CN220161578U - 一种自动焊接工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动焊接工装，其属于焊接设备技术领域，其解决了现有技术中的焊接质量差、焊接人工成本较高的问题。包括工作平台和焊接机构，工作平台上连接有工件夹持机构，工件夹持机构外周连接有气体隔离机构，焊接机构包括焊枪操作机构和焊丝送丝机构，焊枪操作机构包括由固定部、夹持部组成的焊枪夹持装置及焊枪，焊丝送丝机构包括送丝装置。本实用新型具有焊接质量高、不被氧化、成形美观、自动组对焊接、安全易操作等优点，能够适应多位置焊接要求，特别适用于对焊接要求较严难度大的压力容器有色金属材料的焊接。

Description

一种自动焊接工装

技术领域

本实用新型属于焊接设备技术领域，更具体地说，是涉及一种自动焊接工装。

背景技术

焊接是压力容器制造必不可少关键工序，焊接质量也是影响压力容器质量最关键的因素之一，特别是如钽材等易被氧化的特材材料，焊接质量更需要保证，避免返修。

钽是一种非常稀有和昂贵的有色金属，具有熔点高、接头易脆化、强氧化性、气孔敏感性强等特性，因此，在焊接钽材时需要采用严格的焊接程序，且需要在真空环境进行焊接。传统通常采用人工焊接的方式，但人工焊接对焊接人员技能要求较高，焊接质量受人的技能影响较大，容易造成产品焊接质量不稳定、成型差的问题，而且从组对到焊接需要多人进行配合操作，人工成本较大。

随着化工行业的发展，工况条件越来越苛刻，有色金属设备越来越多，特材用途越来越广泛，但特材焊接难度大，高级能人员紧缺，人力成本越来越高，提升焊接质量和节约成本势在必行，从而需要研发新的焊接工装来解决以上问题。

实用新型内容

本实用新型就是针对现有技术中存在的焊接质量差、焊接人工成本较高的技术问题，提供一种焊接质量好的自动焊接工装。

为解决上述技术问题，为此本实用新型包括工作平台和焊接机构，工作平台上连接有工件夹持机构，工件夹持机构外周连接有气体隔离机构，焊接机构包括焊枪操作机构和焊丝送丝机构，焊枪操作机构包括由固定部、夹持部组成的焊枪夹持装置及焊枪，焊丝送丝机构包括送丝装置。

优选的，工件夹持机构包括至少一个夹持部，夹持部设有卡盘，卡盘上连接有驱动装置，卡盘与工作平台活动连接。

优选的，工件夹持机构包括第一夹持部和第二夹持部，第一夹持部设有固定卡盘，第二夹持部设有旋转卡盘，固定卡盘和旋转卡盘均通过支撑梁与工作平台上端活动连接。

优选的，第一夹持部和第二夹持部相对设置，且第一夹持部和第二夹持部可以进行组对定位连接。

优选的，焊接机构连接在气体隔离机构上，且焊枪操作机构和焊丝送丝机构分别连接在气体隔离机构的两侧。

优选的，焊枪夹持装置包括固定座，固定座上连接有转向器，转向器上连接有夹持焊枪的夹持器。

优选的，焊丝送丝机构与焊枪操作机构配合动作，焊丝送丝机构包括固定座，固定座上连接有转向器，转向器上连接有夹持焊丝的送丝装置。

优选的，气体隔离机构设置在工作平台的上部，且气体隔离机构与工作平台活动连接。

优选的，气体隔离机构包括装置主体，装置主体上设置有多个工件加工口，多个工件加工口上均连接有密封装置，装置主体上设置有气流调整装置。

优选的，工作平台包括翻转工作台和旋转工作台，翻转工作台通过支撑装置支撑设置，旋转工作台设置在翻转工作台的上部。

与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：

本实用新型提供一种自动焊接工装，通过工件夹持机构实现工件精准夹持，保证后续加工精度，并且在工件夹持机构的外周设置气体隔离机构，实现工件加工环境与空气实现完全隔离，保护工件不被氧化；通过在焊接工件两侧设置的焊枪操作机构和焊丝送丝机构的作用下，可以实现精准焊接，焊接效率高，而且在焊枪操作机构和焊丝送丝机构的配合作用下，减少工人劳动强度，减轻焊接对高技能人员的依赖，提高焊接效率及焊接质量。

本实用新型操作方便，既保证了焊接质量，又节约人力成本，适用于钽材等特种材料的组对、焊接等加工工艺。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的俯视结构示意图；

