CN116900576B - 基于罐体生产的全自动焊接系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及罐体焊接技术领域，具体涉及基于罐体生产的全自动焊接系统，辅助组件，包括固定安装在挤压板上的第一电推杆，第一电推杆的输出端处转动安装辅助杆，辅助杆上转动安装有多个调节杆，每个调节杆远离第一电推杆的一端均对称转动安装有两个支撑板，其中一个支撑板中设有加热件；定位组件；用于对罐体转动焊接进行导向定位，并对焊接完毕的焊缝进行降温。本发明在挤压板的位置设置了辅助组件，通过多组支撑板从罐体的内侧对焊缝进行支撑，并且在其中一个支撑板中设置了加热件，提高焊接质量；其次在罐体的外部设置了定位组件，通过两个定位架对罐体进行夹持，并对焊接完成处进行及时的降温，进一步提高焊接的质量和效率。

Description

基于罐体生产的全自动焊接系统

技术领域

本发明涉及罐体焊接技术领域，具体涉及基于罐体生产的全自动焊接系统。

背景技术

压力容器储罐，由于储存的介质不同，产生的压力不同，因此其储存罐通常要求能够承受一定的压力。储存罐通常采用焊接方式成型，因而对焊缝的承压能力有一定的要求。

现有的焊接方式是将存储罐分为三段，分别是头尾端部和中间的圆环形侧壁，现将中间圆环形侧壁置于焊接设备的支撑架上，将头尾两端分别置于焊接设备上，利用机械爪以及挤压板紧紧压在侧壁的两端形成存储罐的雏形，在通过自动焊接架对焊缝进行焊接。

在上述焊接的过程中焊缝单纯的是靠两侧的挤压板以及机械爪相互靠近来挤压罐体雏形，以此来进行定位和保持稳定性，但是单纯依靠挤压力来进行定位精度相对较低，在此过程中需要人工的去不断调试高度等来保证焊缝衔接的精准性，从而导致了焊接效率较低，另外一些罐体在焊接之前为了保证内部没有气孔，需要对焊缝处进行预热，在焊接完毕后还需要对其进行降温，这一过程会导致罐体焊接效率的进一步降低。

发明内容

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了基于罐体生产的全自动焊接系统，能够有效解决现有技术焊接过程中稳定性较差以及焊接效率较低的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明提供基于罐体生产的全自动焊接系统，包括底座、滑动设置在底座上的支撑架和放置在支撑架上的罐体，所述底座上分别滑动设有机械爪和挤压板，通过机械爪和挤压板的相互靠近对罐体进行定位，所述底座的一侧滑动设有焊接架，所述焊接架上设有焊接头，还包括：

辅助组件，用于对支撑罐体内部焊缝，并对焊接位置进行预加热，包括固定安装在挤压板上的第一电推杆，所述第一电推杆的输出端处转动安装辅助杆，所述辅助杆上转动安装有多个调节杆，每个所述调节杆远离第一电推杆的一端均对称转动安装有两个支撑板，两个所述支撑板转动组成与罐体内壁相贴合的弧形板，并通过调节杆推动两个支撑板压在罐体的内壁上，所述支撑板通过转动收纳于调节杆的侧壁，所述调节杆通过转动收纳于辅助杆的侧壁，其中一个所述支撑板中设有加热件，且加热件靠近焊接头，且加热件位于罐体中未焊接处；

定位组件；用于对罐体转动焊接进行导向定位，并对焊接完毕的焊缝进行降温。

进一步地，所述辅助组件还包括开设辅助杆每个侧壁上的滑槽，每个所述滑槽均滑动安装有滑板和推板，且推板位于滑板和第一电推杆之间，所述滑板远离辅助杆一端转动安装有弹性杆，所述调节杆安装在弹性杆远离滑板的一端，所述弹性杆和推板相靠近的一侧均为斜面，通过所述推板压动弹性杆端部使其发生转动。

进一步地，所述辅助组件还包括开设辅助杆每个侧壁上的滑槽，每个所述滑槽均滑动安装有滑板和推板，且推板位于滑板和第一电推杆之间，所述滑板远离辅助杆一端转动安装有弹性杆，所述调节杆安装在弹性杆远离滑板的一端，所述弹性杆和推板相靠近的一侧均为斜面，通过所述推板压动弹性杆端部使其发生转动。

进一步地，所述辅助杆中开设有安装槽，且安装槽与各滑槽均相连通，所述安装槽中设有第三电推杆，所述第三电推杆的输出轴上设有连动板，所述推板的底端与连动板固定连接，通过所述连动板带动多个推板同时推动滑板并挤压弹性杆端部。

