一種可穿過機(jī)頭裝配的焊接裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種可穿過機(jī)頭裝配的焊接裝置，包括：底座機(jī)架、前置底架、側(cè)面立架、上位機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)、減速器、支撐架子、齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)副、轉(zhuǎn)接盤、三爪卡盤、機(jī)頭、Z向行走機(jī)構(gòu)、焊機(jī)。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)管類結(jié)構(gòu)或者筒類結(jié)構(gòu)環(huán)縫的自動(dòng)化焊接，特別是對于極長管類或者筒類結(jié)構(gòu)焊接時(shí)，可以有效解決極長工件焊接，焊縫距離端頭距離較遠(yuǎn)時(shí)，采用一般的裝恰方式難以解決的工件圓跳動(dòng)、抖動(dòng)等問題，達(dá)到使用簡單、質(zhì)量穩(wěn)定的效果，滿足批量化生產(chǎn)需要。
【專利說明】—種可穿過機(jī)頭裝配的焊接裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于焊接工藝設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種可穿過機(jī)頭裝配的焊接裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在航空、航天領(lǐng)域，存在大量的極長管類或者筒類結(jié)構(gòu)單元，這些單元大部分都要通過焊接工藝形成產(chǎn)品。目前的焊接手段主要為手工焊接，隨著航天產(chǎn)品產(chǎn)能不斷提升，手工焊接效率低下，焊接質(zhì)量受人為因素影響較大的不足越來越明顯，已經(jīng)不能夠適用于高產(chǎn)能、高質(zhì)量產(chǎn)品的焊接需要。
[0003]采用自動(dòng)化焊接替代傳統(tǒng)的工藝方式是焊接行業(yè)發(fā)展的趨勢，但同時(shí)帶來了設(shè)備針對性強(qiáng)、工藝要求嚴(yán)格的不足，航空、航天產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸多樣化，采用自動(dòng)化焊接往往需要采取多種專機(jī)，成本較大，并且每套專機(jī)的使用方式不同，針對每套系統(tǒng)需要展開不同的培訓(xùn)，限制了其通用性。
[0004]如航天產(chǎn)品中的管類或者筒類組件，采用自動(dòng)化焊接，往往是一段固定于旋轉(zhuǎn)電機(jī)上，工件隨著電機(jī)旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)變位。如遇工件長度尺寸極長，焊縫位置離端頭距離較遠(yuǎn)時(shí)，往往工件底部采用加以輔助支撐托架來固定的方法。這種做法可以防止工件下垂，但對于由于裝配精度較差帶來的轉(zhuǎn)動(dòng)圓跳動(dòng)、焊縫抖動(dòng)等問題則無法解決。為了滿足一定的圓跳動(dòng)要求，避免焊接時(shí)焊縫抖動(dòng)，使用這種設(shè)備來操作，裝夾工件時(shí)，需要較長時(shí)間來對工件端頭及輔助支撐托架進(jìn)行調(diào)整，效率十分低下。另外由于在使用過程中，工裝斷續(xù)加熱冷卻，精度下降，質(zhì)量穩(wěn)定性不高，難以滿足大批量管類或者筒類組件的焊接任務(wù)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型解決的問題是現(xiàn)有的焊接裝置在工件長度尺寸極長，焊縫位置離端頭距離較遠(yuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)圓跳動(dòng)、焊縫抖動(dòng)等問題無法解決。為解決所述問題，本發(fā)明提供一種可穿過機(jī)頭裝配的焊接裝置。
[0006]本發(fā)明提供的可穿過機(jī)頭裝配的焊接裝置包括:底座機(jī)架、前置底架、側(cè)面立架、上位機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)、減速器、支撐架子、齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)副、轉(zhuǎn)接盤、三爪卡盤、機(jī)頭、Z向行走機(jī)構(gòu)、焊機(jī)；所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)位于所述底座機(jī)架上部，由所述上位機(jī)輸出變量帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)速度調(diào)節(jié)；所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)連接減速器，所述減速器外接所述齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)副，主、從動(dòng)輪齒輪耦合連接，從動(dòng)輪內(nèi)部螺接中空滾動(dòng)的軸承，所述軸承內(nèi)圈與支撐架子通過螺栓相連接，支撐架子位于底座機(jī)架上部，與底座機(jī)架通過螺栓連接，支撐架子上半部分為內(nèi)孔圓，軸承外圈與轉(zhuǎn)動(dòng)盤以螺栓連接，帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)盤與三爪卡盤通過螺栓進(jìn)行連接，轉(zhuǎn)動(dòng)盤中心為一孔洞；三爪卡盤外接橡膠木；上位機(jī)給予焊機(jī)程序控制信號；
