CN116652514A - 一种分段式卷筒法兰焊接变位机 - Google Patents

Abstract

一种分段式卷筒法兰焊接变位机，包含双立柱门架、横梁、回转升降机构和装卡平台；所述双立柱门架的两个立柱内均设有升降槽，且两升降槽的竖向槽口相对应，两升降槽内均设有一回转升降机构，两回转升降机构分别与横梁的一端对应固定连接，横梁中部设有用于装夹多段卷筒法兰的装卡平台；本变位机能够提高分段式卷筒法兰焊接效率。

Description

一种分段式卷筒法兰焊接变位机

技术领域

本发明涉及机加工设备技术领域，尤其是涉及一种分段式卷筒法兰焊接变位机。

背景技术

公知的，法兰，又叫法兰凸缘盘或突缘，法兰是轴与轴之间相互连接的零件，用于管端之间的连接；也有用在设备进出口上的法兰，用于两个设备之间的连接，如卷筒法兰；

而卷筒法兰一般是采用分段的方式下料，该下料方式虽然具有节约钢材、降低成本的效果，但是后续使用时还需要将多段的卷筒法兰焊接成整体，其中焊接是分段式卷筒法兰制备中的重要一环，焊接的质量和作业效率会直接影响卷筒法兰的产品质量和生产成本；

另外，进行卷筒法兰的焊接时，需用到许多专用设备，其中包括用于夹取卷筒法兰并带动其翻转变化的变位机，由于传统的法兰壁较薄，且变位机由于夹持范围小，受力集中，因此容易造成卷筒法兰的边缘部位受损，进而导致工件报废；

中国专利（CN202123328544.5）公开了一种加工薄法兰的扇形卡爪，虽然该卡爪中的夹爪可沿着滑槽滑移，夹持部与夹爪之间为可拆卸式连接，从而该卡爪能够适应多种规格的薄壁法兰工件，提高了传统技术的普适性；另外，该卡爪中的夹爪与夹持部之间卡接固定，只需用手按压卡块即可完成夹持部的更换，更换过程非常方便，有助于提高加工效率；但是该卡爪却无法对卷筒法兰进行翻转，从而影响分段式卷筒法兰的顺利制备；

因此，综上所述，目前市场上需要一种能够提高分段式卷筒法兰焊接效率的变位机。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种分段式卷筒法兰焊接变位机。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种分段式卷筒法兰焊接变位机，包含双立柱门架、横梁、回转升降机构和装卡平台；所述双立柱门架的两个立柱内均设有升降槽，且两升降槽的竖向槽口相对应，两升降槽内均设有一回转升降机构，两回转升降机构分别与横梁的一端对应固定连接，横梁中部设有用于装夹多段卷筒法兰的装卡平台。

优选的，所述回转升降机构包含升降电机、升降块、换位板和旋转电机，其中升降电机安装在双立柱门架的对应立柱顶部，升降电机的伸缩端与升降块的顶部对应连接，升降块配合安装在升降槽内；所述升降块内设有转轴，转轴的一端与旋转电机对应驱动连接，转轴的另一端与换位板连接，换位板与横梁的对应端固定连接。

优选的，所述横梁端部的两侧分别通过一加强梁与对应换位板固定连接。

优选的，所述装卡平台包含支撑底座、装配板、焊缝定位紧固机构和内环定位机构；其中支撑底座安装在横梁上，装配板对应安装在支撑底座上；所述装配板由多块扇板构成，每块扇板的板面对应放置一段卷筒法兰，且每块扇板的板面设有用于配合顶住卷筒法兰内侧面的内环定位机构；所述焊缝定位紧固机构能够将相邻两块装配板的焊缝处对应拼接固定，且焊缝定位紧固机构间隔两块扇板设置。

优选的，所述支撑底座的顶部中心设有凹槽，凹槽的内侧面顶部环绕设有多个卡槽，所述扇板的底部均设有能够与卡槽间隙配合的卡条。

优选的，所述扇板的板面设有长条槽，且长条槽的延长线与扇板的圆心对应相交，所述内环定位机构包含中心柱和定位块，其中中心柱安装在长条槽内，中心柱的尾端套设有定位块；所述定位块顶部高于长条槽，定位块的底部位于长条槽内，定位块顶部的头端面与卷筒法兰内的侧面对应抵触，定位块的顶部面设有伸入定位块内且与中心柱对应抵触的定位螺栓。