进一步地，所述调节杆远离弹性杆一端开设有调节槽，所述调节槽中转动安装有两个转动杆，且转动连接处设有卷簧，所述支撑板固定安装在转动杆远离调节槽一端，所述调节槽中设有第二电推杆，所述第二电推杆的输出端设有调节架，通过所述调节架推动两个转动杆使得两个支撑板组成弧形板。

进一步地，所述加热件包括开设在支撑板使用面上的加热槽，所述加热槽中设有预热板，且预热板与罐体的内壁相贴合，所述预热板靠近加热槽一侧连接有导热杆，所述预热板和导热杆为同一种导热金属材料制成，所述导热杆上套设有加热线圈，所述加热线圈连接有外接线，且外接线连接有外部电源。

进一步地，所述底座一侧滑动设有工作台，所述工作台一侧设有用于调节工作台与底座间距的驱动件，所述焊接架滑动安装在工作台上。

进一步地，所述定位组件包括滑动安装在底座底壁上的滑架，所述滑架的底壁上转动安装有齿轮，所述滑架底壁上分别滑动安装有第一齿条和第二齿条，且齿轮位于第一齿条和第二齿条之间并与二者分别相互啮合，所述第一齿条安装在工作台的侧壁上，所述焊接架上设有第一定位架，所述第二齿条上设有第二定位架，所述第一定位架和第二定位架均呈半圆环形，且第一定位架和第二定位架顶端均开设有焊接槽。

进一步地，所述定位组件包括滑动安装在底座底壁上的滑架，所述滑架的底壁上转动安装有齿轮，所述滑架底壁上分别滑动安装有第一齿条和第二齿条，且齿轮位于第一齿条和第二齿条之间并与二者分别相互啮合，所述第一齿条安装在工作台的侧壁上，所述焊接架上设有第一定位架，所述第二齿条上设有第二定位架，所述第一定位架和第二定位架均呈半圆环形，且第一定位架和第二定位架顶端均开设有焊接槽。

进一步地，所述进水管和出水管和降温导辊的连接处分别设有控制阀，所述第二定位架上设有用于控制控制阀的热感应开关。

本发明提供的技术方案，与已知的现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明在挤压板的位置设置了辅助组件，通过多组支撑板从罐体的内侧对焊缝进行支撑，并且在其中一个支撑板中设置了加热件，在焊接工序之前对焊缝处进行预热，提高焊接质量，且预热过程与焊接过程同时进行，提高了焊接效率；其次在罐体的外部设置了定位组件，通过两个定位架对罐体进行夹持，并对焊接完成处进行及时的降温，进一步提高焊接的质量和效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明包含罐体的示意图；

图2为本发明不包含罐体的示意图；

图3为本发明辅助组件中整体收起时的状态图；

图4为本发明辅助组件中弹性杆滑动时的状态图；

图5为本发明辅助组件中弹性杆转动时的状态图；

图6为本发明辅助组件中支撑板转动时的状态图；

图7为本发明中辅助杆的侧面剖视图；

图8为本发明中支撑板部分的剖视图；

图9为本发明中定位组件左视视角的结构示意图；

图10为本发明中定位组件仰视视角的结构示意图；

图11为本发明中定位组件部分的正视图；

图12为本发明中降温导辊的剖视图。

图中的标号分别代表：1、底座；2、支撑架；3、罐体；4、机械爪；5、活动架；6、挤压板；7、工作台；8、焊接架；9、第一定位架；10、第二定位架；11、第一齿条；12、第二齿条；13、滑架；14、齿轮；15、第一电推杆；16、辅助杆；17、滑槽；18、滑板；19、推板；20、弹性杆；21、调节杆；22、转动杆；23、支撑板；24、调节槽；25、第二电推杆；26、第三电推杆；27、连动板；28、调节弹簧；29、加热线圈；30、外接线；31、预热板；32、导向辊；33、降温导辊；34、进水管；35、出水管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例：基于罐体生产的全自动焊接系统，包括底座1、滑动设置在底座1上的支撑架2和放置在支撑架2上的罐体3，底座1上分别滑动设有机械爪4和挤压板6，通过机械爪4和挤压板6的相互靠近对罐体3进行定位，值得注意的是，机械爪4连接有驱动其抓取罐体3以及带动罐体3进行转动的驱动箱（驱动箱为现有技术），另外挤压板6一侧设有活动架5，活动架5上设有驱动挤压板6滑动的驱动件，底座1的一侧滑动设有焊接架8，焊接架8上设有焊接头，还包括：

