CN217701750U - 一种全位置焊接设备的双焊炬运动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全位置焊接设备的双焊炬运动机构，涉及全自动焊接设备技术领域。本实用新型包括箱体、两个双驱升降结构、两个双驱摆动结构、主座、和两个焊炬快速夹持调整组件，箱体用于搭载两个双驱升降结构、两个双驱摆动结构、主座、和焊炬快速夹持调整组件并一共密封保障，双驱摆动结构安装在双驱升降结构上，双驱升降结构与双驱摆动结构通过主座连接，箱体的上方设置有电器控制盒。本实用新型结构设计简单实用，双驱摆动机构和双驱升降机构采用同一主座安装固定，简单紧凑，占用空间小，删减不受力的结构，符合轻量化设计理念。

Description

一种全位置焊接设备的双焊炬运动机构

技术领域

本实用新型属于全自动焊接设备技术领域，特别是涉及一种全位置焊接设备的双焊炬运动机构。

背景技术

近年来，焊接作为制造行业一种重要的机械制造热加工工艺，在工业领域内应用十分广泛。随着冶金、石化、电力以及航天等现代化技术的高速发展，对所使用的焊接设备提出了更高的要求，许多工业产品如航空航天产品、管道运输设备以及压力容器等对焊接质量的要求日益提高。目前，根据能源局统计表现，石油天然气能源运输工程不断建设，油气管线里程逐年增长，管道焊接需求量也越来越大。随着国内外新一轮管道建设高峰的到来，油气管道向大口径、长距离方向发展，管道全位置自动焊凸显出自身优势。

尤其是双焊炬全位置自动焊是近年来发展比较快的一种管道现场焊接技术，与手工焊、半自动焊以及单焊炬焊接相比，焊接效率提升可大幅度提升，双焊炬全位置自动焊是实现管道焊接自动化和智能化的研究重点。同时由于双焊炬全位置自动焊焊热效率高、电弧挺度好和熔深大以及焊接过程较稳定的综合优势，易于实现高速焊和高效焊接。

但是现有的双焊炬焊接对焊接设备尤其是机头运动机构的结构性能有着更高的要求和标准，现有的炬运动机构无法满足机头结构简单轻量化、运行稳定且精度高，进而无法实现可靠高效的自动化和智能化管道焊接双焊炬设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种全位置焊接设备的双焊炬运动机构设计，以解决了现有的问题：现有的炬运动机构无法满足机头结构简单轻量化、运行稳定且精度高，进而无法实现可靠高效的自动化和智能化管道焊接双焊炬设备。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种全位置焊接设备的双焊炬运动机构，包括箱体、两个双驱升降结构、两个双驱摆动结构、主座、和两个焊炬快速夹持调整组件，所述箱体用于搭载两个双驱升降结构、两个双驱摆动结构、主座、和焊炬快速夹持调整组件并一共密封保障，所述双驱摆动结构安装在双驱升降结构上，所述双驱升降结构与双驱摆动结构通过主座连接，所述箱体的上方设置有电器控制盒。

进一步地，所述箱体包括前盖板、后盖板、左侧板、右侧板、上盖板、底板、塑料防磨板以及两块角度调节指示板和前侧挡板，前盖板和后盖板分别通过螺栓固定安装在底板的两侧，所述左侧板与右侧板分别通过螺栓固定安装在底板的两端，所述前盖板的顶端、后盖板的顶端、左侧板的顶端和右侧板、的顶端均通过螺栓固定连接有上盖板，所述前盖板的一端设置有前侧挡板，所述前盖板的一侧设置有塑料防磨板以及两块角度调节指示板，所述两块角度调节指示板分别位于塑料防磨板的两端，所述上盖板设有微型导轴导套和丝杠安装孔。

进一步地，所述双驱升降结构包括两个第一步进电机、皮带传动装置、微型导柱、滚珠保持架铜套、深沟球轴承和梯形丝杆，所述第一步进电机固定在上盖板顶端，所述主座四个用于安装微型导柱的导套安装孔，所述底板设有用于搭载微型导柱的导柱孔和多个深沟球轴承的轴承安装孔，所述轴承安装孔的内侧设置有深沟球轴承，所述微型导柱的底端贯穿导套安装孔内侧与底板连接，所述微型导柱的顶端通过螺栓固定于上盖板处，所述微型导柱的外侧设置有滚珠保持架铜套，所述滚珠保持架铜套的外侧设置有配套法兰，所述配套法兰与主座通过螺栓连接，所述梯形丝杆共有四个，且其中两个所述梯形丝杆的顶端与第一步进电机的输出端连接，底端与底板处的深沟球轴承连接，另外两个所述梯形丝杆上端通过螺栓与上盖板固定连接，底端与底板处的深沟球轴承连接，所述皮带传动装置包括个传动带轮和条同步带，所述皮带传动装置通过传动带轮内侧的顶丝安装在梯形丝杆外侧。

