CN209998610U

CN209998610U - 容器组对及环缝焊接一体机

Info

Publication number: CN209998610U
Application number: CN201920420438.3U
Authority: CN
Inventors: 林瑞进; 骆朝晖
Original assignee: United Engineers Ltd In China
Current assignee: United Engineers Ltd In China; China United Engineering Corp Ltd
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2020-01-31
Anticipated expiration: 2029-03-29

Abstract

本实用新型提供一种容器组对及环缝焊接一体机，有效保证容器筒节中心高度与封头中心高度一致，保证组对时封头均匀地插入筒体，筒节与封头组对间隙均匀，焊后应力分布均匀，产品质量好，工人劳动强度小、生产效率高、操作简单。接料顶升小车包括移载小车、顶升机构和轨道；组对机包括组对装置和组对机底座；组对装置包括机架驱动机构、组对机机架、筒体整形机构、封头翻转机构、封头压紧机构和组对压紧机构；筒体整形机构包括筒体整形上模机构和筒体整形下模机构；环缝焊接机包括焊接机机架和焊接装置；焊接装置包括顶紧旋转机构、焊接夹具和焊接机构；顶紧旋转机构包括顶紧支架、顶紧气缸、旋转支架和旋转电机。

Description

容器组对及环缝焊接一体机

技术领域

本实用新型涉及一种容器组对及环缝焊接一体机，主要同于压力容器的筒节与前、后封头的组对及环缝焊接。

背景技术

容器在制造过程中，很难对筒节与前、后封头的组对及环缝焊接制订一个可参照基准，且筒节与前、后封头分别分开制作，在制作过程中随意性较大，导致筒节与前、后封头的配合尺寸很难到达配合要求。目前是采用人工方式进行组对，存在的缺陷是：1、组对时筒节与前、后封头未能有效地定位，导致中心不一致； 2、考虑到容器，尤其是大型容器，筒体本身刚性差，组对时容易出现封头一侧插入筒体而另一侧靠在筒体外面，这样就导致需要人工采用敲击方式将另一侧敲进去；3、筒节与封头组对间隙不均匀，使得环缝焊接时增加工人劳动强度和工作量，还会导致焊后应力分布不均匀，影响产品质量；4、不仅劳动强度大、生产效率低，且对焊接操作工的要求也高，若对于大型罐体，这种方式也难以实现。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的容器组对及环缝焊接一体机，有效保证容器筒节中心高度与封头中心高度一致，保证组对时封头均匀地插入筒体，筒节与封头组对间隙均匀，焊后应力分布均匀，产品质量好，工人劳动强度小、生产效率高、操作简单。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种容器组对及环缝焊接一体机，其特征在于：包括接料顶升小车、组对机和环缝焊接机；

接料顶升小车包括移载小车、顶升机构和轨道；移载小车移动式安装在轨道上；顶升机构安装在移载小车上；

组对机包括组对装置和组对机底座；组对装置包括机架驱动机构、组对机机架、筒体整形机构、封头翻转机构、封头压紧机构和组对压紧机构；组对机机架滑动安装在组对机底座上；机架驱动机构与组对机机架连接；筒体整形机构包括筒体整形上模机构和筒体整形下模机构；筒体整形上模机构包括抱圆上模具和上升降装置，上升降装置安装在组对机机架上，抱圆上模具安装在上升降装置上；筒体整形下模机构位于筒体整形上模机构下方，其包括抱圆下模具和下升降装置，下升降装置安装在组对机机架上，抱圆下模具安装在下升降装置上；组对压紧机构位于筒体整形机构的一侧，包括油缸和压紧机构底座；压紧机构底座滑动安装在组对机机架上；油缸安装在组对机机架上，其活塞杆与压紧机构底座连接；封头翻转机构位于筒体整形机构的一侧，包括翻转气缸和翻转平台；翻转平台转动安装在压紧机构底座上；翻转气缸安装在压紧机构底座上，其活塞杆与翻转平台连接；封头压紧机构安装在翻转平台上；组对装置为两台，分别位于轨道两侧，且对称设置；

环缝焊接机包括焊接机机架和焊接装置；焊接装置包括顶紧旋转机构、焊接夹具和焊接机构；顶紧旋转机构包括顶紧支架、顶紧气缸、旋转支架和旋转电机；顶紧支架滑动安装在焊接机机架上；顶紧气缸安装在焊接机机架上，其活塞杆与顶紧支架连接；旋转支架转动安装在顶紧支架上；旋转电机与旋转支架连接；焊接夹具安装在旋转支架上；焊接机构安装在顶紧支架上；焊接装置为两套，分别位于轨道两侧，且对称设置。