优选的，所述定位块的头端面设为弧形。

优选的，所述焊缝定位紧固机构包含导杆、支撑座、压紧条、压紧螺栓和压紧板，其中导杆的一端与支撑底座的外侧面对应连接，支撑座套设在导杆上，支撑座的顶部面设有两根L形压紧条，两压紧条的短边安装在支撑座的尾端，且两压紧条位于相邻两扇板之间，两压紧条的长边分别与对应卷筒法兰的顶部面对应抵触；所述压紧螺栓设为两个，两压紧螺栓分别穿过对应压紧条的长边末端后与压紧板对应螺纹连接，压紧板与相邻两扇板的底部面对应抵触。

一种分段式卷筒焊接方法为：

1）通过回转升降机构让横梁及装卡平台位于低位，且处于水平状态；

2）将装配板对应安装在支撑底座上，然后将卷筒法兰放置在装配板的边缘处，且多段卷筒法兰处于拼接状态；

3）调整多个扇板上内环定位机构中定位块的位置，使多个定位块均与对应卷筒法兰的内侧面对应抵触；

4）调整焊缝定位紧固机构上支撑座的位置，让卷筒法兰的外侧面对应位于压紧条与支撑座构成的U形槽内，然后调整压紧螺栓与压紧板的距离，让压紧条能够对卷筒法兰实现固定；

5）通过回转升降机构让横梁及装卡平台上升，并且根据需要转动到合适角度，最后焊枪对处于相邻两焊缝定位紧固机构之间，对齐的两段卷筒法兰的焊缝进行焊接；

6）解除焊缝定位紧固机构，然后将焊缝定位紧固机构对卷筒法兰焊接过的位置进行定位紧固，最后对剩余的焊缝进行焊接，最终得到完整的卷筒法兰。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明公开的一种分段式卷筒法兰焊接变位机，通过装卡平台能够对多段式卷筒法兰进行有效且固定的装夹，保证卷筒法兰的焊接部分对齐，从而有利于后续对卷筒法兰的焊接操作，提高焊接效率和质量；

另外，通过回转升降机构能够带动装卡平台以及卷筒法兰一同上升、下降或者旋转，将卷筒法兰调整到合适的高度及角度，同样有利于对分段式卷筒法兰的焊接，提高其焊接效率。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为回转升降机构的结构示意图；

图3为装卡平台的结构示意图；

图4为焊缝定位紧固机构的结构示意图。

图中：1、双立柱门架；101、升降槽；2、回转升降机构；201、升降电机；202、升降块；203、旋转电机；204、换位板（204）；205、加强梁；3、横梁；4、装卡平台；401、支撑底座；402、装配板；403、内环定位机构；4031、中心柱；4032、定位块；4033、定位螺栓；404、焊缝定位紧固机构；4041、导杆；4042、支撑座；4043、压紧条；4044、压紧螺栓；4045、压紧板；5、卷筒法兰。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行说明，在描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系，仅是与本发明的附图对应，为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位：

结合附图1-4所述的一种分段式卷筒法兰焊接变位机，包含双立柱门架1、横梁3、回转升降机构2和装卡平台4；所述双立柱门架1的两个立柱内均设有升降槽101，且两升降槽101的竖向槽口相对应，两升降槽101内均设有一回转升降机构2，两回转升降机构2分别与横梁3的一端对应固定连接，横梁3中部设有用于装夹多段卷筒法兰5的装卡平台4，通过装卡平台4能够对多段式卷筒法兰5进行有效且固定的装夹，保证卷筒法兰5的焊接部分对齐，从而有利于后续对卷筒法兰5的焊接操作，提高焊接效率和质量；另外，通过回转升降机构2能够带动装卡平台4以及卷筒法兰5一同上升、下降或者旋转，将卷筒法兰5调整到合适的高度及角度，同样有利于对分段式卷筒法兰5的焊接，提高其焊接效率；

