CN210188857U - 筒体内撑圈和筒体组对成套系统装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及筒体内撑圈和筒体组对成套系统装置，包括变位机，其上依次安装有旋转盘、支撑架和定径装置，支撑架内部安装油缸一；变位机两侧对称设置升降机，前端设置对称的轨道一，轨道一安装多组行走滚轮架；还包括焊接操作机，焊接操作机位于与轨道一平行的轨道二上；定径装置在油缸一驱动下作径向运动，从筒体内部将其撑圆，采用步进方式将环形筋板预装配至筒体内部，再通过焊接操作机将筒体与环形筋板焊装；在同一台变位机及定径装置上，配合行走滚轮架，采用焊接操作机焊装得到筒体组。本实用新型实现了筒体与其内部环形筋板之间、筒体与筒体之间的高精度焊装，有效保障了最终筒体组的强度及精度，且生产效率高。

Description

筒体内撑圈和筒体组对成套系统装置

技术领域

本实用新型涉及薄壁筒体焊接应用技术领域，尤其是一种筒体内撑圈和筒体组对成套系统装置。

背景技术

大型薄壁筒体类零件在机械行业中应用较为广泛，其可用于船舶机械、水泵、锅炉以及容器类产品的壳体，亦可用作大型管路零件；通常通过在薄壁筒体内壁焊装环形的加强筋结构以加强其整体强度。

现有技术中，大型薄壁筒体多采用卷制制成，因其自身特征，获得的筒体会产生一定的变形，其横截面呈椭圆结构；而加强筋的外圆周尺寸则可由机加工产生，较容易保证的，且加强筋在与筒体焊接后需起到加强强度的作用，亦为了获得较好的焊接质量，焊接时加强筋与筒体之间的缝隙需要均匀且不能过大；因此，对薄壁筒体的圆度就提出了要求。

现有技术中，在焊接前对大型薄壁筒体的圆度进行整形，并控制一定的精度要求，较为困难，还没有很好的方式。

实用新型内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的筒体内撑圈和筒体组对成套系统装置，从而实现了大型薄壁筒体内加强筋、筒体与筒体间的高精度焊装，有效保证了筒体强度，生产效率高。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种筒体内撑圈和筒体组对成套系统装置，包括变位机，所述变位机工作平台上安装有旋转盘，旋转盘通过支撑架安装有定径装置，位于旋转盘中心的支撑架内部安装有油缸一，所述定径装置在油缸一驱动下作径向扩张和收缩运动；变位机两侧对称设置有升降机，变位机前端设置有对称的轨道一，两条轨道一上共同安装有多组成对的行走滚轮架；还包括焊接操作机，焊接操作机位于与轨道一平行的轨道二上。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述定径装置的结构为：包括安装于油缸一输出端的拉杆，拉杆向上穿过支撑架，支撑架上平面以拉杆为中心径向均布多个T型键一；拉杆外圆周面上安装有倒置的锥体，锥体外圆周面上通过均布的T型键二安装多个模座；模座与T型键一一一对应，模座底部固装有沿T型键一移动的滑块一；单个模座外侧面上固装有油缸二，油缸二的输出端固装有弧形结构的模具，模具底部固装有沿T型键一移动的滑块二；多个模具弧形外侧面位于同一圆周面上。

所述变位机由电机驱动，电机输出端安装有减速机，减速机通过多级齿轮传动带动半圆齿轮转动；所述半圆齿轮的上平面为变位机的工作平台。

所述升降机的结构为：包括竖直方向的丝杆，丝杆上配合安装有滑块组件，滑块组件侧面固装有支撑块；两个升降机上的支撑块空间上位于同一水平面并共同支撑筒体；所述丝杆顶部安装有升降驱动组件，所述滑块组件在升降驱动组件的作用下沿着丝杆上下移动。