图3为本实用新型工作平台的结构示意图；

图4为本实用新型第一夹持部的结构示意图；

图5为本实用新型第二夹持部的结构示意图；

图6为本实用新型气体隔离机构的结构示意图；

图7为本实用新型焊枪操作机构的结构示意图一；

图8为本实用新型焊枪操作机构的结构示意图二；

图9为本实用新型焊丝送丝机构的结构示意图一；

图10为本实用新型焊丝送丝机构的结构示意图二。

图中符号标记：

1、工作平台；11、翻转工作台；12、旋转工作台；13、支撑座；14、转轴；15、内外齿轮；16、连接轴承；17、导轨；

2、工件夹持机构；21、第一夹持部；211、固定卡盘；212、第一驱动电机；213、第一支撑梁；22、第二夹持部；221、旋转卡盘；222、第二驱动电机；223、第二支撑梁；224、组对定位尺；

3、气体隔离机构；31、透明罩；32、移动支腿；33、进气管；34、排气管；35、回收管；36、气体纯度检测口；37、密封圈；

4、焊枪操作机构；41、第一固定座；42、第一万向转向器；43、夹持器；44、第一追踪传感器；

5、焊丝送丝机构；51、第二固定座；52、第二万向转向器；53、送丝机构；54、第二追踪传感器；

6、焊丝。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

请参阅图1、图2，本实用新型提供一种自动焊接工装，包括工作平台1和焊接机构，工作平台1上连接有工件夹持机构2，工件夹持机构2外周连接有气体隔离机构3，焊接机构包括焊枪操作机构4和焊丝送丝机构5，焊枪操作机构4包括由固定部、夹持部组成的焊枪夹持装置及焊枪，焊丝送丝机构5包括送丝装置。

本实用新型通过工件夹持机构实现工件精准夹持，保证后续加工精度，并且在工件夹持机构的外周设置气体隔离机构，实现工件加工环境与空气实现完全隔离，保护工件不被氧化；通过在焊接工件两侧设置的焊枪操作机构和焊丝送丝机构的作用下，可以实现精准焊接，焊接效率高，而且在焊枪操作机构和焊丝送丝机构的配合作用下，减少工人劳动强度，减轻焊接对高技能人员的依赖，提高焊接效率及焊接质量。本实用新型操作方便，既保证了焊接质量，又节约人力成本，适用于钽材等特种材料的组对、焊接等加工工艺。

具体的，如图3所示，工作平台1包括翻转工作台11和旋转工作台12，翻转工作台11设置在下部，且两端通过支撑座13支撑，翻转工作台11的端部通过转轴14和内外齿轮15与支撑座13活动连接，从而翻转工作台11可以在驱动部件作用下进行翻转，可以实现0-±90度的翻转，从而根据焊接需要可进行工作平台焊接角度调整。

旋转工作台12通过连接轴承16连接在翻转工作台11的上部，旋转工作台12可以在连接轴承16上进行360度自由旋转，通过翻转或旋转工作平台满足不同焊接位置需求，可以根据需要随时调整，不仅焊接方便，而且焊接安全高效。

更进一步的，本实施例中，翻转工作台11和旋转工作台12均为圆柱形结构，上端面均为圆形结构；并且旋转工作台12的上端面设置有导轨17，导轨17设置有两个，相互平行设置在旋转工作台12的中线两侧。

具体的，如图4、图5所示，本实施例中，工件夹持机构2至少包括一个夹持部，夹持部设有卡盘，当只设置一个夹持部时，夹持部可以进行单边夹持工件。

更进一步的，工件夹持机构2包括第一夹持部21和第二夹持部22，第一夹持部21和第二夹持部22相对设置，第一夹持部21和第二夹持部22共同组成工件组对机构，可以进行双边夹持工件。如图4所示，第一夹持部21包括固定卡盘211和第一驱动电机212，固定卡盘211在第一驱动电机212的驱动作用下可以进行工件夹持，固定卡盘211的下端连接有第一支撑梁213，第一支撑梁213的下端与底部设置的旋转工作台12的导轨17活动连接，从而固定卡盘211可以在导轨17上移动。

如图5所示，第二夹持部22包括旋转卡盘221和第二驱动电机222，旋转卡盘221在第二驱动电机222的驱动作用下可以进行工件夹持，旋转卡盘221的下端连接有第二支撑梁223，第二支撑梁223的下端与底部设置的旋转工作台12的导轨17活动连接，从而旋转卡盘221可以在导轨17上移动；当单边夹持时，旋转卡盘221可以在第二支撑梁223上移动和翻转，从而可以随时调整达到最佳的焊接位置。

