CN112705900A - 一种筒体环缝压紧扳边机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种筒体环缝压紧扳边机构，包括托辊，所述托辊设置于筒体底部的外环缝下方；压紧组件，其包括臂体和压紧辊，所述压紧辊设置于所述臂体的侧端，所述臂体能够通过伸入所述筒体内后，所述压紧辊位于所述托辊的上方。本发明的有益效果：通过设置托辊和托辊作用于环缝处的压紧扳边，相对于传统人工方式扳边更加均匀、焊接更透、产品机械强度更高和寿命长，且相对于传统机械成型焊接的间隙小；以及设置承载机构驱动筒体的同步转动，在压紧扳边过程中作业均匀。

Description

一种筒体环缝压紧扳边机构

技术领域

本发明涉及环缝焊接的技术领域，尤其涉及一种筒体环缝压紧扳边机构。

背景技术

近年来大型筒状工件的重量大和尺寸大，对筒体拼接焊接过程中主要是针对组对筒体环缝处进行焊接，环缝焊接是各种圆形、环形焊缝的焊接，焊接成型的焊缝是封闭的圆环，其包括立式或躺式钢制储罐的对接环缝，顾名思义通常环缝特指焊缝成型后的环，并且与地面平行或者与竖直面平行。

为消除对接存在的部分误差，在环缝处需要进行压紧翻边或扳边，传统的方式是采用人工利用扳手进行翻边，但由于人工操作的力度不易掌握，导致筒体对接处的厚度不均匀，焊接处焊不透、机械强度低、易裂开；以及机械成型的间隙大的问题。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明解决的技术问题是：环缝扳边导致的焊不透、机械强度低、易裂开以及机械成型的间隙大的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种筒体环缝压紧扳边机构，包括托辊，所述托辊设置于筒体底部的外环缝下方；压紧组件，其包括臂体和压紧辊，所述压紧辊设置于所述臂体的侧端，所述臂体能够通过伸入所述筒体内后，所述压紧辊位于所述托辊的上方。

优选的，所述托辊还包括支座、滑块、滑轨和丝杆；所述滑块设置于所述支座的底部，且所述滑块的底端两侧与所述滑轨滑动配合连接，所述滑块的底端两侧之间与所述丝杆连接，所述托辊嵌入所述支座内转动。

优选的，所述压紧组件还包括升降滑块、纵向轨道和横向轨道；所述横向轨道设置于所述臂体的两个长侧面，所述升降滑块的内侧面与所述横向轨道滑动连接，所述升降滑块的外侧面与所述纵向轨道滑动连接。

优选的，所述压紧组件还包括支架和连接角板；所述支架为“门”字型，所述纵向轨道设置于所述支架的内侧壁，所述连接角板两端分别连接所述臂体和所述压紧辊。

优选的，所述连接角板包括竖板、横板和加强板；所述竖板与所述横板的连接构成直角，所述竖板与所述臂体侧端连接，所述横板的底部与所述压紧辊连接，所述加强板分别与所述竖板和所述横板的相邻侧面连接。

优选的，还包括承载机构，所述承载机构设置于所述托辊的两端，所述筒体放置于所述承载机构上。

优选的，所述承载机构包括前端托辊架和可调节式旋转滚轮架；所述可调节式旋转滚轮架设置于所述前端托辊架的后方，所述托辊设置于所述可调节式旋转滚轮架的下方，所述前端托辊架用于放置前筒体，所述可调节式旋转滚轮架用于放置变截面。

优选的，所述可调节式旋转滚轮架包括横向滚动辊、轴座、升降座和升降杆；所述横向滚动辊的两端嵌入所述轴座内，且所述轴座与所述升降座的上方连接，所述升降座的底部与所述升降杆连接。

优选的，所述前端托辊架包括横向前滚动辊和承载所述横向前滚动辊转动的前轴座。

优选的，所述托辊、所述压紧组件和承载机构均设置于所述底座上，且所述焊接机构为放置于作业槽内的焊接机器人。

本发明的有益效果：通过设置托辊和托辊作用于环缝处的压紧扳边，相对于传统人工方式扳边更加均匀、焊接更透、产品机械强度更高和寿命长，且相对于传统机械成型焊接的间隙小；以及设置承载机构驱动筒体的同步转动，在压紧扳边过程中作业均匀。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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它的附图。其中：

