CN220050693U - 一种不锈钢航空导管环缝自动化焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于航空制造技术领域，公开了一种不锈钢航空导管环缝自动化焊接装置，包括旋转安装盘、六爪气动卡盘、齿形限位块、焊缝支撑爪、环缝零件、气动卡爪，六爪气动卡盘上设置有六个气动卡爪，六爪气动卡盘通过气缸配合压缩空气控制气动卡爪沿圆盘径向伸缩运动，六爪气动卡盘安装在旋转安装盘上，每个气动卡爪，上都设有齿形限位块，齿形限位块上均设有焊缝支撑爪；旋转安装盘和六爪气动卡盘的中心具有通孔，氩气通过通孔流入焊缝支撑爪，焊缝支撑爪上设有氩气通孔对准环焊接位置。本实用新型简单实用、易操作、不增加零件加工的经济成本，大幅提高不锈钢航空导管焊接生产效率，降低焊工劳动强度，保障自动焊导管质量的全面提升。

Description

一种不锈钢航空导管环缝自动化焊接装置

技术领域

本实用新型属于航空制造技术领域，涉及一种机器人自动氩弧焊在航空制造领域的工程应用形式，具体涉及一种不锈钢航空导管环缝自动化焊接装置。

背景技术

不锈钢导管环缝接头形式结构单一、单机数量较多，便于实现机器人自动氩弧焊应用，如实现替代手工氩弧焊后，将大幅提高导管环缝焊接的生产效率和质量，降低焊工劳动强度，保障自动焊导管质量的全面提升。但是，由于不锈钢航空导管一般采用卷管+焊接的方式制造而成，该导管自动化焊接存在以下问题：

1.焊接后导管圆度精度低，采用手工锤击校圆精度低；2.导管管壁较薄，难以实现在机床的装夹，不易切割校正待焊接边，从而导致焊前装配间隙大；3.零件的装夹一般采用手工拧紧螺钉进行固定，装夹工作效率低，装夹采用的时间往往是焊接工作时间的几倍，快速装夹成为不锈钢导管环缝自动化焊接工程应用的瓶颈。

为解决上面的问题，我们提出了202121889717.8的技术方案，其解决了这类薄壁航空管件的装夹和自动焊接的问题，但是使用过程中我们发现氩气的使用过多，并且对环缝的保护效果也不是很好。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种不锈钢航空导管环缝自动化焊接装置，更改了供气结构，节省了氩气的使用量，并且发现对环缝的保护效果达到了要求。

本实用新型的技术方案如下：

一种不锈钢航空导管环缝自动化焊接装置，包括旋转安装盘、六爪气动卡盘、齿形限位块、焊缝支撑爪、环缝零件、气动卡爪，六爪气动卡盘上设置有六个气动卡爪，六爪气动卡盘通过气缸配合压缩空气控制气动卡爪沿圆盘径向伸缩运动，六爪气动卡盘安装在旋转安装盘上，每个气动卡爪，上都设有齿形限位块，齿形限位块上均设有焊缝支撑爪；旋转安装盘和六爪气动卡盘的中心具有通孔，氩气通过通孔流入焊缝支撑爪，焊缝支撑爪上设有氩气通孔对准环焊接位置。

进一步的，具体包括集气盒和软管，集气盒设在通孔内，集气盒一端从旋转安装盘的通孔出口连接外部的氩气源，集气盒另一端与六个软管连接，六个软管分别连接六个焊缝支撑爪的氩气通孔。

进一步的，焊缝支撑爪上设有针对焊接的焊缝导漏槽，氩气通孔设在焊缝导漏槽内。

进一步的，齿形限位块上端面设有一个沿旋转安装盘径向方向的径向限位槽，以及两个与旋转安装盘径向方向垂直的横向限位槽。

进一步的，齿形限位块下端面设有横向齿牙。

进一步的，焊缝支撑爪是L形结构，焊缝支撑爪的一侧底面设有径向导向块和横向导向块，径向导向块与齿形限位块的径向限位槽相配合。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型简单实用、易操作、不增加零件加工的经济成本，可实现不锈钢导管的快速校圆、切割与装夹，大幅提高不锈钢航空导管焊接过程中的校圆、切割与装夹生产效率和质量，降低焊工劳动强度，保障自动焊导管质量的全面提升。

