CN215546400U - 一种用于管状零件的焊接变位机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于管状零件的焊接变位机，包括底座组件、主动箱、从动箱、顶紧组件、驱动组件；主动箱和从动箱的底部均安装在所述底座组件上，且主动箱和从动箱相对应的侧面上部均安装一个对称布置的旋转部件；顶紧组件安装在所述主动箱和从动箱的旋转部件上，通过两侧的顶紧组件对管状零件进行固定，并随着旋转部件进行转动；驱动组件安装在所述主动箱中，用于驱动主动箱中的旋转部件进行转动。本实用新型制造成本较低，安装方便，使用灵活，既适用于偏心式管状零件的变位及焊接，也适用于非偏心形状规则的管状零件的变位及焊接，是一种通用性较强的焊接变位装置。

Description

一种用于管状零件的焊接变位机

技术领域

本实用新型涉及一种用于管状零件的焊接变位机，主要适用于工程机械管状结构件的变位及焊接作业，属于工程机械制造技术领域。

背景技术

目前偏心式管状零件由于重心偏置，常见的滚轮架或者通用设备无法驱动偏心式管状零件作匀速旋转运动导致无法实现在通用设备上进行环形焊缝的焊接。因此多采用将偏心式管状零件静止放置爬立焊的方法进行焊接，把环形焊缝等分成四分之一圆周，爬立焊依次焊接四分之一圆周，焊接质量差，无法有效保障关键焊缝的质量，生产效率低，劳动强度高，需要采用行车多次翻转工件。

实用新型内容

根据现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于管状零件的焊接变位机，既适用于偏心式管状零件的变位及焊接，也适用于非偏心形状规则的管状零件的变位及焊接，是一种通用性较强的焊接变位装置。

本实用新型按以下技术方案实现：

一种用于管状零件的焊接变位机，包括底座组件、主动箱、从动箱、顶紧组件、驱动组件；主动箱和从动箱的底部均安装在所述底座组件上，且主动箱和从动箱相对应的侧面上部均安装一个对称布置的旋转部件；顶紧组件安装在所述主动箱和从动箱的旋转部件上，通过两侧的顶紧组件对管状零件进行固定，并随着旋转部件进行转动；驱动组件安装在所述主动箱中，用于驱动主动箱中的旋转部件进行转动。

作为本实用新型的优化方案：还包括压紧组件，其安装在所述顶紧组件上，用于在竖直方向顶紧管状零件。

优选的方案：所述压紧组件由立板、横板、加强板拼焊固定而成；所述立板上设有光孔，通过螺栓装配到所述顶紧组件上；所述横板上设有螺纹孔，顶紧螺栓安装在螺纹孔中，通过旋转顶紧螺栓压紧管状零件。

优选的方案：所述顶紧组件包括连接板和锥头顶尖；所述连接板上设置有多个沉孔，通过螺栓装配到旋转部件上；所述锥头顶尖设置有沉孔，通过螺栓装配到连接板。

优选的方案：所述旋转部件为内齿式回转支承；所述内齿式回转支承的外圈固定在主动箱的立板上，内齿式回转支承的内齿圈与驱动组件配合使用。

优选的方案：所述驱动组件包括“三合一”电机、安装板和齿轮；所述“三合一”电机上设有安装板，通过安装板将“三合一”电机固定在主动箱内，且“三合一”电机的输出轴从主动箱穿出；所述齿轮采用平键安装在“三合一”电机的输出轴上，采用限位板安装在输出轴的端面上，用于齿轮的限位；所述齿轮与内齿式回转支承的内齿圈啮合，用于驱动内齿式回转支承的内齿圈作圆周运动。

作为本实用新型的优化方案：所述安装板上设有腰型孔，通过螺栓固定在主动箱内壁上；在所述安装板上方的主动箱内壁上设有齿间调整板，所述齿间调整板上设有限位螺栓，通过旋转限位螺栓对安装板进行限位。

作为本实用新型的优化方案：所述底座组件上安装有横向移动组件；所述从动箱安装在所述横向移动组件上，通过横向移动组件调节主动箱和从动箱的间距。

优选的方案：所述横向移动组件包括直线导轨、滑块、梯形丝杆、梯形丝套、轴承、过渡连接板和连接座；所述直线导轨对称且平行布置在底座组件上，所述过渡连接板与多个滑块相连，所述滑块滑动设置在直线导轨上；所述轴承的外圆固定在底座组件上，所述连接座安装在过渡连接板的底面，所述梯形丝套安装在过渡连接板上，所述梯形丝杆装入在轴承的内孔中并向内延伸旋入到梯形丝套里。

