CN214978415U - 还原炉面板的自动环焊装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种还原炉面板的自动环焊装置，包括三爪卡盘、减速箱、伺服电机、水平手调滑架和自动微调组件，所述三爪卡盘的卡爪卡紧面板的中心孔，所述三爪卡盘上端连接减速箱的输出主轴，所述伺服电机驱动减速箱绕输出主轴作回转运动，所述减速箱的壳体连接水平手调滑架，所述水平手调滑架底部连接支撑轮，顶部连接自动微调组件，所述自动微调组件包括焊枪，所述焊枪对准焊接处。本实用新型代替了手工电弧焊，焊接质量和焊接效率得到很大提高，改善了生产环境。

Description

还原炉面板的自动环焊装置

技术领域

本实用新型涉及多晶硅还原炉生产技术领域，具体涉及一种还原炉面板的自动环焊装置。

背景技术

传统的还原炉中面板（t=65mm，Φ2996mm）与法兰焊接采用手工电弧焊，工件焊前需要预热到150℃以上，然后由5人同时焊接60小时完成，作业时间长，劳动强度大；手工电弧焊容易产生大量的焊接烟尘，作业环境差；焊工技能决定焊接质量，对焊工技能要求高；焊接接头为单边U型坡口，焊接容易产生未熔合。从多晶硅还原炉生产迄今，这样的生产状况始终未能得到有效改进，一直给生产企业带来严重困扰。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供了一种还原炉面板的自动环焊装置，提高还原炉面板与法兰焊接的质量与效率，降低了劳动强度，改善了生产环境。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种还原炉面板的自动环焊装置，包括三爪卡盘、减速箱、伺服电机、水平手调滑架和自动微调组件，所述三爪卡盘的卡爪卡紧面板的中心孔，所述三爪卡盘上端连接减速箱的输出主轴，所述伺服电机驱动减速箱绕输出主轴作回转运动，所述减速箱的壳体连接水平手调滑架，所述水平手调滑架底部连接支撑轮，顶部连接自动微调组件，所述自动微调组件包括焊枪，所述焊枪对准焊接处。

优选的，所述水平手调滑架包括固定滑架和移动滑架，移动滑架相对固定滑架水平移动。

优选的，所述移动滑架通过丝杠、螺母与固定滑架连接，所述丝杠转动设置在移动滑架上，所述螺母固定在固定滑架上。

优选的，所述支撑轮设置在移动滑架的底部，自动微调组件设置在移动滑架的顶部。

优选的，所述自动微调组件还包括水平丝杠电机、电动水平滑架、竖直丝杠电机、电动竖直滑架、角度电机和送丝机组件，所述水平丝杠电机驱动电动水平滑架水平移动，所述竖直丝杠电机驱动电动竖直滑架竖直移动，所述角度电机驱动送丝机组件及焊枪左右摆动。

优选的，所述伺服电机、水平丝杠电机、竖直丝杠电机和角度电机均与电控柜电连接，所述电控柜设置在固定滑架上。

优选的，所述减速箱上方设有集流环，所述集流环连接电缆，所述电缆挂设在电缆支架上。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型代替了手工电弧焊，焊接质量和焊接效率得到很大提高，改善了生产环境。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的局部放大图。

图3为水平手调滑架的结构示意图。

其中：三爪卡盘1；卡爪1.1；减速箱2；输出主轴2.1；伺服电机3；水平手调滑架4；固定滑架4.1；移动滑架4.2；丝杠4.3；螺母4.4；面板5；支撑轮6；焊枪7；水平丝杠电机8；电动水平滑架9；竖直丝杠电机10；电动竖直滑架11；角度电机12；送丝机组件13；集流环14；电缆支架15；焊丝盘支撑架16；焊剂斗17；电控柜18；触摸屏18.1；法兰19。