2、本实用新型对氩气的使用更加精准，能够对环焊部位进行准确保护，提升了焊接保护效果，同时大大减少了氩气的使用量。

附图说明

图1是本实用新型自动化焊接装置三维示意图；

图2是本实用新型自动化焊接装置三维正视图；

图3是本实用新型自动化焊接装置右视图；

图4是图2的A-A剖视图；

图5是齿形限位块结构示意图；

图6是焊缝支撑爪结构示意图；

图7是焊缝支撑爪氩气通孔剖视图；

其中：1—旋转安装盘、2—六爪气动卡盘、3—齿形限位块、4—焊缝支撑爪、5—环缝零件、6—集气盒、7—软管、8—气动卡爪、9—横向限位槽、10—径向限位槽、11—螺纹孔、12—T形螺栓孔、13—横向齿牙、14—焊缝支撑面、15—焊缝导漏槽、16—螺栓孔、17—径向导向块、18—横向导向块、19—氩气通孔。

具体实施方式

本部分是本实用新型的实施例，用于解释和说明本发明的技术方案。在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以互相组合。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方向或位置关系为给予附图说是的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指装置或与案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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或隐含包括更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或以上。

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”应做广义解释，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或者一体化连接；可以是机械连接，也可以是点连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介简介连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

快速加紧装置结构如图1至图4所示。

六爪气动卡盘2上设置有六个气动卡爪8，六爪气动卡盘2上气缸通压缩空气控制气动卡爪8沿圆盘径向伸缩运动，六爪气动卡盘2的一端通过螺钉固定到旋转安装盘1上，六爪气动卡盘2的每个气动卡爪8上均设置有齿形限位块3，每个齿形限位块3上设置有焊缝支撑爪4；

如图5所示，齿形限位块3的上端面设置有一个沿旋转安装盘1径向方向的径向限位槽10，以及两个与旋转安装盘1径向方向垂直的横向限位槽9，齿形限位块3的下端面设置有横向齿牙13。

如图6和图7所示，焊缝支撑爪4为L型结构，焊缝支撑爪4的一边底面设置有径向导向块17和横向导向块18，所述径向导向块17与齿形限位块3的径向限位槽10相配合，所述横向导向块18与齿形限位块3的一个横向限位槽9相配合；焊缝支撑爪4的另一边内侧面为焊缝支撑面14，所述焊缝支撑面14上设置有焊缝导漏槽15，导管环缝气动快速加紧装置，其特征在于，双焊缝导漏槽15位于导管环缝的底部，避免导管环缝与焊缝支撑爪4粘连。所述焊缝导漏槽15上设置有氩气通孔19，焊接时通过集气盒6、软管7进行氩气输送，防止背面焊缝被氧化。

六个焊缝支撑爪4沿环形拼接形成圆柱面。

在齿形限位块3通过螺栓孔12固定在气动卡爪8上。

焊缝支撑爪4的一边底面还设置有螺栓孔16，焊缝支撑爪4通过螺栓孔16与齿形限位块3的螺纹孔11连接。

电机控制旋转安装盘1转动时，带六爪气动卡盘2、齿形限位块3、焊缝支撑爪4、环缝零件5、集气盒6、软管7一起旋转。

六爪气动卡盘2内的气缸通过压缩空气，控制气动卡爪8沿圆盘径向伸缩运动，通过焊缝支撑爪4外扩推力加紧环缝零件5。

快速加紧装置工作原理如图2所示。

本实用新型的工作原理如下：

1、六爪气动卡盘2通过螺钉固定到旋转安装盘1上，电机控制旋转安装盘1转动时，带六爪气动卡盘2、齿形限位块3、焊缝支撑爪4、环缝零件5、堵头6、氩气嘴7等一起旋转。

