專利名稱：鋼板對焊彎頭縱縫自動焊設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于鋼板對焊彎頭焊接設備技術(shù)領(lǐng)域，特別是用于管道中彎頭的焊接及夾 緊定位設備。
技術(shù)背景目前鋼板對焊彎頭縱縫焊接主要采用手工焊條焊接或手工半自動氣體涼護焊焊接，沒 有自動焊接的設備。造成鋼板對焊彎頭焊接生產(chǎn)效率低，工人勞動強度大，焊縫質(zhì)量不易 保證等問題。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型目的是解決鋼板對焊彎頭內(nèi)外兩條縱縫的自動化焊接生產(chǎn)的問題，提供一 種管子彎頭縱縫自動焊設備。本實用新型提供的鋼板對焊彎頭縱縫自動焊設備，主要包括焊接操作機和焊接變位 機，其特征是焊接操作機與焊接變位機配合實現(xiàn)彎頭縱縫的自動化焊接。焊接操作機包括 立柱和橫臂，橫臂前端安裝有焊接機頭。焊接變位機由兩個變位機立柱和一個橫梁組成， 橫梁上安裝有用于彎頭裝卡和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤。焊接操作機的立柱與橫臂之間通過滑板和直線導軌副相連接，可實現(xiàn)橫臂的伸縮運動 和上下移動，從而實現(xiàn)橫臂前端安裝的焊接機頭位置的伸縮運動和上下移動。焊接變位機由兩個變位機立柱和一個橫梁組成，立柱與橫梁兩端通過直線導軌副相連 接，直線導軌安裝在立柱上，滑座安裝在橫梁上，使橫梁可以實現(xiàn)上下移動。焊接變位機 的橫梁一端的滑座上安裝有翻轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)，翻轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)由交流變頻制動電機、減速器和 驅(qū)動小齒輪、回轉(zhuǎn)支承組成。交流變頻制動電機經(jīng)減速器減速將動力傳遞到小齒輪，經(jīng)回 轉(zhuǎn)支承帶動翻轉(zhuǎn)盤/橫梁實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)。翻轉(zhuǎn)驅(qū)動電機選用帶制動的電機，形成制動雙保險， 保證機構(gòu)停位的準確性；減速器采用擺線針輪減速器+蝸輪蝸桿減速器的組合形式，蝸輪 蝸桿減速器為后一級形成安全雙保險。從而實現(xiàn)橫梁安全可靠的翻轉(zhuǎn)運動。焊接變位機的橫梁上安裝有用于彎頭裝卡和360度旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤。該轉(zhuǎn)盤沿徑向設置有N條支撐臂，N為大于6的自然數(shù)，每個支撐臂上加工有用于安裝定位工裝夾具的T型槽。 轉(zhuǎn)盤表面上加工了一系列同心圓環(huán)型槽，便于工件對中心。該轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)主要由回 轉(zhuǎn)支承、轉(zhuǎn)盤、電機驅(qū)動裝置等組成。電機驅(qū)動裝置也是由交流變頻制動電機、減速器和 驅(qū)動小齒輪組成。電動機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的小齒輪與回轉(zhuǎn)支承的齒圈嚙合，從而驅(qū)動工作盤 旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)盤帶動,彎管工件在垂直平面位置按照所需的焊接速度進行旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)焊頭對彎頭工件進行環(huán)形縱縫的焊接。該焊接裝置的設計應用可以實現(xiàn)鋼板對焊彎頭內(nèi)外兩條縱縫的自動化焊接生產(chǎn)。可以 大大提高焊接生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量。