CN209664678U - 一种大型回转体自动焊接专机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大型回转体自动焊接专机，包括用以装夹工件的下沉式回转工作台，以及用以对工件进行自动焊接的重型焊接操作机；所述下沉式回转工作台，包括底座，设于底座上的花盘工作台，用以驱动花盘工作台回转的驱动装置，用以控制花盘工作台回转速度的电控机构，及用以总控下沉式回转工作台的控制箱；所述重型焊接操作机，包括回转底座，设于回转底座上的立柱，设于立柱上的横臂，用以驱动横臂的升降伸缩装置，设于横臂前端用以焊接工件的焊接机头，及用以总控整台大型回转体自动焊接专机的手控操作盒。本实用新型解决了现有技术中的不足，实现了大型回转体焊接作业。

Description

一种大型回转体自动焊接专机

技术领域

本实用新型涉及焊接制造技术，更具体地说，涉及一种大型回转体自动焊接专机。

背景技术

大中型回转体结构通常由圆筒体和法兰焊接而成，如各类卷扬筒、锚铰卷筒、锅炉、压力容器、火箭等等。回转体制作过程中环焊缝和直焊缝较多且焊缝质量要求高。工厂常规施工方式为手工焊接，人工施焊容易导致焊缝成型质量差、返修率高、焊缝速度慢等不足，这也成为生产第一瓶颈。因此，经过长期相关工作经验积累，再结合回转体结构特点设计了一种大型回转体自动焊接专机。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种大型回转体自动焊接专机，解决了现有技术中的不足，实现了大型回转体焊接作业。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种大型回转体自动焊接专机，包括用以装夹工件的下沉式回转工作台，以及用以对工件进行自动焊接的重型焊接操作机；

所述下沉式回转工作台，包括底座，设于底座上的花盘工作台，用以驱动花盘工作台回转的驱动装置，用以控制花盘工作台回转速度的电控机构，及用以总控下沉式回转工作台的控制箱；

所述重型焊接操作机，包括回转底座，设于回转底座上的立柱，设于立柱上的横臂，用以驱动横臂的升降伸缩装置，设于横臂前端用以焊接工件的焊接机头，及用以总控整台大型回转体自动焊接专机的手控操作盒；

所述花盘工作台为圆盘形，其上设有若干条放射状螺栓槽，并还设有若干个同心圆环形槽，花盘工作台的圆心位置上开设有通孔；

所述焊接机头侧边还设有载人平台；

所述电控机构为直流调速装置。

所述驱动装置，包括电机，通过连接轴与电机相连的减速箱，减速箱的输出轴上设有齿轮，所述花盘工作台上连有回转支承，回转支承与齿轮相啮合。

所述控制箱上还设有速度显示器、百叶窗、轴流风机和自动报警。

所述回转底座，包括回转盘，用以驱动回转盘的电机，电机采用齿轮副的回转驱动连接。

所述立柱底部通过法兰连于回转底座上，立柱上设有导轨、检修爬梯，立柱的顶部设有附属装置、护栏。

所述升降伸缩装置设于导轨上，其升降行程为6000mm，伸缩行程为6000mm。

所述手控操作盒，包括机箱，及设于机箱上的若干个按钮，手控操作盒通过连接线与控制箱相连。

所述连接线为超软多线电缆。

在上述的技术方案中，本实用新型所提供的一种大型回转体自动焊接专机，主要由下沉式回转工作台以及重型焊接操作机组成，实现筒体与法兰自动焊接，具有焊缝质量高，成型美观无需人工打磨，操作简单，焊接效率高，劳动强度低等优点。

附图说明

图1是本实用新型自动焊接专机的整体结构示意图；

图2是本实用新型自动焊接专机中下沉式回转工作台的结构示意图；

图3是图2下沉式回转工作台的右视图；

图4是本实用新型自动焊接专机中重型焊接操作机的结构示意图；

图5是图4重型焊接操作机的右视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

请结合图1至图5所示，本实用新型所提供的一种大型回转体自动焊接专机，包括用以装夹工件1的下沉式回转工作台2，以及用以对工件1进行自动焊接的重型焊接操作机3，下沉式回转工作台2安装在车间回转池中，回转池直径7200mm，便于操作人员对工件1(即回转筒体)的装夹和拆除，池内安装防洪排涝设施以及安全防护栏等。下沉式回转工作台2上平面距离地面1.5m，目的是为了适用于外形较高的焊接工件1，同时减少重型焊接操作机3的有效高度，更具安全性和稳定性。通过下沉式回转工作台2的回转带动工件1回转，实现不同工件1(圆柱型和异型体零部件)的直缝或环缝的自动焊接。