优选的方案：所述底座组件包括底座和多个带有螺纹孔的支脚；所述支脚上安装有调整螺栓，当地面不平整时，通过调整螺栓与地面接触增加着力点。

本实用新型有益效果：

该变位机制造成本较低，安装方便，使用灵活，通用性较强；可以实现偏心式管状零件的旋转以及变位，可保证人工手持焊枪静止不动的条件下一直处在平焊姿态下进行焊接，通过变频器可调节变频电机的转速进而达到调整工件的旋转速度，用于适应不同直径的偏心式管状零件的焊接，实现人工焊接速度与工件焊缝位置的线速度合理匹配。该变位机可以实现无级变频调速，保证偏心式管状零件可作匀速圆周运动，采用锥形顶尖和顶紧螺杆实现工件水平和竖直两个方向的顶紧，确保上升状态不打滑、下降状态不突然坠落，生产效率高、可以降低工人生产劳动强度，安全可靠且能保证产品焊接质量，既适用于偏心式管状零件的变位及焊接，也适用于非偏心形状规则的管状零件的变位及焊接，是一种通用性较强的焊接变位装置。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

在附图中：

图1为本实用新型的焊接变位机整体结构示意图；

图2为本实用新型的焊接变位机应用结构示意图；

图3为本实用新型的焊接变位机应用主视图；

图4为本实用新型的从动箱与旋转部件连接示意图（a为前视图，b为后视图）；

图5为本实用新型的主动箱、驱动组件、旋转部件连接示意图（a为前视图，b为后视图）；

图6为本实用新型的主动箱与驱动组件连接局部图；

图7为本实用新型的驱动组件整体结构示意图；

图8为本实用新型的顶紧组件与压紧组件连接示意图；

图9为本实用新型的底座组件与横向移动组件连接示意图；

图10为本实用新型的底座组件整体结构示意图；

图11为本实用新型的横向移动组件整体结构示意图一；

图12为本实用新型的横向移动组件整体结构示意图二。

附图标识：10-底座组件，20-主动箱，30-从动箱，40-顶紧组件，50-驱动组件，60-压紧组件，70-横向移动组件，80-旋转部件；

101-底座，102-支脚，103-圆孔；

401-连接板，402-锥头顶尖；

501-“三合一”电机，502-安装板，503-齿轮，504-齿间调整板，505-限位螺栓；

601-立板，602-横板，603-加强板，604-顶紧螺栓；

701-直线导轨，702-滑块，703-梯形丝杆，704-梯形丝套，705-轴承，706-过渡连接板，707-连接座，708-压盖，709-把手。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1、图2、图3所示，一种用于管状零件的焊接变位机，包括底座组件10、主动箱20、从动箱30、顶紧组件40、驱动组件50；主动箱20和从动箱30的底部均安装在底座组件10上，且主动箱20和从动箱30相对应的侧面上部均安装一个对称布置的旋转部件80；顶紧组件40安装在主动箱20和从动箱30的旋转部件上，通过两侧的顶紧组件40对管状零件进行固定，并随着旋转部件80进行转动；驱动组件50安装在主动箱20中，用于驱动主动箱20中的旋转部件80进行转动。

作为本实用新型的优化方案：如图8所示，压紧组件60安装在顶紧组件60上，用于在竖直方向顶紧管状零件。

优选的方案：继续参照图8所示，压紧组件60由立板601、横板602、加强板603拼焊固定而成；立板601上设有光孔，通过螺栓装配到顶紧组件40上；横板602上设有螺纹孔，顶紧螺栓604安装在螺纹孔中，通过旋转顶紧螺栓604压紧管状零件。

需要说明的是，驱动不规则的偏心式工件作旋转运动既需要水平方向顶紧形成的摩擦力，还需要竖直方向顶紧提供的驱动扭矩；竖直方向顶紧的目的是为了避免仅靠水平摩擦力进行驱动时工件重心偏置会出现打滑或者突然下落的情况，不能保证偏心管件一直保持匀速旋转。驱动规则的管状工件作旋转运动只需要水平方向顶紧形成的摩擦力即可，不需要竖直方向顶紧提供的驱动扭矩。

继续参照图8所示，连接板401上设置有多个沉孔，通过螺栓装配到旋转部件80上；锥头顶尖402设置有沉孔，通过螺栓装配到连接板401。锥头顶尖402由圆柱部分和圆锥部分组成。

需要说明的是，锥头顶尖402用于顶紧含有内孔的工件；锥头顶尖402顶紧工件时与工件之间形成线接触；锥头顶尖402具有顶紧工件和支撑工件两种作用，锥头顶尖结构形式的优点是顶紧时方便顶入工件的孔内以及松开时方便从孔内撤出。

