CN213224689U - 一种圆筒纵缝自动焊接工装 - Google Patents

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本实用新型公开了一种圆筒纵缝自动焊接工装,包括用于带动焊枪进行移动的焊枪操控机构和用于放置圆筒的承载装置;焊枪操控机构包括立柱、升降座、横梁和十字滑架,还包括升降驱动装置和平移驱动装置,升降驱动装置用于驱动升降座相对于立柱上下移动,平移驱动装置用于驱动横梁相对于升降座左右移动;焊枪通过十字滑架安装在横梁的右端,十字滑架用于驱动焊枪相对于横梁实现上下和水平移动;承载装置包括左右两组滚轮架。本实用新型通过焊枪操控装置与承载装置相互配合,完成圆筒纵缝的自动焊接,相对于人工焊接,提高了焊接效率和质量,降低了劳动强度,改善了操作者的工作环境。

Description

一种圆筒纵缝自动焊接工装
技术领域
本实用新型涉及一种焊接工装,尤其是一种焊接圆筒纵缝的工装。
背景技术
圆筒作为压力容器的主要组成部分,纵缝焊接质量至关重要,直接决定了产品质量。
传统的圆筒纵缝焊接方式为单枪埋弧焊焊接,焊接过程中需大量的人工辅助,造成工作效率低,焊缝质量差,操作人员劳动强度大。同时,碳弧气刨清根造成大量的粉尘污染,影响作业环境及操作者健康。
实用新型内容
本实用新型提出了一种圆筒纵缝自动焊接工装,其目的是:提高焊接效率和质量,降低劳动强度,改善操作者的工作环境。
本实用新型技术方案如下:
一种圆筒纵缝自动焊接工装,包括用于带动焊枪进行移动的焊枪操控机构和用于放置圆筒的承载装置;
所述焊枪操控机构包括立柱、升降座、横梁和十字滑架;
所述升降座安装在立柱上;所述横梁为左右走向、水平设置,安装在升降座上;
所述焊枪操控机构还包括升降驱动装置和平移驱动装置,所述升降驱动装置用于驱动所述升降座相对于立柱上下移动,所述平移驱动装置用于驱动所述横梁相对于升降座左右移动;
焊枪通过十字滑架安装在横梁的右端,所述十字滑架用于驱动焊枪相对于横梁实现上下和水平移动;
所述承载装置包括左右两组滚轮架。
作为本工装的进一步改进:所述焊枪包括第一焊枪和第二焊枪,第一焊枪通过第一十字滑架安装在横梁上,第二焊枪通过第二十字滑架安装在横梁上,第一焊枪位于第二焊枪的左侧;
所述第一焊枪为SAW焊枪,所述第二焊枪为MAG焊枪。
作为本工装的进一步改进:所述横梁上还设有第一送丝机构和第二送丝机构,第一送丝机构为SAW送丝机构,第二送丝机构为MAG送丝机构。
作为本工装的进一步改进:所述立柱安装在台车上,所述台车沿纵向轨道前后移动;
所述承载装置为两部,前后并排设置。
作为本工装的进一步改进:所述承载装置包括的左右两组滚轮架,一组为固定式滚轮架,一组为安装在横向轨道上的移动式滚轮架;所述横向轨道为左右走向;固定式滚轮架位于移动式滚轮架的左侧。
作为本工装的进一步改进:所述升降驱动装置包括升降驱动电机、第一丝杠、第一螺母、第一滑轨和第一滑块;
所述第一丝杠竖直设置,通过转动连接方式安装在立柱上,所述升降驱动电机用于驱动第一丝杠回转;第一螺母与第一丝杠相配合;
所述第一滑轨竖直安装在立柱上,第一滑块沿第一滑轨上下移动;
所述第一螺母和第一滑块均安装在升降座上。
作为本工装的进一步改进:所述平移驱动装置包括平移驱动电机、齿轮和齿条;