本實用新型的優(yōu)點和積極效果該設備結(jié)構(gòu)設計構(gòu)思新穎，具有一下特點1、 巧妙將焊接操作機與焊接變位機配合實現(xiàn)了鋼板對焊彎頭縱縫的自動化焊 接。通過操作機橫臂的調(diào)整，可以實現(xiàn)固定在橫臂前端的焊接機頭相對于焊 縫的位置粗調(diào)整。2、 設計采用了雙立柱升降式翻轉(zhuǎn)/回旋變位機，可以實現(xiàn)變位機橫梁、轉(zhuǎn)盤的整 體升降移動，這樣可以方便彎頭的吊裝和裝夾；同時橫梁具有翻轉(zhuǎn)功能，當 工件在水平較低位置裝夾好后，就可以起升并將轉(zhuǎn)盤平面翻轉(zhuǎn)至與地面垂直 位置，即焊接工作位置，通過轉(zhuǎn)盤的回轉(zhuǎn)可以方便實現(xiàn)彎頭焊縫的水平位置 焊接。保證彎頭圓弧曲線焊縫始終處于水平焊接位置，從而保證良好的焊接 成型。3、 變位機的轉(zhuǎn)盤設計成有帶T型槽的多條支撐臂形式， 一方面可以降低轉(zhuǎn)盤的 重量，另一方面可以通過簡便的夾具實現(xiàn)彎頭的裝夾。4、 轉(zhuǎn)盤面表面上加工了同心圓環(huán)型槽，便于工件定位和對中心。

圖l是焊接變位機主視圖； 圖2是圖1的俯視圖；圖3是焊接變位機與焊接操作機的立體參考圖； 圖4是內(nèi)環(huán)縫焊接時工作狀態(tài)平面參考圖； 圖5是內(nèi)環(huán)縫焊接時工作狀態(tài)立體參考圖； 圖6是外環(huán)縫焊接時工作狀態(tài)平面參考圖； 圖7是外環(huán)縫焊接時工作狀態(tài)立體參考圖。圖中，l變位機立柱，2直線導軌，3滑座，4彎頭固定轉(zhuǎn)盤，5彎頭固定裝置，6彎 頭，7轉(zhuǎn)盤水平翻轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)，8焊接機頭，9焊接操作機，IO焊接變位機，ll轉(zhuǎn)盤固定 支撐橫梁。
具體實施方式
如圖l、 2、 3所示，本實用新型提供的鋼板對焊管子彎頭焊接焊設備，主要包括焊接 操作機9和焊接變位機10 (見圖3)，其中焊接變位機包括兩個變位機立柱l，變位機立 柱相對的內(nèi)側(cè)設有轉(zhuǎn)盤上下移動直線導軌2，兩個直線導軌之間通過轉(zhuǎn)盤上下移動滑座3安裝有轉(zhuǎn)盤固定支撐橫梁ll,橫梁上安裝固定有彎頭固定轉(zhuǎn)盤4，橫梁的兩端部各安裝有 一個轉(zhuǎn)盤水平翻轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)7，轉(zhuǎn)盤水平翻轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)安裝在轉(zhuǎn)盤上下移動滑座3上，彎 頭固定轉(zhuǎn)盤上同時設有彎頭固定裝置5。翻轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)采用本領(lǐng)域常用機構(gòu)實現(xiàn)(圖中略)， 由交流變頻制動電機、減速器和驅(qū)動小齒輪、回轉(zhuǎn)支承組成。交流變頻制動電機經(jīng)減速器 減速將動力傳遞到小齒輪，經(jīng)回轉(zhuǎn)支承帶動翻轉(zhuǎn)盤/橫梁實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)。翻轉(zhuǎn)驅(qū)動電機選用帶 制動的電機，形成制動雙保險，保證機構(gòu)停位的準確性；減速器采用擺線針輪減速器+蝸 輪蝸桿減速器的組合形式，蝸輪蝸桿減速器為后一級形成安全雙保險。從而實現(xiàn)橫梁安全 可靠的翻轉(zhuǎn)運動。彎頭固定轉(zhuǎn)盤4沿徑向設置有N條支撐臂，N為大于6的自然數(shù)，本例取N42，即彎 頭固定轉(zhuǎn)盤上設置有12個支撐臂，每個支撐臂上設有用于安裝定位工裝的T型槽(參見 各立體圖)，定位工裝上設有彎頭固定裝置5，彎頭固定轉(zhuǎn)盤的工作盤面上還加工有用于 彎頭6對心的同心圓環(huán)形槽。