单组行走滚轮架的结构为：包括连杆，连杆侧面的两端分别安装有移动组件，移动组件与轨道一匹配连接，移动组件在行走驱动装置的带动下沿轨道一运动；所述连杆上平面的两端分别安装有滚轮一，其中一个滚轮一在减速电机的驱动下转动，另一个滚轮一为从动轮；两个滚轮一分别通过丝杆传动沿着连杆移动实现对中，两个滚轮一共同支撑筒体。

所述滚轮一的中轴线与轨道一平行。

所述焊接操作机的结构为：包括焊机底座，其底部两端分别安装有与轨道二匹配并沿其移动的滑体；所述焊机底座上表面的中部通过转台安装有焊机机身，转台在转台电机驱动下带动焊机机身相对于焊机底座转动；焊机机身上安装有与其垂直的焊接手臂，焊接手臂在竖直电机的驱动下沿着焊机机身上下运动；焊接手臂的端部安装有焊接头，所述焊接头随焊接手臂一起，在水平电机驱动下相对于焊机机身作水平面内的伸缩动作。

还包括布置于焊接操作机侧边的固定滚轮架，固定滚轮架由均布的四个支撑组件构成，每个支撑组件均包括滚轮二，四个滚轮二共同支撑筒体，其中一个滚轮二电机驱动下旋转，另外三个滚轮二为从动轮。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型结构紧凑、合理，操作方便，通过定径装置在油缸一驱动下作径向运动，从薄壁筒体内部将其撑圆，并采用步进方式将环形筋板预装配至筒体内部，并进行点焊预装，再通过焊接操作机将筒体与环形筋板焊装，实现了薄壁筒体与其内部环形筋板之间的高精度安装，并间接保证了焊接质量，从而保障了筒体的强度；在同一台变位机及定径装置上，将变位机旋转90°，配合行走滚轮架，将相邻筒体的筒口拼接并通过定径装置将接缝处撑圆，使得拼接处的两筒口圆度一致并间隙最小，再采用同一台焊接操作机从外部将拼接处焊接，实现了筒体之间的高精度拼装获得筒体组，有效保证了筒体组的强度和精度，且生产效率高。

附图说明

图1为本实用新型装置的布局图。

图2为本实用新型变位机、升降机及定径装置的结构示意图。

图3为图2的左视图(省略升降机)。

图4为本实用新型定径装置的结构示意图。

图5为图4的俯视图(模具张开状态)。

图6为本实用新型变位机、定径装置及行走滚轮架的结构示意图(筒体组焊接时)。

图7为本实用新型行走滚轮架的结构示意图。

图8为本实用新型焊接操作机的结构示意图

其中：1、变位机；2、升降机；3、油缸一；4、支撑架；5、行走滚轮架；6、轨道一；7、轨道二；8、焊接操作机；9、固定滚轮架；10、旋转盘；11、减速机；12、多级齿轮传动；13、半圆齿轮；21、滑块组件；22、支撑块；23、丝杆；24、升降驱动组件；30、筒体；31、拉杆；32、油缸二；33、模座；34、滑块一；35、T型键一；36、滑块二；37、模具；38、锥体；39、T型键二；40、环形筋板；51、连杆；52、移动组件；53、滚轮一；54、减速电机；55、行走驱动装置；81、焊机底座；82、转台；83、转台电机；84、焊机机身；85、焊接手臂；86、焊接头；87、水平电机；88、竖直电机；91、滚轮二。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1、图2和图3所示，本实施例的筒体内撑圈和筒体组对成套系统装置，包括变位机1，变位机1工作平台上安装有旋转盘10，旋转盘10通过支撑架4安装有定径装置，位于旋转盘10中心的支撑架4内部安装有油缸一3，定径装置在油缸一3驱动下作径向扩张和收缩运动；变位机1两侧对称设置有升降机2，变位机1前端设置有对称的轨道一6，两条轨道一6上共同安装有多组成对的行走滚轮架5；还包括焊接操作机8，焊接操作机8位于与轨道一6平行的轨道二7上。

