CN113579592A - 一种消除罐体与环状筋板焊缝间隙的装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于输送具有流动性物料的罐体制造技术领域，具体涉及一种消除罐体与环状筋板焊缝间隙的装置，包括X向位置移动装置、Z向垂直升降装置、Y向水平进退装置和压轮装置；所述Z向垂直升降装置安装在X向位置移动装置的直线移动组件上，所述Y向水平进退装置固定在Z向垂直升降装置的直线移动组件上，所述压轮装置固定在Y向水平进退装置的直线移动组件上；所述压轮装置包括压轮组以及与Y向水平进退装置的直线移动组件固定连接的压轮机架，压轮组与压轮机架间设有压轮缓冲器，所述压轮组包括由左到右依次独立设置的左侧压轮组件、中部压轮组件以及右侧压轮组件。本装置能够均匀稳定的消除罐体与环状筋板之间的间隙，保证优良的焊接质量。

Description

一种消除罐体与环状筋板焊缝间隙的装置

技术领域

本发明属于输送具有流动性物料的罐体制造技术领域，具体涉及一种消除罐体与环状筋板焊缝间隙的装置。

背景技术

罐体是输送液体、粉末状及其它具有流动性物料的重要容器。而因罐体容积、直径大等特点，罐体刚性较差，生产罐体是需在外圈焊接环状筋板，用于增强罐体强度及提供安装、放置等其它用途。在焊接过程中，罐体与环状筋板存在间隙，造成焊接质量较差。目前多数由人工使用铁锤等工具，进行敲打、挤压达到消除间隙的目的。此方法因人力不均，易造成罐体变形、环状筋板受力不均，焊接质量不稳定，同时人力损耗较大，费时费力。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种消除罐体与环状筋板焊缝间隙的装置，能够自动适用不同罐体、不同筋板位置，省时省力、均匀稳定的消除罐体与环状筋板之间的间隙，保证优良的焊接质量。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种消除罐体与环状筋板焊缝间隙的装置，包括X向位置移动装置、Z向垂直升降装置、Y向水平进退装置和压轮装置；所述Z向垂直升降装置安装在X向位置移动装置的直线移动组件上，所述Y向水平进退装置固定在Z向垂直升降装置的直线移动组件上，所述压轮装置固定在Y向水平进退装置的直线移动组件上；所述压轮装置包括压轮组以及与Y向水平进退装置的直线移动组件固定连接的压轮机架，压轮组与压轮机架间设有压轮缓冲器，所述压轮组包括由左到右依次独立设置的左侧压轮组件、中部压轮组件以及右侧压轮组件，左侧压轮组件的压轮、中部压轮组件的压轮以及右侧压轮组件的压轮均同向设置，且中部压轮组件的压轮最外侧要低于左侧压轮组件的压轮最外侧和右侧压轮组件的压轮最外侧。

进一步地，所述压轮缓冲器包括导向轴、缓冲器套筒、缓冲弹簧和盖板，所述导向轴为多阶梯轴，导向轴的一端与压轮组固定，导向轴的另一端依次穿过压轮机架和缓冲器套筒并通过锁紧螺母紧固；缓冲弹簧套装在导向轴上，且缓冲弹簧夹在导向轴的轴肩与活动固定在缓冲器套筒上的盖板之间。

进一步地，所述X向位置移动装置包括移动地轨总成、移动溜板组件、移动驱动总成和位置移动导轨滑块组件，位置移动导轨滑块组件固定在移动地轨总成上，移动溜板组件与位置移动导轨滑块组件的滑块固定连接，移动驱动总成固定在移动溜板组件上用于驱动移动溜板组件沿着位置移动导轨滑块组件的导轨直线运动；

所述Z向垂直升降装置包括垂直升降机架、垂直升降溜板、升降驱动总成、升降导轨滑块组件和垂直传动部件，升降导轨滑块组件和垂直传动部件均沿着垂直升降机架同向设置，垂直升降溜板同时固定在升降导轨滑块组件和垂直传动部件上，升降驱动总成用于驱动垂直传动部件使得垂直升降溜板沿着垂直传动部件直线运动，垂直升降机架固定在移动溜板组件上；

