CN2119289U - 薄板卷制罐体纵缝对接焊的对接输送装置 - Google Patents

Abstract

一种涉及薄板卷制罐体纵缝对接焊的罐体两纵 长边对接定位导向和罐体定径导向输送装置。罐体 纵缝焊接，必须在施焊前完成罐体两纵长边的紧密对 接和在施焊时罐体的定径导向匀速输送。罐体纵长 边对接本装置采用了具有纵向轨道槽的双侧横向V 形棒，具有纵向定位刀面的悬臂开口式对接块和具有 上、下滚动体的径向高低偏差控制器，罐体定径导向 输送则采用了定径滚轮和对称摩擦输送轮结构。

Description

本实用新型涉及一种薄板卷制罐体纵缝对接焊的罐体两纵长边对接定位导向和定径导向输送装置。

马口铁类薄板卷制成具有两纵长边开口的园筒形罐体，其纵长缝的工业化连续焊接，在施焊前必须将具有开口间隙的两纵长边对接，并定径输送至焊接处。近十多年来，先后公布了一些同类装置，主要有机械对接定位导向和定径输送以及磁力对接定位导向和输送，现分述如下。

在中国专利局公开了一种“卷制罐体对焊接设备相对定位和纵向移动的方法和装置”，专利号GN87107327A，公开日为1988年6月22日，该专利属于磁力对接定位导向和输送，具有两纵长边的园筒形罐体，首先通过一个轨道形的导向件，该导向件具有位于同一水平面上彼此相对的两条纵向轨道槽，导向件下游设一台运输机，该运输机上装有一非磁材料制成的环形运输带，其上方运输道贴在一永磁铁上，该永磁铁使罐体两纵长边磁化，而产生异性磁极，具有异性磁极的罐体两纵长边，按异性相吸的原理，将对接缝紧密吸牢，实现罐体两纵长边紧密对接。而磁化罐体的磁力输送带，还可将对接吸牢的罐体向前输送。该装置存在的主要问题是：（1）由于对接为磁力吸合两纵长边，薄铁板很薄（约0.15－0.25MM），罐体磁通横截面积很小，两纵长边被磁化的程度和对接缝吸牢的可靠程度很难掌握，因而影响对接质量。（2）该装置限于导磁性好的金属薄板，对某些不锈钢之类非导磁性薄板卷制的罐体纵长边对接焊则无法适用。

欧洲专利Ep215404（公开日为1987年3月25日）公开了一种“罐体对缝焊接机的罐体导向装置”，卷制成园筒形罐体的两纵长边，由一块薄刀片构成的无径向偏移的对接导向装置，实现罐体纵长边的对接定位导向。该刀片为楔形，并朝着罐体移动方向刀片的厚度逐渐减小，该刀片嵌入内导轨内的一条纵槽里。其罐体定径导向由一组定径滚轮来完成输送则由装在传送链上的传送夹来完成。该装置存在的主要问题是：（1）对接定位导向刀片的小端离焊接点有一段距离（约20MM），否则两纵长边在焊接点处无法紧密对接（楔形交点），这样两纵长边尾端就有一段失去了定位导向，仅靠罐体输送的直线惯性来维持。因此，罐体的周向转动和尾部的抖动很难避免，特别是对于直径较小的园筒形罐体更是如此，致使罐体纵长缝的尾部很难焊接好。（2）由于两纵长边是楔形对接，前端对接焊牢后，尾部必成楔形开口，造成纵长边尾部对接出现开口间隙，导致对接缝漏光，无法施焊，即使采用机械强制压紧纵长边，也很难凑效。（3）楔形刀片又长又薄（如罐体厚度相当），又要耐磨损，制造安装调换不方便。（4）采用链条式传送夹输送，不能保证罐体两纵长边端头齐平输送。

本实用新型其目的就是提供一种薄板卷制园筒形罐体两纵长边对接定位导向和罐体定径导向输送装置，该装置能使罐体两纵长边始终保持良好的紧密对接，并能使罐体两纵长边端头齐平地匀速输送，实现对罐体纵长缝的焊接。