图1为本发明所述筒体环缝压紧扳边机构的整体结构示意图；

图2为本发明所述托辊和压紧组件的位置结构示意图；

图3为本发明所述局部A的放大结构示意图；

图4为本发明所述压紧组件的整体结构示意图；

图5为本发明所述焊接机器人的整体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都应当属于本发明的保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”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。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

参照图1～3的示意，示意为本实施例提出一种筒体环缝压紧扳边机构的整体结构示意图，在筒体200组对焊接接过程中，由于不同的筒体段采用不同的工艺制成，例如前筒体201采用的是卷板机制成，变截面202采用扳边机制成，在对接时会存在部分的误差导致环缝处不对齐，因此为消除此种部分误差，在环缝处需要进行压紧翻边或扳边，传统的方式是采用人工利用扳手进行翻边或利用机器进行翻边，但由于人工操作的力度不易掌握，导致筒体对接处的厚度不均匀，以至焊接处焊不透、机械强度低、易裂开；以及机械成型的间隙大，使用寿命短。以及传统采用卷板工艺来完成筒体的成型，然而采用卷板工艺进行生产时，辊轮的辗压容易产生划伤及材质结构的破坏。而且由于罐体封头及隔板大小很难做到尺寸大小一样，很难实现完善对接，容易产生较大缝隙及错边，致使环缝焊接不美观。

故本实施例提出一种筒体环缝压紧扳边机构，通过设置托辊和托辊作用于环缝处的压紧扳边，相对于传统人工方式扳边更加均匀、焊接更透、产品机械强度更高和寿命长，且相对于传统机械成型焊接的间隙小。具体的，该筒体环缝压紧扳边机构，包括托辊100和压紧组件300，其中托辊100设置于筒体200底部的外环缝下方；压紧组件300包括臂体301和压紧辊302，压紧辊302设置于臂体301的侧端，臂体201能够通过伸入筒体200内后，压紧辊302位于托辊100的上方。需要说明的是，托辊100的辊面承托筒体200的外侧面，且托辊100转动方向与筒体200的转动方向相同，压紧辊302伸入筒体200内位于其内侧面的环缝处，并且压紧辊302的转动方向也与筒体200的转动方向相同，即筒体200对接的环缝被压紧辊302和托辊100的中间压紧，通过压紧辊302的向上、下的运动调节压紧的力度。

此处的运行原理为：将筒体200放置于工位上且保持外侧环缝处位于托辊100的上方(方式不限，例如可以人工放置或者机械放置)，运行压紧组件300，驱动臂体301伸入筒体200内，使得压紧辊302位于内环缝处和托辊100的上方，继续驱动臂体301向下运动，逐渐下压内环缝处至环缝被压紧辊302和托辊100的中间压紧，此时转动筒体200，压紧辊302和托辊100发生同步转动，由于压紧辊302和托辊100的位置不动，通过辊的滚动方式，不断对筒体200的环缝处进行滚动压紧扳边。

进一步的，由于不同规格的筒体200，例如筒长和筒径的不同，导致其放置于工位上的环缝位置不同，故为了适应不同的环缝位置，将托辊100设置为可调节的机构，根据环缝的位置不同进行调节至其下方。具体的，托辊100还包括支座101、滑块102、滑轨103和丝杆104；其中支座101为托辊100的转动承载轴座；滑块102设置于支座101的底部，且滑块102的底端两侧与滑轨103滑动配合连接，滑块102的底端两侧之间与丝杆104连接，托辊100嵌入支座101内转动。

此处的运行原理为：首先丝杆104与电机连接发生转动，利用丝杆104与滑块102的丝杆连接结构，发生正向或者反向转动，则滑块102会相对于丝杆104进行前后位移，故驱动丝杆104在滑轨103上的滑动，而托辊100固定在滑块102上，从而实现调节托辊100在横向上的位置，与不同规格的筒体200组对环缝位置的下方对应，再与配合上压紧组件300的移动对筒体300环缝压紧扳边。

进一步的，本实施例中为了压紧组件300中臂体301的上下左右移动，提出优选方案。具体的，该压紧组件300还包括升降滑块303、纵向轨道304、横向轨道305、支架306和连接角板307。其中横向轨道305设置于臂体301的两个长侧面，升降滑块303的内侧面与横向轨道305滑动连接，升降滑块303的外侧面与纵向轨道304滑动连接。支架306为“门”字型，纵向轨道304设置于支架306的内侧壁，连接角板307两端分别连接臂体301和压紧辊302。

