CN114769952B - 一种低温压力罐的加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低温压力罐的加工设备，涉及机械加工领域，包括气密性检测设备，包括机架、旋转机构、转运装置、定位压紧装置；本发明在原有的焊接定位的功能基础上集成了自动上下料以及方便检测气密性的功能，且每次都可对多个压力罐进行辅助定位的工作，有利于大批量压力罐焊接工作的开展；压紧定位装置中的支撑管以及压盘等部件向上罐体运动时，一方面可以推动上罐体将其与下罐体对接，套管将下罐体压紧在转盘上，支撑块自动展开，对上罐体与下罐体进行定位，保证焊接时两个罐体的位置准确，此外压盘对罐口进行压紧密封，配合支撑管的中空结构，可以将气密性检测设备与支撑管的管口连接，从而对压力罐内部进行充气加压检测其气密性。

Description

一种低温压力罐的加工设备

技术领域

本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种低温压力罐的加工设备。

背景技术

压力罐主要用于储存高压气体，压力罐的制造通常有两种，一种是通过金属板材卷制成桶状，然后焊接连接处，之后再通过焊接顶盖以及底盖完成压力罐的上下密封，另一方式是通过模具冲压成型得到上罐体以及下罐体，然后将两个部件对接之后焊接到一起得到压力罐。

无论是哪种焊接方式，现有的焊接大多采用相应的机床来辅助定位，定位时需要工人利用机床上的卡盘将压力罐的两端进行夹紧固定，然后启动机床，使得压力罐待焊接的部件对接到一起，之后通过旋转压力罐来完成焊接工作。

该种焊接辅助定位的机床，一次只能对一个压力罐的部件进行固定定位，但是由于焊接所需的时间较长，每次焊接都要重新装夹，不利用大批量的压力罐焊接工作，且装夹上料时需要人工干预，很难满足自动化焊接的需求。

其次压力罐焊接完成之后还需要进行气密性的检测，但是现有的辅助定位的机床并不具备装夹后对压力罐进行密封充气检测的功能，这就使得气密性检测时需要将压力罐取下之后再进行单独的检测，增加了压力罐的生产周期。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低温压力罐的加工设备，用于解决上述背景技术中提到的问题。

一种低温压力罐的加工设备，包括气密性检测设备，包括机架、旋转机构、转运装置、定位压紧装置；

所述机架内放置有若干对上罐体以及下罐体，所述上罐体以及下罐体的下方均设有一个支撑组件；

所述转运装置设于支撑组件的下方，用于将上罐体以及下罐体承托起来并从一个支撑组件上转移到另一个支撑组件上；

所述机架的后侧壁转动连接有若干等距的转盘，所述旋转机构设于后侧壁的背面，用于驱动转盘旋转；

所述机架的前侧壁上滑动连接有若干定位压紧装置，所述定位压紧装置通过平移装置移动至最后端时，将上罐体以及下罐体压紧在转盘上，并对上罐体的罐口进行密封，且其部分结构伸入上罐体与下罐体的内部，对二者实现同心定位；

所述气密性检测设备通过伸入压力罐内部的定位压紧装置对压力罐内部进行充气加压，实现检测。

优选的，所述上罐体以及下罐体合在一起构成一个压力罐，所述支撑组件由一对前后并排布置的滚轮组构成，所述滚轮组设于机架上；所述机架的右侧设有上料滑道，且其左侧设有下料滑道，所述上料滑道的中间设有隔板，所述隔板将上料滑道分割成存放上罐体的前存放区以及存放下罐体的后存放区，所述上料滑道的左侧设有阻挡块。

优选的，所述旋转机构包括旋转电机、传动齿轮以及从动齿轮，所述转盘上固定连接有从动齿轮，相邻从动齿轮之间设有与机架转动连接的传动齿轮，所述旋转电机与机架固定连接，所述旋转电机的输出轴固定连接有主动齿轮，所述主动齿轮与传动齿轮啮合。

优选的，所述转运装置包括支撑架以及转运电机，所述上罐体以及下罐体的下方均设有一个支撑架，所述支撑架位于同一个支撑组件的两个滚轮组之间，所述支撑架上设有若干V形的承托块，所述支撑架的下方的左右两侧均转动连接有一个驱动件，所述驱动件的另一端与转轴固定连接，所述转轴与机架转动连接，右侧的两个转轴还与分别转运电机的两个输出轴固定连接。