进一步地，所述双驱摆动结构包括第二步进电机、滚珠螺杆和水平方向法兰，所述主座内侧从一侧到另一侧沿水平方向开设有通孔，所述通孔的两端均固定连接有水平方向法兰，所述第二步进电机安装于主座的通孔一侧的水平方向法兰处，所述前盖板、后盖板和左侧板的内侧均通过车床加工有两个用于搭载滚珠螺杆的延伸槽孔，所述滚珠螺杆通过自身梯形螺纹孔与第二步进电机的输出端连接，所述滚珠螺杆贯穿主座内的通孔及延伸槽孔，所述焊炬快速夹持调整组件通过中滚珠螺杆延伸在箱体外部一侧。

进一步地，所述主座内侧开设有两个第一配对法兰安装孔和两个第二配对法兰安装孔，所述第一配对法兰安装孔的内侧设置有第一垂直方向法兰，两个所述第二配对法兰安装孔的内侧设置有第二垂直方向法兰。

进一步地，所述焊炬快速夹持调整组件包括连接块、角度调节器、焊炬卡紧套、卡簧、防磨夹块、手柄和焊炬主体，所述连接块通过顶丝与滚珠螺杆固定连接，所述连接块上开设有螺纹孔，所述角度调节器通过螺栓固定在连接块处，所述角度调节器上设有螺纹孔，所述焊炬卡紧套通过螺栓固定在角度调节器上，所述防磨夹块与焊炬卡紧套的内壁间隙配合，所述卡簧用于固定防磨夹块，所述手柄与焊炬卡紧套的内侧通过螺纹连接，所述手柄用于配合手柄外侧螺母调节焊炬卡紧套的张开距离，所述防磨夹块的内侧插接有焊炬主体，所述焊炬主体与所述防磨夹块通过手柄调节降低焊炬卡紧套的张开距离从而完成夹紧固定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型结构设计简单实用，双驱摆动机构和双驱升降机构采用同一主座安装固定，简单紧凑，占用空间小，删减不受力的结构，符合轻量化设计理念。

(2)本实用新型针对双焊炬运动机构的运行稳定性和可靠性问题，主要从两个方面进行设计，一方面利用电机轴和丝杆配合，中间通过传动带轮传动实现双动力驱动保证运行稳定性；另一方面采用微型导柱导套导向同时导套采用滚珠保持架铜套铜套极大保证驱动机构运行阻力小，平稳可靠；针对焊炬拆卸简易便捷和夹持调整稳定的问题，采用快拆式枪夹和旋钮式角度调节器来满足要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本实用新型整体结构的示意图；

图2为本实用新型箱体的连接结构示意图；

图3为本实用新型双驱升降结构的连接结构示意图；

图4为本实用新型双驱摆动结构的连接结构示意图；

图5为本实用新型焊炬快速夹持调整组件的连接结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100、箱体；101、前盖板；102、后盖板；103、左侧板；104、右侧板；105、上盖板；106、底板；107、塑料防磨板；108、角度调节指示板；109、前侧挡板；200、双驱升降结构；201、第一步进电机；202、传动带轮；203、同步带；204、滚珠保持架铜套；205、微型导柱；206、深沟球轴承；207、梯形丝杆；300、双驱摆动结构； 301、第二步进电机；302、主座；303、滚珠螺杆；304、水平方向法兰；305、第一垂直方向法兰；306、第二垂直方向法兰；400、焊炬快速夹持调整组件；401、连接块；402、角度调节器；403、焊炬卡紧套；404、卡簧；405、防磨夹块；406、手柄；407、焊炬主体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1-5，一种全位置焊接设备的双焊炬运动机构，包括箱体100、两个双驱升降结构200、两个双驱摆动结构300、主座 302、和两个焊炬快速夹持调整组件400，箱体100用于搭载两个双驱升降结构200、两个双驱摆动结构300、主座302、和焊炬快速夹持调整组件400并一共密封保障，双驱摆动结构300安装在双驱升降结构200上，双驱升降结构200与双驱摆动结构300通过主座302连接，箱体100的上方设置有电器控制盒。

箱体100包括前盖板101、后盖板102、左侧板103、右侧板 104、上盖板105、底板106、塑料防磨板107以及两块角度调节指示板108和前侧挡板109，前盖板101和后盖板102分别通过螺栓固定安装在底板106的两侧，左侧板103与右侧板104分别通过螺栓固定安装在底板106的两端，前盖板101的顶端、后盖板102的顶端、左侧板103的顶端和右侧板104、的顶端均通过螺栓固定连接有上盖板 105，前盖板101的一端设置有前侧挡板109，述前盖板101的一侧设置有塑料防磨板107以及两块角度调节指示板108，两块角度调节指示板108分别位于塑料防磨板107的两端，上盖板105设有微型导轴导套和丝杠安装孔。