具体实施方式

参见图1-3，本实用新型涉及一种还原炉面板的自动环焊装置，包括三爪卡盘1、减速箱2、伺服电机3、水平手调滑架4和自动微调组件，所述三爪卡盘1的卡爪1.1卡紧面板5的中心孔，所述三爪卡盘1上端连接减速箱2的输出主轴2.1，所述伺服电机3驱动减速箱2绕输出主轴2.1作回转运动，所述减速箱2的壳体连接水平手调滑架4，所述水平手调滑架4底部连接支撑轮6，顶部连接自动微调组件，所述自动微调组件包括焊枪7，所述焊枪7对准焊接处。

所述水平手调滑架4包括固定滑架4.1和移动滑架4.2，所述移动滑架4.2通过丝杠4.3、螺母4.4与固定滑架4.1连接，所述丝杠4.3转动设置在移动滑架4.2上，所述螺母4.4固定在固定滑架4.1上，根据面板5的直径大小利用扳手转动丝杠4.3调节固定滑架4.1和移动滑架4.2之间的距离，使设备达到工件焊接要求的尺寸。

所述支撑轮6设置在移动滑架4.2的底部，自动微调组件设置在移动滑架的顶部。

所述自动微调组件还包括水平丝杠电机8、电动水平滑架9、竖直丝杠电机10、电动竖直滑架11、角度电机12和送丝机组件13，所述水平丝杠电机8驱动电动水平滑架9水平移动，所述竖直丝杠电机10驱动电动竖直滑架11竖直移动，所述角度电机12驱动送丝机组件13及焊枪7左右摆动。

所述伺服电机3、水平丝杠电机8、竖直丝杠电机10和角度电机12均与电控柜18电连接，所述电控柜18设置在固定滑架4.1上，所述电控柜18设有触摸屏18.1。

由触摸屏18.1发出指令给相应的电机，通过调节电动水平滑架9、电动竖直滑架11的位置和送丝机组件13角度使得焊枪7到达适合焊接位置。

使用触摸屏18.1输入预设焊接参数，如电流、电压、回转焊接速度等。按触摸屏18.1上“开始”按钮开始焊接，焊丝由焊丝盘支撑架16经送丝机组12匀速送入，焊剂由焊剂斗17匀速送入，三爪卡盘1与输出主轴2.1直连，伺服电机3通过两级蜗轮蜗杆和一级齿轮传动带动减速箱壳体、手动水平滑架4及支撑轮6开始回转，对法兰19与面板5的环形角焊缝进行回转焊接。焊接过程中，使用触摸屏18.1细调电动竖直滑架11和电动水平滑架9使焊枪7位置适宜不偏弧，使用触摸屏18.1调节实时电流、电压、回转焊接速度等参数使焊缝成型良好。焊接完毕，按触摸屏18.1“停止”按钮结束焊接，如果触摸屏18.1出现死机或故障等问题可以通过电控柜18直接进行以上个步骤运行。

所述减速箱2上方设有集流环14，所述集流环14连接电缆，所述电缆挂设在电缆支架15上。这样施工现场比较整齐，电缆不缠绕。

所述输出主轴2.1为双输出轴，所述输出主轴2.1上端连接电缆支架15，下端连接三爪卡盘1，所述电缆支架15穿过集流环14。

所述电动竖直滑架11上还设有焊丝盘支撑架16和焊剂斗17，焊丝由焊丝盘支撑架16经送丝机组件13匀速送入，焊剂由焊剂斗17匀速送入。

所述减速箱2内设有两级蜗轮蜗杆传动机构和一级齿轮传动机构，伺服电机带动一级蜗杆转动，一级蜗杆带动一级蜗轮转动，一级蜗轮带动一级齿轮转动，一级齿轮与二级蜗杆同轴转动，由于输出主轴2.1及其上的二级蜗轮固定不旋转，二级蜗杆绕二级蜗轮作回转运动，从而带动减速箱箱体绕输出主轴2.1作回转运动。

