CN119387990A - 筒段端面焊接保型装置 - Google Patents

筒段端面焊接保型装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种筒段端面焊接保型装置，包括：前焊接面保型模块、下层筒段保型模块、上层筒段保型模块、焊接面夹具以及焊接操作台；工作台上设置前端保型装置、后端保型装置以及焊接操作台，待焊加工筒段的两端分别通过前端保型装置和后端保型装置夹持，所述焊接操作台设置在靠近前端保型装置位置；本申请采用前焊接面保型模块、下层筒段保型模块、上层筒段保型模块以及焊接面夹具的配合，通过设计夹持点位以及控制夹持力和夹持幅度，对焊接过程中保型和应力释放精准控制，提高大尺寸筒体焊接质量，最终实现针对筒段组件的焊接。

Description

筒段端面焊接保型装置
技术领域
本发明涉及筒段的保型和焊接领域，具体地，涉及筒段端面焊接保型装置。尤其涉及一种大跨距筒段端面焊接保型装置。
背景技术
工业用圆筒形装置尺寸和重量较大，在进行切割、焊接等操作前需要使用保型装置对其进行固定和支撑。公开号为CN105451930A的专利文献公开了一种圆筒状容器制造用支撑装置，公开号为CN206500834U的专利文献公开了一种圆筒焊接机器人。现有焊接方式大多是针对单个滚筒旋转焊接或者直缝焊接工况，缺乏针对筒段组件焊接的设计方案。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种筒段端面焊接保型装置。
根据本发明提供的一种筒段端面焊接保型装置，包括：前焊接面保型模块、下层筒段保型模块、上层筒段保型模块、焊接面夹具以及焊接操作台；
工作台上设置前端保型装置、后端保型装置以及焊接操作台，待焊加工筒段的两端分别通过前端保型装置和后端保型装置夹持，所述焊接操作台设置在靠近前端保型装置位置；
所述前端保型装置包括：前焊接面保型模块和焊接面夹具；
所述前焊接面保型模块和所述焊接面夹具安装在工作台上，所述前焊接面保型模块位于所述焊接面夹具的下端中部位置；
所述后端保型装置包括：下层筒段保型模块和上层筒段保型模块；
所述下层筒段保型模块和所述上层筒段保型模块安装在工作台上，所述下层筒段保型模块位于所述上层筒段保型模块的下端内侧。
优选地，所述前焊接面保型模块包括：前焊接面保型模块夹具、前焊接面保型模块移动滑轨以及前焊接面保型模块底部升降台；
所述前焊接面保型模块底部升降台安装在工作台上，所述前焊接面保型模块底部升降台上端设置前焊接面保型模块移动滑轨，所述前焊接面保型模块夹具滑动安装在所述前焊接面保型模块移动滑轨上。
在执行保型工作时，沿下层筒段前焊接面周缘在工作台上布置多个所述前焊接面保型模块。在安装到工作台前，调节各所述前焊接面保型模块底部升降台至要求高度，使其在竖直方向留有足够空隙，随后调节所述焊接面保型夹具，使其在下层筒段焊接面厚度方向留有足够空隙，且所述焊接面保型夹具位置不超过所述前焊接面保型模块移动滑轨两端。下层筒段安装到工作台后，调节各所述前焊接面保型模块底部升降台高度，使所述焊接面保型夹具上边沿高度高于下层筒段前焊接面下边沿，随后调节所述焊接面保型夹具，使其完全夹紧下层筒段前焊接面，完成前焊接面保型。
优选地，所述下层筒段保型模块包括：下保型滚轮架支撑座和下保型滚轮架；
所述下保型滚轮架支撑座安装在工作台上，所述下保型滚轮架安装在所述下保型滚轮架支撑座上，所述下保型滚轮架上设置有滚轮。
优选地，所述上层筒段保型模块包括：下保型架支柱、下保型支撑架、上保型支撑架以及上保型滚轮架；
