CN112427775A - 一种汽车套筒件自动环形焊接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车套筒件自动环形焊接装置，具体涉及自动焊接设备领域，包括底座和工件，所述底座顶端中心处两侧均固定设有旋转工作台，所述旋转工作台顶部设有压紧机构，所述压紧机构底端与底座固定连接，所述旋转工作台一侧设有焊枪移动机构，所述焊枪移动机构底端与底座顶面固定连接，所述底座侧壁固定设有控制箱，所述底座顶部固定设有防护罩。本发明通过设有轴管和两端法兰在前工序点焊好，可直接定位压紧，焊接时通过工件轴向旋转360°由一把焊枪完成环焊，双工位作业可同时完成两道焊缝的环焊，无需调头，生产节拍快、灵活性强，可以满足汽配行业中单班千件以上的生产需求，实现工艺简化、装夹便捷，提高生产效率。

Description

一种汽车套筒件自动环形焊接装置
技术领域
本发明涉及自动焊接设备技术领域，更具体地说，本发明涉及一种汽车套筒件自动环形焊接装置。
背景技术
汽车零部件中，套筒件如轴管和薄壁法兰配合连接后的焊接应用较为广泛，需要沿着两端环形焊缝进行缝焊操作。传统的人工焊接效率低，劳动强度大，焊接质量和美观度得不到保证；此外，套筒件的规格型号较多，在直径、高度尺寸上有所不同，对焊接装置的适应性和调整性也提出了要求。
我国专利申请号：CN202010487912.1；公开了一种具有锁定功能的钢管环形焊接装置及工作方法，通过法兰旋转机构带动撑紧机构对法兰进行夹紧旋转，进而法兰带动钢管进行旋转，进而完成对钢管与法兰之间的环焊，有利于小管道与法兰之间进行焊接，节约了工人大量的工作时间。
该方案具有以下缺点：
1、钢管和法兰分别装夹，经轴向移动配合在一起完成定位夹紧，焊接时通过工件7轴向旋转180°由两把焊枪共同完成环焊，再经横向180°转动调头重复上一步工作完成钢管和另一端法兰的环焊，该方案工序集中度高，辅助时间长，难以满足大批量生产的需要；
2、工件7呈卧式放置，采用内径、外径自动定心方式，通过钢管外圆柱面支承、法兰内孔涨紧实现定位，操作和维护繁琐，工装制造成本高；另外，对法兰内孔过小或薄壁法兰件涨紧机构无法布置，适应性受到限制。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种汽车套筒件自动环形焊接装置，本发明所要解决的技术问题是：现有汽车套筒件环形在大批量生产时，轴管与法兰往往先行点焊后再进行环焊，生产效率低下。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车套筒件自动环形焊接装置，包括底座和工件，所述底座顶端中心处两侧均固定设有旋转工作台，所述旋转工作台顶部设有压紧机构，所述压紧机构底端与底座固定连接，所述旋转工作台一侧设有焊枪移动机构，所述焊枪移动机构底端与底座顶面固定连接，所述底座侧壁固定设有控制箱，所述底座顶部固定设有防护罩；
所述旋转工作台包括轴台、芯轴、同步带、大同步轮、小同步轮、电机和电机支架，所述轴台纵向贯穿底座且转动连接，所述轴台底端与大同步轮固定连接，所述大同步轮与小同步轮通过同步带传动连接，所述电机支架与底座底壁固定连接，所述电机支架一侧固定设有电机，所述电机输出轴与小同步轮固定连接；
所述压紧机构包括立座、导轨、固定支座、压紧气缸、活动支座和压紧组件，所述立座固定设置于底座顶后部与轴台对应区域，所述立座一侧中部固定设有导轨，所述立座顶部还安装有固定支座，所述固定支座的外侧壁上连接有气缸，所述气缸的伸缩端贯穿固定支座并固定连接有活动支座，所述活动支座与导轨连接处设有滑槽，所述活动支座通过滑槽与导轨活动连接，所述活动支座底部固定连接有压紧组件；