双驱升降结构200包括两个第一步进电机201、皮带传动装置、微型导柱205、滚珠保持架铜套204、深沟球轴承206和梯形丝杆207，第一步进电机201固定在上盖板105顶端，主座302四个用于安装微型导柱205的导套安装孔，底板106设有用于搭载微型导柱205的导柱孔和多个深沟球轴承206的轴承安装孔，轴承安装孔的内侧设置有深沟球轴承206，微型导柱205的底端贯穿导套安装孔内侧与底板 106连接，微型导柱205的顶端通过螺栓固定于上盖板105处，微型导柱205的外侧设置有滚珠保持架铜套204，滚珠保持架铜套204的外侧设置有配套法兰，配套法兰与主座302通过螺栓连接，梯形丝杆 207共有四个，且其中两个梯形丝杆207的顶端与第一步进电机201 的输出端连接，底端与底板106处的深沟球轴承206连接，另外两个梯形丝杆207上端通过螺栓与上盖板105固定连接，底端与底板106 处的深沟球轴承206连接，皮带传动装置包括4个传动带轮202和2 条同步带203，皮带传动装置通过传动带轮202内侧的顶丝安装在梯形丝杆207外侧。

双驱摆动结构300包括第二步进电机301、滚珠螺杆303和水平方向法兰304，主座302内侧从一侧到另一侧沿水平方向开设有通孔，通孔的两端均固定连接有水平方向法兰304，第二步进电机301安装于主座302的通孔一侧的水平方向法兰304处，前盖板101、后盖板 102和左侧板103的内侧均通过车床加工有两个用于搭载滚珠螺杆 303的延伸槽孔，滚珠螺杆303通过自身梯形螺纹孔与第二步进电机 301的输出端连接，滚珠螺杆303贯穿主座302内的通孔及延伸槽孔，焊炬快速夹持调整组件400通过中滚珠螺杆303延伸在箱体100外部一侧。

主座302内侧开设有两个第一配对法兰安装孔和两个第二配对法兰安装孔，第一配对法兰安装孔的内侧设置有第一垂直方向法兰 305，两个第二配对法兰安装孔的内侧设置有第二垂直方向法兰306。

焊炬快速夹持调整组件400包括连接块401、角度调节器402、焊炬卡紧套403、卡簧404、防磨夹块405、手柄406和焊炬主体 407，连接块401通过顶丝与滚珠螺杆303固定连接，连接块401上开设有螺纹孔，角度调节器402通过螺栓固定在连接块401处，角度调节器402上设有螺纹孔，焊炬卡紧套403通过螺栓固定在角度调节器402上，防磨夹块405与焊炬卡紧套403的内壁间隙配合，卡簧 404用于固定防磨夹块405，手柄406与焊炬卡紧套403的内侧通过螺纹连接，手柄406用于配合手柄406外侧螺母调节焊炬卡紧套403 的张开距离，防磨夹块405的内侧插接有焊炬主体407，焊炬主体407 与防磨夹块405通过手柄406调节降低焊炬卡紧套403的张开距离从而完成夹紧固定。

双驱摆动机构200和双驱升降机构300采用同一主座302安装固定，简单紧凑，占用空间小，删减不受力的结构，符合轻量化设计理念。针对双焊炬运动机构的运行稳定性和可靠性问题，主要从两个方面进行设计，一方面利用电机轴和丝杆配合，中间通过传动带轮202传动实现双动力驱动保证运行稳定性；另一方面采用微型导柱 205导套导向同时导套采用滚珠保持架铜套204铜套极大保证驱动机构运行阻力小，平稳可靠；针对焊炬主体407拆卸简易便捷和夹持调整稳定的问题，采用焊炬快速夹持调整组件400的设计满足要求。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种全位置焊接设备的双焊炬运动机构，其特征在于，包括箱体(100)、两个双驱升降结构(200)、两个双驱摆动结构(300)、主座(302)、和两个焊炬快速夹持调整组件(400)，所述箱体(100)用于搭载两个双驱升降结构(200)、两个双驱摆动结构(300)、主座(302)、和焊炬快速夹持调整组件(400)并一共密封保障，所述双驱摆动结构(300)安装在双驱升降结构(200)上，所述双驱升降结构(200)与双驱摆动结构(300)通过主座(302)连接，所述箱体(100)的上方设置有电器控制盒。

