CN113352035A - 一种全位置管道焊接机框体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及管道焊接装置技术领域，公开了一种全位置管道焊接机框体，本发明提供的一种全位置管道焊接机框体，包括箱体、提升组件、摆动组件和设置在箱体上的接线盒，所述接线盒内设置角度传感器和驱动板，所述驱动板分别与提升组件和摆动组件电连接，所述提升组件设置在箱体内，所述摆动组件安装在提升组件上，所述摆动组件连接外部的焊枪夹持组件用于带动焊枪摆动，所述提升组件包括用于驱动提升组件上下升降的第一驱动装置，所述摆动组件包括用于驱动摆动组件摆动的第二驱动装置。解决了现有技术中加工成本高、结构重、性能不稳定的问题。
Description
技术领域
本发明涉及管道焊接装置技术领域，具体涉及一种全位置管道焊接机框体。
背景技术
随着我国管道运输技术的不断发展，目前我国的管道设计特点向大口径、高钢级、高压力和大壁厚的方向发展，传统管道焊接单位采用的人工或者半自动焊的焊接方法效率低、劳动强度大、焊接质量不稳定，已经无法适应当前管道建设的需要，因此，采用优质高效的全位置管道自动焊接是必然选择。
全位置管道自动焊机，其焊接框体包括箱体、摆动部件、提升部件、以及内置角度传感器和驱动板接线盒。在焊接小车的驱动下沿着铺设在管壁坡口的轨道进行圆周运动，焊枪夹持在机头末端执行机构，配合机头的摆动机构和提升机构依次完成管道焊接的打底、填充、盖面工作。而现在主流的全位置管道焊接框体，存在价格昂贵，自重偏重，结构复杂，可靠性差等诸多问题。导致在焊接过程中浪费了大量的人力物力，且难以适应恶劣施工环境下的焊接要求，焊接效率低，焊缝成形质量差。现在急需一种结构紧凑、重量轻，性能稳定的全位置管道自动焊接框体来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种全位置管道焊接机框体，解决了现有技术中加工成本高、结构重、性能不稳定的问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种全位置管道焊接机框体，包括箱体、提升组件、摆动组件和设置在箱体上的接线盒，所述接线盒内设置角度传感器和驱动板，所述驱动板分别与提升组件和摆动组件电连接，所述提升组件设置在箱体内，所述摆动组件安装在提升组件上，所述摆动组件连接外部的焊枪夹持组件用于带动焊枪摆动，所述提升组件包括用于驱动提升组件上下升降的第一驱动装置，所述摆动组件包括用于驱动摆动组件摆动的第二驱动装置。
上述结构中，提升组件和摆动组件固定连接为一体，提升组件通过第一驱动装置带动提升组件自身以及摆动组件实现同步上下升降，摆动组件与焊接夹持机构相接从而实现对焊枪的摆动控制，第二驱动装置用于带动摆动组件的左右摆动，角度传感器用于检测焊枪的倾斜角度。
进一步的，所述提升组件包括支撑花键轴、小直线轴承、电机固定板、贯通轴式步进电机、第一梯形丝杠和摆动机架，所述贯通轴式步进电机即为第一驱动装置，所述电机固定板固定在摆动机架中部，所述摆动机架上竖向开设有直线轴承孔，所述小直线轴承通过螺栓安装在直线轴承孔中，所述支撑花键轴安装在小直线轴承的内孔中，所述贯通轴式步进电机安装在电机固定板上，所述第一梯形丝杠穿过贯通轴式步进电机，所述第一梯形丝杠和支撑花键轴的两端均分别与箱体的内顶面和底面固定连接，所述支撑花键轴与小直线轴承数量相对且均至少为两个。
贯通轴式步进电机转动在第一梯形丝杠上转动，从而给电机固定板提供动力，电机固定板将升降的动力同步给摆动机架，摆动机架带动小直线轴承在支撑花键轴上直线升降，从而带动提升组件和摆动组件同步升降。
进一步的，所述摆动组件共有两个，所述摆动组件包括摆动花键轴、大直线轴承、第二梯形丝杠和第一步进电机，所述第一步进电机即为第二驱动装置，所述摆动机架沿水平的长度方向开设有通孔，所述第一步进电机安装在摆动机架的通孔一端，所述大直线轴承安装摆动机架通孔的另一端，所述摆动花键轴设置在通孔内，所述摆动花键轴圆柱内壁设有梯形螺纹，所述第二梯形丝杠一端与第一步进电机轴连接，另一端延伸至通孔内与梯形螺纹传动配合，所述摆动花键轴与梯形丝杠位于通孔中，所述摆动花键轴穿过大直线轴承并与大直线轴承配合，所述大直线轴承与焊枪夹持组件相连接。
摆动组件通过摆动机架安装在提升组件上，由第一步进电机带动摆动花键轴转动，带动大直线轴承转动，大直线轴承与焊接夹持机构相接从而实现对焊枪的摆动控制，同时摆动花键轴在大直线轴承上做直线运动。