如图4和图5所示，定径装置的结构为：包括安装于油缸一3输出端的拉杆31，拉杆31向上穿过支撑架4，支撑架4上平面以拉杆31为中心径向均布多个T型键一35；拉杆31外圆周面上安装有倒置的锥体38，锥体38外圆周面上通过均布的T型键二39安装多个模座33；模座33与T型键一35一一对应，模座33底部固装有沿T型键一35移动的滑块一34；单个模座33外侧面上固装有油缸二32，油缸二32的输出端固装有弧形结构的模具37，模具37底部固装有沿T型键一35移动的滑块二36；多个模具37弧形外侧面位于同一圆周面上。

变位机1由电机驱动，电机输出端安装有减速机11，减速机11通过多级齿轮传动12带动半圆齿轮13转动；半圆齿轮13的上平面为变位机1的工作平台。

升降机2的结构为：包括竖直方向的丝杆23，丝杆23上配合安装有滑块组件21，滑块组件21侧面固装有支撑块22；两个升降机2上的支撑块22空间上位于同一水平面并共同支撑筒体30；丝杆23顶部安装有升降驱动组件24，滑块组件21在升降驱动组件24的作用下沿着丝杆23上下移动。

如图6和图7所示，单组行走滚轮架5的结构为：包括连杆51，连杆51 侧面的两端分别安装有移动组件52，移动组件52与轨道一6匹配连接，移动组件52在行走驱动装置55的带动下沿轨道一6运动；连杆51上平面的两端分别安装有滚轮一53，其中一个滚轮一53在减速电机54的驱动下转动，另一个滚轮一53为从动轮；两个滚轮一53分别通过丝杆传动沿着连杆51移动实现对中，两个滚轮一53共同支撑筒体30。

滚轮一53的中轴线与轨道一6平行。

如图8所示，焊接操作机8的结构为：包括焊机底座81，其底部两端分别安装有与轨道二7匹配并沿其移动的滑体；焊机底座81上表面的中部通过转台 82安装有焊机机身84，转台82在转台电机83驱动下带动焊机机身84相对于焊机底座81转动；焊机机身84上安装有与其垂直的焊接手臂85，焊接手臂85 在竖直电机88的驱动下沿着焊机机身84上下运动；焊接手臂85的端部安装有焊接头86，焊接头86随焊接手臂85一起，在水平电机87驱动下相对于焊机机身84作水平面内的伸缩动作。

还包括布置于焊接操作机8侧边的固定滚轮架9，固定滚轮架9由均布的四个支撑组件构成，每个支撑组件均包括滚轮二91，四个滚轮二91共同支撑筒体30，其中一个滚轮二91电机驱动下旋转，另外三个滚轮二91为从动轮。

本实施例的筒体内撑圈和筒体组对成套系统装置的生产工艺，包括如下步骤：

第一步：准备工作，准备待装配的筒体30和环形筋板40；筒体30为大直径薄壁结构，环形筋板40的截面为T型结构；油缸一3及油缸二32复位，模具37处于收缩状态；变位机1的工作平台呈水平状态；

第二步：放置筒体30，将筒体30放置于两个升降机2上，筒体30轴向竖直且其底部由两个支撑块22支撑，此时定径装置位于筒体30内部的上方开口处，如图1所示；

第三步：撑圆筒体30，油缸一3工作，向下拉动拉杆31，锥体38随拉杆 31一起作轴向向下运动，使得等分在锥体38上的模座33通过滑块一34沿着T 型键一35向外作径向运动，从而油缸二32和模具37随模座33向外作径向运动；多个模具37均沿径向向外移动并呈张开状态，进而将筒体30上方开口处从内部撑圆；

