CN112122872B - 相贯线焊缝自动找正焊接装置 - Google Patents

相贯线焊缝自动找正焊接装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种相贯线焊缝自动找正焊接装置。主要解决了现有的T形管焊接时横管上的相贯线孔的中心与竖管中心偏差较大及工作效率低的问题。其特征在于：所述底座(1)上固定有蜗轮蜗杆减速器(2)、焊接机座(3)及支架(4)，蜗轮蜗杆减速器(2)的输出轴上固定有回转工作台(5)，所述回转工作台(5)上方固定有横管支撑座(6)及横管夹具(7)。本发明采用同一缸体内的同轴心的顶尖和竖管夹套座对横管和竖管分别进行对中，利用回转工作台、自动点火焊枪以及数控的横向给机构和竖向进给机构实现对横管和竖管交接处的相贯线焊缝自动焊接，确保相贯线孔的中心与竖管中心一致，产品质量好，工作效率高。

Description

相贯线焊缝自动找正焊接装置
技术领域
本发明涉及一种焊接设备，具体涉及一种相贯线焊缝自动找正焊接装置。
背景技术
T形管是由横管和竖管正交焊接而成，主要应用于介质输送管线。目前，T形管焊接时，需要先在横管的管壁上切割出相贯线孔，竖管的一端切割成与相贯线孔相吻合的形状，再将交接处的横管相贯线孔边缘和竖管端头打出坡口，最后进行焊接。现有的相贯线焊缝自动找正焊接装置一般是采用焊接机器人进行焊接，但焊接机器人的价格昂贵，大多数中小型企业仍然采用手工操作焊接，工作效率低，特别是横管上的相贯线孔的中心与竖管中心偏差较大，产品质量差。因此，急需一种装卡方便、能够确保相贯线孔的中心与竖管中心一致的相贯线焊缝自动找正焊接装置。
发明内容
为了解决现有的T形管焊接时横管上的相贯线孔的中心与竖管中心偏差较大及工作效率低的问题，本发明提供一种相贯线焊缝自动找正焊接装置，该相贯线焊缝自动找正焊接装置采用同一缸体内的同轴心的顶尖和竖管夹套座对横管和竖管分别进行对中，利用回转工作台、自动点火焊枪以及数控的横向给机构和竖向进给机构实现对横管和竖管交接处的相贯线焊缝自动焊接，确保相贯线孔的中心与竖管中心一致，产品质量好，工作效率高。
本发明的技术方案是：该相贯线焊缝自动找正焊接装置，包括底座，所述底座上固定有蜗轮蜗杆减速器、焊接机座及支架，蜗轮蜗杆减速器的输出轴上固定有回转工作台，所述回转工作台上方固定有横管支撑座及横管夹具；
所述焊接机座上安装有横向滑座及横向进给伺服电机，横向进给伺服电机的输出轴连接横向进给丝杠，横向滑座下端与横向进给丝杠相连接，横向进给丝杠转动能够驱动横向滑座沿横向相对焊接机座滑动，横向滑座上固定有支座，支座上安装有竖向滑座及竖向进给伺服电机，竖向进给伺服电机的输出轴连接竖向进给丝杠，竖向滑座与竖向进给丝杠相连接，竖向进给丝杠转动能够驱动竖向滑座沿竖向相对支座滑动，竖向滑座的伸出端安装有自动点火焊枪；
所述支架的顶部设有横梁，横梁上固定有气缸缸套，气缸缸套内部设有隔离套，隔离套与气缸缸套同轴心，隔离套内设有第一活塞及第一活塞杆，第一活塞杆下端连接有顶尖，气缸缸套与隔离套之间设有第二活塞及第二活塞杆，所述第二活塞杆为管状，第二活塞杆下端通过轴承连接夹套座，夹套座下端设有弹性涨紧套，所述弹性涨紧套位于夹套座内并能相对夹套座上下滑动，夹套座下端内壁与弹性涨紧套下端外壁之间的接触面为圆锥面，夹套座内壁上设有限位滑槽，弹性涨紧套外壁上设有限位销，限位销位于限位滑槽内，弹性涨紧套上端设有向内弯的凸台，竖管插入到弹性涨紧套内时能够抵住凸台并推动弹性涨紧套向上移动；所述顶尖能够穿过弹性涨紧套顶在横管上的相贯线孔内。
所述横管支撑座上设有V形槽或圆弧槽。
所述横管夹具包括第一夹紧气缸、第一夹板、第二夹紧气缸及第二夹板，所述第一夹紧气缸及第二夹紧气缸沿回转工作台回转轴心对称，第一夹板连接在第一夹紧气缸的活塞杆上，第二夹板连接在第二夹紧气缸的活塞杆上。
所述横梁的伸出端端头处设有跟踪摄像头。
本发明具有如下有益效果：由于采取上述技术方案，本发明采用同一缸体内的同轴心的顶尖和竖管夹套座对横管和竖管分别进行对中，利用回转工作台、自动点火焊枪以及数控的横向给机构和竖向进给机构实现对横管和竖管交接处的相贯线焊缝自动焊接，确保相贯线孔的中心与竖管中心一致，产品质量好，工作效率高。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图。
附图2是本发明中顶尖21和夹套座25的安装结构剖视图。
附图3是本发明中横管夹具7的结构剖视图。
附图4是本发明中自动点火焊枪15安装结构剖视图。
附图5是本发明中T形管的结构剖视图。