优选的，所述定位压紧装置包括支撑管、铰接块、套管以及支撑块，所述支撑管的前端固定连接有压盘，所述压盘与平移板转动连接，所述支撑管的外侧等距设有四个支撑块，所述支撑块的内侧铰接有两个不交叉的支撑杆，其中一个支撑杆与前铰接块铰接，另一个支撑杆与套管铰接，所述铰接块与支撑管固定连接，所述套管与支撑管滑动连接，所述套管与铰接块之间的支撑管上套设有弹簧，所述套管的底部的周壁开设有气口，所述气密性检测设备通过支撑管、套管以及气口给压力罐内部充气加压。

优选的，所述平移装置包括平移板，所述平移板通过滑杆与机架滑动连接，所述机架上设有直线模组，所述直线模组的滑台与平移板固定连接。

优选的，所述压盘的内侧设有橡胶垫，所述套管的右端设有压块，所述压块上也设有橡胶垫。

本发明的优点在于：

本发明在原有的焊接定位的功能基础上集成了自动上下料以及方便检测气密性的功能，使得压力罐的焊接工作更加的方便快捷；

且每次都可对多个压力罐进行辅助定位的工作，有利于大批量压力罐焊接工作的开展；

压紧定位装置中的支撑管以及压盘等部件向上罐体运动时，一方面可以将上罐体推动到焊接位置，并将其与下罐体对接，另一方面套管与下罐体的内底部接触相抵，将下罐体压紧在转盘上，套管与前铰接块的距离缩短，支撑块自动展开，对上罐体与下罐体进行定位，保证焊接时两个罐体的位置准确，此外压盘对罐口进行压紧密封，配合支撑管的中空结构，可以将气密性检测设备与支撑管的管口连接，从而对压力罐内部进行充气加压检测其气密性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为隐藏部分平移装置后的结构示意图；

图4为机架上的部分结构示意图；

图5为转运装置以及支撑组件的侧视图；

图6为机架背面部分旋转机构的示意图；

图7为定位压紧装置工作状态时的剖视图；

图8为定位压紧装置的结构示意图。

图中：1-机架，11-上料滑道，12-下料滑道，111-隔板，112-阻挡块；

2-旋转机构，21-旋转电机，22-传动齿轮，23-从动齿轮，24-主动齿轮；

3-转运装置，31-支撑架，311-承托块，32-转运电机，33-驱动件，34-转轴；

4-定位压紧装置，41-支撑管，42-铰接块，43-套管，431-气口，44-支撑块，45-压盘，46-支撑杆，47-弹簧，48-压块，51-上罐体，52-下罐体；

6-转盘，7-平移装置，71-平移板，72-直线模组，73-滑杆，8-滚轮组，9-橡胶垫。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图8所示，一种低温压力罐的加工设备，包括气密性检测设备，包括机架1、旋转机构2、转运装置3、定位压紧装置4；

机架1内放置有若干对上罐体51以及下罐体52，上罐体51以及下罐体52的下方均设有一个支撑组件；

转运装置3设于支撑组件的下方，用于将上罐体51以及下罐体52承托起来并从一个支撑组件上转移到另一个支撑组件上；

机架1的后侧壁转动连接有若干等距的转盘6，旋转机构2设于后侧壁的背面，用于驱动转盘6旋转；

机架1的前侧壁上滑动连接有若干定位压紧装置4，定位压紧装置4通过平移装置7移动至最后端时，将上罐体51以及下罐体52压紧在转盘6上，并对上罐体51的罐口进行密封，且其部分结构伸入上罐体51与下罐体52的内部，对二者实现同心定位；

气密性检测设备通过伸入压力罐内部的定位压紧装置4对压力罐内部进行充气加压，实现检测。

在本实施例中，上罐体51以及下罐体52合在一起构成一个压力罐，支撑组件由一对前后并排布置的滚轮组8构成，滚轮组8设于机架1上；机架1的右侧设有上料滑道11，且其左侧设有下料滑道12，上料滑道11与下料滑道12均是右高左低的状态，上料滑道11的中间设有隔板111，隔板111将上料滑道11分割成存放上罐体51的前存放区以及存放下罐体52的后存放区，上料滑道11的左侧设有阻挡块112。

在本实施例中，旋转机构2包括旋转电机21、传动齿轮22以及从动齿轮23，转盘6上固定连接有从动齿轮23，相邻从动齿轮23之间设有与机架1转动连接的传动齿轮22，旋转电机21与机架1固定连接，旋转电机21的输出轴固定连接有主动齿轮24，主动齿轮24与传动齿轮22啮合。

