CN112570933A - 一种罐人孔自动焊接设备及其操控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种罐人孔自动焊接设备及其操控方法，包括用于支撑整个设备的主支架，主支架中间设有旋转驱动电机，主支架右端上方设有控制柜，控制柜左侧设有焊渣清理器，主支架左端上方设有焊枪，焊枪上方设有与焊枪配合使用的鼓风装置，焊枪下方设有用于调节焊枪角度的焊枪角度调节架，主支架下方设有塑料罐，旋转驱动电机的控制端、焊渣清理器的控制端、焊枪的控制端和鼓风装置的控制端分别与控制柜电性连接。本发明克服了服传统的焊接方法中存在焊接时焊枪施加压力不够、不稳定和焊接速度受人为因素影响较大且不匀速等问题。本发明具有作业耗时短、作业成本低、作业效率高和客户的整体收益高等优点。

Description

一种罐人孔自动焊接设备及其操控方法

技术领域

本发明涉及一种焊接技术领域，更具体地说，涉及一种罐人孔自动焊接设备及其操控方法。

背景技术

对于高度较高的大型塑料罐体设备，为使用过程中维护检修方便，需在罐壁下部安装人孔，因下人孔安装需在已成型罐壁上单独开孔焊接安装，此处即为罐体强度最薄弱点，所以此处的焊接尤为重要。国内罐壁与下人孔的连接形式采用传统热气焊接，选择合适的预加工成型焊条，通过手持焊枪，人工控制持续焊接施加压力及合适的焊接速度来进行焊接。因部位焊接为不规则弧形焊道，焊接过程中必须不间断调整焊枪位置来保证焊缝角度、焊枪走向及焊缝外观。另为保证焊缝厚度，需进行多次重复焊接。

传统的焊接方法焊接时焊枪施加压力不够、不稳定，焊接速度受人为因素影响较大且不匀速，人工调整焊接位置使焊接角度不达标，人为的各种不确定因素影响焊接强度，既增加了设备使用风险也影响了焊缝的美观性。多次重复焊接使焊接过程既费时费力也加速焊缝的老化，且传统的焊接设备焊接完成后，其表面会留下部分焊渣，为不影响筒体美观，这些焊渣得在筒体全部焊接完成后才能进行人工清理，该过程需要耗费加多的人力。

发明内容

本发明为了克服传统的焊接方法中存在焊接时焊枪施加压力不够、不稳定和焊接速度受人为因素影响较大且不匀速等问题，现提供具有焊接质量高且焊接速度快的一种罐人孔自动焊接设备及其操控方法。

本发明的一种角磨机快换式孔位焊渣清理钢丝刷，包括用于支撑整个设备的主支架，所述的主支架中间设有旋转驱动电机，所述的主支架右端上方设有控制柜，所述的控制柜左侧设有焊渣清理器，所述的主支架左端上方设有焊枪，所述的焊枪上方设有与焊枪配合使用的鼓风装置，所述的焊枪下方设有用于调节焊枪角度的焊枪角度调节架，所述的主支架下方设有塑料罐，所述的旋转驱动电机的控制端、焊渣清理器的控制端、焊枪的控制端和鼓风装置的控制端分别与控制柜电性连接。

本发明旋转驱动电机可以根据实际工作需求来调节焊枪与焊接点的相对位置，使焊枪始终保持在合适焊接位置，从而提高焊枪的工作效率和焊接质量。当焊接点的焊接完成后，所述的焊渣清理器会对焊接点的进行快速的清理，从而减少人工成本，为客户提高整体收益。

作为优选，所述的焊枪包括作为主体的枪身，所述的枪身左端设有螺杆驱动电机，所述的枪身右端设有焊靴，所述的枪身上端设有颗粒料投放斗，所述的螺杆驱动电机的控制端与控制柜电性连接。