2、压缩空气控制气动卡爪8沿圆盘径向伸缩运动，推动齿形限位块3、焊缝支撑爪4一起沿圆盘径向伸缩运动，通过焊缝支撑爪4外扩推力加紧环缝零件5。

3、焊前与焊后，六爪气动卡盘2不通压缩空气，气动卡爪8处于原位作态，可以轻松装夹、拆卸环缝零件5。焊接时，六爪气动卡盘2通压缩空气，气动卡爪8产生沿圆盘径向的推力，加紧环缝零件5。集气盒6、软管7通过氩气通孔19充氩气，实现焊缝背面的氩气保护。

一种不锈钢航空导管环缝自动化焊接装置，包括旋转安装盘1、六爪气动卡盘2、齿形限位块3、焊缝支撑爪4、环缝零件5、气动卡爪8，六爪气动卡盘2上设置有六个气动卡爪8，六爪气动卡盘2通过气缸配合压缩空气控制气动卡爪8沿圆盘径向伸缩运动，六爪气动卡盘2安装在旋转安装盘1上，每个气动卡爪8，上都设有齿形限位块3，齿形限位块3上均设有焊缝支撑爪4；旋转安装盘1和六爪气动卡盘2的中心具有通孔，氩气通过通孔流入焊缝支撑爪4，焊缝支撑爪4上设有氩气通孔19对准环焊接位置。

具体包括集气盒6和软管7，集气盒6设在通孔内，集气盒6一端从旋转安装盘1的通孔出口连接外部的氩气源，集气盒6另一端与六个软管7连接，六个软管7分别连接六个焊缝支撑爪4的氩气通孔19。

焊缝支撑爪4上设有针对焊接的焊缝导漏槽15，氩气通孔19设在焊缝导漏槽15内。

齿形限位块3上端面设有一个沿旋转安装盘1径向方向的径向限位槽10，以及两个与旋转安装盘1径向方向垂直的横向限位槽9。

齿形限位块3下端面设有横向齿牙13。

焊缝支撑爪4是L形结构，焊缝支撑爪4的一侧底面设有径向导向块18和横向导向块18，径向导向块17与齿形限位块3的径向限位槽10相配合。

Claims (6)

1.一种不锈钢航空导管环缝自动化焊接装置，其特征在于，包括旋转安装盘(1)、六爪气动卡盘(2)、齿形限位块(3)、焊缝支撑爪(4)、环缝零件(5)、气动卡爪(8)，六爪气动卡盘(2)上设置有六个气动卡爪(8)，六爪气动卡盘(2)通过气缸配合压缩空气控制气动卡爪(8)沿圆盘径向伸缩运动，六爪气动卡盘(2)安装在旋转安装盘(1)上，每个气动卡爪(8)，上都设有齿形限位块(3)，齿形限位块(3)上均设有焊缝支撑爪(4)；旋转安装盘(1)和六爪气动卡盘(2)的中心具有通孔，氩气通过通孔流入焊缝支撑爪(4)，焊缝支撑爪(4)上设有氩气通孔(19)对准环焊接位置。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢航空导管环缝自动化焊接装置，其特征在于，具体包括集气盒(6)和软管(7)，集气盒(6)设在通孔内，集气盒(6)一端从旋转安装盘(1)的通孔出口连接外部的氩气源，集气盒(6)另一端与六个软管(7)连接，六个软管(7)分别连接六个焊缝支撑爪(4)的氩气通孔(19)。

3.根据权利要求2所述的一种不锈钢航空导管环缝自动化焊接装置，其特征在于，焊缝支撑爪(4)上设有针对焊接的焊缝导漏槽(15)，氩气通孔(19)设在焊缝导漏槽(15)内。

4.根据权利要求1所述的一种不锈钢航空导管环缝自动化焊接装置，其特征在于，齿形限位块(3)上端面设有一个沿旋转安装盘(1)径向方向的径向限位槽(10)，以及两个与旋转安装盘(1)径向方向垂直的横向限位槽(9)。

5.根据权利要求4所述的一种不锈钢航空导管环缝自动化焊接装置，其特征在于，齿形限位块(3)下端面设有横向齿牙(13)。

6.根据权利要求5所述的一种不锈钢航空导管环缝自动化焊接装置，其特征在于，焊缝支撑爪(4)是L形结构，焊缝支撑爪(4)的一侧底面设有径向导向块(17)和横向导向块(18)，径向导向块(17)与齿形限位块(3)的径向限位槽(10)相配合。