圓管法蘭自動圈焊設備的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及一種圓管法蘭自動圈焊設備，其屬于氬弧焊技術(shù)領域。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬圓管特別是和法蘭盤對焊的工作主要是人用氬弧焊機手工完成的。目前市面上也有一些自動圈焊機產(chǎn)品:復雜的有兩軸、三軸伺服驅(qū)動進給，一般是采用簡單的旋轉(zhuǎn)焊機。這種焊機主要是設計思路是圓管被固定不動，焊槍被驅(qū)動圍著圓管調(diào)速轉(zhuǎn)動實現(xiàn)圈焊。這種設計比較簡單，只需要設計一個各型號材質(zhì)均可用的夾持機構(gòu)，然后在上面加一個焊槍旋轉(zhuǎn)機構(gòu)即可。
[0003]焊槍轉(zhuǎn)動圓管不動的焊機系統(tǒng)如此工作有如下明顯的弊端:(I)焊槍除了最少做上下、左右二維自由度調(diào)整，還要做圓周轉(zhuǎn)動，焊槍的后續(xù)冷卻水氣及供絲系統(tǒng)容易干擾出現(xiàn)供絲不足甚至斷絲情況；(2)焊槍在轉(zhuǎn)動焊接過程中，焊渣圓周四處飛濺。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種能有效夾持各種半徑材料的圓管并帶動圓管按控制速度轉(zhuǎn)動，配合著固定焊機完成圈焊工作的圓管法蘭自動圈焊設備。
[0005]本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:
[0006]—種圓管法蘭自動圈焊設備，包括呈直角設置的立柱和底盤，在底盤下方設有萬向輪;在立柱一側(cè)自上而下依次設有承重板甲和承重板乙，在承重板甲、承重板乙和底盤上分別設有送絲機、焊機和帶有手柄的電控液壓箱;在立柱另一側(cè)自上而下依次設有焊槍機構(gòu)、由電控液壓箱控制的升降臺，在升降臺上設有由變頻電機驅(qū)動的轉(zhuǎn)動機構(gòu)和夾持機構(gòu)；所述焊槍機構(gòu)由銷鍵甲安裝在立柱上以實現(xiàn)主升降調(diào)整、由銷鍵乙實現(xiàn)縱向擺動調(diào)整、由銷鍵丙實現(xiàn)焊槍上下擺動調(diào)整;所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括按照工作關系安裝的渦輪轉(zhuǎn)盤和蝸桿，所述渦輪轉(zhuǎn)盤通過雙珠滾子軸承盤安裝于升降臺上，所述蝸桿由變頻電機驅(qū)動;所述夾持機構(gòu)包括固定于渦輪轉(zhuǎn)盤上表面的套筒和剖面半徑大于最大圓管焊接半徑的夾緊鉗，所述夾緊鉗通過嵌套于套筒內(nèi)帶有刻度的滾珠絲杠和設于端部的鎖扣實現(xiàn)松緊調(diào)節(jié)。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:相對圓管不動、焊槍旋轉(zhuǎn)的自動圈焊機，本設計在焊接的過程中可保證焊機到焊槍的所有部分靜態(tài)工作，不會出現(xiàn)纏絲、斷絲或者供絲間斷不足的缺點;焊槍向固定的地方墜落焊渣，利于設計收集機構(gòu)。能有效夾持各種半徑材料的圓管并帶動圓管按控制速度轉(zhuǎn)動，配合著固定焊機完成圈焊工作，提高圈焊質(zhì)量和效率。
[0008]在上述技術(shù)方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。