本实用新型实现上述目的而采用的解决方案是：由传统结构的设备将卷制成具有两条纵长边的园筒形罐体，经纵长边对接定位导向和罐体定径导向输送，罐体被匀速输送给焊接设备，实现罐体两纵长边对接缝焊接，纵长边对接定位导向装置包括具有位于罐体两纵长边同一水平面上彼此相对的两条V形纵向轨道槽的双侧横向V形棒，以及由位于罐体纵长缝上、下与罐体相接近的两径向支承体组成的径向高低偏差控制器，罐体定径导向输送装置中定径导向部分由围绕罐体同一横截面园周配制的八只可绕各自轴线回转的腰鼓形滚轮组成，同一横截面内的八只滚轮沿罐体长度方向配制至少两组，而由上定位刀体和下定位刀体构成的悬臂开口式对接块位于纵缝长边对接定位导向装置中双侧横向V形棒与径向高低偏差控制器之间，并连接在双侧横向V形棒上，罐体定径导向输送装置中输送部分由位于定径导向部分中罐体同一横截面内两对对称摩擦输送轮构成，并沿罐体长度方向至少分布两组，上述纵长边对接定位导向装置由罐体内、外悬臂导轨连成一体，与罐体定径导向输送装置依次沿罐体移动方向排列，并保持罐体在同一罐体轴线上移动。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1是由本实用新型构成的一种激光焊接机的示意图；

图2是对接定位导向部分的示意图；

图3是图2中A－A剖视图；

图4是图2中B－B剖视图；

图5是图2中G－G剖视图；

图6是定径导向输送部分的示意图。

薄板卷制园筒形罐体两纵长边的每一边均有五个面，其中有一个外表面，一个内表面，一个与内外表面相垂直的纵长端面或称纵长边口，两个与内外表面及纵长端面相垂直的横截面或称端头。

罐体两纵长边口在园周方向的对接定位导向，是以两纵长边端面对接高低差所呈现出的两纵长端面的一部分面积，作为周向定位导向基准面。

两纵长边口对接缝在径向方面的对接定位导向，是以两纵长边的上表面和下表面作定位导向基准面。

两纵长边横端面平齐误差，是由传动误差不影响罐体纵长缝两端头平齐精度的对称摩擦传动  来实现的，两端头平齐误差是由两对主被动输送轮同罐体纵长缝两端头的相对位置决定的，这是因为罐体匀速输送的起点离焊接焦点仅几毫米的距离，只要使两端头同时而又平齐地被第一组两对摩擦轮咬住并送走，就可实现两纵长边横截面在焊接焦点处平齐误差的控制。

对接定位导向装置（5）如图2所示，卷制成园筒形的具有两纵长边（13）、（14）的罐体（24），在这里得到无间隙的紧密对接。它是由双侧横向V形棒（12）、悬臂开口式对接块（图4）和径向高低偏差控制器（图5）所组成。

双侧横向V形棒（12）如图3所示，位于水平面彼此相对的两条横向V形轨道槽，槽底中间的实体为沿轴向的楔形，罐体移动的上游为楔形的大端，下游为楔形的小端，V形体长度接近罐体长度。罐体两纵长边（13）、（14）端面沿着这对横向V形槽的槽底从入口的大端向出口的小端移动，实现两纵长边（13）、（14）有开口间隙的对接，为无间隙的对接提供了前提。双侧横向V形棒（12）由螺栓分别固定在外导轨（11）和内导轨（15）上，其中内导轨（15）位于园筒形罐体（24）内，并与罐体内表面有一定的间隙，罐体外有数只滚轮支承导向。

悬臂开口式对接块如图4所示，它是由制成凸台形的上定位刀体（16）和下定位刀体（17）组成，上定位刀体（16）具有三个定位面，一个为沿纵向的上刀面（F）和两侧定位刀面（D、G），下定位刀体（17）也有三个定位面，一个为沿纵向的下刀面（H）和两侧斜面定位刀面（E、I），上刀面（F）与下刀面（H）处在同一个轴向垂直纵截面内，其距离小于罐体厚度，上下刀体长度接近罐体长度。而上、下定位刀体（16）、（17）由螺栓分别固定在悬臂外导轨（11）和内导轨（15）上，其中一端与双侧横向V形棒（12）相连接。这时，由双侧横向V形棒（12）送来的罐体开口对接两纵长边（13）、（14），进入悬臂开口式对接块，两纵长边端面在上刀面（F）与下刀面（H）对齐并周向定位导向，并利用上、下刀面之间的间隙（小于罐体厚度）实现对接端面高低差剩余面积的周向定位导向，这样就实现了只有微小径向高低差的紧密对接。上刀面（F）还为实现纵长边V形拼缝作了准备。