作为优选，所述的焊渣清理器包括设置在主支架上端的横梁，所述的横梁上设有Y轴滑轨，所述的Y轴滑轨右端设有Y轴电机，所述的Y轴电机的输出端装有Y轴丝杆，所述的Y轴丝杆上活动连接有Y轴滑块，所述的 Y轴滑块上端设有Z轴电机，所述的Z轴电机的输出端接有Z轴丝杆，所述的Z轴丝杆上活动连接有Z轴滑块，所述的Z轴滑块上装有毛刷电机，所述的毛刷电机的输出端装有钢丝刷，所述的Y轴电机、Z轴电机和毛刷电机分别与控制柜电性连接。

对焊接点进行焊渣清理时，使用者可在控制柜处分别启动Y轴电机和Z轴电机来调整钢丝刷与焊接点的相对位置，让钢丝刷始终处于合适的清理位置，对焊接点的进行快速的清理，从而减少人工成本，为客户提高整体收益。

作为优选，所述的鼓风装置包括作为主体的导风管，所述的导风管左端设有鼓风机，所述的导风管中间设有用于调节热风的热风控制器，所述的导风管右端设有出气口，所述的鼓风机的控制端与控制柜电性连接。

作为优选，所述的焊枪角度调节架与主支架之间设有用于对焊枪进行水平位移的滑轨，所述的滑轨左端设有用于对焊枪进行前后移动的前后调节汽缸。

作为优选，所述的塑料罐包括呈圆筒状的罐壁，所述的罐壁与主支架之间设有人孔，所述的人孔上端设有固定板，所述的人孔与罐壁之间设有若干呈环状均布的焊接点。

本发明的操控方法：

1、首先将罐壁与人孔进行预焊接。

2、罐壁与人孔的预焊接完成之后，将罐壁与人孔固定于筒壁上，之后在人孔底部沿人孔底部边沿依次标注焊接点。

3、罐壁与人孔固定完成之后，用螺栓将焊枪与人孔上端的固定板进行连接固定。

4、焊枪与固定板固定完成之后，先打开螺杆驱动电机，使用前后调节气缸将枪身调整至距离第一个焊接点最远的位置，再通过焊枪角度调节架预调合适的焊接角度。

5、根据焊接点的尺寸来选择合适的焊靴，之后清理焊靴并将其安装与枪身上。

6、焊靴安装完成之后，启动鼓风机确认出风是否正常。

7、当鼓风机正常工作后，启动热风控制器设定合适的出气温度，并确认出气温度是否正常。

8、确认完出气温度后，确认颗粒料投放斗内颗粒料是否充足后。

9、确认完颗粒料投放斗后，启动螺杆驱动电机，进行预挤出，清除枪身及焊靴内的残留物及杂质，直到出料稳定且正常，之后关闭螺杆驱动电机。

10、螺杆驱动电机关闭之后，控制前后调节气缸，调节前后调节气缸的压力使焊靴顶住焊接点，并通过焊枪角度调节架对焊枪的角度进行微调，确认无误后启动螺杆驱动电机开始焊接。

11、焊接前需保证前后调节气缸压力表供气正常，焊接时先对第一个焊接点进行焊接，第一个焊接点焊接完成后，控制柜会启动旋转驱动电机，旋转驱动电机会带动主支架顺时针旋转180度，此时控制柜启动焊渣清理器对第一个焊接点进行焊渣清理，同时焊靴对第二个焊接点进行焊接；

12、对第一个焊接点进行焊渣清理时，控制柜会根据焊接点的具体位置分别启动Y轴电机和Z轴电机，将钢丝刷调整到合适的清理位置，调整完钢丝刷的位置后，控制柜启动毛刷电机对第一个焊接点进行清理；

13、当第二个焊接点焊接完成后，控制柜会启动旋转驱动电机，旋转驱动电机将带动主支架旋转到第二个焊接点左侧的第三个焊接点，之后焊靴对第三个焊接点进行焊接；

14、第三个焊接点进行焊接完成后，控制柜会启动旋转驱动电机，旋转驱动电机会带动主支架顺时针旋转180度，此时控制柜启动焊渣清理器对第三个焊接点进行焊渣清理，同时焊靴对第四个焊接点进行焊接；