在本实施例中，转运装置3包括支撑架31以及转运电机32，上罐体51以及下罐体52的下方均设有一个支撑架31，支撑架31位于同一个支撑组件的两个滚轮组8之间，支撑架31上设有若干V形的承托块311，支撑架31的下方的左右两侧均转动连接有一个驱动件33，驱动件33的另一端与转轴34固定连接，转轴34与机架1转动连接，右侧的两个转轴34还与分别转运电机32的两个输出轴固定连接，转运电机32具有前后两个输出轴。

在本实施例中，定位压紧装置4包括支撑管41、铰接块42、套管43以及支撑块44，支撑管41的前端固定连接有压盘45，压盘45与平移板71转动连接，支撑管41的外侧等距设有四个支撑块44，支撑块44的内侧铰接有两个不交叉的支撑杆46，其中一个支撑杆46与前铰接块42铰接，另一个支撑杆46与套管43铰接，铰接块42与支撑管41固定连接，套管43与支撑管41滑动连接，套管43与铰接块42之间的支撑管41上套设有弹簧47，套管43的底部的周壁开设有气口431，气密性检测设备通过支撑管41、套管43以及气口431给压力罐内部充气加压，然后检测气压的变化，判断焊接后的压力罐气密性。

在本实施例中，平移装置7包括平移板71，平移板71通过滑杆73与机架1滑动连接，机架1上设有直线模组72，直线模组72的滑台与平移板71固定连接。

在本实施例中，压盘45的内侧设有橡胶垫9，橡胶垫9一方面具有防滑增加摩擦力的作用，一方面具有密封的作用，套管43的右端设有压块48，压块上也设有橡胶垫9。

工作过程及其原理：

将上罐体51与下罐体52分别放置在上料滑道11上的前存放区以及后存放区内，阻挡块112可以挡住压力罐的两个部件，使得待焊接的压力罐部件在未焊接前可以提留在上料滑道11上。

当需要焊接时，转运电机32启动通过转轴34旋转，使得驱动件33逆时针旋转一圈，两个驱动件33旋转，带动支撑架31保持水平状态做逆时针地旋转运动，最右侧的两个承托块311将带焊接的上罐体51与下罐体52从上料滑道11上转运到其左侧的支撑组件上，从而将第一个上罐体51与下罐体52放置到最右侧的支撑组件上，当阻挡块112右侧的上罐体51与下罐体52被转运走时，就会有新的上罐体51与下罐体52沿着上料滑道11滑落至该处，等待下次转运。

之后支撑架31每旋转一圈，压力罐部件就会转运到下一个支撑组件上，重新若干圈后，即可将对应数量的压力罐部件放置到所有的支撑组件上。

随后直线模组72启动，将平移板71向后移动，即将其向转盘6方向移动，支撑管41通过罐口依次伸入到上罐体51以及下罐体52内，当套管43底部的压块与下罐体52的内底部接触时，无法继续平移，但是压盘45和支撑管41依然可以向后移动，压盘45与罐口接触，向后推动上罐体51，使得上罐体51靠近下罐体52，与此同时，套管43与前铰接块42的距离缩短，弹簧47被压缩，压块将下罐体52压紧在转盘6上。

两个支撑杆46的夹角由大变小，四个支撑块44在支撑杆46的作用下向外打开，最终在两个罐体的对接处与上罐体51以及下罐体52的内壁接触，并将上罐体51与下罐体52校正到同心的状态，此时的压盘45与罐口压紧，对罐口实现密封。

之后启动旋转电机21，旋转电机21通过主动齿轮24带动从动齿轮23旋转，相邻两个从动齿轮23通过传动齿轮22传动，最终使得若干个从动齿轮23同步旋转，转盘6得以在机架1上实现旋，转盘6旋转，使得与其压紧的下罐体52旋转，下罐体52旋转带动定位压紧装置4以及上罐体51一同旋转，在上罐体51与下罐体52旋转的过程中，即可用多个焊枪同时对多个已经被定位在一起的上罐体51以及下罐体52焊接到一起。

焊接完毕，气密性检测设备通过支撑管41、套管43以及气口431给压力罐内部充气加压，然后检测气压的变化，判断焊接后的压力罐气密性，气密性检测设备图中未画出。

气密性判断结束，平移板71向前移动逐渐复位，支撑管41也从压力罐的内部逐渐抽出，抽出的过程中前铰接块42与套管43在弹簧47的作用下间距变大复位，四个支撑块44向内收缩靠近，逐渐复位，最后从罐口全部脱离而出。

转运电机32重新启动，支撑架31旋转，承托块311使得新的上罐体51以及下罐体52进入焊接位置，而焊接完成的压力罐可在承托块311的转运作用下，依次从焊接位上撤离下来，并转运到下料滑道12滑走，实现下料。