优选地，连接角板307包括竖板307a、横板307b和加强板307c；其中竖板307a与横板307b的连接构成直角，竖板307a与臂体301侧端连接，横板307b的底部与压紧辊302连接，加强板307c分别与竖板307a和横板307b的相邻侧面连接。本实施例加强板307c为加强筋，使得竖板307a与横板307b的连接更加的稳固。

需要说明的是，将筒体200的壁压紧于压紧辊302与托辊100之间实现压紧，首先臂体301在升降滑块303与横向轨道305的配合下发生横向的位移，插入筒体200内后，压紧辊302此时位于托辊100的正上方，筒体200的壁位于压紧辊302与托辊100之间，后通过升降滑块303与纵向轨道304的滑动配合实现纵向的位移，压紧辊302向下运动直至抵触至筒体200内侧壁。连接角板307的作用为将压紧辊302伸出臂体301一段距离且向下设置，并设置了加强筋加固连接。上述的滑动控制均可以采用电机进行控制，滑动配合方式可以为齿轮配合的方式，同时控制电机的进程可控制滑动的距离等，此处可参照现有技术实现，也不做详述。

实施例2

参照图3～5的示意，为实现筒体200在工位上的承载和转动，在本实施例中在托辊100端设置承载机构400，能够让筒体200发生转动，进行环缝压紧扳边和焊接，例如可以采用夹持筒体200两端进行轴转的方式，但此种方式由于筒体200需夹持，其两端受力导致易变形。本实施例优选的，设备包括承载机构400和焊接机构500，承载机构400设置于托辊100的两端，焊接机构500设置于承载机构400的下方。

具体的，承载机构400包括前端托辊架401和可调节式旋转滚轮架402；其中可调节式旋转滚轮架402设置于前端托辊架401的后方，托辊100设置于可调节式旋转滚轮架402的下方，前端托辊架401用于放置前筒体201，可调节式旋转滚轮架402用于放置变截面202。

可调节式旋转滚轮架402包括横向滚动辊402a、轴座402b、升降座402c和升降杆402d；横向滚动辊402a的两端嵌入轴座402b内，且轴座402b与升降座402c的上方连接，升降座402c的底部与升降杆402d连接。该前端托辊架401包括横向前滚动辊401a和承载横向前滚动辊401a转动的前轴座401b。需要说明的是，轴座402b与电机连接，横向滚动辊402a嵌入轴座402b内作为转轴发生转动，升降座402c为升降杆，可以采用气缸升降实现，横向滚动辊402a两侧的升降座402c的气缸分别独立控制，因此两端可以实现一定角度的倾斜，当变截面202或后筒体与前段的对接有偏差时，通过调节两侧升降座402c的高度来配合对接，从而更加的精准，本领域技术人员不难理解的是，该气缸控制采用的是现有存在的控制技术，不做详述。

进一步的，焊接机构500设置于可调节式旋转滚轮架402的下方，当筒体200位于承载机构400上同步转动时，环缝底部的焊接机构500对上方的环缝进行焊接，例如点焊至符合对接要求后停止作业。焊接机器人是从事焊接，也包括切割与喷涂的工业机器人。根据国际标准化组织(ISO)工业机器人属于标准焊接机器人的定义，工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机，具有三个或更多可编程的轴，用于工业自动化领域。为了适应不同的用途，机器人最后一个轴的机械接口，通常是一个连接法兰，可接装不同工具或称末端执行器。本实施例的焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊枪的，使之能进行焊接。并且本实施例托辊100、压紧组件300、承载机构400和焊接机构500均设置于底座600上，且焊接机构500为放置于作业槽601内的焊接机器人。

采用上述实施例筒体环缝压紧扳边机构，在环缝工序前或者同步过程中，对环缝处进行压紧扳边，相对于传统扳边方式，其焊接效果更佳，缝接处厚度更均匀可控、产品的强度较高、不易开裂，以及焊接间隙较小。同时压板能够将斜边压成直边，相对于传统的人工方式，本实施例效果更佳。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，更不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