所述下保型架支柱安装在工作台上，所述下保型支撑架安装在下保型架支柱上，所述上保型支撑架和所述上保型滚轮架安装在所述下保型支撑架，所述上保型滚轮架位于所述上保型支撑架底部内侧位置。
优选地，所述下保型支撑架朝向工作台一侧的形状与筒段形状相适配，所述上保型支撑架朝向工作台一侧的形状与筒段形状相适配，所述上保型滚轮架上设置有滚轮。
优选地，所述焊接面夹具包括：夹具框架和旋转夹紧支撑缸；
所述夹具框架安装在工作台上，所述夹具框架设置为方框结构，所述夹具框架的周缘分布有多个朝内伸缩的旋转夹紧支撑缸。
优选地，所述焊接操作台包括：前焊接面焊接操作台和后焊接面焊接操作台；
所述前焊接面焊接操作台和所述后焊接面焊接操作台位于所述焊接面夹具的两侧，所述前焊接面焊接操作台可移动放置在水平地面上，所述后焊接面焊接操作台安装在工作台上。
优选地，所述前焊接面焊接操作台包括：前焊接面焊接操作台移动底座、前焊接面焊接操作台升降台以及前焊接面焊接操作台焊接机器人；
所述前焊接面焊接操作台移动底座可移动放置在地面上，所述前焊接面焊接操作台焊接机器人通过焊接面焊接操作台升降台安装在所述前焊接面焊接操作台移动底座上。
优选地，所述后焊接面焊接操作台包括：后焊接面焊接操作台升降台和后焊接面焊接操作台焊接机器人；
所述后焊接面焊接操作台焊接机器人通过后焊接面焊接操作台升降台安装在工作台上。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本申请采用前焊接面保型模块、下层筒段保型模块、上层筒段保型模块以及焊接面夹具的配合，通过设计夹持点位以及控制夹持力和夹持幅度，对焊接过程中保型和应力释放精准控制，提高大尺寸筒体焊接质量，最终实现针对筒段组件的焊接。
2、本申请可以同时固定上层筒段和下层筒段。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为筒段端面焊接保型装置整体结构示意图；
图2为前焊接面保型模块结构示意图；
图3为焊接面夹具结构示意图；
图4为前焊接面焊接操作台结构示意图；
图5为后焊接面焊接操作台结构示意图；
图中所示：
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
如图1所示，本实施例包括：前焊接面保型模块1、下层筒段保型模块2、上层筒段保型模块3、焊接面夹具4以及焊接操作台5；工作台上设置前端保型装置、后端保型装置以及焊接操作台5，待焊加工筒段的两端分别通过前端保型装置和后端保型装置夹持，焊接操作台5设置在靠近前端保型装置位置；前端保型装置包括：前焊接面保型模块1和焊接面夹具4；前焊接面保型模块1和焊接面夹具4安装在工作台上，前焊接面保型模块1位于焊接面夹具4的下端中部位置；后端保型装置包括：下层筒段保型模块2和上层筒段保型模块3；下层筒段保型模块2和上层筒段保型模块3安装在工作台上，下层筒段保型模块2位于上层筒段保型模块3的下端内侧。
如图2所示，前焊接面保型模块1包括：前焊接面保型模块夹具11、前焊接面保型模块移动滑轨12以及前焊接面保型模块底部升降台13；前焊接面保型模块底部升降台13安装在工作台上，前焊接面保型模块底部升降台13上端设置前焊接面保型模块移动滑轨12，前焊接面保型模块夹具11滑动安装在前焊接面保型模块移动滑轨12上。
下层筒段保型模块2包括：下保型滚轮架支撑座21和下保型滚轮架22；下保型滚轮架支撑座21安装在工作台上，下保型滚轮架22安装在下保型滚轮架支撑座21上，下保型滚轮架22上设置有滚轮。