所述焊枪移动机构包括立柱、滑动座、焊枪移动气缸、紧固螺栓、活动支架、导条和钢管焊枪，所述立柱设置于轴台一侧且与底座固定连接，所述立柱活动连接有滑动座，所述滑动座与立柱之间可拆卸安装有紧固螺栓，所述滑动座外侧壁固定设有焊枪移动气缸，所述焊枪移动气缸贯穿滑动座并固定设有活动支架，所述活动支架上固定设有放置槽，所述放置槽内安装有导条，所述活动支架上还安装有钢管焊枪。
在一个优选地实施方式中，所述焊接装置采用一个底座和两组旋转工作台、两组压紧机构、两组焊枪移动机构的双工位布置，可在同一时间分别完成工件两端环形焊缝的焊接。
在一个优选地实施方式中，所述旋转工作台顶端与芯轴可拆卸连接，所述芯轴中空设置，且芯轴设置为多种不同内径的尺寸，可针对不同孔径尺寸的定位要求进行更换。
在一个优选地实施方式中，所述压紧组件设置为多圆柱组合体，所述压紧组件的下端为顶尖结构，可适应较宽孔径尺寸范围的内角定位；所述芯轴和压紧组件顶尖同轴设置，能实现快速定位和夹紧。
在一个优选地实施方式中，所述旋转工作台、压紧组件均设有滚动轴承分别支承在所述底座、所述活动支座中，能自由转动，也能承受一定的轴向载荷。
在一个优选地实施方式中，所述电机设置为带齿轮箱直流小电机，通过同步轮和同步带与所述旋转工作台连接实现减速传动，能确保准确的传动比和旋转速度。
在一个优选地实施方式中，所述控制箱内部设有PLC控制器，所述PLC控制器通过PLC程序与电机、压紧气缸、焊枪移动气缸和钢管焊枪信号连接，实现自动焊接。
在一个优选地实施方式中，所述防护罩包括罩板和门板，所述罩板截面形状设置为“L”字型，所述罩板与门板连接处设有调节槽，所述门板通过调节槽与门板滑动连接，通过对开式移门实现安全操作。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过设有轴管和两端法兰在前工序点焊好，可直接定位压紧，焊接时通过工件轴向旋转360°由一把焊枪完成环焊，双工位作业可同时完成两道焊缝的环焊，无需调头，生产节拍快、灵活性强，可以满足汽配行业中单班千件以上的生产需求，实现工艺简化、装夹便捷，提高生产效率；
2、本发明工件呈立式放置，采用机加工中较为常用的芯轴和活顶尖组合方式，通过工件内孔与芯轴间隙配合、内孔倒角与顶尖头部锥面配合实现定位，操作和维护简单，工装制造成本低，适应性广泛；
3、本发明可实现一套环形焊接装置对应数个规格套筒件的焊接，仅通过更换芯轴，达到一具多用的效果，降低生产成本；
4、本发明旋转台的转速稳定且可以低速细微调整，有助于对进给参数进行工艺优化，从而确保优良的焊接质量要求。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的主体结构示意图。
图3为本发明的压紧机构结构示意图。
图4为本发明的焊枪移动机构结构示意图。
图5为本发明的工件定位夹紧的正面示意图。
附图标记为：1底座、2旋转工作台、21轴台、22芯轴、23同步带、24大同步轮、25小同步轮、26电机、27电机支架、3压紧机构、31立座、32导轨、33固定支座、34压紧气缸、35活动支座、36压紧组件、4焊枪移动机构、41立柱、42滑动座、43焊枪移动气缸、44紧固螺栓、45活动支架、46导条、47钢管焊枪、5控制箱、6防护罩、7工件。
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。
本发明提供了一种汽车套筒件自动环形焊接装置，包括底座1和工件7，所述底座1顶端中心处两侧均固定设有旋转工作台2，所述旋转工作台2顶部设有压紧机构3，所述压紧机构3底端与底座1固定连接，所述旋转工作台2一侧设有焊枪移动机构4，所述焊枪移动机构4底端与底座1顶面固定连接，所述底座1侧壁固定设有控制箱5，所述底座1顶部固定设有防护罩6；