15、当第四个焊接点焊接完成后，控制柜会启动旋转驱动电机，旋转驱动电机将带动主支架旋转到第四个焊接点右侧的第五个焊接点；

16、第五个焊接点进行焊接完成后，控制柜会启动旋转驱动电机，旋转驱动电机会带动主支架顺时针旋转180度，此时控制柜启动焊渣清理器对第五个焊接点进行焊渣清理，同时焊靴对第六个焊接点进行焊接；

17、重复13—16步骤，将剩余焊接点进行焊接，当最后一个焊接点焊接完成后，控制柜会关闭焊枪，并启动前后调节气缸将枪身远离焊接点；

18、最后一个焊接点焊接完成后，控制柜会让旋转驱动电机顺时针转动，将主支架上的焊渣清理器依次对剩余为清理的焊渣点逐一进行焊渣清理。

传统的焊渣清理方式需要等焊接点全部焊接完成后才能进行清理，且传统的焊渣清理方式主要为工人拿着清理器依次对各个焊接后的焊接点进行焊渣清理，该方式导致整体作业流程需要耗费较多时间和精力。本发明主要优点为在焊枪对焊接点进行焊接作业时，焊渣清理装置可同时对部分已焊接完成的焊接点进行焊渣清理，不必等所有焊接点焊接完成后才开始进行焊渣清理，大大缩短了作业时间，且本发明主要采用电控式的焊渣清理装置，作业时无需工人在现场作业，减少了人工成本，为客户提高整体收益。

本发明具有以下有益效果：作业耗时短，作业成本低，作业效率高，客户的整体收益高。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图。

附图2为本发明的焊枪的结构示意图。

附图3为本发明的焊渣清理器的结构示意图。

主支架1，旋转驱动电机2，控制柜3，焊枪4，鼓风装置5，焊枪角度调节架6，塑料罐7，枪身8，螺杆驱动电机9，焊靴10，颗粒料投放斗11，导风管12，鼓风机13，热风控制器14，出气口15，滑轨16，前后调节汽缸17，罐壁18，人孔19，固定板20，焊道21，横梁22，Y轴滑轨23，Y轴电机24，Y轴丝杆25，Y轴滑块26，Z轴电机27，Z轴丝杆28，Z轴滑块29，毛刷电机30，钢丝刷31。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：根据附图1、附图2和附图3进行进一步说明，本例的一种角磨机快换式孔位焊渣清理钢丝刷，包括用于支撑整个设备的主支架1，所述的主支架1中间设有旋转驱动电机2，所述的主支架1右端上方设有控制柜3，所述的控制柜3左侧设有焊渣清理器，所述的主支架1左端上方设有焊枪4，所述的焊枪4上方设有与焊枪4配合使用的鼓风装置5，所述的焊枪4下方设有用于调节焊枪4角度的焊枪角度调节架6，所述的主支架1下方设有塑料罐7，所述的旋转驱动电机2的控制端、焊渣清理器的控制端、焊枪4的控制端和鼓风装置5的控制端分别与控制柜3电性连接。

所述的焊枪4包括作为主体的枪身8，所述的枪身8左端设有螺杆驱动电机9，所述的枪身8右端设有焊靴10，所述的枪身8上端设有颗粒料投放斗11，所述的螺杆驱动电机9的控制端与控制柜3电性连接。

