CN115041782A - 一种筒体环焊缝多把枪气保焊自动焊接装置及焊接方法 - Google Patents

Abstract

一种筒体环焊缝多把枪气保焊自动焊接装置及焊接方法，包括多个间隔的移动升降旋转驱动装置，其沿着地面上的导轨行走，并运送旋转筒体，位于移动升降旋转驱动装置一旁的地面上固定有底架，底架的前端安装有与底架垂直的支架，支架的顶面安装顶架，顶架与地面平行；还包括水平支撑的悬臂滑台，悬臂滑台上配合安装有多组全自动焊枪组件，每组全自动焊枪组件的输出端与筒体内部所需焊接的加强圈位置对应。能够免除焊接过程中操作人员时时手动调整焊枪位置操作及焊接中手动清枪劳动，具有操作方便，自动化程度及高，效率高，场地占用少，能够很好的保证加强圈焊接质量稳定性和一致性，为实现后续自动化生产提供保障。

Description

一种筒体环焊缝多把枪气保焊自动焊接装置及焊接方法

技术领域

本发明涉及筒类部件环焊设备技术领域，尤其是一种筒体环焊缝多把枪气保焊自动焊接装置及焊接方法。

背景技术

筒体类部件，尤其是尺寸较大的薄壁筒体类部件，在加工生产过程中通常需要在内部安装内置加强圈，内置加强圈可以有效的保证筒体的强度和稳定性，从而有效防止筒体外压失稳，增强筒体抗压能力。

目前，现有技术中筒体的加强圈通常采用两把焊枪的半自动装置专机生产，两把焊枪的半自动装置在焊接过程中需要人工时时检测焊枪与焊缝之间的相对位置，边焊接边手工调整焊枪焊接位置，焊接过程中还需要人工进行清枪，这种焊接方式工人操作复杂，难度大，工作量大，无法实现多焊枪焊接，而且焊接时间长，焊接效率低。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种筒体环焊缝多把枪气保焊自动焊接装置及焊接方法，从而能够免除焊接过程中操作人员时时手动调整焊枪位置操作及焊接中手动清枪劳动，具有操作方便，自动化程度及高，效率高，场地占用少，能够很好的保证加强圈焊接质量稳定性和一致性，为实现后续自动化生产提供保障。

本发明所采用的技术方案如下：

一种筒体环焊缝多把枪气保焊自动焊接装置，包括支撑在地面上的多个间隔的移动升降旋转驱动装置，多个移动升降旋转驱动装置沿着地面上的导轨行走，并运送旋转筒体，位于移动升降旋转驱动装置一旁的地面上固定有底架，所述底架的前端安装有与底架垂直的支架，所述支架的顶面安装顶架，顶架与地面平行；还包括水平支撑的悬臂滑台，所述悬臂滑台上配合安装有多组全自动焊枪组件，每组全自动焊枪组件沿着悬臂滑台行走，每组全自动焊枪组件的输出端与筒体内部所需焊接的加强圈位置对应。

其进一步技术方案在于：

所述悬臂滑台的截面呈“凸”字型结构。

所述悬臂滑台的两端分别设置有滑轨，供全自动焊枪组件行走。

所述悬臂滑台的两侧分别安装有钢丝绳，单个钢丝绳的安装结构为：所述悬臂滑台的两端安装有一号滑轮，顶架的顶面安装有二号滑轮，钢丝绳的两端分别固定在一号滑轮上，钢丝绳中间绕过二号滑轮。

所述顶架呈拱形状。

所述全自动焊枪组件的结构为：包括移动小车，所述移动小车底部安装有沿悬臂滑台行走的车轮，所述移动小车上部安装有焊丝盘，所述焊丝盘的顶面安装送丝机，所述送丝机的一端通过送丝管与焊丝盘连接，所述送丝机的另一端通过焊枪电缆连接焊枪本体，所述焊枪本体的一旁安装有跟踪系统光板、焊缝跟踪系统和焊枪监控系统，所述焊枪本体的另一旁还安装有焊枪旋转气缸，控制焊枪本体转动工作，焊枪旋转气缸安装至直线驱动单元上，直线驱动单元控制焊枪旋转气缸在竖直方向上的位置，所述直线驱动单元顶部安装滑台移动伺服电机，所述滑台移动伺服电机通过滑移机构与滑块连接，所述滑块一端固定在滑台移动平板上，滑块另一端与悬臂滑台配合连接。