参考图1-图12；辅助组件，用于对支撑罐体3内部焊缝，并对焊接位置进行预加热，包括固定安装在挤压板6上的第一电推杆15，第一电推杆15的输出端处转动安装辅助杆16，辅助杆16上转动安装有多个调节杆21，每个调节杆21远离第一电推杆15的一端均对称转动安装有两个支撑板23，两个支撑板23转动组成与罐体3内壁相贴合的弧形板，并通过调节杆21推动两个支撑板23压在罐体3的内壁上，支撑板23通过转动收纳于调节杆21的侧壁，调节杆21通过转动收纳于辅助杆16的侧壁，其中一个支撑板23中设有加热件，且加热件靠近焊接头，且加热件位于罐体3中未焊接处；辅助组件还包括开设辅助杆16每个侧壁上的滑槽17，每个滑槽17均滑动安装有滑板18和推板19，且推板19位于滑板18和第一电推杆15之间，滑板18远离辅助杆16一端转动安装有弹性杆20，调节杆21安装在弹性杆20远离滑板18的一端（调节杆21中开设有弹性槽，且弹性槽中设有调节弹簧28，调节弹簧28的一端与弹性杆20的端部相连，以此来实现调节杆21和弹性杆20之间的弹性连接，如图8所示），弹性杆20和推板19相靠近的一侧均为斜面，通过推板19压动弹性杆20端部使其发生转动；辅助杆16中开设有安装槽，且安装槽与各滑槽17均相连通，安装槽中设有第三电推杆26，第三电推杆26的输出轴上设有连动板27，推板19的底端与连动板27固定连接，通过连动板27带动多个推板19同时推动滑板18并挤压弹性杆20端部；调节杆21远离弹性杆20一端开设有调节槽24，调节槽24中转动安装有两个转动杆22，且转动连接处设有卷簧，支撑板23固定安装在转动杆22远离调节槽24一端，调节槽24中设有第二电推杆25，第二电推杆25的输出端设有调节架，通过调节架推动两个转动杆22使得两个支撑板23组成弧形板。

为了提高罐体3在焊接时的稳定性，本发明在挤压板6处设置了辅助组件，通过多个支撑板23对焊缝处进行挤压支撑，使得焊缝在焊接时更加的稳定，并且通过支撑板23的挤压作用可以使得罐体3的侧壁部分与端部之间可以更加的对齐，以此来提高焊接的质量，本发明中的支撑板23不仅可以起到支撑的作用，考虑到一些罐体3上的罐口口径较小，导致支撑状态下的支撑板23不能进入到罐体3中，所以本发明中支撑板23还可以进行折叠收纳，收纳后的支撑板23如图3所示，辅助组件在折叠收纳完毕后的整体尺寸较小，可以辅助于较多尺寸的罐体3焊接工作。

辅助组件的具体工作过程为：

首先，第一电推杆15安装在挤压板6上，在挤压板6挤压罐体3的端部时，处于收纳状态的辅助组件（如图3所示）通过挤压板6穿过罐体3的罐口进入其内部，进入到罐体3内部的辅助组件开始进行展开；

随后，如图7所示，启动第三电推杆26，推动连动板27前移，连动板27带动多个推板19一起滑动，推板19一开始会先推动弹性杆20往前滑动（弹性杆20利用滑板18滑动），而在滑板18滑动到滑槽17的端部时无法再前进时（如图3变化至图4），推板19逐渐挤压弹性杆20的端部，通过二者的斜面使得弹性杆20逐渐转动翘起，从而带动调节杆21以及调节杆21端部的支撑板23等部件一起转动（如图4变化至图5），此时第三电推杆26停止工作；

在上述过程中，同时启动第二电推杆25，如图8所示，第二电推杆25带动调节架挤压两个转动杆22发生转动，使原本收纳在调节杆21两侧的两个支撑板23逐渐转动并相互靠近，直至两个支撑板23形成与罐体3内壁相适配的弧形板（如图5变化至图6），值得注意的是，辅助组件中的支撑板23最少有三组，配合第三电推杆26完成的展开工作，使得支撑板23在展开的过程中还会转向焊缝位置并逐渐向焊缝位置靠近直至充分挤压，在支撑板23的挤压作用下，使得罐体3的内部更加的稳定，提高焊接的质量。