所述的焊渣清理器包括设置在主支架1上端的横梁22，所述的横梁22上设有Y轴滑轨23，所述的Y轴滑轨23右端设有Y轴电机24，所述的Y轴电机24的输出端装有Y轴丝杆25，所述的Y轴丝杆25上活动连接有Y轴滑块26，所述的 Y轴滑块26上端设有Z轴电机27，所述的Z轴电机27的输出端接有Z轴丝杆28，所述的Z轴丝杆28上活动连接有Z轴滑块29，所述的Z轴滑块29上装有毛刷电机30，所述的毛刷电机30的输出端装有钢丝刷31，所述的Y轴电机24、Z轴电机27和毛刷电机30分别与控制柜3电性连接。

所述的鼓风装置5包括作为主体的导风管12，所述的导风管12左端设有鼓风机13，所述的导风管12中间设有用于调节热风的热风控制器14，所述的导风管12右端设有出气口15，所述的鼓风机13的控制端与控制柜3电性连接。

所述的焊枪角度调节架6与主支架1之间设有用于对焊枪4进行水平位移的滑轨16，所述的滑轨16左端设有用于对焊枪4进行前后移动的前后调节汽缸17。

所述的塑料罐7包括呈圆筒状的罐壁18，所述的罐壁18与主支架1之间设有人孔19，所述的人孔19上端设有固定板20，所述的人孔19与罐壁18之间设有若干呈环状均布的焊接点21。

本发明的操作方法为：

1、首先将罐壁18与人孔19进行预焊接；

2、罐壁18与人孔19的预焊接完成之后，将罐壁18与人孔19固定于筒壁上，之后在人孔底部沿人孔底部边沿依次标注焊接点21；

3、罐壁18与人孔19固定完成之后，用螺栓将焊枪4与人孔19上端的固定板20进行连接固定；

4、焊枪4与固定板20固定完成之后，先打开螺杆驱动电机9，使用前后调节气缸17将枪身8调整至距离第一个焊接点21最远的位置，再通过焊枪角度调节架6预调合适的焊接角度；

5、根据焊接点21的尺寸来选择合适的焊靴10，之后清理焊靴10并将其安装与枪身8上；

6、焊靴10安装完成之后，启动鼓风机13确认出风是否正常；

7、当鼓风机13正常工作后，启动热风控制器14设定合适的出气温度，并确认出气温度是否正常；

8、确认完出气温度后，确认颗粒料投放斗内颗粒料11是否充足后；

9、确认完颗粒料投放斗11后，启动螺杆驱动电机9，进行预挤出，清除枪身8及焊靴10内的残留物及杂质，直到出料稳定且正常，之后关闭螺杆驱动电机9；

10、螺杆驱动电机9关闭之后，控制前后调节气缸17，调节前后调节气缸17的压力使焊靴10顶住焊接点21，并通过焊枪角度调节架6对焊枪4的角度进行微调，确认无误后启动螺杆驱动电机9开始焊接；

11、焊接前需保证前后调节气缸17压力表供气正常，焊接时先对第一个焊接点进行焊接，第一个焊接点焊接完成后，控制柜3会启动旋转驱动电机2，旋转驱动电机2会带动主支架1顺时针旋转180度，此时控制柜3启动焊渣清理器对第一个焊接点进行焊渣清理，同时焊靴对第二个焊接点进行焊接；

12、对第一个焊接点进行焊渣清理时，控制柜3会根据焊接点的具体位置分别启动Y轴电机24和Z轴电机27，将钢丝刷31调整到合适的清理位置，调整完钢丝刷31的位置后，控制柜3启动毛刷电机30对第一个焊接点进行清理；

13、当第二个焊接点焊接完成后，控制柜3会启动旋转驱动电机2，旋转驱动电机2将带动主支架1旋转到第二个焊接点左侧的第三个焊接点，之后焊靴对第三个焊接点进行焊接；

14、第三个焊接点进行焊接完成后，控制柜3会启动旋转驱动电机2，旋转驱动电机2会带动主支架1顺时针旋转180度，此时控制柜3启动焊渣清理器对第三个焊接点进行焊渣清理，同时焊靴对第四个焊接点进行焊接；