所述焊丝盘的外侧通过支撑管安装有线卡子，线卡子中间穿过焊枪电缆。

位于悬臂滑台的悬臂端还安装有升降机装置所，述升降机装置的结构为：包括固定在悬臂滑台电动机，所述电动机的输出端连接螺旋升降机，所述螺旋升降机支撑在安装板上，所述螺旋升降机的顶面安装有支撑杆，所述安装板的底部平行设置有移动板，移动板与安装板之间通过导柱连接，导柱上安装有导套，所述螺旋升降机的输出端安装驱动杆，驱动杆穿过安装板后与移动板连接，控制移动板的上下动作，所述移动板的底部设置有凸起，所述地面上固定安装有限位块，所述凸起与限位块配合。

所述底架上还垂直安装有立板，所述立板上安装有多个清枪器。

一种筒体环焊缝多把枪气保焊自动焊接装置的焊接方法，包括如下操作步骤：

第一步：准备工作，根据实际筒体的尺寸和要求，选择好所需要数量的全自动焊枪组件；

第二步：所有全自动焊枪组件排布在初始位置；

第三步：将需要安装加强圈的筒体放置在移动升降旋转驱动装置上；

第四步：驱动移动升降旋转驱动装置工作，移动升降旋转驱动装置将筒体输送到工作位置；

第五步：筒体到位后，升降机装置开始工作，驱动移动板下降，将凸起与限位块顶住，此时悬臂滑台的悬臂端被固定；

第六步：驱动所有全自动焊枪组件移动到焊接工作位置，然后通过焊缝跟踪系统对焊缝进行检测进行校正，校正完成后，移动升降旋转驱动装置工作，带动筒体旋转进行焊接，焊接过程中焊缝跟踪系统时时对焊缝进行自动检测跟踪以保证焊枪相对焊缝位置准确；

第七步：一组加强圈焊缝焊接完成后，移动升降旋转驱动装置带动筒体停止转动，焊枪本体抬起；

第八步：然后重复第六、第七步依次进行下一加强圈的焊接工作；

第九步：焊接到一定的加强圈数量后，需要对每个全自动焊枪组件进行清枪喷油处理，驱动所有全自动焊枪组件移动至立板的位置，利用清枪器对全自动焊枪组件进行清枪喷油工作；

第十步：所有筒体内部的加强圈焊接完成后，升降机装置复位到初始位置，移动升降旋转驱动装置带动筒体移动到下一工序位置；

第十一步：完成一次循环。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过悬臂滑台、全自动焊枪组件、移动升降旋转驱动装置、钢丝绳等部件之间的互相配合工作，可以方便的完成对筒体类零部件内部加强圈的自动焊接工作，无需工人操作，能够免除焊接过程中操作人员时时手动调整焊枪位置操作及焊接中手动清枪劳动，具有操作方便，自动化程度及高，效率高，场地占用少，能够很好的保证加强圈焊接质量稳定性和一致性，为实现后续自动化生产提供保障。

同时本发明还具备如下优点：

(1)本发明结构布局合理，操作稳定可靠。

(2)本发明所述的全自动焊枪组件的设计可以时时对焊缝进行自动检测跟踪以保证焊枪相对焊缝位置准确，保证焊接的精度。

(3)本发明所述的全自动焊枪组件可以在悬臂滑台上任意滑动。

(4)本发明所述支架、底架可以起到较好的支撑作用。

(5)本发明所述的钢丝绳起到较好的稳固作用，筒体不会失稳。

(6)本发明所述的升降机装置具有较好的支撑作用，设置在悬臂端，保证在焊接过程中不会发生抖动的现象，保证焊接的可靠性。

(7)本发明可以有效降低加强圈焊接难度，减少人工工作量，提高焊接效率，减小变形量，并能更好保证产品质量的稳定性和一致性。

(8)本发明主要应用于筒体类大型零件上的加强圈的自动焊接工作。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中A部的局部放大图。

图3为图1中B部的局部放大图。

图4为图1中C部的局部放大图。

图5为本发明的主视图(省略移动升降旋转驱动装置和筒体)。

图6为本发明的主视图(省略画法)。

图7为本发明全自动焊抢组件的结构示意图。

图8为本发明全自动焊抢组件另一视角的结构示意图。

其中：1、一号滑轮；2、悬臂滑台；3、地面；4、顶架；5、二号滑轮；6、支架；7、底架；8、全自动焊枪组件；9、移动升降旋转驱动装置；10、钢丝绳；11、升降机装置；12、清枪器；13、立板；14、筒体；

801、送丝机；802、焊丝盘；803、焊枪电缆；804、滑台移动伺服电机；805、直线驱动单元；806、焊枪旋转气缸；807、焊枪本体；808、焊缝跟踪系统；809、跟踪系统光板；810、焊枪监控系统；811、滑块；812、滑台移动平板；813、移动小车；814、线卡子；815、送丝管；

