CN204413413U - 马鞍形焊缝处理一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种马鞍形焊缝处理一体机，包括转动连接的定位筒和电路外接装置，定位筒上安装有水平位移齿条和齿条水平位移驱动装置，水平位移齿条一端安装有垂直位移齿条和齿条垂直位移驱动装置，垂直位移齿条底端安装有摆动装置和处理头，定位筒的下端安装有中心定位头；本实用新型可实现360°旋转，配合水平位移齿条、齿条水平位移驱动装置、垂直位移齿条和齿条垂直位移驱动装置能够实现处理头在三维空间内的运动，可广泛应用于石油、化工等输送容器、压力容器、空气瓶、非标容器等正交支管焊接作业，主管开孔切割作业中，对提升工件处理效率及质量、工人工作环境有重要作用。

Description

马鞍形焊缝处理一体机

技术领域

本实用新型涉及一种管道连接孔的切割或焊接设备，尤其涉及一种马鞍形焊缝处理一体机。

背景技术

在石油、化工、锅炉、水电、核电等制造行业中，需要解决输油、输气、输水等容器以及压力容器的筒体和与其连接的管道的开孔切割及焊接问题，这种管与管之间相交的相贯线在行业中称为马鞍形焊缝，现有技术中这种马鞍形焊缝的开孔切割是通过人工划线后，用专用设备进行切割而成的，工作效率较低，其坡口的焊接在全球范围大多都是采用人工焊接，由于人工焊接受操作人员个人水平和状态的影响，会出现焊接质量不稳定、效率低、外观差等问题。所以现代企业要尽量摆脱对人工技能的依赖，采用自动化的机器设备来保证产品的质量及效率。

在20世纪70年代，工业机器人技术被应用到焊接领域，焊接自动化程度发生了质的飞跃，焊接质量及效率得到显著提高。焊接领域的工业机器人包括弧焊机器人、点焊机器人等。这些机器人都为关节臂式机器人，灵活性较大，但是编程难度大，在焊接马鞍形焊缝时还需要复杂的工装配套使用，给实际焊接时带来不便，对于型号众多的马鞍形焊接来说焊接效率低，成本高，并且现有的焊接机器人都只具备焊接功能，不具备切割功能。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种焊接或切割效率高、操作简单的马鞍形焊缝处理一体机。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：马鞍形焊缝处理一体机，包括定位筒，所述定位筒顶部转动安装有电路外接装置，所述定位筒上滑动安装有水平位移齿条，所述水平位移齿条连接有齿条水平位移驱动装置，所述水平位移齿条一端滑动安装有垂直位移齿条，所述垂直位移齿条连接有齿条垂直位移驱动装置，所述垂直位移齿条底端安装有摆动装置，所述摆动装置的动力输出端可拆卸连接有处理头，所述齿条水平位移驱动装置、所述齿条垂直位移驱动装置、所述摆动装置分别连接至所述电路外接装置，所述定位筒的下端安装有中心定位头。

作为优选的技术方案，所述电路外接装置包括与外部供电电路连接的电滑环，所述电滑环外周固定连接有从动回转齿轮，所述定位筒上固定安装有与所述从动回转齿轮连接的回转驱动装置。

作为优选的技术方案，所述回转驱动装置包括固定安装在所述定位筒上的安装盘，所述安装盘上固定有回转驱动电机，所述回转驱动电机的输出轴连接有主动回转齿轮，所述主动回转齿轮与所述从动回转齿轮啮合。

作为优选的技术方案，所述定位筒上安装有固定座，所述齿条水平位移驱动装置安装于所述固定座上，所述固定座上均布有与所述水平位移齿条滑动配合的扣爪。

作为优选的技术方案，所述齿条水平位移驱动装置包括固定在所述固定座上的水平位移齿条驱动电机，所述水平位移齿条驱动电机的动力输出端驱动有水平位移驱动齿轮，所述水平位移驱动齿轮与所述水平位移齿条啮合。

作为优选的技术方案，所述水平位移齿条一端固定连接有安装座，所述齿条垂直位移驱动装置固定于所述安装座上，所述安装座上设有滑座，所述垂直位移齿条滑动设于所述滑座内。

作为优选的技术方案，所述齿条垂直位移驱动装置包括固定于所述安装座上的垂直位移齿条驱动电机，所述垂直位移齿条驱动电机的动力输出端驱动有垂直位移驱动齿轮，所述垂直位移驱动齿轮与所述垂直位移齿条啮合。

作为优选的技术方案，所述摆动装置包括固定安装在所述垂直位移齿条下端的摆动电机，所述摆动电机的输出端驱动有摆座，所述摆座上安装有角度调节电机，所述处理头固定安装于所述角度调节电机的动力输出端。