如图4、图5所示，旋转部件80为内齿式回转支承；内齿式回转支承的外圈固定在主动箱20的立板上，内齿式回转支承的内齿圈与驱动组件50配合使用。

如图7所示，驱动组件50包括“三合一”电机501、安装板502和齿轮503；“三合一”电机501上设有安装板502，通过安装板502将“三合一”电机501固定在主动箱20内，且“三合一”电机501的输出轴从主动箱20穿出；齿轮503采用平键安装在“三合一”电机501的输出轴上，采用限位板安装在输出轴的端面上，用于齿轮503的限位；齿轮503与内齿式回转支承的内齿圈啮合，用于驱动内齿式回转支承的内齿圈作圆周运动。

需要说明的是，“三合一”电机501主要由变频电机、涡轮蜗杆减速机、制动器组成；变频电机通过外接变频器进行控制，调节变频器的频率可以实现变频电机的无级调速。涡轮蜗杆减速机传动比i值不小于55，减速机具有自锁功能，确保工件360度状态下的任一状态下均能安全可靠的停止。制动器的功能是实现电机主轴的制动刹车，通电时，制动盘松开电机主轴，电机主轴旋转，断电时，制动盘抱紧电机主轴，电机主轴制动刹车。“三合一”电机具备双重锁定功能，一是减速机的自锁功能 一是电机主轴的抱闸锁定功能，确保工件旋转到任何状态下停止均能安全可靠。

作为本实用新型的优化方案：如图6所示，安装板502上设有腰型孔，通过螺栓固定在主动箱20内壁上；在安装板502上方的主动箱20内壁上设有齿间调整板504，齿间调整板504上设有限位螺栓505，通过旋转限位螺栓505对安装板502进行限位。

如图9所示，底座组件10上安装有横向移动组件70；从动箱30安装在横向移动组件70上，通过横向移动组件70调节主动箱20和从动箱30的间距。

优选的方案：如图11、图12所示，横向移动组件70包括直线导轨701、滑块702、梯形丝杆703、梯形丝套704、轴承705、过渡连接板706和连接座707；直线导轨701对称且平行布置在底座101上，过渡连接板706与多个滑块702相连，滑块702滑动设置在直线导轨701上；轴承705的外圆安装在底座101的圆孔103中，采用压盖708进行定位，将轴承705限定在底座101的圆孔103内，连接座707安装在过渡连接板706的底面，梯形丝套704安装在过渡连接板706上，梯形丝杆703装入在轴承705的内孔中并向内延伸旋入到梯形丝套704里；梯形丝杆704的最前端安装有把手709，用于转动梯形丝杠703，从而带动过渡连接板706作直线运动。

需要说明的是，梯形丝杆703由45#钢制成，经过热处理调质处理，提高其材料的强度和硬度等力学性能指标，最后经过精密加工制成成品。梯形丝套704由锡青铜ZSnCu6-6-4材料制成，梯形丝杆703和梯形丝套704材质的合理匹配，提高零件组合的耐磨性以及使用寿命。

如图10所示，底座组件10包括底座101和多个带有螺纹孔的支脚102；支脚102上装有调整螺栓，主要用于适应高低不平的水平地面；当地面不平整时，底座101下平面不能全部与地面接触，会存在局部悬空，通过调整悬空部位支脚上的调整螺栓，使调整螺栓与地面接触，增加着力点，可以有效改善底座的受力状态，提高抗变形的能力。

底座101主要有槽钢型材、U型折弯件，钢板拼焊制成，经过整体去应力退火处理，消除焊接结构的残余应力，然后针对底座上导轨的安装平面以及孔、轴承安装的孔及对应端面、螺纹孔，主动箱的安装平面及螺纹孔经过加工中心一次性精密加工制成。

需要说明的是，主动箱20和从动箱30均有Q345的钢板拼焊制成，焊接结构件经过整体去应力退火处理，消除焊接结构的残余应力，以防长期使用状态因应力释放而产生变形，然后针对箱体的底面及安装孔，回转支承的安装面及孔经过加工中心一次性精密加工制成。

工作原理及过程：通过转动底座上的把手带动梯形丝杆作旋转运动，带动过渡连接板上面的从动箱作直线运动，通过锥头顶尖实现工件的水平方向压紧，然后旋转压紧组件上的四组螺栓，使螺栓竖直方向顶紧工件；启动电源按钮，电机驱动内齿式回转支承带动旋转组件，从而带动工件进行旋转运动，实现变位。