此外，所述回转升降机构2包含升降电机201、升降块202、换位板204和旋转电机203，其中升降电机201安装在双立柱门架1的对应立柱顶部，升降电机201的伸缩端与升降块202的顶部对应连接，升降块202配合安装在升降槽101内，通过两个回转升降机构2的升降电机201同时带动升降块202沿升降槽101移动，从而带动换位板204即横梁3移动，实现对装卡平台4的升降操作；所述升降块202内设有转轴，转轴的一端与旋转电机203对应驱动连接，转轴的另一端与换位板204连接，换位板204与横梁3的对应端固定连接，由于转轴的转动与升降块202的升降移动并不冲突，故旋转电机203通过转轴带动换位板204转动时，不会影响和干扰升降块202的升降动作，使得升降和回转动作相互独立，同时，两个回转升降机构2的旋转电机203同时带动相应换位板204转动，即可对横梁3以及装卡平台4进行驱动转动，特别的，所述横梁3端部的两侧分别通过一加强梁205与对应换位板204固定连接，从而提高横梁3与换位板204之间的连接强度；

根据需要，所述装卡平台4包含支撑底座401、装配板402、焊缝定位紧固机构404和内环定位机构403；其中支撑底座401安装在横梁3上，装配板402对应安装在支撑底座401上；所述装配板402由多块扇板构成，每块扇板的板面对应放置一段卷筒法兰5，且每块扇板的板面均设有用于配合顶住卷筒法兰5内侧面的内环定位机构403；所述焊缝定位紧固机构404能够将相邻两块装配板402的焊缝处对应拼接固定，且焊缝定位紧固机构404间隔两块扇板设置，通过焊缝定位紧固机构404能够将相邻的两段卷筒法兰5固定连接成一体，然后根据多个内环定位机构403与多段卷筒法兰5的内侧面一一对应抵触，使得多段卷筒法兰5的弧心能够同轴，如此一来，既能够保证位于装配板402上的卷筒法兰5位置固定，又能够保证多段卷筒法兰5的同心度，提高后续的焊接质量，此外，所述支撑底座401的顶部中心设有凹槽，凹槽的内侧面顶部环绕设有多个卡槽，所述扇板的底部均设有能够与卡槽间隙配合的卡条，由于装配板402直径较大，在不需要焊接操作时，采用卡合的方式能够有利于装配板402的拆装；

根据需要，所述扇板的板面设有长条槽，且长条槽的延长线与扇板的圆心对应相交，所述内环定位机构403包含中心柱4031和定位块4032，其中中心柱4031安装在长条槽内，中心柱4031的尾端套设有定位块4032，定位块4032顶部高于长条槽，定位块4032的底部位于长条槽内，定位块4032顶部的头端面与卷筒法兰5内的侧面对应抵触，定位块4032的顶部面设有伸入定位块4032内且与中心柱4031对应抵触的定位螺栓4033，由于卷筒法兰5为空心圆环状，而装配板402为圆形，同时中心柱4031与装配板402中扇板的圆心相交，因此，当调整某段卷筒法兰5与对应定位块4032的头端面对应配合后，即能够确定该段卷筒法兰5与装配板402同心，即确定该段卷筒法兰5位于整体卷筒法兰5的圆心；另外，当遇到不同直径的卷筒法兰5时，通过上拧定位螺栓4033，即松动了定位块4032与中心柱4031之间的连接状态，就能够调整定位块4032在中心柱4031上的位置，使得定位块4032能够对不同的卷筒法兰5进行定心操作，特别的，所述定位块4032的头端面设为弧形，该弧面与卷筒法兰5的内侧面对应配合，使得定位块4032在配合定位时更加准确；