所述齿条安装在横梁上,与横梁走向一致;所述平移驱动电机安装在升降座上,所述齿轮安装在平移驱动电机的输出轴上,并与所述齿条相啮合。
作为本工装的进一步改进:所述十字滑架包括纵向滑动模块和升降滑动模块;
每组滑动模块分别包括:本体、滑动驱动电机、第二丝杠、第二螺母、第二滑轨、第二滑块以及滑动座;所述第二丝杠通过转动连接方式安装在本体上,所述滑动驱动电机用于驱动第二丝杠回转;第二螺母与第二丝杠相配合;所述第二滑轨安装在本体上并与第二丝杠相平行,第二滑块沿第二滑轨移动;所述第二螺母和第二滑块均安装滑动座上;
所述纵向滑动模块的本体安装在横梁上,所述升降滑动模块的本体安装在纵向滑动模块的滑动座上,所述焊枪安装在升降滑动模块的滑动座上。
相对于现有技术,本实用新型具有以下有益效果:(1)本实用新型包括焊枪操控装置与承载装置,前者可以操控焊枪在空间中移动,后者可以承载圆筒并带动其转动,二者相互配合,完成圆筒纵缝的自动焊接,相对于人工焊接,提高了焊接效率和质量,降低了劳动强度,改善了操作者的工作环境;(2)本装置配备两组焊枪,既可以进行双枪MAG+SAW焊接,也可以进行单枪焊接,无需更换焊枪,进一步提高效率,扩宽适用场景;(3)配备前后两个工位,可以进行交替焊接;(4)通过十字滑架可以对焊枪的位置进行微调,保证焊接质量。
附图说明
图1为本工装的主视图。
图2为本工装的俯视图。
图3为本工装的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的技术方案:
如图1至3,一种圆筒纵缝自动焊接工装,包括用于带动焊枪进行移动的焊枪操控机构和用于放置圆筒的承载装置。
所述焊枪操控机构包括立柱3、升降座4、横梁7和十字滑架,还包括台车2和纵向轨道1。
所述立柱3安装在台车2上,所述台车2沿纵向轨道1前后移动。所述升降座4安装在立柱3上;所述横梁7为左右走向、水平设置,安装在升降座4上。
所述焊枪操控机构还包括升降驱动装置和平移驱动装置。所述升降驱动装置用于驱动所述升降座4相对于立柱3上下移动,所述平移驱动装置用于驱动所述横梁7相对于升降座4左右移动。
具体的,所述升降驱动装置采用丝杠导轨结构,包括升降驱动电机、第一丝杠、第一螺母、第一滑轨和第一滑块;所述第一丝杠竖直设置,通过转动连接方式安装在立柱3上,所述升降驱动电机用于驱动第一丝杠回转;第一螺母与第一丝杠相配合;所述第一滑轨竖直安装在立柱3上,第一滑块沿第一滑轨上下移动;所述第一螺母和第一滑块均安装在升降座4上。升降驱动电机带动第一丝杠回转,驱动升降座4沿第一滑轨上下移动。
所述平移驱动装置采用齿轮齿条结构,包括平移驱动电机、齿轮和齿条。所述齿条安装在横梁7上,与横梁7走向一致;所述平移驱动电机安装在升降座4上,所述齿轮安装在平移驱动电机的输出轴上,并与所述齿条相啮合。平移驱动电机驱动齿轮旋转,通过齿条推动横梁7左右移动。
焊枪通过十字滑架安装在横梁7的右端,所述十字滑架用于驱动焊枪相对于横梁7实现上下和水平移动。
所述十字滑架的具体结构为:包括纵向滑动模块和升降滑动模块。每组滑动模块结构类似,均采用丝杠导轨结构,分别包括:本体、滑动驱动电机(伺服电机)、第二丝杠、第二螺母、第二滑轨、第二滑块以及滑动座;所述第二丝杠通过转动连接方式安装在本体上,所述滑动驱动电机用于驱动第二丝杠回转;第二螺母与第二丝杠相配合;所述第二滑轨安装在本体上并与第二丝杠相平行,第二滑块沿第二滑轨移动;所述第二螺母和第二滑块均安装滑动座上;所述纵向滑动模块的本体安装在横梁7上,所述升降滑动模块的本体安装在纵向滑动模块的滑动座上,所述焊枪安装在升降滑动模块的滑动座上。纵向滑动模块可以驱动焊枪前后微调,确保焊枪对准焊缝;升降滑动模块可以驱动焊枪上下微调,确保焊枪末端与焊缝之间的距离满足工艺要求。