更进一步的，第二夹持部22还设有组对定位尺224，旋转卡盘221与固定卡盘211保持同轴设置，当旋转卡盘221与固定卡盘211组对定位时，由于旋转卡盘221与固定卡盘211同心设置，在组对定位尺224的定位作用下，可以进行快速准确的定位组对，组对精度高。组对后，旋转卡盘221在驱动装置的作用下平稳回转，可以实现单边夹持、双边夹持，或者是任意角度的倾斜回转，而且可以根据需要随时调整回转速度，满足不同位置的焊接需求，实现焊接方便、易操作、无死角，实现平稳连续焊接，满足焊接要求，焊接质量高。

钽材等易被氧化的有色金属材料在加工时，加工环境需要隔绝空气，从而保护工件不被空气氧化，故需要使工件处于真空或者惰性气体等保护气体的加工环境中，本实用新型设置气体隔离机构3，气体隔离机构3设置在旋转工作台12的上部，并且将气体隔离机构3设置在工件夹持机构2外侧，从而使工件设置在气体隔离机构3内，通过气体隔离机构3隔离空气。

气体隔离机构3包括装置主体，装置主体上设置有多个工件加工口，装置主体上设置有气流调整装置。

具体的，如图6所示，本实用新型中，气体隔离机构3采用的是气体保护盒，气体保护盒设有透明罩31，透明罩31的底部通过移动支腿32与旋转工作台12的导轨17滑动连接，从而移动支腿32可以带动透明罩31在导轨17上移动，灵活满足气体保护和焊接需求，保证焊接成型美观、高质高效。

透明罩31的前后相侧边相对设置有工件口，透明罩31的左右两侧边分别设置有焊枪口和焊丝口，透明罩31上设置有进气口、排气口和气体回收口，各接口均采用硅胶垫密封圈37进行密封，确保内部处于隔绝空气的密封环境，防止内部气体泄漏，实现有效防护。

更进一步的，本实施中，气流调整装置包括进气管33、排气管34和回收管35，分别与透明罩31上的进气口、排气口和气体回收口连接，透明罩31上设置有气体纯度检测口36，气体纯度检测口36上连接有气体纯度检测仪，气体纯度检测仪对透明罩31内气体纯度进行检测监控，保证满足焊接工艺要求，通过进气管33使惰性气体充满工件内外部，与空气实现完全隔离，实现双面保护，不泄露，保护工件不被氧化；同时通过气流调整装置实现所需气体及气量的调整和循环，气流稳定平稳，提高焊接质量；通过回收管35对内部气流进行回收利用，节约气流，达到高效节能的效果。

更进一步的，透明罩31采用有机玻璃制成，不仅透光性好、可视度高，方便观察内部零部件焊接情况，而且结构轻便、韧性好，强度高。

更进一步的，本实施例中，气体保护盒内采用的惰性保护气体为氩气或氦气，纯度高于99.997％。

更进一步的，焊接机构设置的焊枪操作机构4和焊丝送丝机构5分别设置在气体保护盒的两侧，且分别设置在焊接工件的两侧，方便进行焊枪夹持和焊丝送丝操作。

具体的，如图7所示，焊枪夹持装置通过第一固定座41固定设置在气体保护盒上，第一固定座41的端部连接有第一万向转向器42，第一万向转向器42的另一端连接有夹持器43，通过夹持器43对焊枪进行支撑和夹持，并且夹持器43在第一万向转向器42的支撑作用下，可以实现0-360°的自由旋转，从而焊枪可以对焊件焊缝的角度进行自由调整。

更进一步的，如图8所示，第一万向转向器42上连接有第一追踪传感器44，通过第一追踪传感器44可以帮助焊枪进行焊缝追踪，可实现环缝对接焊等多种焊枪夹持和焊接操作，操作简单、稳定，保证焊接质量，而且在焊枪操作机构4和焊丝送丝机构5的配合作用下，减少工人劳动强度，减轻焊接对高技能人员的依赖，提高焊接效率及焊接质量。

如图9、图10所示，焊丝送丝机构5通过第二固定座52固定设置在气体保护盒上，第二固定座51上连接有第二万向转向器52，第二万向转向器52的端部连接有送丝机构53，通过送丝机构53对焊丝6进行支撑和夹持，焊丝6在第二万向转向器52的作用下与焊枪及工件夹持机构2的卡盘配合进行送丝焊接，并且送机机构53在第二万向转向器52的支撑作用下，可以实现送丝角度和速度的调整。

