專利名稱：一種立柱式管板自動焊機(jī)定位夾緊機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種管板自動焊機(jī)定位夾緊機(jī)構(gòu)，屬于焊接技術(shù)及自動化技術(shù)領(lǐng)域，解決管板自動焊機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的定位和夾緊等問題。
二背景技術(shù)：
現(xiàn)有的管板自動焊機(jī)均采取定中心焊接，即焊炬的回轉(zhuǎn)中心定位到與被焊件中心重合，通過焊炬繞管口旋轉(zhuǎn)來完成焊接。管板自動焊機(jī)定位夾緊方式一般采取中心桿或中心桿加脹芯體機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，常用的方式是中心桿加脹芯體機(jī)構(gòu)。傳統(tǒng)的脹芯體是由脹芯材料通過自身的彈性變形，使得脹芯體貼緊被焊管內(nèi)壁來實(shí)現(xiàn)定位。管板自動焊機(jī)工作時對脹芯體的結(jié)構(gòu)和大小均提出了嚴(yán)格要求，既要定位準(zhǔn)確，又要安裝操作方便。由于傳統(tǒng)的脹芯體對被焊管內(nèi)徑大小的適應(yīng)性不強(qiáng)，加上被焊管的內(nèi)徑、圓度通常存在公差，在實(shí)際使用過程中，傳統(tǒng)的脹芯體結(jié)構(gòu)通常存在定位不夠準(zhǔn)確、夾緊不夠牢固、操作不夠簡便等缺點(diǎn)，從而影響到管板焊接的質(zhì)量和效率。
三、發(fā)明內(nèi)容1、技術(shù)思路根據(jù)管板自動焊機(jī)采取定中心焊接的要求，本實(shí)用新型采取錐形中心桿加軸套、圓弧楔鍵等構(gòu)成，通過錐形中心桿向下移動，迫使圓弧楔鍵沿鍵槽向外徑向移動，圓弧楔鍵外壁與管子緊貼，從而實(shí)現(xiàn)定位與夾緊的目的。2、技術(shù)方案本實(shí)用新型涉及的一種立柱式管板自動焊機(jī)定位夾緊機(jī)構(gòu)，包括錐形中心桿、軸套、圓弧楔鍵、黃銅套、銷、鋼絲圈、螺母、墊圈等組成，錐形中心桿圓錐狀的下段連接安裝在軸套中，三個弧形楔鍵分別安裝在軸套上三個穿透筒壁的鍵槽中，軸套上部和錐形中心桿之間安裝限位銷釘，錐形中心桿在軸套中只能做一定距離的上下移動而不能轉(zhuǎn)動，錐形中心桿下端用螺母進(jìn)行軸向限位，該定位機(jī)構(gòu)的特征是通過連接在軸套上端的黃銅套軸肩與管子上端口接觸實(shí)現(xiàn)軸向定位，錐形中心桿通過受重力和人工推插力向下移動而迫使三個弧形楔鍵沿徑向移動與管子內(nèi)壁緊貼實(shí)現(xiàn)徑向定位夾緊。3、有效效益配套使用該定位夾緊機(jī)構(gòu)的立柱式管板焊機(jī)，加上基于PLC自主開發(fā)的控制系統(tǒng)，并與通用的焊接設(shè)備如CO2氣體保護(hù)焊機(jī)等配套使用，經(jīng)焊接試驗(yàn)所得焊縫效果見附圖6和附圖7所示，試驗(yàn)表明，該焊機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)管板圓形焊縫的勻速自動焊接，管頭焊縫的每個焊點(diǎn)均落在控制系統(tǒng)設(shè)定的半徑圓周上，焊接質(zhì)量優(yōu)、效率高。該定位機(jī)構(gòu)機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單緊湊、定位準(zhǔn)確、夾緊牢固，焊機(jī)旋轉(zhuǎn)滿足焊槍所需的空間位置和姿態(tài)要求。一個焊接周期完成后，通過手工提拉焊機(jī)并將其安插到另一待焊管子中，實(shí)施下一周期焊接，操作方便輕巧。配套不同直徑大小的定位機(jī)構(gòu)可適應(yīng)不同管徑、壁厚的管板接頭焊接，這是一種低成本、實(shí)用型的管板自動焊機(jī)，具有較高的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。四