本实用新型所述的轨道上设置有齿条；所述的移载小车上设置有伺服电机和齿轮，伺服电机与齿轮连接，齿轮与轨道上的齿条连接。

本实用新型所述的焊接装置还包括焊缝跟踪系统；焊缝跟踪系统与焊接机构连接。

本实用新型所述的封头压紧机构为多个，沿着翻转平台的周向均匀分布。

本实用新型所述的焊接夹具为多个，沿着旋转支架的周向均匀分布。

本实用新型所述的封头压紧机构包括压紧气缸、压紧滑块和压紧夹具；压紧滑块滑动安装在翻转平台上；压紧夹具固定在压紧滑块上；压紧气缸安装在翻转平台上，其活塞杆与压紧滑块连接；

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、通过顶升机构的上下升降功能，实现容器筒节中心高度的定位，有效保证容器筒节中心高度与封头中心高度一致。2、组对压紧机构、封头压紧机构、封头翻转机构的协同作业，保证组对时封头均匀地插入筒体，不会出现两侧不一致的情况；3、筒节与封头组对间隙均匀，焊后应力分布均匀，产品质量好；4、工人劳动强度小、生产效率高、操作简单。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

参见附图1，本实用新型实施例包括接料顶升小车1、组对机2和环缝焊接机3。

接料顶升小车1用于组对机2与环缝焊接机的容器输送，其包括移载小车12、顶升机构13和轨道14。

轨道14上设置有齿条，齿条安装固定在轨道14一侧。

移载小车12移动式安装在轨道14上。移载小车12上设置有伺服电机和齿轮，伺服电机与齿轮连接，齿轮与轨道14上的齿条连接形成齿轮齿条传动，保证工件输送的平稳及行走精度要求。

顶升机构13安装在移载小车12上，顶升机构13可采用电动式顶升机构，由电机驱动齿轮传动机构实现上下升降功能。通过顶升机构13的上下升降功能，实现容器筒节中心高度的定位，有效保证容器筒节中心高度与封头中心高度一致。

组对机2用于容器筒节与前、后封头的自动组对，包括组对装置和组对机底座27。组对装置包括机架驱动机构、组对机机架21、筒体整形机构、封头翻转机构24、封头压紧机构25和组对压紧机构26。

组对机机架21滑动安装在组对机底座27上。

机架驱动机构与组对机机架21连接。

筒体整形机构包括筒体整形上模机构22和筒体整形下模机构23。

筒体整形上模机构22包括抱圆上模具221和上升降装置222，上升降装置222安装在组对机机架21上，抱圆上模具221安装在上升降装置222上，上升降装置222能带动抱圆上模具221升降。抱圆上模具221通过升降装置222对容器筒节上半部分进行校圆，抱圆上模具根据筒节外径尺寸加工而成，保证整形效果。

筒体整形下模机构23位于筒体整形上模机构22下方，其包括抱圆下模具231和下升降装置，下升降装置安装在组对机机架21上，抱圆下模具231安装在下升降装置上，下升降装置能带动抱圆下模具231升降。抱圆下模具231通过下升降装置对容器筒节下半部分进行校圆，抱圆下模具231根据筒节外径尺寸加工而成，与抱圆上模具221配合使用，有效保证整形效果。

组对压紧机构26位于筒体整形机构的一侧，为翻转后封头与筒体的组对提供动力。组对压紧机构26包括油缸261和压紧机构底座262。压紧机构底座262滑动安装在组对机机架21上；油缸261安装在组对机机架21上，其活塞杆与压紧机构底座262连接。

封头翻转机构24位于筒体整形机构的一侧，用于将封头在0°到90°之间的翻转，包括翻转气缸241和翻转平台242。翻转平台242转动安装在压紧机构底座262上；翻转气缸241安装在压紧机构底座262上，其活塞杆与翻转平台242连接。翻转气缸241动作，将翻转平台242在水平位置和垂直位置之间进行翻转，进而实现封头在0°到90°之间的翻转。

封头压紧机构25用于封头翻转前的压紧，以免翻转时的脱落，包括压紧气缸251、压紧滑块252和压紧夹具253。压紧滑块252滑动安装在翻转平台242上；压紧夹具253固定在压紧滑块252上；压紧气缸251安装在翻转平台242上，其活塞杆与压紧滑块252连接。封头压紧机构25为多个，沿着翻转平台242的周向均匀分布。

组对装置2为两台，分别位于轨道14两侧，且对称设置。

环缝焊接机3用于容器筒节与封头组对后环缝的自动焊接，整体采用一体卧式机床结构形式，包括焊接机机架31和焊接装置；焊接装置包括顶紧旋转机构32、焊缝跟踪系统33、焊接夹具34和焊接机构35。