[0007]側(cè)面立架位于前置底架上部側(cè)面，側(cè)面立架頂部旁側(cè)接有行走槽，行走槽上部開有長方體凹槽，Z向行走機(jī)構(gòu)放置于所述凹槽內(nèi)；z向行走機(jī)構(gòu)主要由軸承板、絲杠、手輪、滑板組成，軸承板固定側(cè)面立架頂部凹槽內(nèi)部兩端，絲杠穿過軸承板與手輪連接，通過兩端手輪轉(zhuǎn)動(dòng)沿著Z向行進(jìn)，機(jī)頭通過機(jī)頭上的底板與Z向行走機(jī)構(gòu)上的滑板相連。[0008]進(jìn)一步，從動(dòng)輪內(nèi)部滾動(dòng)軸承內(nèi)圈、支撐架子上半部分內(nèi)孔圓、轉(zhuǎn)動(dòng)盤中心孔洞為同軸設(shè)計(jì)，孔徑大小根據(jù)所焊接管路外徑尺寸定，比所焊工件外徑大2mnT4mm，外接橡膠木通過螺紋與卡爪連接。橡膠木內(nèi)徑與所裝恰管路外徑向匹配。橡膠木厚度選為20mnT700mm。
[0009]進(jìn)一步，側(cè)面立架頂部開有長方體凹槽與Z向行走機(jī)構(gòu)滑板為間隙配合，凹槽兩端為開放式結(jié)構(gòu)，軸承板與凹槽兩端通過焊接方式連為整體；Z向行走機(jī)構(gòu)絲杠長度為Im?4mο
[0010]進(jìn)一步，底座機(jī)架、前置底架、側(cè)面立架分別由矩形管組焊組成，底座機(jī)架高度為
0.1nT0.5m，支撐架子高度為0.2?lm，前置底架與側(cè)面立架為螺接連接方式，側(cè)面立架高度可根據(jù)工件尺寸定義，Z向行走機(jī)構(gòu)中滑板頂部開有定位孔；機(jī)頭與滑板以定位孔定位，通過螺釘連接。
[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)包括:
[0012]可通過調(diào)整從動(dòng)輪內(nèi)部軸承內(nèi)圈、支撐架子上半部分內(nèi)孔圓的規(guī)格，以適合不同直徑，不同長度，不同材料的管結(jié)構(gòu)或者筒類結(jié)構(gòu)的環(huán)縫焊接；用以實(shí)現(xiàn)不同長度、不同管徑、不同厚度管路環(huán)縫柔性自動(dòng)化焊接，并且可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)面與焊接面較短距離的裝配。
[0013]可實(shí)現(xiàn)管類結(jié)構(gòu)或者筒類結(jié)構(gòu)環(huán)縫的自動(dòng)化焊接，特別是對于極長管類或者筒類結(jié)構(gòu)焊接時(shí)，可以有效解決極長工件焊接，焊縫距離端頭距離較遠(yuǎn)時(shí)，采用一般的裝恰方式難以解決的工件圓跳動(dòng)、抖動(dòng)等問題，達(dá)到使用簡單、質(zhì)量穩(wěn)定的效果，滿足批量化生產(chǎn)需要。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型提供的一種可穿過機(jī)頭裝配的焊接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型Z向行走機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]其中:I為底座機(jī)架、2為轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)、3為減速器、4為齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)副、5為轉(zhuǎn)動(dòng)盤、6為三爪卡盤、7為前置底架、8為行走槽、9為機(jī)頭、10為Z向行走機(jī)構(gòu)、11為支撐架子、12為上位機(jī)、13為橡膠木、15為中空滾動(dòng)軸承、16為側(cè)面立架、17為焊機(jī)、18為軸承板、19為絲杠、20為手輪、21為滑板。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型的作詳細(xì)說明。
[0018]本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例提供的可穿過機(jī)頭裝配的焊接裝置，可實(shí)現(xiàn)管類結(jié)構(gòu)或者筒類結(jié)構(gòu)環(huán)縫的自動(dòng)化焊接，特別是對于極長管類或者筒類結(jié)構(gòu)焊接時(shí)，可以有效解決極長工件焊接，焊縫距離端頭距離較遠(yuǎn)時(shí)，采用一般的裝恰方式難以解決的工件圓跳動(dòng)、抖動(dòng)等問題，結(jié)合少數(shù)輔助托架，即可滿足常規(guī)長度管路或者筒類零件的組焊，又可滿足極長類管類或者筒類零件的組焊，達(dá)到使用簡單、質(zhì)量穩(wěn)定的效果，滿足批量化生產(chǎn)需要。
[0019]結(jié)合參考圖1和圖2,本實(shí)施例中提供了一種用于長度為5m的Imm厚的Φ52的直管類環(huán)縫對接焊縫的制作的焊接設(shè)備，本實(shí)施例之一種端頭可深入裝配的環(huán)縫對接結(jié)構(gòu)焊接裝置包括:底座機(jī)架1、轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)2、減速器3、齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)副4、轉(zhuǎn)動(dòng)盤5、三爪卡盤6、前置底架7、行走槽8、機(jī)頭9、Z向行走機(jī)構(gòu)10、支撐架子11、上位機(jī)12、橡膠木13、中空滾動(dòng)軸承