所述旋转工作台2包括轴台21、芯轴22、同步带23、大同步轮24、小同步轮25、电机26和电机支架27，所述轴台21纵向贯穿底座1且转动连接，所述轴台21底端与大同步轮24固定连接，所述大同步轮24与小同步轮25通过同步带23传动连接，所述电机支架27与底座1底壁固定连接，所述电机支架27一侧固定设有电机26，所述电机26输出轴与小同步轮25固定连接；
所述压紧机构3包括立座31、导轨32、固定支座33、压紧气缸34、活动支座35和压紧组件36，所述立座31固定设置于底座1顶后部与轴台21对应区域，所述立座31一侧中部固定设有导轨32，所述立座31顶部还安装有固定支座33，所述固定支座33的外侧壁上连接有气缸，所述气缸的伸缩端贯穿固定支座33并固定连接有活动支座35，所述活动支座35与导轨32连接处设有滑槽，所述活动支座35通过滑槽与导轨32活动连接，所述活动支座35底部固定连接有压紧组件36；
所述焊枪移动机构4包括立柱41、滑动座42、焊枪移动气缸43、紧固螺栓44、活动支架45、导条46和钢管焊枪47，所述立柱41设置于轴台21一侧且与底座1固定连接，所述立柱41活动连接有滑动座42，所述滑动座42与立柱41之间可拆卸安装有紧固螺栓44，所述滑动座42外侧壁固定设有焊枪移动气缸43，所述焊枪移动气缸43贯穿滑动座42并固定设有活动支架45，所述活动支架45上固定设有放置槽，所述放置槽内安装有导条46，所述活动支架45上还安装有钢管焊枪47。
所述焊接装置采用一个底座1和两组旋转工作台2、两组压紧机构3、两组焊枪移动机构4的双工位布置，可在同一时间分别完成工件7两端环形焊缝的焊接，所述旋转工作台2顶端与芯轴22可拆卸连接，所述芯轴22中空设置，且芯轴22设置为多种不同内径的尺寸，可针对不同孔径尺寸的定位要求进行更换，所述压紧组件36设置为多圆柱组合体，所述压紧组件36的下端为顶尖结构，可适应较宽孔径尺寸范围的内角定位；所述芯轴22和压紧组件36顶尖同轴设置，能实现快速定位和夹紧，所述旋转工作台2、压紧组件36均设有滚动轴承分别支承在所述底座1、所述活动支座35中，能自由转动，也能承受一定的轴向载荷，所述电机26设置为带齿轮箱直流小电机，通过同步轮和同步带23与所述旋转工作台2连接实现减速传动，能确保准确的传动比和旋转速度，所述控制箱5内部设有PLC控制器，所述PLC控制器通过PLC程序与电机26、压紧气缸34、焊枪移动气缸43和钢管焊枪47信号连接，实现自动焊接，所述防护罩6包括罩板和门板，所述罩板截面形状设置为“L”字型，所述罩板与门板连接处设有调节槽，所述门板通过调节槽与门板滑动连接，通过对开式移门实现安全操作。
如图1-5所示的，实施方式具体为：先根据工件7的规格尺寸调整滑动座42适宜的高度并锁紧，设定好焊枪的横向工作行程，同时设定好压紧组件36的上下工作行程；工作时，如图所示，工件7分别放入两个轴台21上的芯轴22中预定位，启动工作按钮，按预先设定的程序，压紧组件36的顶尖压头在压紧气缸34的推动下压紧工件7，焊枪移动气缸43推动活动支架45至其上钢管焊枪47到达焊接位置，焊机起弧同时电机26驱动轴台21转动开始进行缝焊，此时可关闭防护罩6，焊接完成后旋转工作台2停止旋转，焊枪、压紧组件36退回初始位置。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，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，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：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，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 (8)