上层筒段保型模块3包括：下保型架支柱31、下保型支撑架32、上保型支撑架33以及上保型滚轮架34；下保型架支柱31安装在工作台上，下保型支撑架32安装在下保型架支柱31上，上保型支撑架33和上保型滚轮架34安装在下保型支撑架32，上保型滚轮架34位于上保型支撑架33底部内侧位置。下保型支撑架32朝向工作台一侧的形状与筒段形状相适配，上保型支撑架33朝向工作台一侧的形状与筒段形状相适配，上保型滚轮架34上设置有滚轮。
如图3所示，焊接面夹具4包括：夹具框架41和旋转夹紧支撑缸42；夹具框架41安装在工作台上，夹具框架41设置为方框结构，夹具框架41的周缘分布有多个朝内伸缩的旋转夹紧支撑缸42。由于上下筒段前焊接面拼装在一起，在执行焊接操作时容易发生相对移动。在执行焊接操作前，左右两侧焊接面夹具4装夹在上下筒段前焊接面的周缘，与下层筒段保型模块2、下层筒段保型模块3协作，维持上下筒段在焊接过程中位置的稳定性。
如图4-5所示，焊接操作台5包括：前焊接面焊接操作台51和后焊接面焊接操作台52；前焊接面焊接操作台51和后焊接面焊接操作台52位于焊接面夹具4的两侧，前焊接面焊接操作台51可移动放置在水平地面上，后焊接面焊接操作台52安装在工作台上。前焊接面焊接操作台51包括：前焊接面焊接操作台移动底座5101、前焊接面焊接操作台升降台5102以及前焊接面焊接操作台焊接机器人5103；前焊接面焊接操作台移动底座5101可移动放置在地面上，前焊接面焊接操作台焊接机器人5103通过焊接面焊接操作台升降台5102安装在前焊接面焊接操作台移动底座5101上。后焊接面焊接操作台52包括：后焊接面焊接操作台升降台5201和后焊接面焊接操作台焊接机器人5202；后焊接面焊接操作台焊接机器人5202通过后焊接面焊接操作台升降台5201安装在工作台上。在实际工作中，前焊接面一侧无任何遮挡，前焊接面焊接操作台51可移动放置在水平地面上。前焊接面另一侧，上下层筒段平行放置，每层左右筒段之间无其他连接组件，留出间隙尺寸大于后焊接面焊接操作台升降台5201的竖直方向截面尺寸，后焊接面焊接操作台52可通过天车吊运并安装到工作台上。
在一种实施方式中，下保型滚轮架22的底座左右两侧安装有滚轮支架，滚轮支架上安装有滚轮。左右滚轮支架通过底座内部两个反向滚珠丝杠连接在一起，丝杠转动带动滚轮架相向靠近或远离，以此实现调节和夹紧。上保型滚轮架34的结构与下保型滚轮架22一致。
工作原理：
在执行保型工作时，首先将前焊接面保型模块1沿下层筒段前焊接面周缘安装到工作台上，调节前焊接面保型模块底部升降台13与前焊接面保型模块夹具11夹紧下层筒段前焊接面。随后在远离焊接面一侧安装下层筒段保型模块2、上层筒段保型模块3，通过调节下保型滚轮架22、上保型滚轮架34上滚轮位置，实现上下层筒段远离焊接面一侧的保型。之后将焊接面夹具4安装到筒段前焊接面周缘，通过多个朝内伸缩的旋转夹紧支撑缸42同时夹紧上层筒段和下层筒段的前焊接面周缘，防止上下层筒段焊接面之间的相对移动。执行完上述操作后，将前焊接面焊接操作台51拖动到指定位置并固定，将后焊接面焊接操作台52通过天车吊运到工作台指定位置并固定，便可开展焊接工作。
实施例2
实施例2作为实施例1的优选例。
如图1-5所示，本实施例包括：前焊接面保型模块1、下层筒段保型模块2、上层筒段保型模块3、焊接面夹具4以及焊接操作台5；前焊接面保型模块1分布安装在筒段焊接面底部的两端和中心，上层的前焊接面保型模块夹具11用于夹紧筒段前焊接面，下层的前焊接面保型模块底部升降台13固定连接在工作台上；下层筒段保型模块2安装在下层筒段远离前焊接面一端，主要用于支撑和固定下层筒段筒臂；上层筒段保型模块3安装在下层筒段保型模块2和下层筒段的正上方，用以支撑和固定上层筒段筒臂；焊接面夹具4安装在工作台一端的两侧，在焊接时用以夹紧固定筒段焊接面；焊接操作台5作用于筒段前后焊接面，在保型结束后吊运至指定位置执行焊接操作。
