圆筒 进行支撑；

包夹机构，设置在机架和支撑限位梁之间，用于对支撑限位梁支撑的长圆 筒进行夹紧；

可调锁定机构，设置在机架的右侧，用于对支撑限位梁的右端进行支撑；

支撑台，设置在底座的后侧；

焊接机构，固定设置在支撑台顶部，用于对包夹机构夹紧的长圆筒进行焊 接；

支撑限位梁顶部设置有凹槽，长圆筒上设置有直缝，直缝位于凹槽的正上 方，支撑限位梁的长度与机架的长度相同。

通过将待焊接的长圆筒放在支撑限位梁上，使得长圆筒的直缝对准支撑限 位梁上的凹槽，通过立柱和可调锁定机构对支撑限位梁的支撑，使得支撑限位 梁可以与底座平行，则长圆筒的直缝较为平直，便于后续焊接操作，而在支撑 限位梁和机架之间设置有包夹机构，可以对支撑限位梁支撑的长圆筒进行压 紧，实现将长圆筒上与凹槽对准的直缝可以被完全固定，长圆筒上的直缝不会 出现晃动的情况，便于后续焊接过程的进行。

作为一种优选的实施方式，机架包括前后对称设置的第一方管和第二方 管，第一方管和第二方管之间互相平行且间隙设置，凹槽的宽度小于间隙的宽 度，第一方管和第二方管的右侧固定设置有封板。

第一方管和第二方管之间间隙设置，使得长圆筒的直缝可以露出，便于焊 接机构从第一方管和第二方管之间对长圆筒进行焊接，使得焊接的过程更加方 便和准确。

作为一种优选的实施方式，包夹机构包括平行设置的若干对，每对包夹机 构包括前后对称设置且结构相同的第一包夹件和第二包夹件，第一包夹件与第 一方管的内侧进行固定连接，第二包夹件与第二方管的内侧进行固定连接。第 一包夹件包括安装板、气缸、导杆和夹板，安装板与第一方管固定连接，气缸 固定设置在安装板底部，导杆左右对称设置在气缸的两侧且顶部与安装板固定 连接，夹板分别与气缸和导杆的底部进行固定连接，第二包夹件包括安装板、 气缸、导杆和夹板，安装板与第二方管固定连接，气缸固定设置在安装板底 部，导杆左右对称设置在气缸的两侧且顶部与安装板固定连接，夹板分别与气缸和导杆的底部进行固定连接。

气缸上下移动的过程可以带动夹板向下移动，长圆筒的直缝两侧的夹板逐 渐与长圆筒的直缝进行接触，将长圆筒的侧壁进行压紧，使得长圆筒不会在支 撑限位梁表面上来回滚动，可以完全的将长圆筒的直缝固定在支撑限位梁上， 在焊接机构焊接过程中，由于包夹机构和支撑限位梁之间的配合将长圆筒夹 紧，可以使得焊接机构的焊接是在一条直线上来回移动进行焊接的，能保证长 圆筒焊缝的平直。

作为一种优选的实施方式，可调锁定机构包括：固定设置在封板右侧的安 装座，安装座的前后两侧对称固定设置有转轴，转轴上转动设置有侧板，转轴 的前后两端均固定设置有限位板，限位板的宽度大于侧板的宽度，侧板的底部 固定设置有支撑板，支撑限位梁的右端抵靠在支撑板上。

当限位板转动到与支撑限位梁垂直的位置，可以调节锁定机构中的支撑板 可以将支撑限位梁进行支撑，使得支撑限位梁的左右两端均可以受到支撑力， 则支撑限位梁可以对长圆筒进行更好的支撑，在包夹机构压紧长圆筒的过程 中，支撑限位梁和包夹机构之间的配合可以将长圆筒进行夹紧，使得长圆筒的 直缝位置不会出现变动，使得焊接机构对长圆筒的直缝焊接时焊缝更加平直， 当限位板转动到与支撑限位梁平行的位置，可以将长圆筒从支撑限位梁上取 下，使得下料更加方便。

作为一种优选的实施方式，支撑板包括上从上到下依次设置的抵紧板和手 轮安装板，侧板上设置有导向槽，抵紧板的前后两端均插入到导向槽内部，手 轮安装板的前后端均与侧板固定连接，手轮安装板的中心设置有螺纹孔，螺纹 孔内螺纹连接有螺杆，螺杆的顶部与抵紧板进行固定连接，螺杆的底部固定设 置有手轮。

可以通过转动手轮使得螺杆在螺纹孔内部转动，可以实现抵紧板在侧板的 导向槽内部上下移动，便于控制对支撑限位梁的支撑力，使得支撑限位梁两端 受到的支撑力更加均匀，能更好的对长圆筒进行支撑。