15、当第四个焊接点焊接完成后，控制柜3会启动旋转驱动电机2，旋转驱动电机2将带动主支架1旋转到第四个焊接点右侧的第五个焊接点；

16、第五个焊接点进行焊接完成后，控制柜3会启动旋转驱动电机2，旋转驱动电机2会带动主支架1顺时针旋转180度，此时控制柜3启动焊渣清理器对第五个焊接点进行焊渣清理，同时焊靴对第六个焊接点进行焊接；

17、重复13—16步骤，将剩余焊接点进行焊接，当最后一个焊接点焊接完成后，控制柜3会关闭焊枪，并启动前后调节气缸17将枪身8远离焊接点21；

18、最后一个焊接点焊接完成后，控制柜3会让旋转驱动电机2顺时针转动，将主支架1上的焊渣清理器依次对剩余为清理的焊渣点逐一进行焊渣清理。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (7)

1.一种罐人孔自动焊接设备，包括用于支撑整个设备的主支架（1），其特征是，所述的主支架（1）中间设有旋转驱动电机（2），所述的主支架（1）右端上方设有控制柜（3），所述的控制柜（3）左侧设有焊渣清理器，所述的主支架（1）左端上方设有焊枪（4），所述的焊枪（4）上方设有与焊枪（4）配合使用的鼓风装置（5），所述的焊枪（4）下方设有用于调节焊枪（4）角度的焊枪角度调节架（6），所述的主支架（1）下方设有塑料罐（7），所述的旋转驱动电机（2）的控制端、焊渣清理器的控制端、焊枪（4）的控制端和鼓风装置（5）的控制端分别与控制柜（3）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种罐人孔自动焊接设备，其特征是，所述的焊枪（4）包括作为主体的枪身（8），所述的枪身（8）左端设有螺杆驱动电机（9），所述的枪身（8）右端设有焊靴（10），所述的枪身（8）上端设有颗粒料投放斗（11），所述的螺杆驱动电机（9）的控制端与控制柜（3）电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种罐人孔自动焊接设备，其特征是，所述的焊渣清理器包括设置在主支架（1）上端的横梁（22），所述的横梁（22）上设有Y轴滑轨（23），所述的Y轴滑轨（23）右端设有Y轴电机（24），所述的Y轴电机（24）的输出端装有Y轴丝杆（25），所述的Y轴丝杆（25）上活动连接有Y轴滑块（26），所述的 Y轴滑块（26）上端设有Z轴电机（27），所述的Z轴电机（27）的输出端接有Z轴丝杆（28），所述的Z轴丝杆（28）上活动连接有Z轴滑块（29），所述的Z轴滑块（29）上装有毛刷电机（30），所述的毛刷电机（30）的输出端装有钢丝刷（31），所述的Y轴电机（24）、Z轴电机（27）和毛刷电机（30）分别与控制柜（3）电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种罐人孔自动焊接设备，其特征是，所述的鼓风装置（5）包括作为主体的导风管（12），所述的导风管（12）左端设有鼓风机（13），所述的导风管（12）中间设有用于调节热风的热风控制器（14），所述的导风管（12）右端设有出气口（15），所述的鼓风机（13）的控制端与控制柜（3）电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种罐人孔自动焊接设备，其特征是，所述的焊枪角度调节架（6）与主支架（1）之间设有用于对焊枪（4）进行水平位移的滑轨（16），所述的滑轨（16）左端设有用于对焊枪（4）进行前后移动的前后调节汽缸（17）。

6.根据权利要求1所述的一种罐人孔自动焊接设备，其特征是，所述的塑料罐（7）包括呈圆筒状的罐壁（18），所述的罐壁（18）与主支架（1）之间设有人孔（19），所述的人孔（19）上端设有固定板（20），所述的人孔（19）与罐壁（18）之间设有若干呈环状均布的焊接点（21）。

