CN205989134U - 方管周焊焊接装置 - Google Patents

Abstract

一种方管周焊焊接装置,包括方管旋转驱动机构,所述方管旋转驱动机构包括三个驱动轮、安装座以及电机,所述驱动轮圆周面设有若干呈花瓣形分布的补偿圆弧，所述三个驱动轮旋转装配于安装座上，且在同一竖直面内呈三角形布置，它们在电机驱动下同步旋转，所述方管布置于所述三个驱动轮之间并由其驱动绕自身轴线旋转。该装置通过设计三个周面轮廓呈花瓣形分布的驱动轮，驱动方管绕其轴线旋转，其次驱动焊枪沿方管径向往复等距运动与方管旋转向配合，保证焊枪到方管周面各焊接点距离一致，提高焊接外观。该半自动焊接装置与机器人焊接相比，成本低，焊接外观效果相当，与手工相比，提高了焊接效率，节省电气耗能，更适合小微企业，便于推广。

Description

方管周焊焊接装置

技术领域

本实用新型属于管件焊接领域,具体涉及一种新型方管（含矩形管，以下统称方管）周焊焊接装置。

背景技术

我们目前常用的对方管和巨型管的焊接有手工焊接和机器人焊接，手工焊接，对人员的技术要求高, 劳动强度高，随着劳动成本的不断提高,整个生产成本越来越高, 另外焊接外观和质量不稳定；效率低。机器人焊接,效率高质量稳定,但固定成本和维修保养费用比较高,对一些小微生产企业来讲使用成本高，不利于推广。

为减低机器人焊接成本，人们针对圆管焊接研发一种半自动圆周焊接装置，其原理是将待焊接圆管件置于两个水平布置圆柱形滚轮上，滚轮由电机驱动旋转，滚轮旋转过程中带动圆管件一起旋转，调整焊枪到圆管的距离并固定焊枪对准焊接位置，圆管旋转过程中，焊枪到圆管的每个点的距离都是一样的,所以圆管沿自己轴线转动后，即可在圆管圆周面上焊接出完整的焊接口，焊接效率较手工方式高，外观质量也相对稳定。

但是对于截面为正方形的方管，上述圆管焊接装置中滚轮并不能驱动方管旋转，其次方管旋转过程中，焊枪固定不动，焊枪到方管周面各焊接点距离不相等，焊接外观一致性不高。常规的半自动圆管焊接装置对于方管焊接并不适用。

发明内容

本实用新型要解决的问题是：提供一种焊接效率高、焊接稳定性和效果好，同时相比焊接机器人成本低的方管周焊焊接装置。

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案是:一种方管周焊焊接装置,包括方管旋转驱动机构,在本技术方案中,所述方管旋转驱动机构包括三个驱动轮、安装座以及电机,所述驱动轮圆周面设有若干呈花瓣形分布的补偿圆弧，所述三个驱动轮旋转装配于安装座上，且在同一竖直面内呈三角形布置，它们在电机驱动下同步旋转，所述方管布置于所述三个驱动轮之间并由其驱动绕自身轴线旋转。该装置中驱动轮表面设有补偿圆弧，且驱动轮呈三角形布置，方管夹持于三个驱动轮之间，通过对补偿圆弧长度和高度的设置，旋转过程中方管轴心到三个驱动轮轴心的位置始终保持不变，因此方管可顺畅的绕其轴线旋转。

进一步的,还包括方管定位结构,所述方管定位结构设于所述方管两端并分别与方管两端部抵触，以阻止方管轴线移动。方管定位结构防止方管轴向移动从而避免了周面焊接口弯曲，提高了焊接外观。

进一步的,所述驱动轮上补偿圆弧弧长等于所述方管边长，而其高度等于所述方管外接圆与内切圆半径差。

进一步的,所述三个驱动轮横截面形状大小一致，并且它们呈等边三角形分布。

进一步的,所述驱动轮上设有4~10个补偿圆弧。

进一步的,还包括焊枪,焊枪驱动结构,所述焊枪设于所述方管一侧并对准其焊接部位,所述焊枪驱动结构与所述焊枪连接并驱动其沿方管径向作等距往复直线运动。焊枪相对于方管固定角度固定不变，方管旋转过程中对应焊枪的周面上点到焊枪距离不断循环变化，驱动焊枪沿方管径向往复等距运动与方管旋转相配合，可保证焊枪到方管周面各焊接点距离相等，从而提高了周焊接接口外观一致性。

进一步的,所述焊枪驱动结构为凸轮驱动结构或者连杆驱动结构。

进一步的，本实用新型中所述电机为伺服电机，采用伺服电机能够可靠控制方管旋转角度和速度，配合焊枪和电气伺服控制系统能够进行智能化焊接作业。

需要说明，本实用新型中的方管是一种统称，除了方形管，还包括矩形管。

本实用新型的优点是:

1.该装置中驱动轮表面设有补偿圆弧，并且驱动轮呈三角形布置，方管夹持于三个驱动轮之间，通过对补偿圆弧长度和高度的设置，旋转过程中方管轴心到三个驱动轮轴心的位置始终保持不变，可保证方管可顺畅的绕其轴线旋转；方管定位结构防止方管轴向移动从而避免了周面焊接口弯曲，提高了焊接外观；焊枪沿方管径向往复等距运动与方管旋转向配合，可保证焊枪到方管周面各焊接点距离一致，进一步提高了周焊接接口外观一致性。