综上，该变位机制造成本较低，安装方便，使用灵活，通用性较强；可以实现偏心式管状零件的旋转以及变位，可保证人工手持焊枪静止不动的条件下一直处在平焊姿态下进行焊接，通过变频器可调节变频电机的转速进而达到调整工件的旋转速度，用于适应不同直径的偏心式管状零件的焊接，实现人工焊接速度与工件焊缝位置的线速度合理匹配。该变位机可以实现无级变频调速，保证偏心式管状零件可作匀速圆周运动，采用锥形顶尖和顶紧螺杆实现工件水平和竖直两个方向的顶紧，确保上升状态不打滑、下降状态不突然坠落，生产效率高、可以降低工人生产劳动强度，安全可靠且能保证产品焊接质量，既适用于偏心式管状零件的变位及焊接，也适用于非偏心形状规则的管状零件的变位及焊接，是一种通用性较强的焊接变位装置。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包含的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合同样意味着处于本实用新型的保护范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的实施例中，本领域技术人员能够根据获知的技术方案和本申请所要解决的技术问题，以组合的方式来使用。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (10)

1.一种用于管状零件的焊接变位机，其特征在于，包括：

底座组件；

主动箱和从动箱，其底部均安装在所述底座组件上，且主动箱和从动箱相对应的侧面上部均安装一个对称布置的旋转部件；

顶紧组件，其安装在所述主动箱和从动箱的旋转部件上，通过两侧的顶紧组件对管状零件进行固定，并随着旋转部件进行转动；

驱动组件，其安装在所述主动箱中，用于驱动主动箱中的旋转部件进行转动。

2.根据权利要求1所述的一种用于管状零件的焊接变位机，其特征在于，还包括：

压紧组件，其安装在所述顶紧组件上，用于在竖直方向顶紧管状零件。

3.根据权利要求2所述的一种用于管状零件的焊接变位机，其特征在于：

所述压紧组件由立板、横板、加强板拼焊固定而成；

所述立板上设有光孔，通过螺栓装配到所述顶紧组件上；

所述横板上设有螺纹孔，顶紧螺栓安装在螺纹孔中，通过旋转顶紧螺栓压紧管状零件。

4.根据权利要求1所述的一种用于管状零件的焊接变位机，其特征在于：

所述顶紧组件包括连接板和锥头顶尖；

所述连接板上设置有多个沉孔，通过螺栓装配到旋转部件上；

所述锥头顶尖设置有沉孔，通过螺栓装配到连接板。

5.根据权利要求1所述的一种用于管状零件的焊接变位机，其特征在于：

所述旋转部件为内齿式回转支承；

所述内齿式回转支承的外圈固定在主动箱的立板上，内齿式回转支承的内齿圈与驱动组件配合使用。

6.根据权利要求5所述的一种用于管状零件的焊接变位机，其特征在于：

所述驱动组件包括“三合一”电机、安装板和齿轮；

所述“三合一”电机上设有安装板，通过安装板将“三合一”电机固定在主动箱内，且“三合一”电机的输出轴从主动箱穿出；

所述齿轮采用平键安装在“三合一”电机的输出轴上，采用限位板安装在输出轴的端面上，用于齿轮的限位；

所述齿轮与内齿式回转支承的内齿圈啮合，用于驱动内齿式回转支承的内齿圈作圆周运动。

7.根据权利要求6所述的一种用于管状零件的焊接变位机，其特征在于：

所述安装板上设有腰型孔，通过螺栓固定在主动箱内壁上；

在所述安装板上方的主动箱内壁上设有齿间调整板，所述齿间调整板上设有限位螺栓，通过旋转限位螺栓对安装板进行限位。

8.根据权利要求1所述的一种用于管状零件的焊接变位机，其特征在于：

所述底座组件上安装有横向移动组件；

所述从动箱安装在所述横向移动组件上，通过横向移动组件调节主动箱和从动箱的间距。

9.根据权利要求8所述的一种用于管状零件的焊接变位机，其特征在于：

所述横向移动组件包括直线导轨、滑块、梯形丝杆、梯形丝套、轴承、过渡连接板和连接座；

所述直线导轨对称且平行布置在底座组件上，所述过渡连接板与多个滑块相连，所述滑块滑动设置在直线导轨上；

所述轴承的外圆固定在底座组件上，所述连接座安装在过渡连接板的底面，所述梯形丝套安装在过渡连接板上，所述梯形丝杆装入在轴承的内孔中并向内延伸旋入到梯形丝套里。

10.根据权利要求1所述的一种用于管状零件的焊接变位机，其特征在于：

所述底座组件包括底座和多个带有螺纹孔的支脚；

所述支脚上安装有调整螺栓，当地面不平整时，通过调整螺栓与地面接触增加着力点。

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