[0009]進一步，在夾持機構(gòu)中間的下方底盤上通過支架支撐有輔助承重轉(zhuǎn)動軸承盤，所述輔助承重轉(zhuǎn)動軸承盤包括上轉(zhuǎn)盤和下固定盤，在上轉(zhuǎn)盤和下固定盤之間設有滾動軸承；所述輔助承重轉(zhuǎn)動軸承盤采用搖動旋轉(zhuǎn)上升或者液壓千斤頂上升的工作方式。
[0010]采用上述進一步方案的有益效果是:在加工比較長、比較粗的圓管時，或者在加工工藝要求圓管具有較高轉(zhuǎn)速時，夾持機構(gòu)難以避免圓管的偏心和下滑現(xiàn)象，這樣極易出現(xiàn)焊縫波動不平現(xiàn)象;配合輔助承重轉(zhuǎn)動軸承盤，可實現(xiàn)對圓管在旋轉(zhuǎn)過程中的有效定位。
[0011]進一步，在夾緊鉗內(nèi)表面設有石棉摩擦片，在套筒和夾緊鉗之間設有彈簧，所述彈簧的自然長度為夾緊鉗夾裝最小半徑圓管時套筒與夾緊鉗之間的距離。
[0012]采用上述進一步方案的有益效果是:石棉摩擦片可增大夾緊鉗和圓管之間的摩擦力，也可緩沖焊接時的徑向振動;彈簧的設置，可以有效緩沖旋轉(zhuǎn)和焊接時的徑向動力，使得焊接工作更加穩(wěn)定。
[0013]進一步，還設有集成電控箱以實現(xiàn)對變頻電機、送絲機和焊機的自動化控制。
[0014]采用上述進一步方案的有益效果是:使得該設備具有較高的自動化簡易控制。
[0015]進一步，所述送絲機可給焊槍供氣或循環(huán)冷卻水。
[0016]采用上述進一步方案的有益效果是:使得該設備可適應更多得加工工藝需求，適用范圍更廣。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0018]圖2為本實用新型的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本實用新型的夾持機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]在圖中，1、送絲機;2、承重板甲；3、焊機;4、承重板乙；5、手柄;6、電控液壓箱;7、集成電控箱;8、立柱;9、升降臺；1、底盤；11、變頻電機；12、雙珠滾子軸承盤；13、轉(zhuǎn)動機構(gòu)；14、萬向輪;15、輔助承重轉(zhuǎn)動軸承盤;16、夾持機構(gòu)；17、焊槍;18、銷鍵甲；19、銷鍵乙；20、銷鍵丙;Al、渦輪轉(zhuǎn)盤;A2、蝸桿;B1、鎖扣;B2、套筒;B3、滾珠絲杠;B4、夾緊鉗;B5、石棉摩擦片；B6、彈簧。
【具體實施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0022]—種圓管法蘭自動圈焊設備，包括呈直角設置的立柱8和底盤10，在底盤10下方設有萬向輪14;在立柱8—側(cè)自上而下依次設有承重板甲2和承重板乙4，在承重板甲2、承重板乙4和底盤10上分別設有送絲機1、焊機3和帶有手柄5的電控液壓箱6，所述送絲機I可給焊槍17供氣或循環(huán)冷卻水;在立柱8另一側(cè)自上而下依次設有焊槍機構(gòu)、由電控液壓箱6控制的升降臺9，在升降臺9上設有由變頻電機11驅(qū)動的轉(zhuǎn)動機構(gòu)13和夾持機構(gòu)16;所述焊槍機構(gòu)由銷鍵甲18安裝在立柱8上以實現(xiàn)主升降調(diào)整、由銷鍵乙19實現(xiàn)縱向擺動調(diào)整、由銷鍵丙20實現(xiàn)焊槍17上下擺動調(diào)整;所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)13包括按照工作關系安裝的渦輪轉(zhuǎn)盤Al和蝸桿A2，所述渦輪轉(zhuǎn)盤Al通過雙珠滾子軸承盤12安裝于升降臺9上，所述蝸桿A2由變頻電機11驅(qū)動;所述夾持機構(gòu)16包括固定于渦輪轉(zhuǎn)盤Al上表面的套筒B2和剖面半徑大于最大圓管焊接半徑的夾緊鉗B4，所述夾緊鉗B4通過嵌套于套筒B2內(nèi)帶有刻度的滾珠絲杠B3和設于端部的鎖扣BI實現(xiàn)松緊調(diào)節(jié);還設有集成電控箱7以實現(xiàn)對變頻電機11、送絲機I和焊機3的自動化控制。