所述Y向水平进退装置包括水平进退机架、水平进退溜板、水平进退驱动总成、水平进退导轨滑块组件和水平传动部件，水平进退导轨滑块组件和水平传动部件均沿着水平进退机架同向设置，水平进退溜板同时固定在水平进退导轨滑块组件和水平传动部件上，水平进退驱动总成用于驱动水平传动部件使得水平进退溜板沿着水平传动部件直线运动，水平进退机架固定在垂直升降溜板上。

进一步地，所述移动驱动总成包括伺服电机、减速机、驱动齿轮和齿条，伺服电机的输出轴与固定在移动溜板组件上的减速机传动连接，减速机的输出轴与驱动齿轮传动连接，驱动齿轮与固定在移动地轨总成上的齿条相啮合。

进一步地，还包括垂直升降固定架，所述Z向垂直升降装置活动固定在垂直升降固定架的侧面，垂直升降固定架的底部与所述移动溜板组件活动固定。

进一步地，所述升降驱动总成和所述水平进退驱动总成均配备有编码器。

进一步地，所述压轮机架包括用于支撑压轮缓冲器的固定支撑板和与固定支撑板垂直固定的压轮机架固定板，压轮机架固定板与所述水平进退溜板活动固定。

进一步地，所述固定支撑板与压轮机架固定板之间设有筋板。

本发明的有益效果是：本申请的装置能够自动适应不同罐体、环状筋板不同位置，可以均匀消除罐体与环状筋板之间的焊接间隙，达到保证罐体外观完整性，提高焊接质量的目的。相对现有技术，能够节省大量人力、提高焊接的自动化水平。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明压轮装置的结构示意图；

图3为本发明压轮装置的侧面视图；

图4为本发明压轮缓冲器的结构示意图；

图5为本发明X向位置移动装置的结构示意图；

图6为本发明移动驱动总成的结构示意图；

图7为本发明Z向垂直升降装置的结构示意图；

图8为本发明Y向水平进退装置的结构示意图；

图9为本发明垂直升降固定架的结构示意图；

图10为本发明的使用状态示意图；

图中，1、X向位置移动装置，1-1、移动地轨总成，1-2、移动溜板组件，1-3、移动驱动总成，1-31、伺服电机，1-32、减速机，1-33、驱动齿轮，1-4、位置移动导轨滑块组件，2、Z向垂直升降装置，2-1、垂直升降机架，2-2、垂直升降溜板，2-3、升降驱动总成，2-4、升降导轨滑块组件，2-5、垂直传动部件，3、Y向水平进退装置，3-1、水平进退机架，3-2、水平进退溜板，3-3、水平进退驱动总成，3-4、水平进退导轨滑块组件，3-5、水平传动部件，4、压轮装置，4-1、压轮机架，4-11、固定支撑板，4-12、压轮机架固定板，4-13、筋板，4-2、压轮缓冲器，4-21、导向轴，4-22、缓冲器套筒，4-23、缓冲弹簧，4-24、盖板，4-25、锁紧螺母，4-3、左侧压轮组件，4-4、右侧压轮组件，4-5、中部压轮组件，5、垂直升降固定架，5-1、垂直升降机架安装板，6、环状筋板。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，一种消除罐体与环状筋板焊缝间隙的装置，包括X向位置移动装置1、Z向垂直升降装置2、Y向水平进退装置3和压轮装置4。

其中，如图5所示，X向位置移动装置1包括移动地轨总成1-1、移动溜板组件1-2、移动驱动总成1-3和位置移动导轨滑块组件1-4。位置移动导轨滑块组件1-4包括导轨和滑块，在移动地轨总成1-1上平行设置有两条导轨，每条导轨上均设有若干滑块。移动溜板组件1-2与位置移动导轨滑块组件1-4的滑块通过螺钉固定连接，移动驱动总成1-3固定在移动溜板组件1-2上用于驱动移动溜板组件1-2沿着位置移动导轨滑块组件1-4的导轨直线运动。如图6所示，移动驱动总成1-3具体包括伺服电机1-31、减速机1-32、驱动齿轮1-33和齿条，伺服电机1-31的输出轴与固定在移动溜板组件1-2上的减速机1-32传动连接，伺服电机1-31的壳体与减速机1-32的壳体通过螺钉固定；减速机1-32的输出轴与驱动齿轮1-33传动连接，驱动齿轮1-33与固定在移动地轨总成1-1上的齿条相啮合。通过齿轮齿条传动带动移动溜板组件1-2以及位置移动导轨滑块组件1-4的滑块沿着位置移动导轨滑块组件1-4的导轨直线运动。