本实施例中,所述焊枪包括第一焊枪10和第二焊枪11,第一焊枪10通过第一十字滑架8安装在横梁7上,第二焊枪11通过第二十字滑架9安装在横梁7上,第一焊枪10位于第二焊枪11的左侧;所述第一焊枪10为SAW焊枪,所述第二焊枪11为MAG焊枪。
所述横梁7的左端还设有第一送丝机构5和第二送丝机构6,第一送丝机构5为SAW送丝机构,第二送丝机构6为MAG送丝机构。
所述承载装置为两部,前后并排设置。
所述承载装置包括左右两组滚轮架。所述承载装置包括的左右两组滚轮架。各滚轮架均包括架体、相对架体回转的钳形架和安装在钳形架上的滚轮。钳形架采用自调式结构,所有滚轮两边对称分布且高度一致,工件放置在滚轮上时,滚轮随着工件打开合适的角度,满足不同直径圆筒的转动要求,无需人工调节。滚轮为钢胶组合式,外表面包裹有橡胶材料,耐磨损、耐高温、防阻燃。
所述两组滚轮架:一组为固定式滚轮架12,且为主动轮架,配备相应的伺服电机,整体精度高、驱动力强,四只主动滚轮全齿啮合,可以做到同步、同向旋转,带动圆筒沿中心轴匀速旋转;一组为安装在横向轨道13上的移动式滚轮架14,且为从动轮架。也可以两组均为主动轮架。所述横向轨道13为左右走向,固定式滚轮架12位于移动式滚轮架14的左侧。通过调整滚轮组件之间的间距可以适用不同长度的圆筒。
焊接步骤为:
1、钢板卷制圆筒。圆筒采用V、X坡口形式,提前预制坡口,取消了碳弧气刨,极大减少了车间烟尘,改善了作业环境。
2、调整滚轮架的间距,以适应圆筒长度。
3、把圆筒放置于其中一个承载装置的滚轮架上,并旋转滚轮使纵缝处于正上方,此时纵缝与横梁7平行。
4、通过升降驱动装置及十字滑架调整焊枪高度,使焊枪与筒体的外纵缝之间的间距符合要求,再通过十字滑架调整焊枪的前后位置,使焊枪对准焊缝中心并位于筒体端部的引弧板处。
5、启动双枪MAG+SAW焊接(第一焊枪10与第二焊枪11前后同步焊接),并通过平移驱动装置带动焊枪向右匀速运动,完成筒体外纵焊缝。
6、横梁7向左移动至指定位置,并通过升降驱动装置降低横梁7高度,预备焊接内纵缝焊接。
7、旋转滚轮使筒体纵缝处于正下方。
8、通过升降驱动装置及十字滑架调整焊枪高度,使焊枪伸入圆筒后,与筒体的内纵缝之间间距符合要求,通过十字滑架调整焊枪的前后位置,使焊枪对准焊缝中心并位于筒体端部的引弧板。
9、启动单枪SAW焊接(第一焊枪10单独焊接),并通过平移驱动装置带动焊枪向右匀速运动,完成筒体内纵焊缝。
10、在上述焊接过程中,同步准备另一台承载装置上的圆筒。待第一台承载装置上的圆筒完成焊接后,启动台车2,移至另一承载装置处,继续执行焊接作业,同时将前一承载装置上焊接完成的圆筒卸下,准备下一圆筒。两个工位交替操作。

Claims (8)

1.一种圆筒纵缝自动焊接工装,其特征在于:包括用于带动焊枪进行移动的焊枪操控机构和用于放置圆筒的承载装置;
所述焊枪操控机构包括立柱(3)、升降座(4)、横梁(7)和十字滑架;
所述升降座(4)安装在立柱(3)上;所述横梁(7)为左右走向、水平设置,安装在升降座(4)上;