2.根据权利要求1所述的一种全位置焊接设备的双焊炬运动机构，其特征在于，所述箱体(100)包括前盖板(101)、后盖板(102)、左侧板(103)、右侧板(104)、上盖板(105)、底板(106)、塑料防磨板(107)以及两块角度调节指示板(108)和前侧挡板(109)，前盖板(101)和后盖板(102)分别通过螺栓固定安装在底板(106)的两侧，所述左侧板(103)与右侧板(104)分别通过螺栓固定安装在底板(106)的两端，所述前盖板(101)的顶端、后盖板(102)的顶端、左侧板(103)的顶端和右侧板(104)的顶端均通过螺栓固定连接有上盖板(105)，所述前盖板(101)的一端设置有前侧挡板(109)，所述前盖板(101)的一侧设置有塑料防磨板(107)以及两块角度调节指示板(108)，所述两块角度调节指示板(108)分别位于塑料防磨板(107)的两端，所述上盖板(105)设有微型导轴导套和丝杠安装孔。

3.根据权利要求2所述的一种全位置焊接设备的双焊炬运动机构，其特征在于，所述双驱升降结构(200)包括两个第一步进电机(201)、皮带传动装置、微型导柱(205)、滚珠保持架铜套(204)、深沟球轴承(206)和梯形丝杆(207)，所述第一步进电机(201)固定在上盖板(105)顶端，所述主座(302)四个用于安装微型导柱(205)的导套安装孔，所述底板(106)设有用于搭载微型导柱(205)的导柱孔和多个深沟球轴承(206)的轴承安装孔，所述轴承安装孔的内侧设置有深沟球轴承(206)，所述微型导柱(205)的底端贯穿导套安装孔内侧与底板(106)连接，所述微型导柱(205)的顶端通过螺栓固定于上盖板(105)处，所述微型导柱(205)的外侧设置有滚珠保持架铜套(204)，所述滚珠保持架铜套(204)的外侧设置有配套法兰，所述配套法兰与主座(302)通过螺栓连接，所述梯形丝杆(207)共有四个，且其中两个所述梯形丝杆(207)的顶端与第一步进电机(201)的输出端连接，底端与底板(106)处的深沟球轴承(206)连接，另外两个所述梯形丝杆(207)上端通过螺栓与上盖板(105)固定连接，底端与底板(106)处的深沟球轴承(206)连接，所述皮带传动装置包括4个传动带轮(202)和2条同步带(203)，所述皮带传动装置通过传动带轮(202)内侧的顶丝安装在梯形丝杆(207)外侧。

4.根据权利要求3所述的一种全位置焊接设备的双焊炬运动机构，其特征在于，所述双驱摆动结构(300)包括第二步进电机(301)、滚珠螺杆(303)和水平方向法兰(304)，所述主座(302)内侧从一侧到另一侧沿水平方向开设有通孔，所述通孔的两端均固定连接有水平方向法兰(304)，所述第二步进电机(301)安装于主座(302)的通孔一侧的水平方向法兰(304)处，所述前盖板(101)、后盖板(102)和左侧板(103)的内侧均通过车床加工有两个用于搭载滚珠螺杆(303)的延伸槽孔，所述滚珠螺杆(303)通过自身梯形螺纹孔与第二步进电机(301)的输出端连接，所述滚珠螺杆(303)贯穿主座(302)内的通孔及延伸槽孔，所述焊炬快速夹持调整组件(400)通过中滚珠螺杆(303)延伸在箱体(100)外部一侧。

5.根据权利要求4所述的一种全位置焊接设备的双焊炬运动机构，其特征在于，所述主座(302)内侧开设有两个第一配对法兰安装孔和两个第二配对法兰安装孔，所述第一配对法兰安装孔的内侧设置有第一垂直方向法兰(305)，两个所述第二配对法兰安装孔的内侧设置有第二垂直方向法兰(306)。

6.根据权利要求5所述的一种全位置焊接设备的双焊炬运动机构，其特征在于，所述焊炬快速夹持调整组件(400)包括连接块(401)、角度调节器(402)、焊炬卡紧套(403)、卡簧(404)、防磨夹块(405)、手柄(406)和焊炬主体(407)，所述连接块(401)通过顶丝与滚珠螺杆(303)固定连接，所述连接块(401)上开设有螺纹孔，所述角度调节器(402)通过螺栓固定在连接块(401)处，所述角度调节器(402)上设有螺纹孔，所述焊炬卡紧套(403)通过螺栓固定在角度调节器(402)上，所述防磨夹块(405)与焊炬卡紧套(403)的内壁间隙配合，所述卡簧(404)用于固定防磨夹块(405)，所述手柄(406)与焊炬卡紧套(403)的内侧通过螺纹连接，所述防磨夹块(405)的内侧插接有焊炬主体(407)。

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