径向高低偏差控制器的结构如图5所示，它是由位于罐体纵缝上下的上、下支承体（18）、（21）构成，其中上支承体（18）固定在外导轨（11）上，上支承体（18）内有上滚动体（19）紧贴纵缝外表面，而下支承体（21）则固定在内导轨（15）上，下支承体（21）内有下滚动体（20）紧贴纵缝内表面。上支承体（18）下面与上滚动体（19）外缘基本处于同一水平面上，其微小间隙可以通过调整上滚动体（19）来实现，但上滚动体（19）始终保持紧贴纵缝外表面，且上滚动体（19）外缘要高出上支承体（18）下表面。由悬臂开口式对接块送来的两对接纵长边紧贴上滚动体（19）和下滚动体（20）的外园柱面，罐体从中通过，由于上、下滚动体（19）、（20）外缘所构成的间隙接近罐体厚度，这样就迫使通过其中的纵缝在滚动体和支承体的压迫下几乎无径向偏差。

在悬臂开口式对接块与径向高低偏差控制器之间的一小段距离内，无两纵长边周向定位实体存在，罐体两纵长边的尾端通过这段距离时两纵长边有产生周向旋转的可能，为此必须有一个罐体输送时有周向辅助定位和维持直线匀速惯性好的输送装置，这就是本实用新型的罐体定径导向输送装置（3），如图6所示，它是由至少两组，每组各八只可以绕各自轴线回转的腰鼓形定径滚轮和对称摩擦输送部分所组成，每组中定径滚轮的只数可多可少，但其中每一组中应有两对四只定径滚轮（26）呈水平左右对称分布，其余定径滚轮（25）是以对称形式分布在罐体轴线垂直横截面内，每组八只定径滚轮（25）、（26）所组成的园环孔，其直径大小等同于罐体（24）的外径。分布在罐体两个不同的垂直横截面上的两组定径滚轮，就构成了罐体定径导向器，以保证罐体在施焊移动过程中始终保持在罐体所在的同一个轴心线上，每只定径滚轮可借助弹簧（图中未绘出）向罐体施加一个适当的径向压力。

定径导向的罐体在焊接区的匀速直线输送则是由对称摩擦输送器来完成，它是由至少两组四对摩擦输送轮（22）、（23）及齿轮传动系统（27）所组成，四对摩擦轮中的四只主动轮（22）同罐体定径导向器中水平左右对称的四只定径滚轮（26）的位置相重合，即各自转动轴线相重合，仅占据通过罐体中心的水平截面附近的一段位置，四只主动轮（22）的外缘是由耐油耐磨损可压缩的橡胶制成的，另四只被动轮（23）则支承在罐体内部的悬臂上，主动轮（22）的外缘紧贴罐体外表面，被动轮（23）的外缘紧贴罐体内表面。四对摩擦轮的同步运输，由一组齿轮传动系统（27）所提供，它并与罐体的往复推进运动保持一种内在联系，即运动匹配联系，这可以通过一个速比可调的无级变速器来实现，就是罐体的往复推进运动通过变速器和齿轮传动系统而转变为与之相匹配的罐体匀速直线运动。

由本实用新型构成的激光焊接机即为一实施例，如图1所示，包括电机（10）的传动系统（9），安装在箱形底座（8）内，其上依次装配有罐体板料堆放架（6）、负压吸头、园筒成形机和纵长边对接定位导向装置（5）以及罐体定径导向输送装置（3），平直板料经分张、柔软成园，由往复推料手（7）将具有两纵长边的罐体推入纵长边对接定位导向装置（5）中的双侧横向V形棒（12）之轨道槽，实现纵长边开口对接，而后进入悬臂开口式对接块上、下定位刀体（16）、（17）之纵向刀面，完成具有微小径向高低差的对接，最后进入径向高低偏差控制器中的上、下滚动体（19）、（20）之间的间隙，实现罐体两纵长边的紧密对接，为焊接纵长缝提供了前提。

实现紧密对接的罐体进入罐体定径导向输送器（3），只要使罐体两端头同时而又平齐地被定径导向输送器中的第一组两对摩擦输送轮（22）、（23）咬住，同时又被定径滚轮（25）、（26）所定径导向，并在齿轮传动系统（27）引导下，罐体被匀速地输送进入焊接区。

从激光器（1）导光系统引入的位置固定的激光光束（2），其焦点在焊接区对准罐体纵长缝，由控制部分（4）来操作，罐体被匀速输送通过，其纵长缝则匀速地通过激光光束焦点，实施连续化工业焊接罐体纵长缝。