进一步的，所述接线盒包括外壳、安装铝板以及安装在外壳内部的驱动板和角度传感器，所述驱动板和角度传感器通过安装铝板固定在箱体上方，所述外壳罩设在安装铝板上，所述驱动板分别与贯通轴式步进电机和第一步进电机电性连接，所述角度传感器的信号输入端与第一步进电机的信号输出端连接。
通过驱动板控制第一步进电机和贯通轴式步进电机运行，角度传感器通过第一步进电机反馈的正反转数据实现对焊枪角度的实时检测。
进一步的，所述箱体组件为铸造成型，所述箱体组件的整体框架成长方体，所述箱体组件的顶部和底部分别开设有至少四个花键轴支撑孔和两个梯形丝杠轴支撑孔；所述箱体组件包括竖向设置在一侧的前板，所述前板上开设有用于两个摆动花键轴伸出的槽孔；所述箱体组件的顶部开设有固定角度传感器和驱动板的安装铝板的固定螺纹孔。
长方体结构的箱体组件方便安置焊接机，自身重量减轻并且稳定性更好，槽孔的设置，有利于摆动花键轴的伸出以及上下升降。
本发明的有益效果为：本发明提供的自动焊接框体结构，能满足管道施工现场作业要求，达到加工成本低、结构紧凑、自重较轻，可靠性好，运动精度高等设计要求，自动检测焊枪的摆动角度，且能满足全位置管道焊接中各项性能指标的要求。
附图说明
图1为本发明整体结构轴测图；
图2为本发明整体结构主视图；
图3为本发明整体结构俯视图；
图4为本发明整体结构左视图；
图5为本发明无上盖结构轴测图；
图6为本发明中提升组件爆炸图；
图7为本发明中摆动组件爆炸图；
图8为本发明中接线盒组件爆炸图。
图中：100、箱体组件；101、前板；200、提升组件；201、支撑花键轴；202、小直线轴承；203、电机固定板；204、贯通轴式步进电机；205、第一梯形丝杠；206、摆动机架；207、直线轴承孔；300、摆动组件；301、通孔；302、摆动花键轴；303、大直线轴承；304、第二梯形丝杠；305、第一步进电机；306、梯形螺纹；400、接线盒；500、角度传感器；501、安装铝板；600、驱动板。
具体实施方式
实施例1：
如图1-图8所示，本实施例提供一种全位置管道焊接机框体，包括箱体、提升组件200、摆动组件300和设置在箱体上的接线盒400，接线盒400内设置角度传感器500和驱动板600，驱动板600分别与提升组件200和摆动组件300电连接，提升组件200设置在箱体内，摆动组件300安装在提升组件200上，摆动组件300连接外部的焊枪夹持组件用于带动焊枪摆动，提升组件200包括用于驱动提升组件200上下升降的第一驱动装置，摆动组件300包括用于驱动摆动组件300摆动的第二驱动装置。
上述结构中，提升组件200和摆动组件300固定连接为一体，提升组件200通过第一驱动装置带动提升组件200自身以及摆动组件300实现同步上下升降，摆动组件300与焊接夹持机构相接从而实现对焊枪的摆动控制，第二驱动装置用于带动摆动组件300的左右摆动，角度传感器500用于检测焊枪的倾斜角度。
如图5和图6所示，提升组件200包括支撑花键轴201、小直线轴承202、电机固定板203、贯通轴式步进电机204、第一梯形丝杠205和摆动机架206，贯通轴式步进电机204即为第一驱动装置，电机固定板203固定在摆动机架206中部，摆动机架206上竖向开设有直线轴承孔207，小直线轴承202通过螺栓安装在直线轴承孔207中，支撑花键轴201安装在小直线轴承202的内孔中，贯通轴式步进电机204安装在电机固定板203上，第一梯形丝杠205穿过贯通轴式步进电机204，第一梯形丝杠205和支撑花键轴201的两端均分别与箱体的内顶面和底面固定连接，支撑花键轴201与小直线轴承202数量相对且均至少为两个。
贯通轴式步进电机204转动在第一梯形丝杠205上转动，从而给电机固定板203提供动力，电机固定板203将升降的动力同步给摆动机架206，摆动机架206带动小直线轴承202在支撑花键轴201上直线升降，从而带动提升组件200和摆动组件300同步升降。
如图1-图7所示，摆动组件300共有两个，摆动组件300包括摆动花键轴302、大直线轴承303、第二梯形丝杠304和第一步进电机305，第一步进电机305即为第二驱动装置，摆动机架206沿水平的长度方向开设有通孔301，第一步进电机305安装在摆动机架206的通孔301一端，大直线轴承303安装摆动机架206通孔301的另一端，摆动花键轴302设置在通孔301内，摆动花键轴302圆柱内壁设有梯形螺纹306，第二梯形丝杠304一端与第一步进电机305轴连接，另一端延伸至通孔301内与梯形螺纹306传动配合，摆动花键轴302与梯形丝杠位于通孔301中，摆动花键轴302穿过大直线轴承303并与大直线轴承303配合，大直线轴承303与焊枪夹持组件相连接。