其中，如图7所示，Z向垂直升降装置2包括垂直升降机架2-1、垂直升降溜板2-2、升降驱动总成2-3、升降导轨滑块组件2-4和垂直传动部件2-5。如图1和图9所示，垂直升降机架2-1通过垂直升降固定架5与所述移动溜板组件1-2活动固定，垂直升降固定架5的侧面设有垂直升降机架安装板5-1，垂直升降机架2-1通过螺钉与垂直升降固定架5侧面的垂直升降机架安装板5-1活动固定，垂直升降固定架5的底部通过螺钉与所述移动溜板组件1-2活动连接。升降导轨滑块组件2-4设置有两套，两套所述升降导轨滑块组件2-4平行设在垂直升降机架2-1上，垂直传动部件2-5与两套所述升降导轨滑块组件2-4同向设置，且垂直传动部件2-5设置在两套所述升降导轨滑块组件2-4的对称中心，垂直传动部件2-5采用丝杠传动组件，垂直传动部件2-5的丝杠与升降驱动总成2-3传动连接，升降驱动总成2-3采用伺服电机作为驱动部件，也可以采用旋转马达作为驱动部件。垂直传动部件2-5的螺套与垂直升降溜板2-2固定连接，垂直升降溜板2-2还与两侧的升降导轨滑块组件2-4滑动连接，升降导轨滑块组件2-4对垂直升降溜板2-2的运动起到导向限位的作用。当升降驱动总成2-3驱动垂直传动部件2-5的丝杠转动时，驱动垂直传动部件2-5的螺套沿着垂直传动部件2-5的丝杠直线运动进而带动垂直升降溜板2-2做直线运动。

其中，如图8所示，Y向水平进退装置3包括水平进退机架3-1、水平进退溜板3-2、水平进退驱动总成3-3、水平进退导轨滑块组件3-4和水平传动部件3-5。水平进退导轨滑块组件3-4设置有两套，两套所述水平进退导轨滑块组件3-4平行设在水平进退机架3-1上，水平传动部件3-5与两套所述水平进退导轨滑块组件3-4同向设置，且水平传动部件3-5设置在两套所述水平进退导轨滑块组件3-4的对称中心，水平传动部件3-5采用丝杠传动组件，水平传动部件3-5的丝杠与水平进退驱动总成3-3传动连接，水平进退驱动总成3-3采用伺服电机作为驱动部件，也可以采用旋转马达作为驱动部件。水平传动部件3-5的螺套与水平进退溜板3-2固定连接，水平进退溜板3-2还与两侧的水平进退导轨滑块组件3-4滑动连接，水平进退导轨滑块组件3-4对水平进退溜板3-2的运动起到导向限位的作用。当水平进退驱动总成3-3驱动水平传动部件3-5的丝杠转动时，驱动水平传动部件3-5的螺套沿着水平传动部件3-5的丝杠直线运动进而带动水平进退溜板3-2做直线运动。

如图2至图4所示，所述压轮装置4包括压轮组以及与Y向水平进退装置3的直线移动组件固定连接的压轮机架4-1，压轮组包括由左到右依次独立设置的左侧压轮组件4-3、中部压轮组件4-5以及右侧压轮组件4-4，左侧压轮组件4-3、中部压轮组件4-5以及右侧压轮组件4-4上均设置有相对应的压轮缓冲器4-2。左侧压轮组件4-3的压轮、中部压轮组件4-5的压轮以及右侧压轮组件4-4的压轮均同向设置，且中部压轮组件4-5的压轮最外侧要低于左侧压轮组件4-3的压轮最外侧和右侧压轮组件4-4的压轮最外侧。如图10所示，压轮装置4的压轮组与环状筋板6的外形相配合，通过上述配置的形式来稳定的挤压环状筋板，达到消除环状筋板与罐体间隙的目的。压轮组的左中右三组高低配置的压轮能够贴合环状筋板6，采用压轮能够减少对工件旋转过程中的划痕、损伤。