1、附圖1為配套使用該定位夾緊機(jī)構(gòu)的立柱式管板焊機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，包括(I)定位夾緊機(jī)構(gòu)、(2)輪系傳動部件、(3)電機(jī)箱部件、(4)焊槍夾持機(jī)構(gòu)、(5)升降機(jī)構(gòu)、(6)徑向移動機(jī)構(gòu)。2、附圖2為定位夾緊機(jī)構(gòu)裝配圖。由⑴螺母、⑵墊圈、⑶鋼絲圈、⑷圓弧楔鍵、(5)軸套、(6)黃銅套、(7)銷、(8)錐形中心桿等組成。3、附圖3為錐形中心桿零件圖。多段回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，裝配時，左段朝下，安裝連接軸套等零件；右段朝上，安裝可旋轉(zhuǎn)的電機(jī)箱等部件。4、附圖4為軸套零件圖。采用三視圖表達(dá)，圓筒狀結(jié)構(gòu)，軸套的外徑比管板焊接中管孔內(nèi)徑略小，軸套內(nèi)徑與錐形中心桿的圓錐狀結(jié)構(gòu)大端直徑相同，軸套上部開有螺紋和銷孔，筒壁上均布開有三條用于安裝圓弧楔鍵的通透鍵槽，軸套外表面上開有兩條V型槽。5、附圖5為圓弧楔鍵零件圖。采用三視圖表達(dá)，兩端為圓頭狀，小端厚度與軸套壁厚相同，內(nèi)側(cè)的斜度為3. 43°，內(nèi)側(cè)圓弧面半徑與軸套內(nèi)徑相同，外側(cè)面圓弧半徑與軸套外徑相同,外側(cè)圓弧面上開有與軸套位置對應(yīng)、大小相同的兩條V型槽。6、附圖6和附圖7為配套使用定位夾緊機(jī)構(gòu)的立柱式管板焊機(jī)焊接焊縫效果圖。
五具體實(shí)施方式
配套使用該定位夾緊機(jī)構(gòu)的立柱式管板焊機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖見圖1所示，包括定位夾緊機(jī)構(gòu)、輪系傳動部件、電機(jī)箱部件、焊槍夾持機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、徑向移動機(jī)構(gòu)。該定位夾緊機(jī)構(gòu)中，錐形中心桿是整個管板焊機(jī)的回轉(zhuǎn)中心，圓柱體狀的上段連接安裝焊機(jī)機(jī)頭，圓錐體狀下段連接安裝定位機(jī)構(gòu)的軸套等零件，錐度為6. 86°，工作時焊機(jī)機(jī)頭繞錐形中心桿旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)焊接，而錐形中心桿不轉(zhuǎn)動。軸套的外徑比管板焊接的管孔內(nèi)徑小1_，軸套內(nèi)徑與錐形中心桿的圓錐狀結(jié)構(gòu)大端直徑相同，軸套上端與黃銅套通過螺紋連接在一起，軸套上均布開有三條寬度為IOmm的用于安裝弧形楔鍵的通透鍵槽，軸套的上部圓柱端開有一處銷孔，對應(yīng)錐形中心桿位置上開有一條寬度為6mm、長度為28mm的鍵槽，鍵槽的長度比錐形中心桿在工作中的軸向移動距離稍長，通過銷把軸套與錐形中心桿連接起來，可起到限位作用，防止工作時軸套與錐形中心桿發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。雙圓頭形狀的圓弧楔鍵寬度為10mm，圓弧楔鍵小端厚度與軸套壁厚相同，內(nèi)側(cè)圓弧面半徑與軸套內(nèi)徑相同，內(nèi)側(cè)的斜度為3. 43°，楔鍵外側(cè)面圓弧半徑與軸套外徑相同，在外側(cè)的圓弧面上與軸套相同位置處開有兩處V型槽，在V型槽上安裝兩根具有調(diào)節(jié)松緊作用和定位作用的鋼絲圈，防止圓弧楔鍵在工作過程中脫落，保證機(jī)構(gòu)在不同的孔徑中工作時始終能把圓弧楔鍵與軸套聯(lián)接在一起，V型槽的槽深尺寸比鋼絲圈的直徑大，避免鋼絲圈凸出軸套表面，確保定位夾緊機(jī)構(gòu)能完全插入孔徑中。實(shí)施原理為該焊機(jī)機(jī)頭采取定中心焊接，將焊炬的回轉(zhuǎn)中心定位到與被焊件中心基本重合的狀態(tài)，通過焊炬繞管口旋轉(zhuǎn)來完成焊接。實(shí)施焊接工作前，通過提拉設(shè)計(jì)在頂部的手柄，可整體移動管板焊機(jī)的位置，將管板焊機(jī)下部的定位夾緊機(jī)構(gòu)安插到待焊管板工件的管子中，定位夾緊機(jī)構(gòu)上端黃銅套的軸肩與管子端部接觸，焊機(jī)整體實(shí)現(xiàn)軸向定位。在機(jī)頭的自重及手動向下推插力的作用下，錐形中心桿向下移動，軸套筒壁上的三個弧形楔鍵沿徑向向外移動，緊貼在管子的內(nèi)壁上，定位夾緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)水平方向的徑向定位。按照以上的裝配關(guān)系，定位夾緊機(jī)構(gòu)在工作中，錐形中心桿只能在軸套內(nèi)沿上下移動一定距離，定位夾緊機(jī)構(gòu)便能準(zhǔn)確牢固定位在待焊工件的管孔內(nèi)。裝配使用該定位夾緊機(jī)構(gòu)的立柱式管板焊機(jī)使用操作簡便、定位準(zhǔn)確、夾緊牢固，設(shè)備運(yùn)行平順。