作为一种优选的实施方式，夹板靠近凹槽的一侧固定设置有挡板，可以对 焊接机构焊接过程中出现的焊渣进行阻挡，减少焊渣进入到气缸内部，对气缸 的工作造成影响。

作为一种优选的实施方式，支撑限位梁的左端固定设置有一圈限位圈，限 位圈突出于支撑限位梁的表面设置，使得长圆筒的左端被限位，减少在包夹机 构和支撑限位梁未将长圆筒夹紧的过程中，长圆筒左右晃动的情况。

作为一种优选的实施方式，支撑限位梁的左端设置有加强筋，立柱的左侧 与底座之间固定设置有加强筋，使得支撑限位梁的支撑强度增大，便于更好的 对长圆筒进行支撑。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

1、通过立柱和可调锁定机构对支撑限位梁的支撑，使得长圆筒可以与底 座平行，使得长圆筒的直缝较为平直，便于后续焊接操作；

2、而在支撑限位梁和机架之间设置有包夹机构，可以对支撑限位梁支撑 的长圆筒进行压紧，实现将长圆筒上与凹槽对准的直缝可以被完全固定，长圆 筒上的直缝不会出现晃动的情况，便于后续焊接过程的进行；

3、本工作站不仅可以通过包夹机构和支撑限位梁有效固定长圆筒使得长 圆筒上的直缝的焊缝平直，而且可以稳定和提高焊接质量。

附图说明

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 出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中未放置长圆筒的结构示意图；

图3为本发明中未放置长圆筒和焊接机构的结构示意图；

图4为图3结构的附向视图；

图5为图1中包夹机构的结构示意图；

图6为图1中可调锁定机构的结构示意图；

图7为图1中支撑限位梁的结构示意图；

图8为本发明中长圆筒的结构示意图。

图中，1-长圆筒；2-底座；3-立柱；4-机架；5-支撑限位梁；6-包夹机 构；7-可调锁定机构；8-支撑台；9-焊接机构；10-加强筋；11-直缝；41-第 一方管；42-第二方管；43-封板；51-凹槽；52-限位圈；61-第一包夹件；62- 第二包夹件；611-安装板；612-气缸；613-导杆；614-夹板；6141-挡板；71- 安装座；72-转轴；73-侧板；74-限位板；75-支撑板；731-导向槽；751-抵紧 板；752-手轮安装板；7521-螺纹孔；7522-螺杆；7523-手轮。

具体实施方式

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作出创造 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。

如图1～图7所示，一种长圆筒直缝焊接工作站，包括：

底座2，底座2顶部的左侧垂直固定设置有立柱3；

机架4，机架4固定设置在立柱3的右侧，机架4与底座2平行设置；

支撑限位梁5，设置在机架4下方且左端与立柱3进行固定连接，用于对 长圆筒1进行支撑；

包夹机构6，设置在机架4和支撑限位梁5之间，用于对支撑限位梁5支 撑的长圆筒1进行夹紧；

可调锁定机构7，设置在机架4的右侧，用于对支撑限位梁5的右端进行 支撑；

支撑台8，设置在底座2的后侧；

焊接机构9，固定设置在支撑台8顶部，用于对包夹机构6夹紧的长圆筒 1进行焊接；

支撑限位梁5顶部设置有凹槽51，长圆筒1上设置有直缝11，直缝11位 于凹槽51的正上方，支撑限位梁5的长度与机架4的长度相同。

包夹机构6、可调锁定机构7和焊接机构9均与外部电源驱动进行电性连 接。

通过将待焊接的长圆筒1放在支撑限位梁5上，使得长圆筒1的直缝11 对准支撑限位梁5上的凹槽51，通过立柱3和可调锁定机构7对支撑限位梁5 的支撑，使得支撑限位梁5可以与底座2平行，则放置在支撑限位梁5上的长 圆筒1的直缝11较为平直，便于后续焊接操作，而在支撑限位梁5和机架4 之间设置有包夹机构6，可以对支撑限位梁5支撑的长圆筒1进行压紧，实现 将长圆筒1上与凹槽51对准的直缝11可以被完全固定，长圆筒1上的直缝11 不会出现晃动的情况，便于焊接机构9进行焊接。

机架4包括前后对称设置的第一方管41和第二方管42，第一方管41和第 二方管42之间互相平行且间隙设置，凹槽51的宽度小于间隙的宽度，在焊接 机构9焊接长圆筒1直缝11的过程中，可以穿过间隙将长圆筒1上的直缝11 进行焊接，第一方管41和第二方管42的右侧固定设置有封板43。第一方管 41和第二方管42之间间隙设置，使得长圆筒1的直缝11可以露出，便于焊接 机构9从第一方管41和第二方管42之间对长圆筒1进行焊接，使得焊接的过 程更加方便和准确。

