CN201231394Y - 大型管件自动焊接变位机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种大型管件自动焊接变位机，包括三对滚轮支架、可旋转的放置在支架上的扇形“摇篮式”旋转变位工件托架、驱动机构和焊头调整机构。滚轮支架用于导向和支撑旋转工件托架。扇形“摇篮式”旋转变位工件托架实现焊接变位，它包括用于装卡工件和变位导向的工件托架、用于支撑和定位不同管径的定位块、管件压板和扇形齿条。驱动机构采用变频电机提供驱动力，并至少包括一个与扇形齿条相啮合的小齿轮。焊头调整机构可“XYZ”三向调整焊头位置，并采用“L”结构内焊焊头支架，可以适应多种管径要求。由于变位机采用的扇形“摇篮式”变位工件托架结构直径不受工艺的限制，因此可以加工较大的工件托架，并配合定位块、管件压板和“XYZ”三向焊头调整机构，定位和安装简单、快捷、可靠，成本低廉，特别适用于大型管件的自动焊接。

Description

大型管件自动焊接变位机

技术领域

本发明涉及焊接工艺装备领域，特别涉及一种用于大型弯头管件自动内、外环焊缝的焊接变位机。

背景技术

在弯头焊接技术领域中，焊接变位机的应用是十分普遍的，它是用来拖动待焊弯头工件，使其待焊焊缝运动到理想位置进行施焊作业的设备。焊件待焊焊缝的初始位置，可能处于空间任一方位，通过旋转变位机，使任一方位的待焊焊缝，变为角焊、平焊或平角焊施焊作业，使焊接方式简单，保证焊接质量。

目前市场上，对于管件所应用的焊接变位机，均采用盘式旋转式结构。该种结构方式的焊接变位机有一个机架和可绕机架轴心旋转的转盘结构，工作时直接把工件固定在转盘上，机架旋转带动管件旋转，从而通过机架上方的焊头环焊缝进行施焊作业。采用该种结构方式的焊接变位机，虽然结构简单，但转盘直径一般是管径的4倍以上，随着管件直径的增大，转盘直径和重量也急剧增大。当管件直径超过1m时，该种变位机将会变得很笨重，经济成本很高。同时，工件装卡调整非常困难。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足而提供的一种方便装卡调整管件并进行旋转焊接的经济实用的管件环焊缝焊接变位机。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种大型管件环焊缝焊接变位机采用扇形的“摇篮式”结构，包括：滚轮支架、可旋转的放置在支架上的扇形“摇篮式”旋转变位工件托架、驱动机构和焊头调整机构。

所述的每个滚轮支架均由支架体、两个滚轮和转轴组成。

所述的扇形“摇篮式”旋转变位工件托架包括：工件托架、定位块、管件压板和扇形齿条。其中，工件托架由前后两个带导轨的扇形板空腔和之间的连接加强支架构成，用于装卡工件。扇形齿条、定位块和管件压板安装于工件托架内侧的扇形板两侧。前后两个扇形板的导轨，用于其旋转时在所述的滚轮支架上导向和定位。中间的加强支架除最底面一组与所述的前后扇形空腔焊接，其余的均可以拆卸和径向调整位置，用于支撑和定位不同管径的管件，使所焊接的管件始终与所述的前后扇形空腔同心。

所述的传动机构包括一个与所述的扇形齿条相啮合的小齿轮、减速机、制动器、变频电机。小齿轮装于减速机输出轴，减速机通过带轮、V带与电机相联，实现变速驱动。

所述的焊头调整机构包括一个可以前后调整的导轨、一个坐在导轨上的调整架、支撑于调整架上的内焊焊头支架和外焊焊头支架。所述的主调整架底部设有丝杠和减速电机，可沿导轨移动调整架的前后位置。两个焊头支架分别通过丝杠和导轨可调整焊头支架上下位置。焊头支架用以安放焊机焊头。其中，内焊焊头支架采用“L”结构，可以适应多种管径要求。焊机焊头采用可“XYZ”微调整的埋弧焊头。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：由于变位机采用“摇篮式”结构，滚轮支架代替变位机转轴，结构尺寸降低一半，重量减小3/4，成本大大降低；弯头工件定位和安装简单、快捷、可靠；独立的焊头调整机构调整方便。

本实用新型仅限于焊接管件内弧的外侧和外弧的内侧，因此也称其为下弦弧焊接自动变位机。其配合上弦弧焊接自动变位机使用，可完成整个管件内弧和外弧内、外两侧的自动焊接。上弦弧焊接自动变位机的思路同下弦弧焊接自动变位机。

附图说明

附图1为本发明变位机的主视图；

附图2为本发明变位机的侧视图；

附图3为本发明变位机滚轮支架的侧视图；

附图4为本发明变位机旋转变位工件托架的侧视图；

附图5为本发明变位机传动机构的侧视图；

附图6为本发明变位机焊头调整机构的侧视图；

其中：

1、滚轮支架：11、支架体；12、滚轮；13、转轴；

2、旋转变位工件托架：21、工件托架；22、扇形齿条；23、定位块；24、管件压板；211、前扇形空腔；212、后扇形空腔；213、加强支架；

3、传动机构：31、小齿轮；32、减速机；33、带轮；34、V带；35、小带轮；36、电机；

4、焊头调整机构：41、导轨；42、主调整架；43、主调整丝杠；44、主调整减速电机；45、内焊辅调整丝杠；46、内焊辅调整电机；47、外焊辅调整丝杠；48、外焊辅调整电机；