第四步：放置环形筋板40，将环形筋板40通过吊装装置水平吊装至筒体 30上方开口处，环形筋板40在重力作用下下落至筒体30开口内并位于模具37 的上方；

第五步：预装配环形筋板40，油缸一3工作，向上推动拉杆31，锥体38 随拉杆31一起作轴向向上运动，使得等分在锥体38上的模座33通过滑块一 34沿着T型键一35向内作径向运动，从而油缸二32和模具37随模座33向内作径向运动；多个模具37均沿径向向内移动并呈收缩状态，进而模具37脱离筒体30的内壁，而环形筋板40则撑在筒体30内壁且两者相对固定；两个升降机2上的升降驱动组件24工作，使得滑块组件21沿着丝杆23上移一步，进而筒体30在两个支撑块22的支撑下随着上移一步；重复第三步，模具37再次呈张开状态并将筒体30从内部撑圆，环形筋板40在重力作用下相对于筒体30 下落一步并位于模具37的上方；

第六步：重复第五步，步进式将环形筋板40预装配至筒体30内部，通过点焊将该环形筋板40固接至筒体30内壁；

第七步：预装配下一个环形筋板40，油缸二32工作，油缸二32输出端收缩，从而带动模具37通过滑块二36沿着T型键一35作径向向内运动，多个模具37呈收缩状态且其外圆周直径小于环形筋板40内径；两个升降机2上的升降驱动组件24工作，使得滑块组件21沿着丝杆23下移一大步，进而筒体30 在两个支撑块22的支撑下随着下移一大步，使得定径装置位于筒体30内部的上方开口处；

第八步：重复第三步至第七步，直至将所有环形筋板40均预装配至筒体 30内部；

第九步：焊接环形筋板40，通过吊装装置将预装配有环形筋板40的筒体 30吊装并横卧至固定滚轮架9上，通过水平电机87和竖直电机88对焊接手臂 85进行水平方向和竖直方向的调节，转台电机83工作，焊机机身84带动焊接手臂85相对于焊机底座81旋转，使得焊接手臂85伸入筒体30内部，且焊接头86正对着筒体30与环形筋板40之间的接缝；启动焊接操作机8进行焊接，滚轮二91在电机驱动下带动筒体30沿轴向旋转，进而焊接操作机8将筒体30 与位于其内部的环形筋板40周圈均焊接起来，从而获得单个的筒体成品，如图 8所示；

第十步：相邻筒体焊接前准备工作，变位机1工作，驱动半圆齿轮13转动90°，使得半圆齿轮13上的工作平台呈竖直状态并朝向轨道一6，此时定径装置随工作平台一起呈竖直状态；通过吊装装置依次将两个筒体成品吊装并横卧至行走滚轮架5上，行走驱动装置55工作，行走滚轮架5沿着轨道一6运动，使得两个筒体成品的筒口对接，且定径装置的模具37针对着两筒体30的筒口接缝处，将行走驱动装置55锁定；重复第三步，使得多个模具37均沿径向向外移动并呈张开状态，进而将两筒体30筒口接缝处从内部撑圆，如图6所示；

第十一步：相邻筒体焊接，如第九步调节焊接手臂85，使得焊接手臂85 端部的焊接头86正对着两筒体40筒口接缝处的外部，启动焊接操作机8进行焊接，滚轮一53在减速电机54的驱动下从外部带动筒体30旋转，此时旋转盘 10受力被动旋转，从而旋转盘10、定径装置和筒体30在滚轮一53带动下同步转动，进而焊接操作机8从外部将两个筒体40接缝的一周焊接起来；

第十二步：重复第十步和第十一步，完成筒体组的焊接连接。

本实用新型实现了大型薄壁筒体内部加强筋的有效安装，以及筒体相互间的有效连接，保证了安装强度和安装精度，实用性强。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (8)

1.一种筒体内撑圈和筒体组对成套系统装置，其特征在于：包括变位机(1)，所述变位机(1)工作平台上安装有旋转盘(10)，旋转盘(10)通过支撑架(4)安装有定径装置，位于旋转盘(10)中心的支撑架(4)内部安装有油缸一(3)，所述定径装置在油缸一(3)驱动下作径向扩张和收缩运动；变位机(1)两侧对称设置有升降机(2)，变位机(1)前端设置有对称的轨道一(6)，两条轨道一(6)上共同安装有多组成对的行走滚轮架(5)；还包括焊接操作机(8)，焊接操作机(8)位于与轨道一(6)平行的轨道二(7)上。