焊接工艺：

1.加工焊接坡口，焊接坡口开设在面板上，采用单边U形坡口；

2.按照图纸组对法兰与面板；

3.工件预热温度：100°C以上；

4.按照焊接工艺要求清理焊道；

5.焊条电弧焊进行打底焊接；采用焊条电弧焊，焊材型号为E5015，焊材规格Φ4.0mm，采用直流反接，焊接电流为150-170A，电弧电压为23-26V，焊接速度5-10cm/min；

6.面板环缝埋弧焊进行焊缝焊接；采用埋弧焊，焊材型号为H10Mn2，焊材规格Φ4.0mm，焊剂为HJ431，采用直流反接，焊接电流为450-590A，电弧电压为30-36V，焊接速度为30-60cm/min，干伸长为30-40mm。

7.焊缝质量检验（UT）。本装置成功代替了手工电弧焊，从人员方面：一台产品从原来的5人精简到现在只需要2人；从焊接时间方面：产品的焊接时间从原来的60小时锐减到现在只需要24小时；从经济方面：一台面板的焊接相比原来可以节省成本2800元。产品的焊缝成型和质量方面提高了1/2，产品焊接变形方面控制3~5mm内；产品经过UT检测，无缺陷一次性合格。设备采用触摸屏，方便操作，减轻人员操作疲劳；采用触摸屏人机交互界面，实时显示电流、电压、焊接速度，方便焊接时观察。

除上述实施例外，本实用新型还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种还原炉面板的自动环焊装置，其特征在于：包括三爪卡盘（1）、减速箱（2）、伺服电机（3）、水平手调滑架（4）和自动微调组件，所述三爪卡盘（1）的卡爪（1.1）卡紧面板（5）的中心孔，所述三爪卡盘（1）上端连接减速箱（2）的输出主轴（2.1），所述伺服电机（3）驱动减速箱（2）绕输出主轴（2.1）作回转运动，所述减速箱（2）的壳体连接水平手调滑架（4），所述水平手调滑架（4）底部连接支撑轮（6），顶部连接自动微调组件，所述自动微调组件包括焊枪（7），所述焊枪（7）对准焊接处。

2.根据权利要求1所述的一种还原炉面板的自动环焊装置，其特征在于：所述水平手调滑架（4）包括固定滑架（4.1）和移动滑架（4.2），移动滑架（4.2）相对固定滑架（4.1）水平移动。

3.根据权利要求2所述的一种还原炉面板的自动环焊装置，其特征在于：所述移动滑架（4.2）通过丝杠（4.3）、螺母（4.4）与固定滑架（4.1）连接，所述丝杠（4.3）转动设置在移动滑架（4.2）上，所述螺母（4.4）固定在固定滑架（4.1）上。

4.根据权利要求3所述的一种还原炉面板的自动环焊装置，其特征在于：所述支撑轮（6）设置在移动滑架（4.2）的底部，自动微调组件设置在移动滑架的顶部。

5.根据权利要求4所述的一种还原炉面板的自动环焊装置，其特征在于：所述自动微调组件还包括水平丝杠电机（8）、电动水平滑架（9）、竖直丝杠电机（10）、电动竖直滑架（11）、角度电机（12）和送丝机组件（13），所述水平丝杠电机（8）驱动电动水平滑架（9）水平移动，所述竖直丝杠电机（10）驱动电动竖直滑架（11）竖直移动，所述角度电机（12）驱动送丝机组件（13）及焊枪（7）左右摆动。

6.根据权利要求5所述的一种还原炉面板的自动环焊装置，其特征在于：所述伺服电机（3）、水平丝杠电机（8）、竖直丝杠电机（10）和角度电机（12）均与电控柜（18）电连接，所述电控柜（18）设置在固定滑架（4.1）上。

7.根据权利要求5所述的一种还原炉面板的自动环焊装置，其特征在于：所述减速箱（2）上方设有集流环（14），所述集流环（14）连接电缆，所述电缆挂设在电缆支架（15）上。

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