摆动组件300通过摆动机架206安装在提升组件200上，由第一步进电机305带动摆动花键轴302转动，带动大直线轴承303转动，大直线轴承303与焊接夹持机构相接从而实现对焊枪的摆动控制，同时摆动花键轴302在大直线轴承303上做直线运动。
如图1和图5以及图8所示，接线盒400包括外壳、安装铝板501以及安装在外壳内部的驱动板600和角度传感器500，驱动板600和角度传感器500通过安装铝板501固定在箱体上方，外壳罩设在安装铝板501上，驱动板600分别与贯通轴式步进电机204和第一步进电机305电性连接，角度传感器500的信号输入端与第一步进电机305的信号输出端连接。
通过驱动板600控制第一步进电机305和贯通轴式步进电机204运行，角度传感器500通过第一步进电机305反馈的正反转数据实现对焊枪角度的实时检测。
如图1和图4以及图5所示，箱体组件100为铸造成型的框架，箱体组件100的整体框架成长方体，箱体组件100的顶部和底部分别开设有四个花键轴支撑孔和两个梯形丝杠轴支撑孔；箱体组件包100包括竖向设置在一侧的前板101，前板101上开设有用于两个摆动花键轴302伸出的槽孔；箱体组件100的顶部开设有固定角度传感器500和驱动板600的安装铝板501的固定螺纹孔。
长方体结构的箱体方便安置焊接机，自身重量减轻并且稳定性更好，槽孔的设置，有利于摆动花键轴302的伸出以及上下升降。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。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 (5)
1.一种全位置管道焊接机框体，其特征在于：包括箱体、提升组件、摆动组件和设置在箱体上的接线盒，所述接线盒内设置角度传感器和驱动板，所述驱动板分别与提升组件和摆动组件电连接，所述提升组件设置在箱体内，所述摆动组件安装在提升组件上，所述摆动组件连接外部的焊枪夹持组件用于带动焊枪摆动，所述提升组件包括用于驱动提升组件上下升降的第一驱动装置，所述摆动组件包括用于驱动摆动组件摆动的第二驱动装置。
2.根据权利要求1所述的一种全位置管道焊接机框体，其特征在于：所述提升组件包括支撑花键轴、小直线轴承、电机固定板、贯通轴式步进电机、第一梯形丝杠和摆动机架，所述贯通轴式步进电机即为第一驱动装置，所述电机固定板固定在摆动机架中部，所述摆动机架上竖向开设有直线轴承孔，所述小直线轴承通过螺栓安装在直线轴承孔中，所述支撑花键轴安装在小直线轴承的内孔中，所述贯通轴式步进电机安装在电机固定板上，所述第一梯形丝杠穿过贯通轴式步进电机，所述第一梯形丝杠和支撑花键轴的两端均分别与箱体的内顶面和底面固定连接，所述支撑花键轴与小直线轴承数量相对且均至少为两个。
3.根据权利要求2所述的一种全位置管道焊接机框体，其特征在于：所述摆动组件共有两个，所述摆动组件包括摆动花键轴、大直线轴承、第二梯形丝杠和第一步进电机，所述第一步进电机即为第二驱动装置，所述摆动机架沿水平的长度方向开设有通孔，所述第一步进电机安装在摆动机架的通孔一端，所述大直线轴承安装摆动机架通孔的另一端，所述摆动花键轴设置在通孔内，所述摆动花键轴圆柱内壁设有梯形螺纹，所述第二梯形丝杠一端与第一步进电机轴连接，另一端延伸至通孔内与梯形螺纹传动配合，所述摆动花键轴与梯形丝杠位于通孔中，所述摆动花键轴穿过大直线轴承并与大直线轴承配合，所述大直线轴承与焊枪夹持组件相连接。
4.根据权利要求3所述的一种全位置管道焊接机框体，其特征在于：所述接线盒包括外壳、安装铝板以及安装在外壳内部的驱动板和角度传感器，所述驱动板和角度传感器通过安装铝板固定在箱体上方，所述驱动板分别与贯通轴式步进电机和第一步进电机电性连接，所述角度传感器的信号输入端与第一步进电机的信号输出端连接。
5.根据权利要求4所述的一种全位置管道焊接机框体，其特征在于：所述箱体组件为铸造成型，所述箱体组件的整体框架成长方体，所述箱体组件的顶部和底部分别开设有至少四个花键轴支撑孔和两个梯形丝杠轴支撑孔；所述箱体组件包括竖向设置在一侧的前板，所述前板上开设有用于两个摆动花键轴伸出的槽孔；所述箱体组件的顶部开设有固定角度传感器和驱动板的安装铝板的固定螺纹孔。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210907 |