CN113275805B - 圆环焊缝自动旋转焊接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种圆环焊缝自动旋转焊接装置，包括转盘、立柱，转盘下方设有驱动机构；立柱上套有第一支撑件、第二支撑件，第一支撑件与第二支撑件相对于立柱的角度可调，第二支撑件上横向伸出一固定杆；第一支撑件上用竖向铰接轴铰接有第三支撑件，第三支撑件内设有横杆，横杆一端依次设有横向的顶撑件、竖向的第四支撑件，顶撑件端部设有一滚动件；第四支撑件上设有支撑柱，支撑柱上端设有安装座，安装座一端设有焊枪安装板，安装座与固定杆之间设有拉弹性件连接。本发明对于较复杂的环焊缝也能适用，减小了劳动强度，改善了工作条件，提高了焊接效率；焊缝一次性自动焊接完成，焊接质量好，安全性高。

Description

圆环焊缝自动旋转焊接装置
技术领域
本发明涉及圆环类零件焊接技术领域，具体涉及一种圆环焊缝自动旋转焊接装置。
背景技术
工业生产中焊接环焊缝时，一般采用人工焊接，加上辅助人员搬运、转动，劳动强度特别大。例如，在一些航天类产品中有承重关键部件，其制造过程中要将若干个钢环套在内筒上，然后在钢环与内筒之间焊接角焊缝(环焊缝)，再之后若干钢环的外侧之间还要焊接多块封板，封板与钢环之间可视为对接焊缝(也是环焊缝)。该零件体积和形状均不适合采用压力容器厂常用的大型自动焊接设备，而且制造批量大，焊缝多，先前采用人工焊接，至少需要一人焊接和两人配合搬运旋转零件，焊接成型一个零件大约需要6.5小时，而焊接者还要围绕零件不停转圈。不仅工作量特别大，焊接效率低，而且不停的转圈也会导致操作者的精神集中力下降，对产品质量、生产安全均不利。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种圆环焊缝自动旋转焊接装置。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的圆环焊缝自动旋转焊接装置，包括转盘、立柱，所述转盘下方设有驱动机构；所述立柱上套有第一支撑件、第二支撑件，第一支撑件与第二支撑件相对于立柱的角度可调，第二支撑件上横向伸出一固定杆；第一支撑件上用竖向铰接轴铰接有第三支撑件，第三支撑件内设有横杆，横杆一端依次设有横向的顶撑件、竖向的第四支撑件，顶撑件端部设有一滚动件；第四支撑件上设有支撑柱，支撑柱上端设有安装座，安装座一端设有焊枪安装板，安装座与固定杆之间设有拉弹性件连接。
所述驱动机构包括电机、分度头，电机的输出轴与分度头的输入轴联接，分度头的输出轴与转盘联接。
所述电机的输出轴与分度头的输入轴之间设有联轴器。
所述立柱、横杆中任一个或两个为齿条结构，第一支撑件、第三支撑件上对应设有齿杆手轮与其对应的齿条结构配合。
所述第一支撑件、第二支撑件、第三支撑件、第四支撑件中任一个或多个为箍圈结构，箍圈结构上设有一开口，开口两边设有耳板，两耳板之间通过紧固件连接。
所述第二支撑件上横向伸出一手柄。
所述顶撑件与横杆之间通过抱箍连接。
所述顶撑件包括螺纹杆、连接板，连接板后端设有一螺母与螺纹杆连接，螺纹杆后端固定在抱箍上。
所述螺母后端还设有锁紧螺母。
所述支撑柱相对于第四支撑件的角度可调。
所述第四支撑件上端固定有一带角刻度的环形件，支撑柱上对应设有一限位台肩，台肩上设有一指示标记。
所述焊枪安装板与安装座之间转动连接，焊枪安装板上部设有一固定板，固定板横置于安装座上方，固定板向下伸出有顶杆，顶杆向下伸出长度可调。
所述安装座包括上座体、下座体，上座体与下座体之间通过螺栓连接，上座体与下座体相对的一面设有凹槽，凹槽内设有一固定块，焊枪安装板上设有一轴，轴与固定块转动连接。
所述第二支撑件位于第三支撑件上方，第二支撑件与第三支撑之间设有一分隔筒。
本发明的有益效果在于：
采用本发明，具有如下优点：(1)自动旋转焊接，对于较复杂的环焊缝也能适用，减小了劳动强度，改善了工作条件，提高了焊接效率；(2)焊缝可一次性完成，对焊工的精力消耗小，对焊接质量、生产安全性均有提高；(3)通过拉弹性件、滚动件，焊枪与零件之间的距离保持不变，即使零件有圆度误差也不影响焊缝质量。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的方位关系示意图。
图3是箍圈结构的结构示意图。