较佳的，所述下沉式回转工作台2主要技术参数为：承载能力50000kg，工作台尺寸φ5000mm，工作台回转速度0.004～0.8rpm，回转调试方式直流调速，回转电机功率7.5kW，回转台水平高度1000mm。下沉式回转工作台2主要包括：

底座21，底座21由板材焊接的圆柱形组件，经退火消除内应力处理，主要承载工件1和花盘工作台22的负重，利用地脚螺栓与回转池地基连接。

安装于底座21上的花盘工作台22，花盘工作台22为板材焊接结构件，焊接后退火处理。在花盘工作台22上加工有12条放射状M36T型螺栓槽，花盘工作台22上表面在热处理以后精加工，保证整个平面的平整度，并加工了若干同心圆环型槽，便于工件1对中心、装夹定位。花盘工作台22中间开出φ650的通孔，便于有轴头的工件1装夹，避开轴头对工作高度的影响。

用以驱动花盘工作台22回转的驱动装置23，驱动装置23包括电机，通过连接轴与电机相连的减速箱，减速箱的输出轴上设有齿轮，所述花盘工作台22上连有回转支承，回转支承与齿轮相啮合，从而带动花盘工作台22回转。回转支承(单排球式回转支承)具有转动平稳的特点，确保在焊接工件1时不会出现工件1卡阻和抖动现象。

用以控制花盘工作台22回转速度的电控机构24，由机械和电器组成的电控机构24使花盘工作台22的回转具有可调速度功能，电控机构24采用英国590系列直流调速装置进行控制，该装置具有灵活多变的功能，输入、输出端子可重新组态(分配)，又可作为复杂的过程控制系统中性能优良的组成模块，并可通过手控操作盒36上的旋钮实现规定的焊接操作。确保人员和设备安全，在电控机构24中还可加装设备系统运行状态监测监控装置，重点对行程、过载、断电、欠电压等进行保护。

及用以总控下沉式回转工作台2的控制箱25，由速度显示器以及低压电器元器件等组成，安装在焊接变位机座侧面，其位置便于操作、布线及检修。控制箱25上安装有速度调节旋钮及回转速度显示，可以根据焊道直径以及焊接工艺要求调节回转速度。控制箱25充分考虑到设备使用安全性能，翻转、回转电机有其中任何一样出现异常(或缺相、断电)，控制箱25会自动报警，并且无法进行翻转或回转工作，确保人员及设备的使用安全性。控制箱25上设置有百叶窗及轴流风机，具有防尘、散热、去湿性功能。控制箱25温度在-5℃～45℃之间、湿度在85％以上环境中均能长期稳定工作。

本实用新型自动焊接专机采用英国590系列直流调速装置，相对于国内其它同类装置有以下优秀的控制性能指标：

1)以最新的高速16位微处理器为控制中心，能完成一半模拟技术难以实现的复杂控制算法，工程适应性强；

2)扩展的可控硅触发控制电路，可获得210o的移相控制范围，可同时适用于功率相同的可逆及不可逆控制。转矩(电流)反向时的无环流(零电流)时间非常短(原始设定值为1ms，可改设)；

3)电流环能根据装置拖动的电机及时自动调整(自优化)其调节器参数(比例、积分系数、电流断续点)；

4)电流环具备自适应功能，使系统在电流断续及负载变化较大时，也能保证其稳定性及较高的精度；

5)多种电流限幅方式(主电流限幅、正负电流限幅、di/dt限幅以及按速度的变化限幅)有效地保护了装置与电机，提高了系统的可靠性；

6)电源相序自动跟踪，不受相序改变影响，给用户带来极大方便；

7)调速比：优于1000：1；

8)稳态精度：测速发电机反馈，优于0.1％；

9)编码器反馈，优于0.01％；

10)电枢电压反馈，优于2％；

11)过载能力：200％，10s；150％，30s。

较佳的，所述重型焊接操作机3，包括回转底座31，设于回转底座31上的立柱32，设于立柱32上的横臂33，用以驱动横臂33的升降伸缩装置34，设于横臂33前端用以焊接工件1的焊接机头37，及用以总控整台大型回转体自动焊接专机的手控操作盒36。回转底座31带动立柱32及横臂33等构件旋转，升降伸缩装置34驱动横臂33上下运动，以及驱动横臂33伸缩，从而改变作业区域位置和大小，适用于工件1垂直焊缝、水平直焊缝、环焊缝的焊接，与下沉式回转工作台2配合能够实现更为复杂焊缝的焊接。

所述回转底座31，包括回转盘，用以驱动回转盘的电机，电机采用齿轮副的回转驱动连接。电机功率0.75kW，转速0.10rpm，确保灵活平稳且没有惯性运动，利用地脚螺栓与地基连接。立柱32回转角度为±180°，如有特殊工件1焊接要求较高的(MT探伤、UT探伤、RT探伤)，且周期长的，单件施焊完成后将横臂33旋转一定角度，进行下一个工位的焊接作业，设备使用效率高。