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作详细的介绍：

参照附图1、附图2所示的变位机，包括滚轮支架1、旋转变位工件托架2、传动机构3和焊头调整机构4。

其中，如附图3所示的滚轮支架1，它包括支架体11、滚轮12、和转轴13。滚轮支架1用以，其中滚轮12中的一个滚轮为环槽圆柱结构，另一个为圆柱轮，其内部均装有轴承，并通过转轴13相连，使工件托架21在其上旋转摆动时起到导向和限位的作用。工作时，在旋转变位工件托架2接触到滚轮12时，通过轴承旋转摆动。

如附图4所示的支撑旋转变位工件托架2，它包括工件托架21、扇形齿条22、定位块23、管件压板24。工件托架21又包括前扇形空腔211、后扇形空腔212、加强支架213。加强支架213通过螺钉固定在前扇形空腔211和后扇形空腔212上，定位块23通过螺钉固定在加强支架213上，工件托架21具有定位凸沿和定位销孔，扇形齿条22先通过工件托架21的定位凸沿和定位销孔定位，然后用螺钉固定在工件托架21上，管件压板24通过螺钉固定在前扇形空腔211上，压紧焊接管件。

如附图5所示的传动机构3，它包括小齿轮31、减速机32、带轮33、V带34、小带轮35、电机36。该传动机构3，通过电机36对小带轮35进行驱动，并通过V带34把动力传递给带轮33，减速机32的输入端与带轮33相连，并最终把动力传递给与减速机32的输出端相连的小齿轮31。

如附图6所示的焊头调整机构4，导轨41、主调整架42、主调整丝杠43、主调整减速电机44、内焊辅调整丝杠45、内焊辅调整电机46、外焊辅调整丝杠47、外焊辅调整电机48。焊头调整机构4，有三套独立的调整机构。通过主调整减速电机44对主调整丝杠43进行驱动，以调整主调整架42在导轨41上的位置；通过内焊辅调整电机46对内焊辅调整丝杠45进行驱动以调整内焊焊头的位置；通过外焊辅调整电机48对外焊辅调整丝杠47进行驱动以调整外焊焊头的位置。

本实施例的变位机工作原理如下：

在进行焊接前，根据待焊管件直径的大小，选择合适的定位块23和加强支架213，用螺钉把加强支架213分别固定在前扇形空腔211和后扇形空腔212上，并把定位块23用螺钉固定在加强支架213上，将待焊管件紧贴前扇形空腔211内侧并放在定位块23上，并用管件压板24压紧待焊管件，分别启动主调整减速电机44、内焊辅调整电机46、外焊辅调整电机48进行焊缝的调整，使焊头正好位于焊缝正上方，启动电机36，电机36通过小带轮35、V带34、带轮33和减速机32带动小齿轮31旋转，小齿轮31与扇形齿条22啮合，从而带动旋转变位工件托架2在滚轮支架1上进行摆动，进行平稳的焊缝焊接。等焊接完成后，反向启动电机36，使旋转变位工件托架2回复原位，松开管件压板24，取出焊好的管件。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.大型管件自动焊接变位机，包括三对滚轮支架、扇形“摇篮式”旋转变位工件托架、驱动机构和焊头调整机构，其特征在于：滚轮支架安装在地面上，扇形“摇篮式”旋转变位工件托架放置在滚轮支架上，它包括一个工件托架，上面安装定位块、扇形齿条和管件压板，扇形齿条通过齿轮与驱动机构相连，焊头调整机构包括前后、左右和上下调整机构，进行“XYZ”三向调整。

2.根据权利要求1所述的大型管件自动焊接变位机，其特征在于：所述的滚轮支架具有导向滚轮和支撑滚轮，导向滚轮为环槽圆柱结构，支撑滚轮为圆柱轮，导向滚轮和支撑滚轮内部均装有轴承，并通过转轴相连。

3.根据权利要求1所述的大型管件自动焊接变位机，其特征在于：扇形“摇篮式”旋转变位工件托架具有前后两个扇形空腔，并采用加强支架通过螺钉连接，前后空腔具有沿径向可调整螺纹孔组，前扇形空腔外侧具有定位凸沿，并开有销孔和螺纹孔，前后两个扇形空腔最大半径边缘分别具有凸沿。

4.根据权利要求1所述的大型管件自动焊接变位机，其特征在于：扇形“摇篮式”旋转变位工件托架具有三组成对V型定位块，当工件放于V型块对上时，使其弯管中心始终与扇形空腔的圆心重合。

5.根据权利要求1所述的大型管件自动焊接变位机，其特征在于：旋转变位工件托架具有一组管件压板，它通过螺钉固定在前扇形空腔上。

6.根据权利要求1所述的大型管件自动焊接变位机，其特征在于：具有“XYZ”三向调整的焊头调整机构，调整机构采用减速电机和丝杠的方式调整，焊头调整机构具有“L”结构的内焊焊头支架，支架末端端面采用螺纹连接，可根据工件管径的不同，选择焊头支架的长度。

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