根据需要，所述焊缝定位紧固机构404包含导杆4041、支撑座4042、压紧条4043、压紧螺栓4044和压紧板4045，其中导杆4041的一端与支撑底座401的外侧面对应连接，支撑座4042套设在导杆4041上，支撑座4042的顶部面设有两根L形压紧条4043，两压紧条4043的短边安装在支撑座4042的尾端，且两压紧条4043位于相邻两扇板之间，两压紧条4043的长边分别与对应卷筒法兰5的顶部面对应抵触；所述压紧螺栓4044设为两个，两压紧螺栓4044分别穿过对应压紧条4043的长边末端后与压紧板4045对应螺纹连接，压紧板4045与相邻两扇板的底部面对应抵触，其中压紧条4043与支撑座4042之间对应构成有U形空间，装配板402的扇板和卷筒法兰5均能够进入该 U形空间内，并与压紧条4043的短边相抵触，而后再由压紧螺栓4044与压紧板4045对应螺纹紧固连接，使得压紧条4043、压紧板4045和支撑座4042将相邻两段卷筒法兰5的边缘以及相应装配板402对应紧固住，使得他们的位置得到固定；需要注意的是，通过两根压紧条4043能够分别压住一段卷筒法兰5的一个侧边，从而使得焊缝定位紧固机构404将相邻的两段卷筒法兰5对应拼接固定成为一组，而由于多个焊缝定位紧固机构404均安装在支撑底座401的侧面，因此多组卷筒法兰5即可拼接构成一个完整的卷筒法兰5，然后利用焊枪对没有被焊缝定位紧固机构404固定的焊缝处进行焊接，即可完成对多段式卷筒法兰5的焊接操作；

需要注意的是，当装配板上放置不同直径规格的多段式卷筒法兰时，根据当前放置的卷筒法兰直径，对应调整内环定位机构上定位块的位置，以及焊缝定位紧固机构上支撑座的位置，即可使本装卡平台能够适应不同直径规格的多段式卷筒法兰的焊接操作，并且定位和装卡过程都简单快捷。

另外，一种分段式卷筒焊接方法为：

1）通过回转升降机构2让横梁3及装卡平台4位于低位，且处于水平状态，此时方便装配板402、卷筒法兰5以及焊缝定位紧固机构404的安装；

2）将装配板402对应安装在支撑底座401上，然后将卷筒法兰5放置在装配板402的边缘处，且多段卷筒法兰5处于拼接状态，此时仅是将多段卷筒法兰5初步拼接成完整的样子；

3）调整多个扇板上内环定位机构403中定位块4032的位置，使多个定位块4032均与对应卷筒法兰5的内侧面对应抵触，该步骤用于使分段式卷筒法兰5的弧心同轴，保证焊接时的准确性；

4）调整焊缝定位紧固机构404上支撑座4042的位置，让卷筒法兰5的外侧面对应位于压紧条4043与支撑座4042构成的U形槽内，然后调整压紧螺栓4044与压紧板4045的距离，让压紧条4043能够对卷筒法兰5实现固定，卷筒法兰5的位置固定后，能够避免在焊接过程中焊缝出现偏移而导致卷筒法兰5的成品质量下降；

5）通过回转升降机构2让横梁3及装卡平台4上升，并且根据需要转动到合适角度，最后焊枪对处于相邻两焊缝定位紧固机构404之间，对齐的两段卷筒法兰5的焊缝进行焊接；

6）解除焊缝定位紧固机构404，然后将焊缝定位紧固机构404对卷筒法兰5焊接过的位置进行定位紧固，最后对剩余的焊缝进行焊接，最终得到完整的卷筒法兰5。

本发明未详述部分为现有技术，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种分段式卷筒法兰焊接变位机，其特征是：包含双立柱门架（1）、横梁（3）、回转升降机构（2）和装卡平台（4）；所述双立柱门架（1）的两个立柱内均设有升降槽（101），且两升降槽（101）的竖向槽口相对应，两升降槽（101）内均设有一回转升降机构（2），两回转升降机构（2）分别与横梁（3）的一端对应固定连接，横梁（3）中部设有用于装夹多段卷筒法兰（5）的装卡平台（4）。

2.如权利要求1所述的分段式卷筒法兰焊接变位机，其特征是：所述回转升降机构（2）包含升降电机（201）、升降块（202）、换位板（204）和旋转电机（203），其中升降电机（201）安装在双立柱门架（1）的对应立柱顶部，升降电机（201）的伸缩端与升降块（202）的顶部对应连接，升降块（202）配合安装在升降槽（101）内；所述升降块（202）内设有转轴，转轴的一端与旋转电机（203）对应驱动连接，转轴的另一端与换位板（204）连接，换位板（204）与横梁（3）的对应端固定连接。