图中：1-转盘；2-驱动机构；3-立柱；4-第一支撑件；5-第二支撑件；6-固定杆；7-第三支撑件；8-横杆；9-顶撑件；10-第四支撑件；11-滚动件；12-支撑柱；13-安装座；14-焊枪安装板；15-拉弹性件；16-电机；17-分度头；18-联轴器；19-齿杆手轮；20-紧固件；21-耳板；22-手柄；23-抱箍；24-螺纹杆；25-连接板；26-环形件；27-指示标记；28-固定板；29-顶杆；30-上座体；31-下座体；32-分隔筒。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1～2所示为本发明的结构示意图：
本发明提供了一种圆环焊缝自动旋转焊接装置，包括转盘1、立柱3，所述转盘1下方设有驱动机构2；所述立柱3上套有第一支撑件4、第二支撑件5，第一支撑件4与第二支撑件5相对于立柱3的角度可调，第二支撑件5上横向伸出一固定杆6；第一支撑件4上用竖向铰接轴铰接有第三支撑件7，第三支撑件7内设有横杆8，横杆8一端依次设有横向的顶撑件9、竖向的第四支撑件10，顶撑件9端部设有一滚动件11；第四支撑件10上设有支撑柱12，支撑柱12上端设有安装座13，安装座13一端设有焊枪安装板14，安装座13与固定杆6之间设有拉弹性件15连接。
工作原理：工作时，待焊接的零件放在转盘1上，调节第一支撑件4、第二支撑件5的角度，使固定杆6比焊枪安装板14更靠近零件，焊枪固定在焊枪安装板14上并对准待焊接焊缝，固定杆6通过滚动件11顶在零件侧面外圆周上，固定杆6与安装座13之间的拉弹性件15有一定的预紧蓄能，开始焊接。焊接时，转动转盘1，焊枪依次从焊缝上走过，焊缝成形；由于零件存在一定的圆度误差，此时依靠顶撑件9与拉弹性件15定位，顶撑件9上的滚动件11始终随着圆滚动，焊枪与零件之间的距离不会减小，而拉弹性件15同时防止滚动件11离开圆环，因此焊枪与零件之间的距离也不会变大，保证了焊缝质量。
采用本发明，具有如下优点：(1)自动旋转焊接，对于较复杂的环焊缝也能适用，减小了劳动强度，改善了工作条件，提高了焊接效率；(2)焊缝可一次性完成，对焊工的精力消耗小，对焊接质量、生产安全性均有提高；(3)通过拉弹性件15、滚动件11，焊枪与零件之间的距离保持不变，即使零件有圆度误差也不影响焊缝质量。
所述驱动机构2包括电机16、分度头17，电机16的输出轴与分度头17的输入轴联接，分度头17的输出轴与转盘1联接。通过分度头17，方便调节零件转速，且转动均匀，保证了焊接质量。
所述电机16的输出轴与分度头17的输入轴之间设有联轴器18。便于补偿误差，减小机械磨损与阻力。
所述立柱3、横杆8中任一个或两个为齿条结构，第一支撑件4、第三支撑件7上对应设有齿杆手轮19与其对应的齿条结构配合。通过立柱3为齿条结构，便于调节第一支撑件4的高度，从而调节焊枪高度，实现了焊接不同高度的多个焊缝；通过横杆8为齿条结构，便于调节横杆8在第三支撑件7上的伸出长度，从而调节焊枪距离转盘1的距离范围，增加了对不同大小的环焊缝的适应范围。
所述第一支撑件4、第二支撑件5、第三支撑件7、第四支撑件10中任一个或多个为箍圈结构，箍圈结构上设有一开口，开口两边设有耳板21，两耳板21之间通过紧固件20连接。箍圈结构如图3所示；通过该设置，对于第一支撑件4、第二支撑件5、第三支撑件7、或第四支撑件10而言，紧固件20松开时，可转动，从而调节角度，紧固件20紧固时，箍圈抱紧不可转动，保证焊接过程稳定；可分别调节，互不影响，结构简单。
所述第二支撑件5上横向伸出一手柄22。便于调节角度，省力。
所述顶撑件9与横杆8之间通过抱箍23连接。松开抱箍23时可调节顶撑件9的位置，从而对不同大小的零件均可使用。
所述顶撑件9包括螺纹杆24、连接板25，连接板25后端设有一螺母与螺纹杆24连接，螺纹杆24后端固定在抱箍23上。通过转动螺母可调节顶撑件9伸出的长度，便于对应零件形状进行调整，当顶撑位置的半径不同时仍可适用。
所述螺母后端还设有锁紧螺母。防止螺母转动，提高稳定性。
所述支撑柱12相对于第四支撑件10的角度可调。便于调节焊枪朝向，对于焊枪是前倾还是后倾，以及倾角，焊工可根据焊接经验或焊接工艺预先调节，控制焊接质量。
所述第四支撑件10上端固定有一带角刻度的环形件26，支撑柱12上对应设有一限位台肩，台肩上设有一指示标记27。台肩的设置可以使支撑柱12与第四支撑件10相互限位，调节角度时不往下掉，方便操作，同时也可以使台肩外圈与环形件26平齐，便于指示标记27正对角刻度，方便准确调节焊枪旋转的角度。