前焊接面保型模块1包括：前焊接面保型模块夹具11、前焊接面保型模块移动滑轨12、前焊接面保型模块底部升降台13；前焊接面保型模块夹具11安装在前焊接面保型模块移动滑轨12上方，可在前焊接面保型模块滑轨12上自由移动，前焊接面保型模块滑轨12安装在前焊接面保型模块底部升降台13上，前焊接面保型模块升降台13底部固定在工作台上，前焊接面保型模块升降台13升降台上下移动带动前焊接面保型模块滑轨12、前焊接面保型模块夹具11上下移动。
在执行保型工作时，沿下层筒段前焊接面周缘在工作台上布置多个前焊接面保型模块1。在安装到工作台前，调节各前焊接面保型模块底部升降台13至要求高度，使其在竖直方向留有足够空隙，随后调节前焊接面保型模块夹具11，使其在下层筒段焊接面厚度方向留有足够空隙，且前焊接面保型模块夹具11两端不超过前焊接面保型模块移动滑轨12。安装到工作台后，调节各前焊接面保型模块底部升降台13高度，使焊前焊接面保型模块夹具11上边沿高度高于下层筒段前焊接面下边沿，随后调节前焊接面保型模块夹具11，使其完全夹紧下层筒段前焊接面，完成前焊接面保型。
下层筒段保型模块2包括：下保型滚轮架支撑座21和下保型滚轮架22，下保型滚轮架22安装在下保型滚轮架支撑座21上，工作时下保型滚轮架22滚轮锁定并紧贴筒段组件筒臂。
上层筒段保型模块3包括：下保型架支柱31、下保型支撑架32、上保型支撑架33以及上保型滚轮架34；下保型架支柱31安装在工作台上，在下保型架支柱31上安装下保型支撑架32，保证下保型支撑架32内侧的圆弧面与下层双圆筒外壁完全贴合，在下保型支撑架32上安装上保型滚轮架34，调节上保型滚轮架34轮组的角度，使其完全夹紧层双圆筒单元的外壁并将滚轮锁定，在下保型支撑架32上安装上保型支撑架33，保证上保型支撑架33内侧的圆弧面与上层筒段外壁完全贴合。
焊接面夹具4为对称设计，安装在工作台一端的两侧，包括：夹具框架41和旋转夹紧支撑缸42，旋转夹紧支撑缸42分布在夹具框架41的周缘，用以固定上下筒段焊接面。
上下筒段前焊接面为拼装在一起，在执行焊接操作时容易发生相对移动。在执行焊接操作前，左右两侧焊接面夹具4装夹在上下筒段前焊接面的周缘，与下层筒段保型模块2、下层筒段保型模块3协作，维持上下筒段在焊接过程中位置的稳定性。
焊接操作台5包括：前焊接面焊接操作台51和后焊接面焊接操作台52，前焊接面焊接操作台51包括：前焊接面焊接操作台移动底座5101、前焊接面焊接操作台升降台5102、前焊接面焊接操作台焊接机器人5103三部分，后焊接面焊接操作台52包括：后焊接面焊接操作台升降台5201和后焊接面焊接操作台焊接机器人5202两部分，前焊接面焊接操作台51和后焊接面焊接操作台52协同合作，按照焊接要求共同完成焊接任务。
本实施例可通过更改所用装置的设计尺寸、安装个数等，实现对任意尺寸、任意数量筒段组件的焊接和保型。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (9)

1.一种筒段端面焊接保型装置，其特征在于，包括：前焊接面保型模块(1)、下层筒段保型模块(2)、上层筒段保型模块(3)、焊接面夹具(4)以及焊接操作台(5)；
工作台上设置前端保型装置、后端保型装置以及焊接操作台(5)，待焊加工筒段的两端分别通过前端保型装置和后端保型装置夹持，所述焊接操作台(5)设置在靠近前端保型装置位置；