相较于以往的辅助定位装置，本发明可同时对多个上罐体51以及下罐体52进行定位固定，且固定过程中无需人为装夹，上料以及下料也均可通过转运装置3来实现，极大程度的提高了压力罐焊接工作的自动化程度，减少了加工周期。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (7)

1.一种低温压力罐的加工设备，包括气密性检测设备，其特征在于，包括机架(1)、旋转机构(2)、转运装置(3)、定位压紧装置(4)；

所述机架(1)内放置有若干对上罐体(51)以及下罐体(52)，所述上罐体(51)以及下罐体(52)的下方均设有一个支撑组件；

所述转运装置(3)设于支撑组件的下方，用于将上罐体(51)以及下罐体(52)承托起来并从一个支撑组件上转移到另一个支撑组件上；

所述机架(1)的后侧壁转动连接有若干等距的转盘(6)，所述旋转机构(2)设于后侧壁的背面，用于驱动转盘(6)旋转；

所述机架(1)的前侧壁上滑动连接有若干定位压紧装置(4)，所述定位压紧装置(4)通过平移装置(7)移动至最后端时，将上罐体(51)以及下罐体(52)压紧在转盘(6)上，并对上罐体(51)的罐口进行密封，且其部分结构伸入上罐体(51)与下罐体(52)的内部，对二者实现同心定位；

所述气密性检测设备通过伸入压力罐内部的定位压紧装置(4)对压力罐内部进行充气加压，实现检测。

2.根据权利要求1所述的一种低温压力罐的加工设备，其特征在于，所述上罐体(51)以及下罐体(52)合在一起构成一个压力罐，所述支撑组件由一对前后并排布置的滚轮组(8)构成，所述滚轮组(8)设于机架(1)上；所述机架(1)的右侧设有上料滑道(11)，且其左侧设有下料滑道(12)，所述上料滑道(11)的中间设有隔板(111)，所述隔板(111)将上料滑道(11)分割成存放上罐体(51)的前存放区以及存放下罐体(52)的后存放区，所述上料滑道(11)的左侧设有阻挡块(112)。

3.根据权利要求1所述的一种低温压力罐的加工设备，其特征在于，所述旋转机构(2)包括旋转电机(21)、传动齿轮(22)以及从动齿轮(23)，所述转盘(6)上固定连接有从动齿轮(23)，相邻从动齿轮(23)之间设有与机架(1)转动连接的传动齿轮(22)，所述旋转电机(21)与机架(1)固定连接，所述旋转电机(21)的输出轴固定连接有主动齿轮(24)，所述主动齿轮(24)与传动齿轮(22)啮合。

4.根据权利要求2所述的一种低温压力罐的加工设备，其特征在于，所述转运装置(3)包括支撑架(31)以及转运电机(32)，所述上罐体(51)以及下罐体(52)的下方均设有一个支撑架(31)，所述支撑架(31)位于同一个支撑组件的两个滚轮组(8)之间，所述支撑架(31)上设有若干V形的承托块(311)，所述支撑架(31)的下方的左右两侧均转动连接有一个驱动件(33)，所述驱动件(33)的另一端与转轴(34)固定连接，所述转轴(34)与机架(1)转动连接，右侧的两个转轴(34)还与分别转运电机(32)的两个输出轴固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种低温压力罐的加工设备，其特征在于，所述平移装置(7)包括平移板(71)，所述平移板(71)通过滑杆(73)与机架(1)滑动连接，所述机架(1)上设有直线模组(72)，所述直线模组(72)的滑台与平移板(71)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种低温压力罐的加工设备，其特征在于，所述定位压紧装置(4)包括支撑管(41)、铰接块(42)、套管(43)以及支撑块(44)，所述支撑管(41)的前端固定连接有压盘(45)，所述压盘(45)与平移板(71)转动连接，所述支撑管(41)的外侧等距设有四个支撑块(44)，所述支撑块(44)的内侧铰接有两个不交叉的支撑杆(46)，其中一个支撑杆(46)与前铰接块(42)铰接，另一个支撑杆(46)与套管(43)铰接，所述铰接块(42)与支撑管(41)固定连接，所述套管(43)与支撑管(41)滑动连接，所述套管(43)与铰接块(42)之间的支撑管(41)上套设有弹簧(47)，所述套管(43)的底部的周壁开设有气口(431)，所述气密性检测设备通过支撑管(41)、套管(43)以及气口(431)给压力罐内部充气加压。

7.根据权利要求6所述的一种低温压力罐的加工设备，其特征在于，所述压盘(45)的内侧设有橡胶垫(9)，所述套管(43)的右端设有压块(48)，所述压块上也设有橡胶垫(9)。

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