图中1-底座，2-蜗轮蜗杆减速器，3-焊接机座，4-支架，5-回转工作台，6-横管支撑座，7-横管夹具，71-第一夹紧气缸，72-第一夹板，73-第二夹紧气缸，74-第二夹板，8-横向滑座，9-横向进给伺服电机，10-横向进给丝杠，11-支座，12-竖向滑座，13-竖向进给伺服电机，14-竖向进给丝杠，15-自动点火焊枪，16-横梁，17-气缸缸套，18-隔离套，19-第一活塞，20-第一活塞杆，21-顶尖，22-第二活塞，23-第二活塞杆，24-轴承，25-夹套座，26-弹性涨紧套，27-限位滑槽，28-限位销，29-凸台，30-跟踪摄像头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
由图1～图5所示，该相贯线焊缝自动找正焊接装置，包括底座1，所述底座1上固定有蜗轮蜗杆减速器2、焊接机座3及支架4，蜗轮蜗杆减速器2的输出轴上固定有回转工作台5，所述回转工作台5上方固定有横管支撑座6及横管夹具7；
所述焊接机座3上安装有横向滑座8及横向进给伺服电机9，横向进给伺服电机9的输出轴连接横向进给丝杠10，横向滑座8下端与横向进给丝杠10相连接，横向进给丝杠10转动能够驱动横向滑座8沿横向相对焊接机座3滑动，横向滑座8上固定有支座11，支座11上安装有竖向滑座12及竖向进给伺服电机13，竖向进给伺服电机13的输出轴连接竖向进给丝杠14，竖向滑座12与竖向进给丝杠14相连接，竖向进给丝杠14转动能够驱动竖向滑座12沿竖向相对支座11滑动，竖向滑座12的伸出端安装有自动点火焊枪15；
所述支架4的顶部设有横梁16，横梁16上固定有气缸缸套17，气缸缸套17内部设有隔离套18，隔离套18与气缸缸套17同轴心，隔离套18内设有第一活塞19及第一活塞杆20，第一活塞杆20下端连接有顶尖21，气缸缸套17与隔离套18之间设有第二活塞22及第二活塞杆23，所述第二活塞杆23为管状，第二活塞杆23下端通过轴承24连接夹套座25，夹套座25下端设有弹性涨紧套26，所述弹性涨紧套26位于夹套座25内并能相对夹套座25上下滑动，夹套座25下端内壁与弹性涨紧套26下端外壁之间的接触面为圆锥面，夹套座25内壁上设有限位滑槽27，弹性涨紧套26外壁上设有限位销28，限位销28位于限位滑槽27内，弹性涨紧套26上端设有向内弯的凸台29，竖管插入到弹性涨紧套26内时能够抵住凸台29并推动弹性涨紧套26向上移动；所述顶尖21能够穿过弹性涨紧套26顶在横管上的相贯线孔内。由于采取上述技术方案，隔离套18、第一活塞19及第一活塞杆20组成顶尖气缸，第一活塞19下方设置复位弹簧，顶尖气缸为单作用气缸，第一活塞杆20下端连接有顶尖21，气缸缸套17、隔离套18、第二活塞22及第二活塞杆23组成夹套座气缸，夹套座气缸为双作用气缸，顶尖气缸与夹套座气缸组合在一起，使得顶尖21和夹套座25同轴心，T形管焊接时，先将横管放置在横管支撑座6上，顶尖气缸先动作，顶尖21挤压在横管上的相贯线孔内，能够使横管自动偏转直至相贯线孔的中心与顶尖21中心一致，接下来横管夹具7将横管夹紧，顶尖21复位；然后将竖管插入到夹套座25内的弹性涨紧套26内并向上推送竖管，竖管带动弹性涨紧套26向上移动，弹性涨紧套26在夹套座25下端的圆锥面作用下收紧并夹持竖管，在设计时计算合理的圆锥角，使弹性涨紧套26与夹套座25之间的摩擦力足以能克服竖管的重量，就能够夹持住竖管并且使竖管不会脱落。夹套座气缸动作使夹套座25向下移动直至竖管下端触及到横管，此时横管上相贯线孔的中心与竖管中心是一致的。自动点火焊枪15在横向进给伺服电机9和竖向进给伺服电机13的驱动下移动到焊接起点位置进行点火，点火成功后，蜗轮蜗杆减速器2工作驱动回转工作台5均速转动，回转工作台5转动360°，焊接结束，自动点火焊枪15退回到初始位置，回转工作台5也反转到初始位置，夹套座25向上提起，由于竖管此时已经与横管焊接在一起，弹性涨紧套26会随同竖管一起被拉出，弹性涨紧套26张开，竖管脱离弹性涨紧套26，横管夹具7松开，取下焊好的T形管，完成一件T形管的焊接。本发明采用同一缸体内的同轴心的顶尖和竖管夹套座对横管和竖管分别进行对中，利用回转工作台、自动点火焊枪以及数控的横向给机构和竖向进给机构实现对横管和竖管交接处的相贯线焊缝自动焊接，确保相贯线孔的中心与竖管中心一致，产品质量好，工作效率高。
所述横管支撑座6上设有V形槽或圆弧槽。横管支撑座6用于支撑横管，便于横管定位。
所述横管夹具7包括第一夹紧气缸71、第一夹板72、第二夹紧气缸73及第二夹板74，所述第一夹紧气缸71及第二夹紧气缸73沿回转工作台5回转轴心对称，第一夹板72连接在第一夹紧气缸71的活塞杆上，第二夹板74连接在第二夹紧气缸73的活塞杆上。第一夹紧气缸71和第二夹紧气缸73同步动作，能快速夹紧横管。
所述横梁16的伸出端端头处设有跟踪摄像头30。跟踪摄像头30用于检测焊点位置是否与偏离，通过对比可以反馈信号，再通过控制系统对自动点火焊枪数15的位置进行微调，以确保焊缝质量。
本发明与焊接机器人相比，结构比较简单，成本也较低，适应用于批量焊接T形管，利于推广使用。