1101、支撑杆；1102、电动机；1103、螺旋升降机；1104、导套；1105、安装板；1106、驱动杆；1107、导柱；1108、移动板；1109、限位块。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1-图8所示，本实施例的筒体环焊缝多把枪气保焊自动焊接装置，包括支撑在地面3上的多个间隔的移动升降旋转驱动装置9，多个移动升降旋转驱动装置9沿着地面3上的导轨行走，并运送旋转筒体14，位于移动升降旋转驱动装置9一旁的地面3上固定有底架7，底架7的前端安装有与底架7垂直的支架6，支架6的顶面安装顶架4，顶架4与地面3平行；还包括水平支撑的悬臂滑台2，悬臂滑台2上配合安装有多组全自动焊枪组件8，每组全自动焊枪组件8沿着悬臂滑台2行走，每组全自动焊枪组件8的输出端与筒体14内部所需焊接的加强圈位置对应。

悬臂滑台2的截面呈“凸”字型结构。

悬臂滑台2的两端分别设置有滑轨，供全自动焊枪组件8行走。

悬臂滑台2的两侧分别安装有钢丝绳10，单个钢丝绳10的安装结构为：悬臂滑台2的两端安装有一号滑轮1，顶架4的顶面安装有二号滑轮5，钢丝绳10的两端分别固定在一号滑轮1上，钢丝绳10中间绕过二号滑轮5。

顶架4呈拱形状。

全自动焊枪组件8的结构为：包括移动小车813，移动小车813底部安装有沿悬臂滑台2行走的车轮，移动小车813上部安装有焊丝盘802，焊丝盘802的顶面安装送丝机801，送丝机801的一端通过送丝管815与焊丝盘802连接，送丝机801的另一端通过焊枪电缆803连接焊枪本体807，焊枪本体807的一旁安装有跟踪系统光板809、焊缝跟踪系统808和焊枪监控系统810，焊枪本体807的另一旁还安装有焊枪旋转气缸806，控制焊枪本体807转动工作，焊枪旋转气缸806安装至直线驱动单元805上，直线驱动单元805控制焊枪旋转气缸806在竖直方向上的位置，直线驱动单元805顶部安装滑台移动伺服电机804，滑台移动伺服电机804通过滑移机构与滑块811连接，滑块811一端固定在滑台移动平板812上，滑块811另一端与悬臂滑台2配合连接。

焊丝盘802的外侧通过支撑管安装有线卡子814，线卡子814中间穿过焊枪电缆803。

位于悬臂滑台2的悬臂端还安装有升降机装置11所，述升降机装置11的结构为：包括固定在悬臂滑台2电动机1102，电动机1102的输出端连接螺旋升降机1103，螺旋升降机1103支撑在安装板1105上，螺旋升降机1103的顶面安装有支撑杆1101，安装板1105的底部平行设置有移动板1108，移动板1108与安装板1105之间通过导柱1107连接，导柱1107上安装有导套1104，螺旋升降机1103的输出端安装驱动杆1106，驱动杆1106穿过安装板1105后与移动板1108连接，控制移动板1108的上下动作，移动板1108的底部设置有凸起，地面3上固定安装有限位块1109，凸起与限位块1109配合。

底架7上还垂直安装有立板13，立板13上安装有多个清枪器12。

本实施例的筒体环焊缝多把枪气保焊自动焊接装置的焊接方法，包括如下操作步骤：

第一步：准备工作，根据实际筒体14的尺寸和要求，选择好所需要数量的全自动焊枪组件8；

第二步：所有全自动焊枪组件8排布在初始位置；

第三步：将需要安装加强圈的筒体14放置在移动升降旋转驱动装置9上；

第四步：驱动移动升降旋转驱动装置9工作，移动升降旋转驱动装置9将筒体14输送到工作位置；

第五步：筒体14到位后，升降机装置11开始工作，驱动移动板1108下降，将凸起与限位块1109顶住，此时悬臂滑台2的悬臂端被固定；

第六步：驱动所有全自动焊枪组件8移动到焊接工作位置，然后通过焊缝跟踪系统808对焊缝进行检测进行校正，校正完成后，移动升降旋转驱动装置9工作，带动筒体14旋转进行焊接，焊接过程中焊缝跟踪系统808时时对焊缝进行自动检测跟踪以保证焊枪相对焊缝位置准确；