所述立柱32底部通过法兰连于回转底座31上，用以承载横臂33、升降伸缩装置34以及焊接平台35等，立柱32上安装导轨，宽度75mm，钢质导轨整体经热处理回火，导轨表面经热处理淬火(硬度不小于HRC50)。在立柱32上特别设计了检修爬梯，顶部安装附属装置以及护栏等，检修爬梯超过两米高度部分装有检修防护笼，从而确保安全性。

所述横臂33连于升降伸缩装置34上，前端设计载重为250kg，横臂导轨宽度75mm，钢质导轨整体经热处理回火，导轨表面经热处理淬火(硬度不小于HRC50)。

所述升降伸缩装置34安装于导轨上，主要由升降装置和伸缩装置组成，用于驱动横臂33，是重型焊接操作机3中关键部件。升降装置中的电机功率为3kW，升降速度400mm/min，驱动横臂33上下行程为6000mm，加上下沉式回转工作台2下沉安装1500mm，满足工件1最大高度7500mm的工作要求。伸缩装置中的电机功率为0.75kW，伸缩速度120～1200mm/min，确保横臂33伸缩过程中灵活平稳且不能有惯性运动。横臂33伸缩行程为6000mm，满足工件1最大直径6000mm，最小吊装安全距离1000mm的工作要求。

所述焊接平台35安装固定在横臂33前端，且位于焊接机头37的两侧位置，可两人同时在焊接平台35上操作，便于焊接设备精确调整定位以及操作人员施焊，焊接平台35安装放置焊接设备。电源控制盒固定在焊接平台35上，单独控制，也可以与控制箱25切换，便于操作。在焊接平台35上预留焊剂输送回收系统、双丝焊接、焊缝跟踪装置等其它焊接辅助系统的配置位置。

所述手控操作盒36，包括机箱，及设于机箱上的若干个按钮，设计成成防碰撞结构形式，并配有悬挂装置。为了操作工现场能安全方便地对工件1进行绑扎和施焊，手控操作盒36与控制箱25连接线采用超软多线电缆，确保使用可靠。超软多线电缆长度为15m，可以任意拖动。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (9)

1.一种大型回转体自动焊接专机，其特征在于：包括用以装夹工件的下沉式回转工作台，以及用以对工件进行自动焊接的重型焊接操作机；

所述下沉式回转工作台，包括底座，设于底座上的花盘工作台，用以驱动花盘工作台回转的驱动装置，用以控制花盘工作台回转速度的电控机构，及用以总控下沉式回转工作台的控制箱；

所述重型焊接操作机，包括回转底座，设于回转底座上的立柱，设于立柱上的横臂，用以驱动横臂的升降伸缩装置，设于横臂前端用以焊接工件的焊接机头，及用以总控整台大型回转体自动焊接专机的手控操作盒；

所述花盘工作台为圆盘形，其上设有若干条放射状螺栓槽，并还设有若干个同心圆环形槽，花盘工作台的圆心位置上开设有通孔；

所述焊接机头侧边还设有载人平台；

所述电控机构为直流调速装置。

2.如权利要求1所述的一种大型回转体自动焊接专机，其特征在于：所述驱动装置，包括电机，通过连接轴与电机相连的减速箱，减速箱的输出轴上设有齿轮，所述花盘工作台上连有回转支承，回转支承与齿轮相啮合。

3.如权利要求1所述的一种大型回转体自动焊接专机，其特征在于：所述控制箱上还设有速度显示器、百叶窗、轴流风机和自动报警。

4.如权利要求1所述的一种大型回转体自动焊接专机，其特征在于：所述回转底座，包括回转盘，用以驱动回转盘的电机，电机采用齿轮副的回转驱动连接。

5.如权利要求1所述的一种大型回转体自动焊接专机，其特征在于：所述立柱底部通过法兰连于回转底座上，立柱上设有导轨、检修爬梯，立柱的顶部设有附属装置、护栏。

6.如权利要求5所述的一种大型回转体自动焊接专机，其特征在于：所述升降伸缩装置设于导轨上，其升降行程为6000mm，伸缩行程为6000mm。

7.如权利要求1所述的一种大型回转体自动焊接专机，其特征在于：所述手控操作盒，包括机箱，及设于机箱上的若干个按钮，手控操作盒通过连接线与控制箱相连。

8.如权利要求7所述的一种大型回转体自动焊接专机，其特征在于：所述连接线为超软多线电缆。

9.如权利要求1所述的一种大型回转体自动焊接专机，其特征在于：所述载人平台具有两个，分别设于焊接机头的两侧。