根据焊缝的位置，以及罐体3焊接时至少会有两个圆弧形焊缝，可以通过第一电推杆15来调节辅助杆16以及支撑板23的位置，为了精准控制可以在调节杆21上设置一个摄像头，辅助操作员更精准的控制支撑板23对焊缝的支撑。

参考图8，加热件包括开设在支撑板23使用面上的加热槽，加热槽中设有预热板31，且预热板31与罐体3的内壁相贴合，预热板31靠近加热槽一侧连接有导热杆，预热板31和导热杆为同一种导热金属材料制成，导热杆上套设有加热线圈29，加热线圈29连接有外接线30，且外接线30连接有外部电源。

为了进一步提高焊接的质量，本发明在其中一个支撑板23上设置了加热件，而加热件的位置是位于即将焊接的焊缝位置，在即将焊接之前加热件会对焊缝处进行预热，以此来提高焊接的质量，通过加热线圈29可以快速对导热杆进行加热，导热杆将热量传递至预热板31处，紧贴与焊缝处的预热板31可以对焊缝（罐体3侧壁与端部之间的拼接缝隙）进行充分预热，以此来提高焊接的质量，防止内部出现气孔，提高焊接后罐体3的整体强度。

参考图9-图12，定位组件；用于对罐体3转动焊接进行导向定位，并对焊接完毕的焊缝进行降温，底座1一侧滑动设有工作台7，工作台7一侧设有用于调节工作台7与底座1间距的驱动件，焊接架8滑动安装在工作台7上；定位组件包括滑动安装在底座1底壁上的滑架13，滑架13的底壁上转动安装有齿轮14，滑架13底壁上分别滑动安装有第一齿条11和第二齿条12，且齿轮14位于第一齿条11和第二齿条12之间并与二者分别相互啮合，第一齿条11安装在工作台7的侧壁上，焊接架8上设有第一定位架9，第二齿条12上设有第二定位架10，第一定位架9和第二定位架10均呈半圆环形，且第一定位架9和第二定位架10顶端均开设有焊接槽；第一定位架9的内弧面上转动安装有多个导向辊32，第二定位架10的内弧面上转动安装有多个降温导辊33，第二定位架10的两个平面侧壁上分别设有进水管34和出水管35，降温导辊33内部设有导流腔，导流腔分别与进水管34和出水管35相连通；进水管34和出水管35和降温导辊33的连接处分别设有控制阀，第二定位架10上设有用于控制控制阀的热感应开关。

为了进一步提高焊接的质量，设置定位组件，利用第一定位架9和第二定位架10相互靠近对罐体3的外部进行夹持定位，配合上述的辅助组件，从而进一步提高焊接的质量，并且在第二定位架10上设置了降温导辊33，降温导辊33中有冷水流过（焊接时，罐体3由第一定位架9方向转动第二定位架10），对焊接的位置进行及时的降温，降温导辊33为导热材料支撑，可以快速的进行温度传递。

具体的，外部的冷水通过水泵进入到进水管34中，再由进水管34进入到降温导辊33中，吸收到热量的水进入到出水管35中，排到外部水箱中，经过降温后再由水泵进行循环。其中为了更加智能的降温，在进水管34和出水管35上分别设置了控制阀，在热感应开关感应到焊接处的高温时，及时的启动控制阀，通水降温，随着多个降温导辊33的连续降温效果，焊接处的温度逐渐降低，越往第二定位架10底端方向，焊接处的温度越低，可以根据焊接处温度的高低来选择是否需要降温，因为随着降温工作的进行，上方降温导辊33残留的热量不能及时的被冷水带走，使得降温效果逐渐变差，此时就需要下方的降温导辊33来进行补救，以此来保证整体有良好的降温效果。

其中第一定位架9和第二定位架10的顶部均设置了焊接槽，这是为了方便焊接头进行焊接，进一步的，可以在焊接槽处设置一个抽气管，将焊接时产生的烟气抽走，更加方便工作人员对焊接过程的监测。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.基于罐体生产的全自动焊接系统，包括底座（1）、滑动设置在底座（1）上的支撑架（2）和放置在支撑架（2）上的罐体（3），所述底座（1）上分别滑动设有机械爪（4）和挤压板（6），通过机械爪（4）和挤压板（6）的相互靠近对罐体（3）进行定位，所述底座（1）的一侧滑动设有焊接架（8），所述焊接架（8）上设有焊接头，其特征在于，还包括：