2.装置结构简单，便于操作，与焊接机器人相比降低了使用成本，与传统手工焊接相比，效率提高了2~3倍，节省电和气成本20%左右，焊接外观好与机器人焊接效果相当，由于成本低，效果好，非常适合小微企业使用，便于推广。

3. 本装置配合电气伺服控制系统可以实现焊接的智能化。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述

图1为本方管周焊焊接装置的结构示意图图。

图2为本方管周焊焊接装置的驱动轮横截面示意图。

图3为本方管周焊焊接装置的驱动轮驱动方管旋转过程示意图。

其中:1.驱动轮;2.安装座;3.方管;4.方管定位结构；5.焊枪；6.焊枪驱动机构。

具体实施方式

实施例1:如图1~3所示的方管周焊焊接装置,包括方管旋转驱动机构,方管定位结构4,焊枪5,焊枪驱动结构6,方管旋转驱动机构包括三个驱动轮1、安装座2以及电机（图中未画出）,所述驱动轮1圆周面设有若干呈花瓣形分布的补偿圆弧11，所述三个驱动轮1旋转装配于安装座2上，且在同一竖直面内呈三角形布置，它们在电机驱动下同步旋转，所述方管3布置于所述三个驱动轮1之间并由其驱动绕自身轴线旋转。方管定位结构4设于所述方管3两端并分别与方管3两端部抵触，以阻止方管3轴向移动。驱动轮1上补偿圆弧11弧长等于所述方管3边长，而其高度h(见图2所示)等于所述方管3外接圆与内切圆半径差。三个驱动轮1横截面形状大小一致，并且它们呈等边三角形分布。驱动轮1上设有4~10个补偿圆弧11。焊枪5设于所述方管3一侧并对准其焊接部位。焊枪驱动结构6与所述焊枪5连接并驱动其沿方管3径向作等距往复直线运动。焊枪驱动结构6为凸轮驱动结构或者连杆驱动结构。并且本实施例中所述电机为伺服电机。

具体驱动轮1设计参数如下，以方管3边长为40mm为例，方管3横截面内切圆半径为20mm, 外接圆半径为28.28mm，方管3外接圆与内切圆半径差为8.28mm，驱动轮1圆周面上补偿圆弧11弧长为40mm，高度h为8.28mm, 补偿圆弧11数量与驱动轮1圆周直径相对应，图2中驱动轮1上设有7个补偿圆弧11。只要方管3和驱动轮1轴心之间距离保持一定量, 方管3也就能在驱动轮上面转动。图3为驱动轮1驱动方管3转动过程，可以看出方管3旋转过程中，a、b、c、d和e各位置与驱动轮1的补偿圆弧11接触时，方管3和驱动轮1轴心之间距离始终保持为驱动轮圆周半径与方管3外接圆半径之和。驱动轮1轴心位置不变，因此方管3旋转过程中其轴心线位置也固定不变。焊枪5对准方管3的角度一定，图中焊枪5垂直设于方管3上侧，方管3旋转过程中，其焊接周面上个点到焊枪5距离是不断变化的，焊枪5在垂直方向上配合方管3旋转作上下往复直线运动，从而保持方管3焊接周面上各点到焊枪5距离一致。

上述实例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种方管周焊焊接装置,包括方管旋转驱动机构,其特征在于,所述方管旋转驱动机构包括三个驱动轮（1）、安装座（2）以及电机,所述驱动轮（1）圆周面设有若干呈花瓣形分布的补偿圆弧（11），所述三个驱动轮（1）旋转装配于安装座（2）上，且在同一竖直面内呈三角形布置，它们在电机驱动下同步旋转，所述方管（3）布置于所述三个驱动轮（1）之间并由其驱动绕自身轴线旋转。

2.根据权利要求1所述的方管周焊焊接装置,其特征在于,还包括方管定位结构（4）,所述方管定位结构（4）设于所述方管（3）两端并分别与方管（3）两端部抵触，以阻止方管（3）轴向移动。

3.根据权利要求1所述的方管周焊焊接装置,其特征在于,所述驱动轮（1）上补偿圆弧（11）弧长等于所述方管（3）边长，而其高度等于所述方管（3）外接圆与内切圆半径差。

4.根据权利要求1所述的方管周焊焊接装置,其特征在于,所述三个驱动轮（1）横截面形状大小一致，并且它们呈等边三角形分布。

5.根据权利要求1或3所述的方管周焊焊接装置,其特征在于,所述驱动轮（1）上设有4~10个补偿圆弧（11）。

6.根据权利要求1所述的方管周焊焊接装置,其特征在于,还包括焊枪（5），焊枪驱动结构（6）,所述焊枪（5）设于所述方管（3）一侧并对准其焊接部位,所述焊枪驱动结构（6）与所述焊枪（5）连接并驱动其沿方管（3）径向作等距往复直线运动。

7.根据权利要求6所述的方管周焊焊接装置,其特征在于,所述焊枪驱动结构（6）为凸轮驱动结构或者连杆驱动结构。

8.根据权利要求1所述的方管周焊焊接装置，其特征在于，所述电机为伺服电机。