如图4所示，所述压轮缓冲器4-2包括导向轴4-21、缓冲器套筒4-22、缓冲弹簧4-23和盖板4-24，所述导向轴4-21为多阶梯轴，导向轴4-21的一端与压轮组固定，导向轴4-21的另一端依次穿过压轮机架4-1和缓冲器套筒4-22并通过锁紧螺母4-25紧固；缓冲弹簧4-23套装在导向轴4-21上，且缓冲弹簧4-23夹在导向轴4-21的轴肩与活动固定在缓冲器套筒4-22上的盖板4-24之间，缓冲弹簧4-23的弹力根据消除间隙需要的力度进行选择，当导向轴4-21受压通过导向轴4-21的轴肩朝缓冲器套筒4-22方向挤压缓冲弹簧4-23，进而朝缓冲器套筒4-22方向移动，当外力解除后导向轴4-21又在缓冲弹簧4-23的弹力下恢复到初始位置。当左侧压轮组件4-3、中部压轮组件4-5以及右侧压轮组件4-4受到环状筋板给与的反向作用力时，在相应的压轮缓冲器4-2作用下有所浮动，能够避免压轮组挤压力过大对罐体造成的变形。

如图2和图3所示，所述压轮机架4-1包括用于支撑压轮缓冲器4-2的固定支撑板4-11和与固定支撑板4-11垂直固定的压轮机架固定板4-12，压轮机架固定板4-12与所述水平进退溜板3-2活动固定。所述固定支撑板4-11与压轮机架固定板4-12之间设有筋板4-13，用于增强固定支撑板4-11与压轮机架固定板4-12的连接强度。

作为本实施例的改进，所述升降驱动总成2-3和所述水平进退驱动总成3-3均配备有编码器。通过编码器控制一种消除罐体与环状筋板焊接间隙装置在高度方向（Z向）和水平方向（Y向）的移动位置，提高间隙位置的准确性、间隙消除的成功率。

一种消除罐体与环状筋板焊缝间隙的装置具体消除罐体与环状筋板焊缝间隙的方法是：根据环状筋板在罐体上的相对位置，移动驱动总成1-3动作，驱动移动溜板组件1-2将压轮装置4输送至相对应环状筋板位置；接下来升降驱动总成2-3动作，带动垂直升降溜板2-2提升或下降使得压轮装置4到罐体中心水平位置；再接下来水平进退驱动总成3-3动作，由水平进退溜板3-2带动压轮装置4挤压环状筋板，达到消除环状筋板与罐体间隙的目的。

环状筋板与罐体焊接完成后，水平进退驱动总成3-3驱动反向运动，将压轮装置4输送至Y向的起始位，移动驱动总成1-3动作，输送至下一环状筋板位置，进行重复动作。

本申请的装置能够自动适应不同罐体、环状筋板不同位置，可以均匀消除罐体与环状筋板之间的焊接间隙，达到保证罐体外观完整性，提高焊接质量的目的。相对现有技术，能够节省大量人力、提高焊接的自动化水平。

Claims (8)

1.一种消除罐体与环状筋板焊缝间隙的装置，其特征在于：包括X向位置移动装置（1）、Z向垂直升降装置（2）、Y向水平进退装置（3）和压轮装置（4）；所述Z向垂直升降装置（2）安装在X向位置移动装置（1）的直线移动组件上，所述Y向水平进退装置（3）固定在Z向垂直升降装置（2）的直线移动组件上，所述压轮装置（4）固定在Y向水平进退装置（3）的直线移动组件上；所述压轮装置（4）包括压轮组以及与Y向水平进退装置（3）的直线移动组件固定连接的压轮机架（4-1），压轮组与压轮机架（4-1）间设有压轮缓冲器（4-2），所述压轮组包括由左到右依次独立设置的左侧压轮组件（4-3）、中部压轮组件（4-5）以及右侧压轮组件（4-4），左侧压轮组件（4-3）的压轮、中部压轮组件（4-5）的压轮以及右侧压轮组件（4-4）的压轮均同向设置，且中部压轮组件（4-5）的压轮最外侧要低于左侧压轮组件（4-3）的压轮最外侧和右侧压轮组件（4-4）的压轮最外侧。