包夹机构6包括平行设置的若干对，每对包夹机构6包括前后对称设置且 结构相同的第一包夹件61和第二包夹件62，第一包夹件61与第一方管41的 内侧进行固定连接，第二包夹件62与第二方管42的内侧进行固定连接。第一 包夹件61包括安装板611、气缸612、导杆613和夹板614，安装板611与第 一方管41固定连接，气缸612固定设置在安装板611底部，导杆613左右对 称设置在气缸612的两侧且顶部与安装板611固定连接，夹板614分别与气缸 612和导杆613的底部进行固定连接，第二包夹件62包括安装板611、气缸 612、导杆613和夹板614，安装板611与第二方管42固定连接，气缸612固 定设置在安装板611底部，导杆613左右对称设置在气缸612的两侧且顶部与 安装板611固定连接，夹板614分别与气缸612和导杆613的底部进行固定连 接。

气缸612上下移动的过程可以带动夹板614向下移动，长圆筒1的直缝11 两侧的夹板614逐渐与长圆筒1的直缝11进行接触，将长圆筒1的侧壁进行 压紧，使得长圆筒1不会在支撑限位梁5表面上来回滚动，可以完全的将长圆 筒1的直缝11固定在支撑限位梁5上，在焊接机构9焊接过程中，由于包夹 机构6和支撑限位梁5之间的配合将长圆筒1夹紧，能保证长圆筒1焊缝的平 直。

可调锁定机构7包括：固定设置在封板43右侧的安装座71，安装座71的 前后两侧对称固定设置有转轴72，转轴72上转动设置有侧板73，转轴72的 前后两端均固定设置有限位板74，限位板74的宽度大于侧板73的宽度，侧板 73的底部固定设置有支撑板75，支撑限位梁5的右端抵靠在支撑板75上。当 限位板74转动到与支撑限位梁5垂直的位置，可以调节锁定机构中的支撑板 75可以将支撑限位梁5进行支撑，使得支撑限位梁5的左右两端均可以受到支 撑力，则支撑限位梁5可以对长圆筒1进行更好的支撑，在包夹机构6压紧长 圆筒1的过程中，支撑限位梁5和包夹机构6之间的配合可以将长圆筒1进行 夹紧，使得长圆筒1的直缝11位置不会出现变动，使得焊接机构9对长圆筒 1的直缝11焊接时焊缝更加平直，当限位板74转动到与支撑限位梁5平行的 位置，可以将长圆筒1从支撑限位梁5上取下，使得下料更加方便。

支撑板75包括上从上到下依次设置的抵紧板751和手轮安装板752，侧板 73上设置有导向槽731，抵紧板751的前后两端均插入到导向槽731内部，手 轮安装板752的前后端均与侧板73固定连接，手轮安装板7521的中心设置有 螺纹孔7521，螺纹孔7521内螺纹连接有螺杆7522，螺杆7522的顶部与抵紧 板751进行固定连接，螺杆7522的底部固定设置有手轮7523。可以通过转动 手轮7523使得螺杆7522在螺纹孔7521内部转动，可以实现抵紧板751在侧 板73的导向槽731内部上下移动，便于控制对支撑限位梁5的支撑力，使得 支撑限位梁5两端受到的支撑力更加均匀，能更好的对长圆筒1进行支撑。

夹板614靠近凹槽51的一侧固定设置有挡板6141，可以对焊接机构9焊 接过程中出现的焊渣进行阻挡，减少焊渣进入到气缸612内部，对气缸612的 工作造成影响。支撑限位梁5的左端固定设置有一圈限位圈52，限位圈52突 出于支撑限位梁5的表面设置，使得长圆筒1的左端被限位，减少在包夹机构 6和支撑限位梁5未将长圆筒1夹紧的过程中，长圆筒1左右晃动的情况。支 撑限位梁5的左端设置有加强筋10，立柱3的左侧与底座2之间固定设置有加 强筋10，使得支撑限位梁5的支撑强度增大，便于更好的对长圆筒1进行支 撑。