对于不同直径的园筒形罐体，可以通过更换不同规格的罐体定径导向输送器和调整相应部件，以实现多种规格直径的罐体对接和焊接。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1.由于采用了双侧横向V形棒、悬臂开口式对接块、径向高低偏差控制器所组成的三段对接装置，使罐体两纵长边在对接过程中所受到的摩擦阻力很小，实践证明可以有效而平稳地实现两纵长边无开口无高低差的紧密对接。

2.罐体的匀速输送是由传动误差不影响罐体对接缝两端头平齐精度的对称摩擦传动来实现的。实践证明，这种装置是可以有效地保证罐体对接缝两端头平齐公差的。

3.将罐体定径导向和罐体匀速输送两个功能集中于一体，从而简化了机构，方便了操作调整。

4.对两纵长边缝而言，罐体定径导向输送装置与罐体两纵长边三段对接定位导向装置的相对位置是可调整的。实践证明，两个装置的综合功能可以有效地使两纵长边形成上端微开口，下端靠紧的V形对接缝，有利于对聚焦能量的吸收。

5.由于罐体的匀速输送采用了对罐体径向具有弹性作用力的对称摩擦传动，当罐体进入摩擦传动时，罐体即被对称的摩擦轮咬住，从而可阻止罐体的周向旋转，提高了罐体在移动中的直线惯性作用。实践证明，这种装置是可以有效地保证小直径罐体纵缝尾端的焊接质量。

Claims (4)

1、一种薄板卷制罐体纵缝对接焊的对接输送装置，由传统结构的设备将卷制成具有两条纵长边(13)、(14)的园筒形罐体(24)，经纵长边对接定位导向和罐体定径导向输送，罐体(24)被匀速输送给焊接设备，实现罐体两纵长边对接缝焊接；

纵长边对接定位导向装置(5)包括具有位于罐体两纵长边(13)、(14)同一水平面上彼此相对的两条V形纵向轨道槽的双侧横向V形棒(12)以及由位于罐体纵长缝上、下与罐体相接近的两径向支承体(18)、(21)组成的径向高低偏差控制器；

罐体定径导向输送装置(3)中定径导向部分由围绕罐体同一横截面园周配制的八只可绕各自轴线回转的腰鼓形滚轮(25)、(26)组成，同一横截面内的八只滚轮(25)、(26)沿罐体长度方向配制至少两组；

本实用新型其特征在于，由上定位刀体(16)和下定位刀体(17)构成的悬臂开口式对接块位于纵长边对接定位导向装置(5)中双侧横向V形棒(12)与径向高低偏差控制器之间，并连接在双侧横向V形棒(12)上；

罐体定径导向输送装置(3)中输送部分由位于定径导向部分中罐体同一横截面内两对对称摩擦输送轮构成，并沿罐体长度方向至少分布两组；

上述纵长边对接定位导向装置(5)由罐体内外悬臂导轨(15)、(11)连成一体，与罐体定径导向输送装置(3)依次沿罐体移动方向排列，并保持罐体(24)在同一罐体轴线上移动。

2、根据权利要求1所述的薄板卷制罐体纵缝对接焊的对接输送的装置，其特征在于，双侧横向V形棒（12）中间的实体制成沿轴向的楔形，楔形的大端位于罐体移动方向的上游，小端位于罐体移动方向的下游，带楔形的V形棒（12）的长度接近罐体长度。

3、根据权利要求1所述的薄板卷制罐体纵缝对接焊的对接输送装置，其特征在于，在罐体纵长缝上、下与罐体相接近的两径向支承体（18）、（21）内有紧贴罐体纵缝的上滚动体（19）和下滚动体（20），上滚动体（19）紧贴罐体纵缝外表面，下滚动体（20）紧贴罐体纵缝内表面。

4、根据权利要求1所述的薄板卷制罐体纵缝对接焊的对接输送装置，其特征在于，悬臂开口式对接块中上、下定位刀体（16）、（17）分别固定在罐体外悬臂导轨（11）和罐体内悬臂导轨（15）上，上定位刀体（16）下部沿纵向有上刀面（F）和两侧定位刀面（D、G），下定位刀体（17）上部沿纵向有下刀面（H）和两侧斜面定位刀面（E、I），上刀面（F）与下刀面（H）位于同一个轴向垂直纵截面内，其间距小于罐体厚度，上、下定位刀体长度接近罐体长度。

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