还应当理解的是，本发明通过实施方式加以描述，实施例仅为针对本发明权利要求所提出技术方案能够实现所给出清楚完整的说明，即对权利要求的解释说明，因此当评判本发明说明书记载的技术方案是否公开充分时，应当予以充分考虑权利要求所限定方案的旨在核心要义，而在说明书中必然存在与本实施例所提出解决核心技术问题相无关的其他技术问题，其对应的技术特征、技术方案均不属于本实施例要义所指，属于非必要技术特征，故可参照隐含公开，本领域技术人员完全可以结合现有技术和公知常识进行实现，因此无任何必要做详述。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种筒体环缝压紧扳边机构，其特征在于：包括，

托辊(100)，所述托辊(100)设置于筒体(200)底部的外环缝下方；

压紧组件(300)，其包括臂体(301)和压紧辊(302)，所述压紧辊(302)设置于所述臂体(301)的侧端，所述臂体(201)能够通过伸入所述筒体(200)内后，所述压紧辊(302)位于所述托辊(100)的上方。

2.如权利要求1所述的筒体环缝压紧扳边机构，其特征在于：所述托辊(100)还包括支座(101)、滑块(102)、滑轨(103)和丝杆(104)；

所述滑块(102)设置于所述支座(101)的底部，且所述滑块(102)的底端两侧与所述滑轨(103)滑动配合连接，所述滑块(102)的底端两侧之间与所述丝杆(104)连接，所述托辊(100)嵌入所述支座(101)内转动。

3.如权利要求1或2所述的筒体环缝压紧扳边机构，其特征在于：所述压紧组件(300)还包括升降滑块(303)、纵向轨道(304)和横向轨道(305)；

所述横向轨道(305)设置于所述臂体(301)的两个长侧面，所述升降滑块(303)的内侧面与所述横向轨道(305)滑动连接，所述升降滑块(303)的外侧面与所述纵向轨道(304)滑动连接。

4.如权利要求3所述的筒体环缝压紧扳边机构，其特征在于：所述压紧组件(300)还包括支架(306)和连接角板(307)；

所述支架(306)为“门”字型，所述纵向轨道(304)设置于所述支架(306)的内侧壁，所述连接角板(307)两端分别连接所述臂体(301)和所述压紧辊(302)。

5.如权利要求4所述的筒体环缝压紧扳边机构，其特征在于：所述连接角板(307)包括竖板(307a)、横板(307b)和加强板(307c)；

所述竖板(307a)与所述横板(307b)的连接构成直角，所述竖板(307a)与所述臂体(301)侧端连接，所述横板(307b)的底部与所述压紧辊(302)连接，所述加强板(307c)分别与所述竖板(307a)和所述横板(307b)的相邻侧面连接。

6.如权利要求1～2、4或5任一所述的筒体环缝压紧扳边机构，其特征在于：还包括承载机构(400)，所述承载机构(400)设置于所述托辊(100)的两端，所述筒体(200)放置于所述承载机构(400)上。

7.如权利要求6所述的筒体环缝压紧扳边机构，其特征在于：所述承载机构(400)包括前端托辊架(401)和可调节式旋转滚轮架(402)；

所述可调节式旋转滚轮架(402)设置于所述前端托辊架(401)的后方，所述托辊(100)设置于所述可调节式旋转滚轮架(402)的下方，所述前端托辊架(401)用于放置前筒体(201)，所述可调节式旋转滚轮架(402)用于放置变截面(202)。

8.如权利要求7所述的筒体环缝压紧扳边机构，其特征在于：所述可调节式旋转滚轮架(402)包括横向滚动辊(402a)、轴座(402b)、升降座(402c)和升降杆(402d)；

所述横向滚动辊(402a)的两端嵌入所述轴座(402b)内，且所述轴座(402b)与所述升降座(402c)的上方连接，所述升降座(402c)的底部与所述升降杆(402d)连接。

9.如权利要求7或8所述的筒体环缝压紧扳边机构，其特征在于：所述前端托辊架(401)包括横向前滚动辊(401a)和承载所述横向前滚动辊(401a)转动的前轴座(401b)。

10.如权利要求9所述的筒体环缝压紧扳边机构，其特征在于：所述托辊(100)、所述压紧组件(300)和承载机构(400)均设置于所述底座(600)上，且所述焊接机构(500)为放置于作业槽(601)内的焊接机器人。

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