Claims (4)

1.一种相贯线焊缝自动找正焊接装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)上固定有蜗轮蜗杆减速器(2)、焊接机座(3)及支架(4)，蜗轮蜗杆减速器(2)的输出轴上固定有回转工作台(5)，所述回转工作台(5)上方固定有横管支撑座(6)及横管夹具(7)；
所述焊接机座(3)上安装有横向滑座(8)及横向进给伺服电机(9)，横向进给伺服电机(9)的输出轴连接横向进给丝杠(10)，横向滑座(8)下端与横向进给丝杠(10)相连接，横向进给丝杠(10)转动能够驱动横向滑座(8)沿横向相对焊接机座(3)滑动，横向滑座(8)上固定有支座(11)，支座(11)上安装有竖向滑座(12)及竖向进给伺服电机(13)，竖向进给伺服电机(13)的输出轴连接竖向进给丝杠(14)，竖向滑座(12)与竖向进给丝杠(14)相连接，竖向进给丝杠(14)转动能够驱动竖向滑座(12)沿竖向相对支座(11)滑动，竖向滑座(12)的伸出端安装有自动点火焊枪(15)；
所述支架(4)的顶部设有横梁(16)，横梁(16)上固定有气缸缸套(17)，气缸缸套(17)内部设有隔离套(18)，隔离套(18)与气缸缸套(17)同轴心，隔离套(18)内设有第一活塞(19)及第一活塞杆(20)，第一活塞杆(20)下端连接有顶尖(21)，气缸缸套(17)与隔离套(18)之间设有第二活塞(22)及第二活塞杆(23)，所述第二活塞杆(23)为管状，第二活塞杆(23)下端通过轴承(24)连接夹套座(25)，夹套座(25)下端设有弹性涨紧套(26)，所述弹性涨紧套(26)位于夹套座(25)内并能相对夹套座(25)上下滑动，夹套座(25)下端内壁与弹性涨紧套(26)下端外壁之间的接触面为圆锥面，夹套座(25)内壁上设有限位滑槽(27)，弹性涨紧套(26)外壁上设有限位销(28)，限位销(28)位于限位滑槽(27)内，弹性涨紧套(26)上端设有向内弯的凸台(29)，竖管插入到弹性涨紧套(26)内时能够抵住凸台(29)并推动弹性涨紧套(26)向上移动；所述顶尖(21)能够穿过弹性涨紧套(26)顶在横管上的相贯线孔内。
2.根据权利要求1所述的相贯线焊缝自动找正焊接装置，其特征在于：所述横管支撑座(6)上设有V形槽或圆弧槽。
3.根据权利要求1所述的相贯线焊缝自动找正焊接装置，其特征在于：所述横管夹具(7)包括第一夹紧气缸(71)、第一夹板(72)、第二夹紧气缸(73)及第二夹板(74)，所述第一夹紧气缸(71)及第二夹紧气缸(73)沿回转工作台(5)回转轴心对称，第一夹板(72)连接在第一夹紧气缸(71)的活塞杆上，第二夹板(74)连接在第二夹紧气缸(73)的活塞杆上。
4.根据权利要求1、2或3所述的相贯线焊缝自动找正焊接装置，其特征在于：所述横梁(16)的伸出端端头处设有跟踪摄像头(30)。
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Address before: Room 407, No.2, Lane 136, pushoe City, Lucheng District, Wenzhou City, Zhejiang Province

Patentee before: Shen Yongsong