第七步：一组加强圈焊缝焊接完成后，移动升降旋转驱动装置9带动筒体14停止转动，焊枪本体807抬起；

第八步：然后重复第六、第七步依次进行下一加强圈的焊接工作；

第九步：焊接到一定的加强圈数量后，需要对每个全自动焊枪组件8进行清枪喷油处理，驱动所有全自动焊枪组件8移动至立板13的位置，利用清枪器12对全自动焊枪组件8进行清枪喷油工作；

第十步：所有筒体14内部的加强圈焊接完成后，升降机装置11复位到初始位置，移动升降旋转驱动装置9带动筒体14移动到下一工序位置；

第十一步：完成一次循环。

本发明的具体结构和功能如下：

本发明主要包括悬臂滑台2、送丝机801、清枪器12、支架6、移动升降旋转驱动装置9、升降机装置11、系统控制柜(图中未画出)、底架7、筒体14等。

其中在通过底架7支撑安装有悬臂滑台2，悬臂滑台2上安装有多组全自动焊枪组件8，全自动焊枪组件8的个数根据实际工作和工作要求选择，本实施例采用的是七组或者八组。

全自动焊枪组件8不工作时，通过移动小车813的作用，沿着悬臂滑台2移动至一端待命，全自动焊枪组件8需要工作时，通过移动小车813将其整体移动到筒体14内部进行焊接工作。

每个全自动焊枪组件8上均安装有焊缝跟踪系统808，焊枪监控系统810，可以方便的完成对筒体14内部的加强圈的焊接工作，多组全自动焊枪组件8通过焊缝跟踪系统808对加强圈进行自动焊接，避免了需要人为操作，减少手工劳动，安全系数高，大大提高了焊接效率。

本发明总长为16m，筒体14的长度长，为了保证稳定性，升降机装置11的设计给整体焊接过程带来了极大的支撑作用，同时也有防抖的作用。

本发明所述的移动升降旋转驱动装置9主要为了运送筒体14，同时可以驱动筒体14转动。

实际工作过程中：

筒体14放到移动升降旋转驱动装置9上，移动升降旋转驱动装置9移动将筒体14输送到工作位置，到位后升降机装置11移动将悬臂滑台2悬臂端固定，全自动焊枪组件8移动到焊接工作位置，然后通过焊缝跟踪系统808对焊缝进行检测进行校正，校正完成后，移动升降旋转驱动装置9工作，带动筒体14旋转进行焊接，焊接过程中焊缝跟踪系统808时时对焊缝进行自动检测跟踪以保证焊枪相对焊缝位置准确，一组加强圈焊缝焊接完成后，移动升降旋转驱动装置9带动筒体14停止转动，焊枪本体807抬起，然后依次进行下一加强圈的焊接工作，焊接到一定的加强圈数量后，需要对每个全自动焊枪组件8进行清枪喷油处理，所有加强圈焊接完成后升降机装置11移动到初始位置，移动升降旋转驱动装置9带动筒体14移动到下一工序位置，完成一次循环。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (9)

1.一种筒体环焊缝多把枪气保焊自动焊接装置，其特征在于：包括支撑在地面(3)上的多个间隔的移动升降旋转驱动装置(9)，多个移动升降旋转驱动装置(9)沿着地面(3)上的导轨行走，并运送旋转筒体(14)，位于移动升降旋转驱动装置(9)一旁的地面(3)上固定有底架(7)，所述底架(7)的前端安装有与底架(7)垂直的支架(6)，所述支架(6)的顶面安装顶架(4)，顶架(4)与地面(3)平行；还包括水平支撑的悬臂滑台(2)，所述悬臂滑台(2)上配合安装有多组全自动焊枪组件(8)，每组全自动焊枪组件(8)沿着悬臂滑台(2)行走，每组全自动焊枪组件(8)的输出端与筒体(14)内部所需焊接的加强圈位置对应；所述悬臂滑台(2)的截面呈“凸”字型结构。

2.如权利要求1所述的一种筒体环焊缝多把枪气保焊自动焊接装置，其特征在于：所述悬臂滑台(2)的两端分别设置有滑轨，供全自动焊枪组件(8)行走。

3.如权利要求1所述的一种筒体环焊缝多把枪气保焊自动焊接装置，其特征在于：所述悬臂滑台(2)的两侧分别安装有钢丝绳(10)，单个钢丝绳(10)的安装结构为：所述悬臂滑台(2)的两端安装有一号滑轮(1)，顶架(4)的顶面安装有二号滑轮(5)，钢丝绳(10)的两端分别固定在一号滑轮(1)上，钢丝绳(10)中间绕过二号滑轮(5)。