權(quán)利要求1.一種立柱式管板自動焊機(jī)定位夾緊機(jī)構(gòu)，由錐形中心桿、軸套、圓弧楔鍵、黃銅套、銷、鋼絲圈、螺母、墊圈等組成，錐形中心桿圓錐狀的下段連接安裝在軸套中，三個弧形楔鍵分別安裝在軸套上三個穿透筒壁的鍵槽中，軸套上部和錐形中心桿之間安裝限位銷釘，錐形中心桿在軸套中只能做一定距離的上下移動而不能轉(zhuǎn)動，錐形中心桿下端用螺母進(jìn)行軸向限位，該定位機(jī)構(gòu)的特征是通過連接在軸套上端的黃銅套軸肩與管子上端口接觸實(shí)現(xiàn)軸向定位，通過錐形中心桿受重力和人工推插力向下移動而迫使三個弧形楔鍵沿徑向擴(kuò)張移動與管子內(nèi)壁緊貼實(shí)現(xiàn)徑向定位夾緊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種立柱式管板自動焊機(jī)定位夾緊機(jī)構(gòu),其特征是該定位夾緊機(jī)構(gòu)的錐形中心桿，為多段回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，圓柱體狀的上段連接安裝可旋轉(zhuǎn)的機(jī)頭，圓錐體狀的下段連接安裝軸套等定位夾緊零件，圓錐體大端直徑與軸套內(nèi)徑相同，錐度為6. 86°，圓錐體上部的軸段上開有一條限位鍵槽，鍵槽的寬度為6mm、長度為28mm，鍵槽長度比錐形中心桿在軸套內(nèi)定位夾緊時的軸向移動距離稍長，通過安裝在軸套上的銷釘對錐形中心桿進(jìn)行限位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種立柱式管板自動焊機(jī)定位夾緊機(jī)構(gòu),其特征是該定位夾緊機(jī)構(gòu)的軸套，為圓筒狀結(jié)構(gòu)，套的外徑比管板焊接中管孔內(nèi)徑小1mm，軸套內(nèi)徑與錐形中心桿的圓錐狀結(jié)構(gòu)大端直徑相同，軸套上端通過螺紋連接安裝帶突緣軸肩的黃銅套；軸套圓筒狀筒壁上均布開有三條用于安裝弧形楔鍵的通透鍵槽，鍵槽為雙圓頭形狀，鍵槽寬度為IOmm ;軸套的上部開有一處銷孔；軸套外表面上開有兩條V型槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種立柱式管板自動焊機(jī)定位夾緊機(jī)構(gòu),其特征是該定位夾緊機(jī)構(gòu)的圓弧楔鍵，為楔形圓頭鍵，鍵寬度為10mm，小端厚度與軸套壁厚相同，內(nèi)側(cè)圓弧面半徑與軸套內(nèi)徑相同，內(nèi)側(cè)的斜度為3. 43°，外側(cè)面圓弧半徑與軸套外徑相同，外側(cè)圓弧面上開有與軸套位置對應(yīng)、大小相同的兩條V型槽。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種立柱式管板自動焊機(jī)的定位夾緊機(jī)構(gòu)，屬焊接自動化技術(shù)領(lǐng)域，該機(jī)構(gòu)由(1)螺母、(2)墊圈、(3)鋼絲圈、(4)圓弧楔鍵、(5)軸套、(6)黃銅套、(7)銷、(8)錐形中心桿等組成。通過人工操作，將定位機(jī)構(gòu)安插到管子中，軸套上部黃銅套的軸肩與管口接觸實(shí)現(xiàn)軸向定位；在整機(jī)自重及手動向下推插力作用下，錐形中心桿向下移動，推動軸套筒壁上的三個弧形楔鍵沿徑向向外移動，緊貼在管子內(nèi)壁上，實(shí)現(xiàn)徑向定位。焊接過程中定位機(jī)構(gòu)不能轉(zhuǎn)動，安裝在錐形中心桿上部的機(jī)頭通過繞管口旋轉(zhuǎn)來完成焊接。拆卸時向上提拉，錐形中心桿向上移動，圓弧楔鍵徑向受力消失，整體取出定位夾緊機(jī)構(gòu)。試驗(yàn)證明，該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、定位準(zhǔn)確、夾緊牢靠、裝拆簡便，有效解決了管板角環(huán)焊縫定中心自動焊接的定位夾緊問題。
文檔編號B23K37/04GK202894637SQ20122036932
公開日2013年4月24日 申請日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者戴建樹, 黃政艷, 何建輝 申請人:戴建樹, 黃政艷, 何建輝