1.一种汽车套筒件自动环形焊接装置，包括底座（1）和工件（7），其特征在于：所述底座（1）顶端中心处两侧均固定设有旋转工作台（2），所述旋转工作台（2）顶部设有压紧机构（3），所述压紧机构（3）底端与底座（1）固定连接，所述旋转工作台（2）一侧设有焊枪移动机构（4），所述焊枪移动机构（4）底端与底座（1）顶面固定连接，所述底座（1）侧壁固定设有控制箱（5），所述底座（1）顶部固定设有防护罩（6）；
所述旋转工作台（2）包括轴台（21）、芯轴（22）、同步带（23）、大同步轮（24）、小同步轮（25）、电机（26）和电机支架（27），所述轴台（21）纵向贯穿底座（1）且转动连接，所述轴台（21）底端与大同步轮（24）固定连接，所述大同步轮（24）与小同步轮（25）通过同步带（23）传动连接，所述电机支架（27）与底座（1）底壁固定连接，所述电机支架（27）一侧固定设有电机（26），所述电机（26）输出轴与小同步轮（25）固定连接；
所述压紧机构（3）包括立座（31）、导轨（32）、固定支座（33）、压紧气缸（34）、活动支座（35）和压紧组件（36），所述立座（31）固定设置于底座（1）顶后部与轴台（21）对应区域，所述立座（31）一侧中部固定设有导轨（32），所述立座（31）顶部还安装有固定支座（33），所述固定支座（33）的外侧壁上连接有气缸，所述气缸的伸缩端贯穿固定支座（33）并固定连接有活动支座（35），所述活动支座（35）与导轨（32）连接处设有滑槽，所述活动支座（35）通过滑槽与导轨（32）活动连接，所述活动支座（35）底部固定连接有压紧组件（36）；
所述焊枪移动机构（4）包括立柱（41）、滑动座（42）、焊枪移动气缸（43）、紧固螺栓（44）、活动支架（45）、导条（46）和钢管焊枪（47），所述立柱（41）设置于轴台（21）一侧且与底座（1）固定连接，所述立柱（41）活动连接有滑动座（42），所述滑动座（42）与立柱（41）之间可拆卸安装有紧固螺栓（44），所述滑动座（42）外侧壁固定设有焊枪移动气缸（43），所述焊枪移动气缸（43）贯穿滑动座（42）并固定设有活动支架（45），所述活动支架（45）上固定设有放置槽，所述放置槽内安装有导条（46），所述活动支架（45）上还安装有钢管焊枪（47）。
2.根据权利要求1所述的一种汽车套筒件自动环形焊接装置，其特征在于：所述焊接装置采用一个底座（1）和两组旋转工作台（2）、两组压紧机构（3）、两组焊枪移动机构（4）的双工位布置。
3.根据权利要求1所述的一种汽车套筒件自动环形焊接装置，其特征在于：所述旋转工作台（2）顶端与芯轴（22）可拆卸连接，所述芯轴（22）中空设置，且芯轴（22）设置为多种不同内径的尺寸。
4.根据权利要求1所述的一种汽车套筒件自动环形焊接装置，其特征在于：所述压紧组件（36）设置为多圆柱组合体，所述压紧组件（36）的下端为顶尖结构，所述芯轴（22）和压紧组件（36）顶尖同轴设置。
5.根据权利要求1所述的一种汽车套筒件自动环形焊接装置，其特征在于：所述旋转工作台（2）、压紧组件（36）均设有滚动轴承分别支承在所述底座（1）、所述活动支座（35）中。
6.根据权利要求1所述的一种汽车套筒件自动环形焊接装置，其特征在于：所述电机（26）设置为带齿轮箱直流小电机。
7.根据权利要求1所述的一种汽车套筒件自动环形焊接装置，其特征在于：所述控制箱（5）内部设有PLC控制器，所述PLC控制器通过PLC程序与电机（26）、压紧气缸（34）、焊枪移动气缸（43）和钢管焊枪（47）信号连接。
8.根据权利要求1所述的一种汽车套筒件自动环形焊接装置，其特征在于：所述防护罩（6）包括罩板和门板，所述罩板截面形状设置为“L”字型，所述罩板与门板连接处设有调节槽，所述门板通过调节槽与门板滑动连接。
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