[0023]轉(zhuǎn)動機構(gòu)13可于雙珠滾子軸承盤12上自由順時針、逆時針轉(zhuǎn)動、并可自由裝卸于雙珠滾子軸承盤12上，以方便定時打開雙珠滾子軸承盤12進行潤滑、更換滾子等維護操作。
[0024]在夾持機構(gòu)16中間的下方底盤10上通過支架支撐有輔助承重轉(zhuǎn)動軸承盤15，以配合圓管旋轉(zhuǎn)過程中的定位作用;所述輔助承重轉(zhuǎn)動軸承盤15包括上轉(zhuǎn)盤和下固定盤，在上轉(zhuǎn)盤和下固定盤之間設有滾動軸承;所述輔助承重轉(zhuǎn)動軸承盤15采用搖動旋轉(zhuǎn)上升或者液壓千斤頂上升的工作方式。
[0025]在夾緊鉗B4內(nèi)表面設有石棉摩擦片B5，以增大夾緊鉗B4和圓管之間的摩擦力，也可緩沖焊接時的徑向振動;在套筒B2和夾緊鉗B4之間設有彈簧B6，以有效緩沖旋轉(zhuǎn)和焊接時的徑向動力，使得焊接工作更加穩(wěn)定，所述彈簧B6的自然長度為夾緊鉗B4夾裝最小半徑圓管時套筒B2與夾緊鉗B4之間的距離。
[0026]銷鍵甲18、銷鍵乙19和銷鍵丙20可以控制焊槍17位置，針對不同長短、粗細的圓管進行加工時進行位置選擇并固定，實現(xiàn)一定范圍內(nèi)的三維空間的焊槍17位置調(diào)整，附帶的焊絲、制冷管道不需要太大的彈性調(diào)整空間。
[0027]本實用新型在制作時，首要考慮整體的平衡性。由于焊機3—側(cè)重量較大，為求平衡，可適當延長底盤10和升降臺9的長度。
[0028]本實用新型工作時，首先保證待加工圓管的中心對準夾緊鉗B4的中心，可通過擰動兩端的鎖扣B1、校對滾珠絲杠B3上的刻度來實現(xiàn)調(diào)整固定;然后，變頻電機11驅(qū)動蝸桿A2帶動渦輪轉(zhuǎn)盤Al轉(zhuǎn)動，焊槍17進行焊接工作即可。
[0029]在工作過程中，蝸桿A2和渦輪轉(zhuǎn)盤Al之間除了有90°轉(zhuǎn)向改變以外，還有轉(zhuǎn)動速度差。設計時考慮到圓管轉(zhuǎn)動速度和轉(zhuǎn)矩一般都很小，以500CM長5MM厚外徑100CM的鋼管為例，焊接時轉(zhuǎn)速一般要求I?2分鐘一周，轉(zhuǎn)矩低于1NM。因此變頻電機11選擇90W功率、轉(zhuǎn)速控制在300?2400r/min，如此可設計蝸輪轉(zhuǎn)盤Al與蝸桿A2之間轉(zhuǎn)速比為200:1。顯然速度比越大，需要渦輪轉(zhuǎn)盤Al的齒數(shù)越多，這樣不利于制造，因此最好選擇高品質(zhì)的、轉(zhuǎn)速在10r/min以下的變頻電機。
[0030]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種圓管法蘭自動圈焊設備，包括呈直角設置的立柱(8)和底盤(10)，在底盤(10)下方設有萬向輪(14);其特征在于:在立柱(8)—側(cè)自上而下依次設有承重板甲(2)和承重板乙(4)，在承重板甲(2)、承重板乙(4)和底盤(10)上分別設有送絲機(1)、焊機(3)和帶有手柄(5)的電控液壓箱(6);在立柱(8)另一側(cè)自上而下依次設有焊槍機構(gòu)、由電控液壓箱(6)控制的升降臺(9)，在升降臺(9)上設有由變頻電