2.根据权利要求1所述的一种消除罐体与环状筋板焊缝间隙的装置，其特征在于：所述压轮缓冲器（4-2）包括导向轴（4-21）、缓冲器套筒（4-22）、缓冲弹簧（4-23）和盖板（4-24），所述导向轴（4-21）为多阶梯轴，导向轴（4-21）的一端与压轮组固定，导向轴（4-21）的另一端依次穿过压轮机架（4-1）和缓冲器套筒（4-22）并通过锁紧螺母（4-25）紧固；缓冲弹簧（4-23）套装在导向轴（4-21）上，且缓冲弹簧（4-23）夹在导向轴（4-21）的轴肩与活动固定在缓冲器套筒（4-22）上的盖板（4-24）之间。

3.根据权利要求1所述的一种消除罐体与环状筋板焊缝间隙的装置，其特征在于：所述X向位置移动装置（1）包括移动地轨总成（1-1）、移动溜板组件（1-2）、移动驱动总成（1-3）和位置移动导轨滑块组件（1-4），位置移动导轨滑块组件（1-4）固定在移动地轨总成（1-1）上，移动溜板组件（1-2）与位置移动导轨滑块组件（1-4）的滑块固定连接，移动驱动总成（1-3）固定在移动溜板组件（1-2）上用于驱动移动溜板组件（1-2）沿着位置移动导轨滑块组件（1-4）的导轨直线运动；

所述Z向垂直升降装置（2）包括垂直升降机架（2-1）、垂直升降溜板（2-2）、升降驱动总成（2-3）、升降导轨滑块组件（2-4）和垂直传动部件（2-5），升降导轨滑块组件（2-4）和垂直传动部件（2-5）均沿着垂直升降机架（2-1）同向设置，垂直升降溜板（2-2）同时固定在升降导轨滑块组件（2-4）和垂直传动部件（2-5）上，升降驱动总成（2-3）用于驱动垂直传动部件（2-5）使得垂直升降溜板（2-2）沿着垂直传动部件（2-5）直线运动，垂直升降机架（2-1）固定在移动溜板组件（1-2）上；

所述Y向水平进退装置（3）包括水平进退机架（3-1）、水平进退溜板（3-2）、水平进退驱动总成（3-3）、水平进退导轨滑块组件（3-4）和水平传动部件（3-5），水平进退导轨滑块组件（3-4）和水平传动部件（3-5）均沿着水平进退机架（3-1）同向设置，水平进退溜板（3-2）同时固定在水平进退导轨滑块组件（3-4）和水平传动部件（3-5）上，水平进退驱动总成（3-3）用于驱动水平传动部件（3-5）使得水平进退溜板（3-2）沿着水平传动部件（3-5）直线运动，水平进退机架（3-1）固定在垂直升降溜板（2-2）上。

4.根据权利要求3所述的一种消除罐体与环状筋板焊缝间隙的装置，其特征在于：所述移动驱动总成（1-3）包括伺服电机（1-31）、减速机（1-32）、驱动齿轮（1-33）和齿条，伺服电机（1-31）的输出轴与固定在移动溜板组件（1-2）上的减速机（1-32）传动连接，减速机（1-32）的输出轴与驱动齿轮（1-33）传动连接，驱动齿轮（1-33）与固定在移动地轨总成（1-1）上的齿条相啮合。

5.根据权利要求3所述的一种消除罐体与环状筋板焊缝间隙的装置，其特征在于：还包括垂直升降固定架（5），所述Z向垂直升降装置（2）活动固定在垂直升降固定架（5）的侧面，垂直升降固定架（5）的底部与所述移动溜板组件（1-2）活动固定。

6.根据权利要求3所述的一种消除罐体与环状筋板焊缝间隙的装置，其特征在于：所述升降驱动总成（2-3）和所述水平进退驱动总成（3-3）均配备有编码器。

7.根据权利要求3所述的一种消除罐体与环状筋板焊缝间隙的装置，其特征在于：所述压轮机架（4-1）包括用于支撑压轮缓冲器（4-2）的固定支撑板（4-11）和与固定支撑板（4-11）垂直固定的压轮机架固定板（4-12），压轮机架固定板（4-12）与所述水平进退溜板（3-2）活动固定。

8.根据权利要求7所述的一种消除罐体与环状筋板焊缝间隙的装置，其特征在于：所述固定支撑板（4-11）与压轮机架固定板（4-12）之间设有筋板（4-13）。

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