作为对上述技术方案的改进，所述处理头包括焊枪或切割头。

由于采用了上述技术方案，马鞍形焊缝处理一体机，包括定位筒，所述定位筒顶部转动安装有电路外接装置，所述定位筒上滑动安装有水平位移齿条，所述水平位移齿条连接有齿条水平位移驱动装置，所述水平位移齿条一端滑动安装有垂直位移齿条，所述垂直位移齿条连接有齿条垂直位移驱动装置，所述垂直位移齿条底端安装有摆动装置，所述摆动装置的动力输出端可拆卸连接有处理头，所述齿条水平位移驱动装置、所述齿条垂直位移驱动装置、所述摆动装置分别连接至所述电路外接装置，所述定位筒的下端安装有中心定位头；本实用新型的有益效果是：可实现360°自由旋转，配合水平位移齿条、齿条水平位移驱动装置、垂直位移齿条和齿条垂直位移驱动装置能够实现处理头在三维空间内的运动，且能够快速定位焊接或切割位置，操作简单、使用安全，大幅度降低了找正时间，提高了工作效率。可广泛应用于石油、化工等输送容器、压力容器、空气瓶、非标容器等正交支管焊接作业，主管开孔切割作业中，对提升工件焊接、切割效率及焊接、切割质量、工人工作环境有着重要作用。

附图说明  

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的侧视图；

图3是本实用新型实施例的俯视图；

图中：1-电滑环；2-从动回转齿轮；3-定位筒；4-安装盘；5-回转驱动电机；6-主动回转齿轮；7-中心定位头；8-水平位移齿条；9-固定座；10-扣爪；11-水平位移齿条驱动电机；12-水平位移驱动齿轮；13-垂直位移齿条；14-安装座；15-垂直位移齿条驱动电机；16-垂直位移驱动齿轮；17-摆动电机；18 -摆座；19-角度调节电机；20-处理头；21-滑座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1、图2和图3所示，马鞍形焊缝处理一体机，包括定位筒3，所述定位筒3顶部转动安装有电路外接装置，所述电路外接装置包括与外部供电电路连接的电滑环1，所述电滑环1外周固定连接有从动回转齿轮2，所述定位筒3上固定安装有与所述从动回转齿轮2连接的回转驱动装置，所述回转驱动装置包括固定安装在所述定位筒3上的安装盘4，所述安装盘4上固定有回转驱动电机5，所述回转驱动电机5的输出轴连接有主动回转齿轮6，所述主动回转齿轮6与所述从动回转齿轮2啮合。所述电滑环1与外部结构连接，通过所述回转驱动电机5的驱动，所述主动回转齿轮6沿着所述从动回转齿轮2的周边转动，实现带动所述定位筒3进行360°自由旋转，从而带动安装在所述定位筒3上的其它部件进行旋转，所述定位筒3的下端安装有中心定位头7。

本实施例的所述定位筒3上滑动安装有水平位移齿条8，所述水平位移齿条8连接有齿条水平位移驱动装置，具体的为在所述定位筒3上安装有固定座9，所述齿条水平位移驱动装置安装于所述固定座9上，所述固定座9上均布有与所述水平位移齿条8滑动配合的扣爪10，所述齿条水平位移驱动装置包括固定在所述固定座9上的水平位移齿条驱动电机11，所述水平位移齿条驱动电机11的动力输出端驱动有水平位移驱动齿轮12，所述水平位移驱动齿轮12与所述水平位移齿条8啮合。所述水平位移齿条驱动电机11为固定安装，因此通过所述水平位移驱动齿轮12与所述水平位移齿条8的配合，使所述水平位移齿条8可以水平移动。

所述水平位移齿条8一端滑动安装有垂直位移齿条13，所述垂直位移齿条13连接有齿条垂直位移驱动装置，具体的为所述水平位移齿条8一端固定连接有安装座14，所述齿条垂直位移驱动装置固定于所述安装座14上，所述安装座14上设有滑座21，所述垂直位移齿条13滑动设于所述滑座21内，所述齿条垂直位移驱动装置包括固定于所述安装座14上的垂直位移齿条驱动电机15，所述垂直位移齿条驱动电机15的动力输出端驱动有垂直位移驱动齿轮16，所述垂直位移驱动齿轮16与所述垂直位移齿条13啮合。所述垂直位移齿条驱动电机15是固定安装的，通过所述垂直位移驱动齿轮16与所述垂直位移齿条13的配合，所述垂直位移齿条13可以沿着所述滑座21上下移动。

所述垂直位移齿条13底端安装有摆动装置，所述摆动装置的动力输出端可拆卸连接有处理头20，所述处理头20设置为焊枪或切割头，所述处理头20可以设置为焊枪，而切割头可以设置为气体火焰切割、等离子切割或其它可以进行管理切割的结构，两者可以更换，使本装置既可以当焊接装置进行管道的连接等使用，也可以用作切割装置在管道等上面进行开马鞍形孔使用。所述摆动装置包括固定安装在所述垂直位移齿条13下端的摆动电机17，所述摆动电机17的输出端驱动有摆座18，所述摆动电机17可以调整所述摆座18的角度，用于粗略调整所述处理头的位置，而所述摆座18上安装有角度调节电机19，所述处理头固定安装于所述角度调节电机19的动力输出端，所述角度调节电机19直接连接所述处理头，用于精确调整所述处理头的倾斜角度和切割位置，配合所述水平位移齿条8调节所述处理头的水平位置、所述垂直位移齿条13调节所述处理头的垂直位置，实现管道等部件上马鞍形孔的精确切割或焊接。