彎頭固定轉(zhuǎn)盤固定在轉(zhuǎn)盤固定支撐橫梁11或稱回旋專業(yè)回 轉(zhuǎn)體上。該轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)同樣采用本領(lǐng)域常用機構(gòu)實現(xiàn)(圖中略)，主要由回轉(zhuǎn)支承、 轉(zhuǎn)盤、電機驅(qū)動裝置等組成。電機驅(qū)動裝置也是由交流變頻制動電機、減速器和驅(qū)動小齒 輪組成。電動機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的小齒輪與回轉(zhuǎn)支承的齒圈嚙合，從而驅(qū)動工作盤旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn) 盤帶動彎管工件在垂直平面位置按照所需的焊接速度進行旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)焊頭對彎頭工件 進行環(huán)形縱縫的焊接。
權(quán)利要求1、一種鋼板對焊彎頭縱縫自動焊設備，主要包括焊接操作機和焊接變位機，其特征是焊接操作機包括立柱和橫臂，橫臂前端安裝有焊接機頭；焊接變位機由兩個變位機立柱和一個橫梁組成，橫梁上安裝有用于彎頭裝卡和旋轉(zhuǎn)的彎頭固定轉(zhuǎn)盤。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鋼板對焊彎頭縱縫自動焊設備，其特征是焊接操作機的立 柱與橫臂之間通過用于實現(xiàn)橫臂的伸縮和上下移動、從而實現(xiàn)橫臂前端安裝的焊 接機頭位置的伸縮運動和上下移動的滑座和直線導軌副相連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鋼板對焊彎頭縱縫自動焊設備，其特征是焊接變位機的立 柱與橫梁兩端通過直線導軌副相連接，直線導軌安裝在立柱上，使橫梁實現(xiàn)上下 移動的滑座安裝在橫梁上。 '
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的鋼板對焊彎頭縱縫自動焊設備，其特征是焊接變位機 的橫梁一端的滑座上安裝有實現(xiàn)橫梁翻轉(zhuǎn)運動的翻轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的鋼板對焊彎頭縱縫自動焊設備，其特征是焊接變位機 的橫梁上安裝有用于彎頭裝卡和360度旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤，該轉(zhuǎn)盤沿徑向設置有N條支 撐臂，N為大于6的自然數(shù)，每個支撐臂上設有用于安裝定位工裝的T型槽，定 位工裝上設有彎頭固定裝置，彎頭固定轉(zhuǎn)盤通過回旋專業(yè)回轉(zhuǎn)體固定在可翻轉(zhuǎn)的 橫梁上。
專利摘要鋼板對焊彎頭縱縫自動焊設備。該設備主要包括焊接操作機和焊接變位機，焊接操作機與焊接變位機配合實現(xiàn)彎頭縱縫的自動化焊接。焊接操作機包括立柱和橫臂，橫臂前端安裝有焊接機頭。焊接變位機由兩個變位機立柱和一個橫梁組成，橫梁上安裝有用于彎頭裝卡和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤。用焊接變位機裝夾并按照焊接速度轉(zhuǎn)動彎頭，與操作機及其橫梁端部懸掛的焊接機頭配合，使彎頭縱縫焊縫在焊接過程中始終處于最佳的水平焊接位置，實現(xiàn)管件焊縫的機械化、自動化焊接，可以提高焊接生產(chǎn)效率，降低工人勞動強度大，有效保證焊縫質(zhì)量。
文檔編號B23K9/12GK201105364SQ20072009722
公開日2008年8月27日 申請日期2007年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月24日
發(fā)明者付彥宏, 紅 劉, 奇 孫, 廖廣平, 張海波, 彭立山, 李德偉, 白雷杰, 波 趙, 趙志偉, 陳長青, 韓俊麗, 高振宇 申請人:華北石油管理局第一機械廠