辅助组件，用于对支撑罐体（3）内部焊缝，并对焊接位置进行预加热，包括固定安装在挤压板（6）上的第一电推杆（15），所述第一电推杆（15）的输出端处转动安装辅助杆（16），所述辅助杆（16）上转动安装有多个调节杆（21），每个所述调节杆（21）远离第一电推杆（15）的一端均对称转动安装有两个支撑板（23），两个所述支撑板（23）转动组成与罐体（3）内壁相贴合的弧形板，并通过调节杆（21）推动两个支撑板（23）压在罐体（3）的内壁上，所述支撑板（23）通过转动收纳于调节杆（21）的侧壁，所述调节杆（21）通过转动收纳于辅助杆（16）的侧壁，其中一个所述支撑板（23）中设有加热件，且加热件靠近焊接头，且加热件位于罐体（3）中未焊接处；

所述加热件包括开设在支撑板（23）使用面上的加热槽，所述加热槽中设有预热板（31），且预热板（31）与罐体（3）的内壁相贴合，所述预热板（31）靠近加热槽一侧连接有导热杆，所述预热板（31）和导热杆为同一种导热金属材料制成，所述导热杆上套设有加热线圈（29），所述加热线圈（29）连接有外接线（30），且外接线（30）连接有外部电源；

定位组件；用于对罐体（3）转动焊接进行导向定位，并对焊接完毕的焊缝进行降温，所述定位组件包括滑动安装在底座（1）底壁上的滑架（13），所述滑架（13）底壁上分别滑动安装有第一齿条（11）和第二齿条（12），所述焊接架（8）上设有第一定位架（9），所述第二齿条（12）上设有第二定位架（10）；

所述第一定位架（9）的内弧面上转动安装有多个导向辊（32），所述第二定位架（10）的内弧面上转动安装有多个降温导辊（33），所述第二定位架（10）的两个平面侧壁上分别设有进水管（34）和出水管（35），所述降温导辊（33）内部设有导流腔，所述导流腔分别与进水管（34）和出水管（35）相连通。

2.根据权利要求1所述的基于罐体生产的全自动焊接系统，其特征在于，所述辅助组件还包括开设辅助杆（16）每个侧壁上的滑槽（17），每个所述滑槽（17）均滑动安装有滑板（18）和推板（19），且推板（19）位于滑板（18）和第一电推杆（15）之间，所述滑板（18）远离辅助杆（16）一端转动安装有弹性杆（20），所述调节杆（21）安装在弹性杆（20）远离滑板（18）的一端，所述弹性杆（20）和推板（19）相靠近的一侧均为斜面，通过所述推板（19）压动弹性杆（20）端部使其发生转动。

3.根据权利要求2所述的基于罐体生产的全自动焊接系统，其特征在于，所述辅助杆（16）中开设有安装槽，且安装槽与各滑槽（17）均相连通，所述安装槽中设有第三电推杆（26），所述第三电推杆（26）的输出轴上设有连动板（27），所述推板（19）的底端与连动板（27）固定连接，通过所述连动板（27）带动多个推板（19）同时推动滑板（18）并挤压弹性杆（20）端部。

4.根据权利要求3所述的基于罐体生产的全自动焊接系统，其特征在于，所述调节杆（21）远离弹性杆（20）一端开设有调节槽（24），所述调节槽（24）中转动安装有两个转动杆（22），且转动连接处设有卷簧，所述支撑板（23）固定安装在转动杆（22）远离调节槽（24）一端，所述调节槽（24）中设有第二电推杆（25），所述第二电推杆（25）的输出端设有调节架，通过所述调节架推动两个转动杆（22）使得两个支撑板（23）组成弧形板。

5.根据权利要求4所述的基于罐体生产的全自动焊接系统，其特征在于，所述底座（1）一侧滑动设有工作台（7），所述工作台（7）一侧设有用于调节工作台（7）与底座（1）间距的驱动件，所述焊接架（8）滑动安装在工作台（7）上。

6.根据权利要求5所述的基于罐体生产的全自动焊接系统，其特征在于，所述滑架（13）的底壁上转动安装有齿轮（14），且齿轮（14）位于第一齿条（11）和第二齿条（12）之间并与二者分别相互啮合，所述第一齿条（11）安装在工作台（7）的侧壁上，所述第一定位架（9）和第二定位架（10）均呈半圆环形，且第一定位架（9）和第二定位架（10）顶端均开设有焊接槽。

7.根据权利要求6所述的基于罐体生产的全自动焊接系统，其特征在于，所述进水管（34）和出水管（35）和降温导辊（33）的连接处分别设有控制阀，所述第二定位架（10）上设有用于控制控制阀的热感应开关。