所述回转驱动装置、所述齿条水平位移驱动装置、所述齿条垂直位移驱动装置、所述摆动装置分别连接至所述电滑环1，利用所述电滑环1向各个电机内输送电能，供其工作使用。

在使用时本装置连接有微型计算机，首先需要根据设定的工艺参数，利用微型计算机自动计算和设计运动路径，控制各个驱动装置的工作，从而控制处理头的运动轨迹；本装置不仅可以进行马鞍形切割，还可以实现多种、多层、多道焊接功能，能够根据不同需求进行选择。在微型计算机中配有数据库，用于加工工艺参数存储，所有测试良好的工艺参数均可存储于数据库中，再次使用时，可自动从数据库中进行筛选提取；本装置设置摆动装置后，可以实现摆动功能，可调整控制多个摆动参数。在实际操作过程中，切割的角度和焊接的速度实时可控，并可根据马鞍位置进行速度渐变；通过微型计算机控制各个驱动装置，可使焊枪或切割头姿态同时改变，进而实现根据马鞍位置使焊枪或切割头的姿态渐变；与微型计算机采用无线技术连接，可实现远程控制。

本实用新型通过从动回转齿轮和回转驱动装置的配合，本装置可实现360°自由旋转，配合水平位移齿条、齿条水平位移驱动装置、垂直位移齿条和齿条垂直位移驱动装置能够实现处理头在三维空间内的运动，且能够快速定位焊接或切割位置，操作简单、使用安全，大幅度降低了找正时间，提高了工作效率。可广泛应用于石油、化工等输送容器、压力容器、空气瓶、非标容器等正交支管焊接作业，主管开孔切割作业中，对提升工件焊接、切割效率及焊接、切割质量、工人工作环境有着重要作用。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.马鞍形焊缝处理一体机，其特征在于：包括定位筒，所述定位筒顶部转动安装有电路外接装置，所述定位筒上滑动安装有水平位移齿条，所述水平位移齿条连接有齿条水平位移驱动装置，所述水平位移齿条一端滑动安装有垂直位移齿条，所述垂直位移齿条连接有齿条垂直位移驱动装置，所述垂直位移齿条底端安装有摆动装置，所述摆动装置的动力输出端可拆卸连接有处理头，所述齿条水平位移驱动装置、所述齿条垂直位移驱动装置、所述摆动装置分别连接至所述电路外接装置，所述定位筒的下端安装有中心定位头。

2. 如权利要求1所述的马鞍形焊缝处理一体机，其特征在于：所述电路外接装置包括与外部供电电路连接的电滑环，所述电滑环外周固定连接有从动回转齿轮，所述定位筒上固定安装有与所述从动回转齿轮连接的回转驱动装置。

3. 如权利要求2所述的马鞍形焊缝处理一体机，其特征在于：所述回转驱动装置包括固定安装在所述定位筒上的安装盘，所述安装盘上固定有回转驱动电机，所述回转驱动电机的输出轴连接有主动回转齿轮，所述主动回转齿轮与所述从动回转齿轮啮合。

4. 如权利要求1所述的马鞍形焊缝处理一体机，其特征在于：所述定位筒上安装有固定座，所述齿条水平位移驱动装置安装于所述固定座上，所述固定座上均布有与所述水平位移齿条滑动配合的扣爪。

5. 如权利要求4所述的马鞍形焊缝处理一体机，其特征在于：所述齿条水平位移驱动装置包括固定在所述固定座上的水平位移齿条驱动电机，所述水平位移齿条驱动电机的动力输出端驱动有水平位移驱动齿轮，所述水平位移驱动齿轮与所述水平位移齿条啮合。

6. 如权利要求1所述的马鞍形焊缝处理一体机，其特征在于：所述水平位移齿条一端固定连接有安装座，所述齿条垂直位移驱动装置固定于所述安装座上，所述安装座上设有滑座，所述垂直位移齿条滑动设于所述滑座内。

7. 如权利要求6所述的马鞍形焊缝处理一体机，其特征在于：所述齿条垂直位移驱动装置包括固定于所述安装座上的垂直位移齿条驱动电机，所述垂直位移齿条驱动电机的动力输出端驱动有垂直位移驱动齿轮，所述垂直位移驱动齿轮与所述垂直位移齿条啮合。

8. 如权利要求1至7任一权利要求所述的马鞍形焊缝处理一体机，其特征在于：所述摆动装置包括固定安装在所述垂直位移齿条下端的摆动电机，所述摆动电机的输出端驱动有摆座，所述摆座上安装有角度调节电机，所述处理头固定安装于所述角度调节电机的动力输出端。

9. 如权利要求8所述的马鞍形焊缝处理一体机，其特征在于：所述处理头包括焊枪或切割头。