7.一种适用于权利要求1所述的一种罐人孔自动焊接设备的操作方法，其特征是，所述的操作方法为：

首先将罐壁（18）与人孔（19）进行预焊接；

罐壁（18）与人孔（19）的预焊接完成之后，将罐壁（18）与人孔（19）固定于筒壁上，之后在人孔底部沿人孔底部边沿依次标注焊接点（21）；

罐壁（18）与人孔（19）固定完成之后，用螺栓将焊枪（4）与人孔（19）上端的固定板（20）进行连接固定；

焊枪（4）与固定板（20）固定完成之后，先打开螺杆驱动电机（9），使用前后调节气缸（17）将枪身（8）调整至距离第一个焊接点（21）最远的位置，再通过焊枪角度调节架（6）预调合适的焊接角度；

根据焊接点（21）的尺寸来选择合适的焊靴（10），之后清理焊靴（10）并将其安装与枪身（8）上；

焊靴（10）安装完成之后，启动鼓风机（13）确认出风是否正常；

当鼓风机（13）正常工作后，启动热风控制器（14）设定合适的出气温度，并确认出气温度是否正常；

确认完出气温度后，确认颗粒料投放斗内颗粒料（11）是否充足后；

确认完颗粒料投放斗（11）后，启动螺杆驱动电机（9），进行预挤出，清除枪身（8）及焊靴（10）内的残留物及杂质，直到出料稳定且正常，之后关闭螺杆驱动电机（9）；

螺杆驱动电机（9）关闭之后，控制前后调节气缸（17），调节前后调节气缸（17）的压力使焊靴（10）顶住焊接点（21），并通过焊枪角度调节架（6）对焊枪（4）的角度进行微调，确认无误后启动螺杆驱动电机（9）开始焊接；

焊接前需保证前后调节气缸（17）压力表供气正常，焊接时先对第一个焊接点进行焊接，第一个焊接点焊接完成后，控制柜（3）会启动旋转驱动电机（2），旋转驱动电机（2）会带动主支架（1）顺时针旋转180度，此时控制柜（3）启动焊渣清理器对第一个焊接点进行焊渣清理，同时焊靴对第二个焊接点进行焊接；

对第一个焊接点进行焊渣清理时，控制柜（3）会根据焊接点的具体位置分别启动Y轴电机（24）和Z轴电机（27），将钢丝刷（31）调整到合适的清理位置，调整完钢丝刷（31）的位置后，控制柜（3）启动毛刷电机（30）对第一个焊接点进行清理；

当第二个焊接点焊接完成后，控制柜（3）会启动旋转驱动电机（2），旋转驱动电机（2）将带动主支架（1）旋转到第二个焊接点左侧的第三个焊接点，之后焊靴对第三个焊接点进行焊接；

第三个焊接点进行焊接完成后，控制柜（3）会启动旋转驱动电机（2），旋转驱动电机（2）会带动主支架（1）顺时针旋转180度，此时控制柜（3）启动焊渣清理器对第三个焊接点进行焊渣清理，同时焊靴对第四个焊接点进行焊接；

当第四个焊接点焊接完成后，控制柜（3）会启动旋转驱动电机（2），旋转驱动电机（2）将带动主支架（1）旋转到第四个焊接点右侧的第五个焊接点；

第五个焊接点进行焊接完成后，控制柜（3）会启动旋转驱动电机（2），旋转驱动电机（2）会带动主支架（1）顺时针旋转180度，此时控制柜（3）启动焊渣清理器对第五个焊接点进行焊渣清理，同时焊靴对第六个焊接点进行焊接；

重复13—16步骤，将剩余焊接点进行焊接，当最后一个焊接点焊接完成后，控制柜（3）会关闭焊枪，并启动前后调节气缸（17）将枪身（8）远离焊接点（21）；

最后一个焊接点焊接完成后，控制柜（3）会让旋转驱动电机（2）顺时针转动，将主支架（1）上的焊渣清理器依次对剩余为清理的焊渣点逐一进行焊渣清理。

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