所述前端保型装置包括：前焊接面保型模块(1)和焊接面夹具(4)；
所述前焊接面保型模块(1)和所述焊接面夹具(4)安装在工作台上，所述前焊接面保型模块(1)位于所述焊接面夹具(4)的下端中部位置；
所述后端保型装置包括：下层筒段保型模块(2)和上层筒段保型模块(3)；
所述下层筒段保型模块(2)和所述上层筒段保型模块(3)安装在工作台上，所述下层筒段保型模块(2)位于所述上层筒段保型模块(3)的下端内侧。
2.根据权利要求1所述筒段端面焊接保型装置，其特征在于，所述前焊接面保型模块(1)包括：前焊接面保型模块夹具(11)、前焊接面保型模块移动滑轨(12)以及前焊接面保型模块底部升降台(13)；
所述前焊接面保型模块底部升降台(13)安装在工作台上，所述前焊接面保型模块底部升降台(13)上端设置前焊接面保型模块移动滑轨(12)，所述前焊接面保型模块夹具(11)滑动安装在所述前焊接面保型模块移动滑轨(12)上。
3.根据权利要求1所述筒段端面焊接保型装置，其特征在于，所述下层筒段保型模块(2)包括：下保型滚轮架支撑座(21)和下保型滚轮架(22)；
所述下保型滚轮架支撑座(21)安装在工作台上，所述下保型滚轮架(22)安装在所述下保型滚轮架支撑座(21)上。所述下保型滚轮架(22)上设置有滚轮。
4.根据权利要求1所述筒段端面焊接保型装置，其特征在于，所述上层筒段保型模块(3)包括：下保型架支柱(31)、下保型支撑架(32)、上保型支撑架(33)以及上保型滚轮架(34)；
所述下保型架支柱(31)安装在工作台上，所述下保型支撑架(32)安装在下保型架支柱(31)上，所述上保型支撑架(33)和所述上保型滚轮架(34)安装在所述下保型支撑架(32)，所述上保型滚轮架(34)位于所述上保型支撑架(33)底部内侧位置。
5.根据权利要求4所述筒段端面焊接保型装置，其特征在于：所述下保型支撑架(32)朝向工作台一侧的形状与筒段形状相适配，所述上保型支撑架(33)朝向工作台一侧的形状与筒段形状相适配，所述上保型滚轮架(34)上设置有滚轮。
6.根据权利要求1所述筒段端面焊接保型装置，其特征在于，所述焊接面夹具(4)包括：夹具框架(41)和旋转夹紧支撑缸(42)；
所述夹具框架(41)安装在工作台上，所述夹具框架(41)设置为方框结构，所述夹具框架(41)的周缘分布有多个朝内伸缩的旋转夹紧支撑缸(42)。
7.根据权利要求1所述筒段端面焊接保型装置，其特征在于，所述焊接操作台(5)包括：前焊接面焊接操作台(51)和后焊接面焊接操作台(52)；
所述前焊接面焊接操作台(51)和所述后焊接面焊接操作台(52)位于所述焊接面夹具(4)的两侧。
8.根据权利要求7所述筒段端面焊接保型装置，其特征在于，所述前焊接面焊接操作台(51)包括：前焊接面焊接操作台移动底座(5101)、前焊接面焊接操作台升降台(5102)以及前焊接面焊接操作台焊接机器人(5103)；
所述前焊接面焊接操作台移动底座(5101)可移动放置在地面上，所述前焊接面焊接操作台焊接机器人(5103)通过焊接面焊接操作台升降台(5102)安装在所述前焊接面焊接操作台移动底座(5101)上。
9.根据权利要求7所述筒段端面焊接保型装置，其特征在于，所述后焊接面焊接操作台(52)包括：后焊接面焊接操作台升降台(5201)和后焊接面焊接操作台焊接机器人(5202)；
所述后焊接面焊接操作台焊接机器人(5202)通过后焊接面焊接操作台升降台(5201)安装在工作台上。
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