3.如权利要求2所述的分段式卷筒法兰焊接变位机，其特征是：所述横梁（3）端部的两侧分别通过一加强梁（205）与对应换位板（204）固定连接。

4.如权利要求1所述的分段式卷筒法兰焊接变位机，其特征是：所述装卡平台（4）包含支撑底座（401）、装配板（402）、焊缝定位紧固机构（404）和内环定位机构（403）；其中支撑底座（401）安装在横梁（3）上，装配板（402）对应安装在支撑底座（401）上；所述装配板（402）由多块扇板构成，每块扇板的板面对应放置一段卷筒法兰（5），且每块扇板的板面设有用于配合顶住卷筒法兰（5）内侧面的内环定位机构（403）；所述焊缝定位紧固机构（404）能够将相邻两块装配板（402）的焊缝处对应拼接固定，且焊缝定位紧固机构（404）间隔两块扇板设置。

5.如权利要求4所述的分段式卷筒法兰焊接变位机，其特征是：所述支撑底座（401）的顶部中心设有凹槽，凹槽的内侧面顶部环绕设有多个卡槽，所述扇板的底部均设有能够与卡槽间隙配合的卡条。

6.如权利要求4所述的分段式卷筒法兰焊接变位机，其特征是：所述扇板的板面设有长条槽，且长条槽的延长线与扇板的圆心对应相交，所述内环定位机构（403）包含中心柱（4031）和定位块（4032），其中中心柱（4031）安装在长条槽内，中心柱（4031）的尾端套设有定位块（4032）；所述定位块（4032）顶部高于长条槽，定位块（4032）的底部位于长条槽内，定位块（4032）顶部的头端面与卷筒法兰（5）内的侧面对应抵触，定位块（4032）的顶部面设有伸入定位块（4032）内且与中心柱（4031）对应抵触的定位螺栓（4033）。

7.如权利要求6所述的分段式卷筒法兰焊接变位机，其特征是：所述定位块（4032）的头端面设为弧形。

8.如权利要求4所述的分段式卷筒法兰焊接变位机，其特征是：所述焊缝定位紧固机构（404）包含导杆（4041）、支撑座（4042）、压紧条（4043）、压紧螺栓（4044）和压紧板（4045），其中导杆（4041）的一端与支撑底座（401）的外侧面对应连接，支撑座（4042）套设在导杆（4041）上，支撑座（4042）的顶部面设有两根L形压紧条（4043），两压紧条（4043）的短边安装在支撑座（4042）的尾端，且两压紧条（4043）位于相邻两扇板之间，两压紧条（4043）的长边分别与对应卷筒法兰（5）的顶部面对应抵触；所述压紧螺栓（4044）设为两个，两压紧螺栓（4044）分别穿过对应压紧条（4043）的长边末端后与压紧板（4045）对应螺纹连接，压紧板（4045）与相邻两扇板的底部面对应抵触。

9.如权利要求1-8所述的分段式卷筒法兰焊接变位机，其特征是：该变位机进行分段式卷筒焊接的方法为：

1）通过回转升降机构（2）让横梁（3）及装卡平台（4）位于低位，且处于水平状态；

2）将装配板（402）对应安装在支撑底座（401）上，然后将卷筒法兰（5）放置在装配板（402）的边缘处，且多段卷筒法兰（5）处于拼接状态；

3）调整多个扇板上内环定位机构（403）中定位块（4032）的位置，使多个定位块（4032）均与对应卷筒法兰（5）的内侧面对应抵触；

4）调整焊缝定位紧固机构（404）上支撑座（4042）的位置，让卷筒法兰（5）的外侧面对应位于压紧条（4043）与支撑座（4042）构成的U形槽内，然后调整压紧螺栓（4044）与压紧板（4045）的距离，让压紧条（4043）能够对卷筒法兰（5）实现固定；

5）通过回转升降机构（2）让横梁（3）及装卡平台（4）上升，并且根据需要转动到合适角度，最后焊枪对处于相邻两焊缝定位紧固机构（404）之间，对齐的两段卷筒法兰（5）的焊缝进行焊接；

6）解除焊缝定位紧固机构（404），然后将焊缝定位紧固机构（404）对卷筒法兰（5）焊接过的位置进行定位紧固，最后对剩余的焊缝进行焊接，最终得到完整的卷筒法兰（5）。