顶紧旋转机构32包括顶紧支架321、顶紧气缸322、旋转支架323和旋转电机324。顶紧支架321滑动安装在焊接机机架31上；顶紧气缸322安装在焊接机机架31上，其活塞杆与顶紧支架321连接；旋转支架323转动安装在顶紧支架321上；旋转电机324与旋转支架323连接。旋转电机324驱动旋转支架323旋转，用于容器环缝焊接时带动工件旋转焊接。顶紧气缸322通过顶紧支架321带动旋转支架323移动，用于容器环缝焊接时实现对容器的顶紧，同时便于容器长度的调整焊接。

焊接夹具34安装在旋转支架323上，采用三爪定心形式，有效保证两端夹具夹紧容器时的定位要求。焊接夹具34为多个，沿着旋转支架323的周向均匀分布。

焊接机构35安装在顶紧支架321上，用于容器组对后的焊接。

焊缝跟踪系统33与焊接机构35连接，用于环缝自动焊接时焊枪位置的自动调整，焊缝跟踪系统33可实现X/Y两维调节，通过激光跟踪获取焊缝的位置信息，及时纠正偏差值，保证焊枪在焊接过程中保持焊接最佳姿态，有效保证焊接精度和质量。

焊接装置32为两套，分别位于轨道14两侧，且对称设置。

本实用新型的操作流程如下：

1、将容器筒节放置在接料顶升小车1的顶升机构13上，将前、后两个封头分别放置在两台组对装置的翻转平台242上。

2、接料顶升小车1将筒节输送至组对机2指定位置。

3、封头压紧机构25的压紧气缸251通过压紧滑块252带动压紧夹具253移动，将封头压紧，同时封头翻转机构24将封头旋转90°。

4、机架驱动机构驱动组对机机架21向中间移动，待接料顶升小车1上的筒节的端部进入筒体整形上模机构22与筒体整形下模机构23之间时，上升降装置222和下升降装置启动，分别将抱圆上模具221和抱圆下模具231推向筒节，实现筒节整形功能，有效保证了组对地效率和精度；然后顶升机构13下降，脱离筒节。

5、组对压紧机构26油缸启动，油缸261通过压紧机构底座262带动封头翻转机构24向筒节靠近，直至封头插入筒节，最后通过油缸261的顶紧力，实现前、后封头与容器筒节的组对压紧。油缸261提供较大的推进力，可实现组对时前、后封头与容器筒节的组对间隙，有效保证产品焊接质量。两侧组对压紧机构26同步进行，有效保证筒节与封头组对时两端的间隙。

6、容器筒节与前、后封头组对后，人工点焊对接缝，点焊数量至少8点，以保证筒节、封头松开时，封头不脱落。

7、点焊结束后，顶升机构13顶起，封头压紧机构25松开封头，筒体整形机构松开筒体，然后组对压紧机构26和组对机机架21退回原点。

8、接料顶升小车1将容器输送至环缝焊接机3指定位置。

9、顶紧气缸322通过顶紧支架321带动旋转支架323向中间移动，旋转支架323将容器夹紧，顶升机构13下降。

10、焊接机构35的焊枪对准筒节与封头的对接缝处，起弧焊接；环缝跟踪系统36跟随对接缝位置偏差，实现焊枪的自动排动，实时进行焊接跟踪；焊接过程中，旋转电机324驱动旋转支架323旋转，带动容器旋转焊接。

11、环缝焊接完成后，顶升机构13顶起，旋转支架323、顶紧支架321及焊接机构退回至原点，完成自动组对及环缝自动焊接工作。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种容器组对及环缝焊接一体机，其特征在于：包括接料顶升小车、组对机和环缝焊接机；

2.根据权利要求1所述的容器组对及环缝焊接一体机，其特征在于：所述的轨道上设置有齿条；所述的移载小车上设置有伺服电机和齿轮，伺服电机与齿轮连接，齿轮与轨道上的齿条连接。

3.根据权利要求1所述的容器组对及环缝焊接一体机，其特征在于：所述的焊接装置还包括焊缝跟踪系统；焊缝跟踪系统与焊接机构连接。

4.根据权利要求1所述的容器组对及环缝焊接一体机，其特征在于：所述的封头压紧机构为多个，沿着翻转平台的周向均匀分布。

5.根据权利要求1所述的容器组对及环缝焊接一体机，其特征在于：所述的焊接夹具为多个，沿着旋转支架的周向均匀分布。

6.根据权利要求1所述的容器组对及环缝焊接一体机，其特征在于：所述的封头压紧机构包括压紧气缸、压紧滑块和压紧夹具；压紧滑块滑动安装在翻转平台上；压紧夹具固定在压紧滑块上；压紧气缸安装在翻转平台上，其活塞杆与压紧滑块连接。