機(11)驅(qū)動的轉(zhuǎn)動機構(gòu)(13)和夾持機構(gòu)(16);所述焊槍機構(gòu)由銷鍵甲(18)安裝在立柱(8)上以實現(xiàn)主升降調(diào)整、由銷鍵乙(19)實現(xiàn)縱向擺動調(diào)整、由銷鍵丙(20)實現(xiàn)焊槍(17)上下擺動調(diào)整;所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)(13)包括按照工作關系安裝的渦輪轉(zhuǎn)盤(Al)和蝸桿(A2)，所述渦輪轉(zhuǎn)盤(Al)通過雙珠滾子軸承盤(12)安裝于升降臺(9)上，所述蝸桿(A2)由變頻電機(11)驅(qū)動;所述夾持機構(gòu)(16)包括固定于渦輪轉(zhuǎn)盤(Al)上表面的套筒(B2)和剖面半徑大于最大圓管焊接半徑的夾緊鉗(B4)，所述夾緊鉗(B4)通過嵌套于套筒(B2)內(nèi)帶有刻度的滾珠絲杠(B3)和設于端部的鎖扣(BI)實現(xiàn)松緊調(diào)-K-T O2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓管法蘭自動圈焊設備，其特征在于:在夾持機構(gòu)(16)中間的下方底盤(10)上通過支架支撐有輔助承重轉(zhuǎn)動軸承盤(15)，所述輔助承重轉(zhuǎn)動軸承盤(15)包括上轉(zhuǎn)盤和下固定盤，在上轉(zhuǎn)盤和下固定盤之間設有滾動軸承;所述輔助承重轉(zhuǎn)動軸承盤(15)采用搖動旋轉(zhuǎn)上升或者液壓千斤頂上升的工作方式。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圓管法蘭自動圈焊設備，其特征在于:在夾緊鉗(B4)內(nèi)表面設有石棉摩擦片(B5)，在套筒(B2)和夾緊鉗(B4)之間設有彈簧(B6)，所述彈簧(B6)的自然長度為夾緊鉗(B4)夾裝最小半徑圓管時套筒(B2)與夾緊鉗(B4)之間的距離。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圓管法蘭自動圈焊設備，其特征在于:還設有集成電控箱(7)以實現(xiàn)對變頻電機(11)、送絲機(I)和焊機(3)的自動化控制。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圓管法蘭自動圈焊設備，其特征在于:所述送絲機(I)可給焊槍(17)供氣或循環(huán)冷卻水。
【專利摘要】本實用新型涉及一種圓管法蘭自動圈焊設備，其屬于氬弧焊技術(shù)領域。它包括呈直角設置的立柱和底盤，在底盤下方設有萬向輪；在立柱一側(cè)自上而下依次設有承重板甲和承重板乙，在承重板甲、承重板乙和底盤上分別設有送絲機、焊機和帶有手柄的電控液壓箱；在立柱另一側(cè)自上而下依次設有焊槍機構(gòu)、由電控液壓箱控制的升降臺，在升降臺上設有由變頻電機驅(qū)動的轉(zhuǎn)動機構(gòu)和夾持機構(gòu)。本實用新型的有益效果是：相對圓管不動、焊槍旋轉(zhuǎn)的自動圈焊機，能有效夾持各種半徑材料的圓管并帶動圓管按控制速度轉(zhuǎn)動，配合著固定焊機完成圈焊工作，提高圈焊質(zhì)量和效率。
【IPC分類】B23K37/053, B23K37/02, B23K9/12, B23K9/16
【公開號】CN205342174
【申請?zhí)枴緾N201521083075
【發(fā)明人】魏領
【申請人】魏領
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2015年12月23日