所述焊枪安装板14与安装座13之间转动连接，焊枪安装板14上部设有一固定板28，固定板28横置于安装座13上方，固定板28向下伸出有顶杆29，顶杆29向下伸出长度可调。通过顶杆29下端顶在安装座13上，焊接时可限位，焊枪不会上下摆动，调节顶杆29向下伸出长度即可调节焊枪倾斜角度，对于上角焊缝、对接焊缝、下角焊缝均可使用。
所述安装座13包括上座体30、下座体31，上座体30与下座体31之间通过螺栓连接，上座体30与下座体31相对的一面设有凹槽，凹槽内设有一固定块，焊枪安装板14上设有一轴，轴与固定块转动连接。拆装方便，制造简单，成本低。
所述第二支撑件5位于第三支撑件7上方，第二支撑件5与第三支撑之间设有一分隔筒32。分隔筒32使得第二支撑件5与第三支撑调节角度时互不影响，且保证了两者之间的距离，使第二支撑件5与安装座13大致处于同一高度。
优选地：拉弹性件15为拉簧，滚动件11为滚轮，联轴器18为齿轮联轴器18，紧固件20为螺栓螺母。

Claims (8)

1.一种圆环焊缝自动旋转焊接装置，其特征在于：包括转盘(1)、立柱(3)，所述转盘(1)下方设有驱动机构(2)；所述立柱(3)上套有第一支撑件(4)、第二支撑件(5)，第一支撑件(4)与第二支撑件(5)相对于立柱(3)的角度可调，第二支撑件(5)上横向伸出一固定杆(6)；第一支撑件(4)上用竖向铰接轴铰接有第三支撑件(7)，第三支撑件(7)内设有横杆(8)，横杆(8)一端依次设有横向的顶撑件(9)、竖向的第四支撑件(10)，顶撑件(9)端部设有一滚动件(11)；第四支撑件(10)上设有支撑柱(12)，支撑柱(12)上端设有安装座(13)，安装座(13)一端设有焊枪安装板(14)，安装座(13)与固定杆(6)之间设有拉弹性件(15)连接；
所述立柱(3)、横杆(8)中任一个或两个为齿条结构，第一支撑件(4)、第三支撑件(7)上对应设有齿杆手轮(19)与其对应的齿条结构配合；
所述顶撑件(9)包括螺纹杆(24)、连接板(25)，连接板(25)后端设有一螺母与螺纹杆(24)连接，螺纹杆(24)后端固定在抱箍(23)上；
工作时，待焊接的零件放在转盘(1)上，调节第一支撑件(4)、第二支撑件(5)的角度，使固定杆(6)比焊枪安装板(14)更靠近零件，焊枪固定在焊枪安装板(14)上并对准待焊接焊缝，固定杆(6)通过滚动件(11)顶在零件侧面外圆周上，固定杆(6)与安装座(13)之间的拉弹性件(15)有一定的预紧蓄能，开始焊接；焊接时，转动转盘(1)，焊枪依次从焊缝上走过，焊缝成形；由于零件存在一定的圆度误差，此时依靠顶撑件(9)与拉弹性件(15)定位，顶撑件(9)上的滚动件(11)始终随着圆滚动，焊枪与零件之间的距离不会减小，而拉弹性件(15)同时防止滚动件(11)离开圆环，焊枪与零件之间的距离也不会变大。
2.如权利要求1所述的圆环焊缝自动旋转焊接装置，其特征在于：所述驱动机构(2)包括电机(16)、分度头(17)，电机(16)的输出轴与分度头(17)的输入轴联接，分度头(17)的输出轴与转盘(1)联接。
3.如权利要求1所述的圆环焊缝自动旋转焊接装置，其特征在于：第一支撑件(4)、第三支撑件(7)中任一个或两个为箍圈结构，箍圈结构上设有一开口，开口两边设有耳板(21)，两耳板(21)之间通过紧固件(20)连接。
4.如权利要求1所述的圆环焊缝自动旋转焊接装置，其特征在于：所述顶撑件(9)与横杆(8)之间通过抱箍(23)连接。
5.如权利要求1所述的圆环焊缝自动旋转焊接装置，其特征在于：所述支撑柱(12)相对于第四支撑件(10)的角度可调。
6.如权利要求5所述的圆环焊缝自动旋转焊接装置，其特征在于：所述第四支撑件(10)上端固定有一带角刻度的环形件(26)，支撑柱(12)上对应设有一限位台肩，台肩上设有一指示标记(27)。
7.如权利要求1所述的圆环焊缝自动旋转焊接装置，其特征在于：所述焊枪安装板(14)与安装座(13)之间转动连接，焊枪安装板(14)上部设有一固定板(28)，固定板(28)横置于安装座(13)上方，固定板(28)向下伸出有顶杆(29)，顶杆(29)向下伸出长度可调。
8.如权利要求1所述的圆环焊缝自动旋转焊接装置，其特征在于：所述第二支撑件(5)位于第三支撑件(7)上方，第二支撑件(5)与第三支撑之间设有一分隔筒(32)。
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