更进一步的，第二万向转向器52上连接有第二追踪传感器54，通过第二追踪传感器54可以进行焊缝追踪，满足不同的焊接工艺需求，配合焊枪实现多种焊材的输送，不仅保证了送丝的稳定性和焊接质量，而且焊材利用率高，达到提升焊接效率、提高焊接质量，以及减少劳动强度和对高技能人员依赖的程度，节约成本的目的。

本实用新型通过提供一种自动焊接工装，特别适用于钽材等特种材料的管材与管材、管材与法兰的组对、焊接等加工工艺，具有焊接质量高、不被氧化、成形美观、自动组对焊接、安全节能、易操作等优点；本实用新型通过翻转或旋转工作平台满足不同焊接位置需求，可以根据需要随时调整，不仅焊接方便，而且焊接安全高效，适应多位置焊接需求；同时本实用新型通过设置在焊接工件的两侧的焊枪操作机构4和焊丝送丝机构5的作用下，可以实现精准焊接，焊接效率高，而且在追踪传感器的作用下可以进行焊缝追踪，实现多种焊接操作，操作简单、稳定，保证焊接质量，而且在焊枪操作机构4和焊丝送丝机构5的配合作用下，减少工人劳动强度，减轻焊接对高技能人员的依赖，提高焊接效率及焊接质量。本实用新型同时适用于对焊接要求较严的铝、铜、钛、镍、锆的压力容器等有色金属材料的焊接。

本实用新型具有制造难度和成本低、操作简单、节约人力和物力、减少对高技能人员需求、保护气体回收和利用率高、焊材利用率高、可实现对纵缝、环缝、角焊、承插焊的平、横、立、仰等多位置焊接、焊接质量和外观成形大大提高、劳动效率高等显著的优点。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，诸如术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动焊接工装，包括工作平台和焊接机构，所述工作平台上连接有工件夹持机构，其特征在于，所述工件夹持机构外周连接有气体隔离机构，所述焊接机构包括焊枪操作机构和焊丝送丝机构，所述焊枪操作机构包括由固定部、夹持部组成的焊枪夹持装置及焊枪，所述焊丝送丝机构包括送丝装置。

2.根据权利要求1所述的一种自动焊接工装，其特征在于，所述工件夹持机构包括至少一个夹持部，所述夹持部设有卡盘，所述卡盘上连接有驱动装置，所述卡盘与所述工作平台活动连接。

3.根据权利要求2所述的一种自动焊接工装，其特征在于，所述工件夹持机构包括第一夹持部和第二夹持部，所述第一夹持部设有固定卡盘，所述第二夹持部设有旋转卡盘，所述固定卡盘和旋转卡盘均通过支撑梁与所述工作平台上端活动连接。

4.根据权利要求3所述的一种自动焊接工装，其特征在于，所述第一夹持部和第二夹持部相对设置，且所述第一夹持部和第二夹持部可以进行组对定位连接。

5.根据权利要求1所述的一种自动焊接工装，其特征在于，所述焊接机构连接在所述气体隔离机构上，且所述焊枪操作机构和焊丝送丝机构分别连接在所述气体隔离机构的两侧。

6.根据权利要求1或5所述的一种自动焊接工装，其特征在于，所述焊枪夹持装置包括固定座，所述固定座上连接有转向器，所述转向器上连接有夹持所述焊枪的夹持器。

7.根据权利要求1或5所述的一种自动焊接工装，其特征在于，所述焊丝送丝机构与所述焊枪操作机构配合动作，所述焊丝送丝机构包括固定座，所述固定座上连接有转向器，所述转向器上连接有夹持焊丝的送丝装置。

8.根据权利要求1所述的一种自动焊接工装，其特征在于，所述气体隔离机构设置在所述工作平台的上部，且所述气体隔离机构与所述工作平台活动连接。

9.根据权利要求1所述的一种自动焊接工装，其特征在于，所述气体隔离机构包括装置主体，所述装置主体上设置有多个工件加工口，多个所述工件加工口上均连接有密封装置，所述装置主体上设置有气流调整装置。

10.根据权利要求1所述的一种自动焊接工装，其特征在于，所述工作平台包括翻转工作台和旋转工作台，所述翻转工作台通过支撑装置支撑设置，所述旋转工作台设置在所述翻转工作台的上部。