所述焊枪操控机构还包括升降驱动装置和平移驱动装置,所述升降驱动装置用于驱动所述升降座(4)相对于立柱(3)上下移动,所述平移驱动装置用于驱动所述横梁(7)相对于升降座(4)左右移动;
焊枪通过十字滑架安装在横梁(7)的右端,所述十字滑架用于驱动焊枪相对于横梁(7)实现上下和水平移动;
所述承载装置包括左右两组滚轮架。
2.如权利要求1所述的圆筒纵缝自动焊接工装,其特征在于:所述焊枪包括第一焊枪(10)和第二焊枪(11),第一焊枪(10)通过第一十字滑架(8)安装在横梁(7)上,第二焊枪(11)通过第二十字滑架(9)安装在横梁(7)上,第一焊枪(10)位于第二焊枪(11)的左侧;
所述第一焊枪(10)为SAW焊枪,所述第二焊枪(11)为MAG焊枪。
3.如权利要求2所述的圆筒纵缝自动焊接工装,其特征在于:所述横梁(7)上还设有第一送丝机构(5)和第二送丝机构(6),第一送丝机构(5)为SAW送丝机构,第二送丝机构(6)为MAG送丝机构。
4.如权利要求1所述的圆筒纵缝自动焊接工装,其特征在于:所述立柱(3)安装在台车(2)上,所述台车(2)沿纵向轨道(1)前后移动;
所述承载装置为两部,前后并排设置。
5.如权利要求1所述的圆筒纵缝自动焊接工装,其特征在于:所述承载装置包括的左右两组滚轮架,一组为固定式滚轮架(12),一组为安装在横向轨道(13)上的移动式滚轮架(14);所述横向轨道(13)为左右走向;固定式滚轮架(12)位于移动式滚轮架(14)的左侧。
6.如权利要求1至5任一所述的圆筒纵缝自动焊接工装,其特征在于:所述升降驱动装置包括升降驱动电机、第一丝杠、第一螺母、第一滑轨和第一滑块;
所述第一丝杠竖直设置,通过转动连接方式安装在立柱(3)上,所述升降驱动电机用于驱动第一丝杠回转;第一螺母与第一丝杠相配合;
所述第一滑轨竖直安装在立柱(3)上,第一滑块沿第一滑轨上下移动;
所述第一螺母和第一滑块均安装在升降座(4)上。
7.如权利要求1至5任一所述的圆筒纵缝自动焊接工装,其特征在于:所述平移驱动装置包括平移驱动电机、齿轮和齿条;
所述齿条安装在横梁(7)上,与横梁(7)走向一致;所述平移驱动电机安装在升降座(4)上,所述齿轮安装在平移驱动电机的输出轴上,并与所述齿条相啮合。
8.如权利要求1至5任一所述的圆筒纵缝自动焊接工装,其特征在于:所述十字滑架包括纵向滑动模块和升降滑动模块;
每组滑动模块分别包括:本体、滑动驱动电机、第二丝杠、第二螺母、第二滑轨、第二滑块以及滑动座;所述第二丝杠通过转动连接方式安装在本体上,所述滑动驱动电机用于驱动第二丝杠回转;第二螺母与第二丝杠相配合;所述第二滑轨安装在本体上并与第二丝杠相平行,第二滑块沿第二滑轨移动;所述第二螺母和第二滑块均安装滑动座上;
所述纵向滑动模块的本体安装在横梁(7)上,所述升降滑动模块的本体安装在纵向滑动模块的滑动座上,所述焊枪安装在升降滑动模块的滑动座上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116197499A (zh) * 2023-05-04 2023-06-02 冰轮环境技术股份有限公司 一种圆筒焊缝焊接工艺方法

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