4.如权利要求1所述的一种筒体环焊缝多把枪气保焊自动焊接装置，其特征在于：所述顶架(4)呈拱形状。

5.如权利要求1所述的一种筒体环焊缝多把枪气保焊自动焊接装置，其特征在于：所述全自动焊枪组件(8)的结构为：包括移动小车(813)，所述移动小车(813)底部安装有沿悬臂滑台(2)行走的车轮，所述移动小车(813)上部安装有焊丝盘(802)，所述焊丝盘(802)的顶面安装送丝机(801)，所述送丝机(801)的一端通过送丝管(815)与焊丝盘(802)连接，所述送丝机(801)的另一端通过焊枪电缆(803)连接焊枪本体(807)，所述焊枪本体(807)的一旁安装有跟踪系统光板(809)、焊缝跟踪系统(808)和焊枪监控系统(810)，所述焊枪本体(807)的另一旁还安装有焊枪旋转气缸(806)，控制焊枪本体(807)转动工作，焊枪旋转气缸(806)安装至直线驱动单元(805)上，直线驱动单元(805)控制焊枪旋转气缸(806)在竖直方向上的位置，所述直线驱动单元(805)顶部安装滑台移动伺服电机(804)，所述滑台移动伺服电机(804)通过滑移机构与滑块(811)连接，所述滑块(811)一端固定在滑台移动平板(812)上，滑块(811)另一端与悬臂滑台(2)配合连接。

6.如权利要求5所述的一种筒体环焊缝多把枪气保焊自动焊接装置，其特征在于：所述焊丝盘(802)的外侧通过支撑管安装有线卡子(814)，线卡子(814)中间穿过焊枪电缆(803)。

7.如权利要求1所述的一种筒体环焊缝多把枪气保焊自动焊接装置，其特征在于：位于悬臂滑台(2)的悬臂端还安装有升降机装置(11)所，述升降机装置(11)的结构为：包括固定在悬臂滑台(2)电动机(1102)，所述电动机(1102)的输出端连接螺旋升降机(1103)，所述螺旋升降机(1103)支撑在安装板(1105)上，所述螺旋升降机(1103)的顶面安装有支撑杆(1101)，所述安装板(1105)的底部平行设置有移动板(1108)，移动板(1108)与安装板(1105)之间通过导柱(1107)连接，导柱(1107)上安装有导套(1104)，所述螺旋升降机(1103)的输出端安装驱动杆(1106)，驱动杆(1106)穿过安装板(1105)后与移动板(1108)连接，控制移动板(1108)的上下动作，所述移动板(1108)的底部设置有凸起，所述地面(3)上固定安装有限位块(1109)，所述凸起与限位块(1109)配合。

8.如权利要求1所述的一种筒体环焊缝多把枪气保焊自动焊接装置，其特征在于：所述底架(7)上还垂直安装有立板(13)，所述立板(13)上安装有多个清枪器(12)。

9.一种筒体环焊缝多把枪气保焊自动焊接装置的焊接方法，其特征在于：包括如下操作步骤：

第一步：准备工作，根据实际筒体(14)的尺寸和要求，选择好所需要数量的全自动焊枪组件(8)；

第二步：所有全自动焊枪组件(8)排布在初始位置；

第三步：将需要安装加强圈的筒体(14)放置在移动升降旋转驱动装置(9)上；

第四步：驱动移动升降旋转驱动装置(9)工作，移动升降旋转驱动装置(9)将筒体(14)输送到工作位置；

第五步：筒体(14)到位后，升降机装置(11)开始工作，驱动移动板(1108)下降，将凸起与限位块(1109)顶住，此时悬臂滑台(2)的悬臂端被固定；

第六步：驱动所有全自动焊枪组件(8)移动到焊接工作位置，然后通过焊缝跟踪系统(808)对焊缝进行检测进行校正，校正完成后，移动升降旋转驱动装置(9)工作，带动筒体(14)旋转进行焊接，焊接过程中焊缝跟踪系统(808)时时对焊缝进行自动检测跟踪以保证焊枪相对焊缝位置准确；

第七步：一组加强圈焊缝焊接完成后，移动升降旋转驱动装置(9)带动筒体(14)停止转动，焊枪本体(807)抬起；

第八步：然后重复第六、第七步依次进行下一加强圈的焊接工作；

第九步：焊接到一定的加强圈数量后，需要对每个全自动焊枪组件(8)进行清枪喷油处理，驱动所有全自动焊枪组件(8)移动至立板(13)的位置，利用清枪器(12)对全自动焊枪组件(8)进行清枪喷油工作；

第十步：所有筒体(14)内部的加强圈焊接完成后，升降机装置(11)复位到初始位置，移动升降旋转驱动装置(9)带动筒体(14)移动到下一工序位置；

第十一步：完成一次循环。

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