该长圆筒直缝焊接工作站的工作原理是：操作人员先将侧板73转动到与 支撑限位梁5平行的位置，将长圆筒1放置在支撑限位梁5上，使支撑限位梁 5的凹槽51位于长圆筒1直缝11的正下方，然后将侧板73转动到与支撑限位 梁5垂直的位置，使得支撑限位梁5的右端位于两个侧板73之间，再通过转 动手轮7523控制螺杆7522在螺纹孔7521内部转动，使得螺杆7522顶部将抵 紧板751升高，使得抵紧板751可以对支撑限位梁5的右端进行支撑，使得支 撑限位梁5的两端均受到支撑力，包夹机构6中的气缸612开始移动，将夹板 614向下推动，使得夹板614逐渐与长圆筒1的本体接触，随着气缸612的继 续向下移动，可以将长圆筒1的本体压紧在夹板614和支撑限位梁5之间，之 后再次控制可调锁定机构7中的手轮7523使得抵紧板751继续上升，进一步 将长圆筒1压紧，焊接机构9开始按照已设定完毕的程序开始移动摆臂，对长 圆筒1的直缝11进行焊接；焊接结束之后，气缸612的活动端上升，使得夹 板614不再夹紧长圆筒1的本体，此时再通过控制手轮7523的转动，使得螺 杆7522可以带动抵紧板751向下移动，此时抵紧板751不再对支撑限位梁5 进行支撑，再将侧板73转动到与支撑限位梁5平行的位置，操作人员将焊接 完成的长直筒从支撑限位梁5上取下，实现下料和再次的上料。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指 示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本 发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述 中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应 做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连 通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术 人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 保护范围之内。

Claims (9)

1.一种长圆筒直缝焊接工作站，其特征在于，包括：

底座，所述底座顶部的左侧垂直固定设置有立柱；

机架，所述机架固定设置在立柱的右侧，所述机架与底座平行设置；

支撑限位梁，设置在机架下方且左端与立柱进行固定连接，用于对长圆筒进行支撑；

包夹机构，设置在机架和支撑限位梁之间，用于对支撑限位梁支撑的长圆筒进行夹紧；

可调锁定机构，设置在机架的右侧，用于对支撑限位梁的右端进行支撑；

支撑台，设置在底座的后侧；

焊接机构，固定设置在支撑台顶部，用于对包夹机构夹紧的长圆筒进行焊接；

所述支撑限位梁顶部设置有凹槽，所述长圆筒上设置有直缝，所述直缝位于凹槽的正上方，所述支撑限位梁的长度与机架的长度相同。

2.根据权利要求1所述的一种长圆筒直缝焊接工作站，其特征在于，所述机架包括前后对称设置的第一方管和第二方管，所述第一方管和第二方管之间互相平行且间隙设置，所述凹槽的宽度小于间隙的宽度，所述第一方管和第二方管的右侧固定设置有封板。

3.根据权利要求2所述的一种长圆筒直缝焊接工作站，其特征在于，所述包夹机构包括平行设置的若干对，每对所述包夹机构包括前后对称设置且结构相同的第一包夹件和第二包夹件，所述第一包夹件与第一方管的内侧进行固定连接，所述第二包夹件与第二方管的内侧进行固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种长圆筒直缝焊接工作站，其特征在于，所述第一包夹件包括安装板、气缸、导杆和夹板，所述安装板与第一方管固定连接，所述气缸固定设置在安装板底部，所述导杆左右对称设置在气缸的两侧且顶部与安装板固定连接，所述夹板分别与气缸和导杆的底部进行固定连接，所述第二包夹件包括安装板、气缸、导杆和夹板，所述安装板与第二方管固定连接，所述气缸固定设置在安装板底部，所述导杆左右对称设置在气缸的两侧且顶部与安装板固定连接，所述夹板分别与气缸和导杆的底部进行固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种长圆筒直缝焊接工作站，其特征在于，所述可调锁定机构包括：固定设置在封板右侧的安装座，所述安装座的前后两侧对称固定设置有转轴，所述转轴上转动设置有侧板，所述转轴的前后两端均固定设置有限位板，所述限位板的宽度大于侧板的宽度，所述侧板的底部固定设置有支撑板，所述支撑限位梁的右端抵靠在支撑板上。

6.根据权利要求5所述的一种长圆筒直缝焊接工作站，其特征在于，所述支撑板包括上从上到下依次设置的抵紧板和手轮安装板，所述侧板上设置有导向槽，所述抵紧板的前后两端均插入到导向槽内部，所述手轮安装板的前后端均与侧板固定连接，所述手轮安装板的中心设置有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有螺杆，所述螺杆的顶部与抵紧板进行固定连接，所述螺杆的底部固定设置有手轮。

7.根据权利要求4所述的一种长圆筒直缝焊接工作站，其特征在于，所述夹板靠近凹槽的一侧固定设置有挡板。

8.根据权利要求1所述的一种长圆筒直缝焊接工作站，其特征在于，所述支撑限位梁的左端固定设置有一圈限位圈，所述限位圈突出于支撑限位梁的表面设置。

9.根据权利要求1所述的一种长圆筒直缝焊接工作站，其特征在于，所述支撑限位梁的左端设置有加强筋，所述立柱的左侧与底座之间固定设置有加强筋。