2.如权利要求1所述的筒体内撑圈和筒体组对成套系统装置，其特征在于：所述定径装置的结构为：包括安装于油缸一(3)输出端的拉杆(31)，拉杆(31)向上穿过支撑架(4)，支撑架(4)上平面以拉杆(31)为中心径向均布多个T型键一(35)；拉杆(31)外圆周面上安装有倒置的锥体(38)，锥体(38)外圆周面上通过均布的T型键二(39)安装多个模座(33)；模座(33)与T型键一(35)一一对应，模座(33)底部固装有沿T型键一(35)移动的滑块一(34)；单个模座(33)外侧面上固装有油缸二(32)，油缸二(32)的输出端固装有弧形结构的模具(37)，模具(37)底部固装有沿T型键一(35)移动的滑块二(36)；多个模具(37)弧形外侧面位于同一圆周面上。

3.如权利要求1所述的筒体内撑圈和筒体组对成套系统装置，其特征在于：所述变位机(1)由电机驱动，电机输出端安装有减速机(11)，减速机(11)通过多级齿轮传动(12)带动半圆齿轮(13)转动；所述半圆齿轮(13)的上平面为变位机(1)的工作平台。

4.如权利要求1所述的筒体内撑圈和筒体组对成套系统装置，其特征在于：所述升降机(2)的结构为：包括竖直方向的丝杆(23)，丝杆(23)上配合安装有滑块组件(21)，滑块组件(21)侧面固装有支撑块(22)；两个升降机(2)上的支撑块(22)空间上位于同一水平面并共同支撑筒体(30)；所述丝杆(23)顶部安装有升降驱动组件(24)，所述滑块组件(21)在升降驱动组件(24)的作用下沿着丝杆(23)上下移动。

5.如权利要求1所述的筒体内撑圈和筒体组对成套系统装置，其特征在于：单组行走滚轮架(5)的结构为：包括连杆(51)，连杆(51)侧面的两端分别安装有移动组件(52)，移动组件(52)与轨道一(6)匹配连接，移动组件(52)在行走驱动装置(55)的带动下沿轨道一(6)运动；所述连杆(51)上平面的两端分别安装有滚轮一(53)，其中一个滚轮一(53)在减速电机(54)的驱动下转动，另一个滚轮一(53)为从动轮；两个滚轮一(53)分别通过丝杆传动沿着连杆(51)移动实现对中，两个滚轮一(53)共同支撑筒体(30)。

6.如权利要求5所述的筒体内撑圈和筒体组对成套系统装置，其特征在于：所述滚轮一(53)的中轴线与轨道一(6)平行。

7.如权利要求1所述的筒体内撑圈和筒体组对成套系统装置，其特征在于：所述焊接操作机(8)的结构为：包括焊机底座(81)，其底部两端分别安装有与轨道二(7)匹配并沿其移动的滑体；所述焊机底座(81)上表面的中部通过转台(82)安装有焊机机身(84)，转台(82)在转台电机(83)驱动下带动焊机机身(84)相对于焊机底座(81)转动；焊机机身(84)上安装有与其垂直的焊接手臂(85)，焊接手臂(85)在竖直电机(88)的驱动下沿着焊机机身(84)上下运动；焊接手臂(85)的端部安装有焊接头(86)，所述焊接头(86)随焊接手臂(85)一起，在水平电机(87)驱动下相对于焊机机身(84)作水平面内的伸缩动作。

8.如权利要求1所述的筒体内撑圈和筒体组对成套系统装置，其特征在于：还包括布置于焊接操作机(8)侧边的固定滚轮架(9)，固定滚轮架(9)由均布的四个支撑组件构成，每个支撑组件均包括滚轮二(91)，四个滚轮二(91)共同支撑筒体(30)，其中一个滚轮二(91)电机驱动下旋转，另外三个滚轮二(91)为从动轮。

Images