15、側(cè)面立架16、焊機(jī)17、軸承板18、絲杠19、手輪20、滑板21，其中:[0020]底座機(jī)架I高度為0.3m，底座機(jī)架1、前置底架7、側(cè)面立架16分別由50mmX50mm矩形管組焊組成，前置底架7位于底座機(jī)架I前面，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)2位于底座機(jī)架I上部中心處，由上位機(jī)12輸出變量帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)2，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)2連接減速器3，減速器3外接一齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)副4，通過上位機(jī)11輸出頻率控制轉(zhuǎn)速，最終齒輪副轉(zhuǎn)動(dòng)速度為0.5r/mirT20r/min，支撐架子11上半部分內(nèi)孔圓內(nèi)徑為52_，軸承外圈與轉(zhuǎn)動(dòng)盤以螺栓連接，軸承內(nèi)圈直徑為為52mm,帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)盤與三爪卡盤6通過螺栓進(jìn)行連接,轉(zhuǎn)動(dòng)盤中心為一孔洞。卡爪外接橡膠木13。橡膠木13厚度選為150mm。焊槍位于機(jī)頭上，焊機(jī)程序時(shí)序控制由上位機(jī)給予型號控制。
[0021]轉(zhuǎn)動(dòng)盤5及三爪卡盤6從前板孔洞伸出。側(cè)面立架16位于前置底架7上部側(cè)面，高度為1.5m，頂部旁側(cè)有行走槽8，行走槽8上部開有長方體凹槽，尺寸為60mmX60mmX 1500mm,其中為Z向行走機(jī)構(gòu)10。軸承板18尺寸為60mmX 60mm,通過底部螺釘固定側(cè)面立架16頂部凹槽內(nèi)部兩端，絲杠19穿過軸承板18與手輪20連接，采用雙滑板21，面尺寸為50mmX 50mm，間距為400mm，上部開有M8的螺紋孔，機(jī)頭9通過機(jī)頭上的底板與Z向行走機(jī)構(gòu)上的滑板21相連。
[0022]保護(hù)蓋體覆在以上設(shè)備之上，所述由頂板、側(cè)板、前板、后板、裝配筒組成，裝配筒位于后板上，與后板上同直徑的孔洞相連接，待焊接環(huán)縫工件可從其中通過。前板上開有孔洞，三爪卡盤從中伸出，卡爪外接橡膠木。
[0023]側(cè)面立架16位于前置底架7上部側(cè)面，側(cè)面立架16頂部旁側(cè)接有行走槽，行走槽上部開有長方體凹槽，Z向行走機(jī)構(gòu)10放置于所述凹槽內(nèi)。Z向行走機(jī)構(gòu)10主要由軸承板18、絲杠19、手輪20、滑板21組成，軸承板18固定側(cè)面立架16頂部凹槽內(nèi)部兩端，絲杠19穿過軸承板18與手輪20連接，通過兩端手輪20轉(zhuǎn)動(dòng)沿著Z向行進(jìn)，機(jī)頭通過機(jī)頭上的底板與Z向行走機(jī)構(gòu)10上的滑板相連?；迳喜糠钟卸ㄎ豢祝欣跀U(kuò)展。
[0024]三爪卡盤外接橡膠木，通過螺紋與卡爪連接。橡膠木內(nèi)徑與所裝配管路外徑向匹配。
[0025]側(cè)面立架16頂部開有長方體凹槽與Z向行走機(jī)構(gòu)10滑板為間隙配合，凹槽兩端為開放式結(jié)構(gòu)，軸承板18與凹槽兩端通過焊接方式連為整體。
[0026]需要說明的是，本文只是對本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了示意性地解釋與說明，對本實(shí)用新型的任何修改和替換都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可穿過機(jī)頭裝配的焊接裝置，其特征在于，包括:底座機(jī)架、前置底架、側(cè)面立架、上位機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)、減速器、支撐架子、齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)副、轉(zhuǎn)接盤、三爪卡盤、機(jī)頭、Z向行走機(jī)構(gòu)、焊機(jī)；所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)位于所述底座機(jī)架上部，由所述上位機(jī)輸出變量帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)速度調(diào)節(jié)；所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)連接減速器，所述減速器外接所述齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)副，從動(dòng)輪內(nèi)部螺接中空滾動(dòng)的軸承，所述軸承內(nèi)圈與支撐架子通過螺栓相連接，支撐架子位于底座機(jī)架上部，與底座機(jī)架通過螺栓連接，支撐架子上半部分為內(nèi)孔圓，軸承外圈與轉(zhuǎn)動(dòng)盤以螺栓連接，帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)盤與三爪卡盤通過螺栓進(jìn)行連接，轉(zhuǎn)動(dòng)盤中心為一孔洞；三爪卡盤外接橡膠木；上位機(jī)給予焊機(jī)程序控制信號； 側(cè)面立架位于前置底架上部側(cè)面，側(cè)面立架頂部旁側(cè)接有行走槽，行走槽上部開有長方體凹槽，Z向行走機(jī)構(gòu)放置于所述凹槽內(nèi)；z向行走機(jī)構(gòu)主要由軸承板、絲杠、手輪、滑板組成，軸承板固定側(cè)面立架頂部凹槽內(nèi)部兩端，絲杠穿過軸承板與手輪連接，通過兩端手輪轉(zhuǎn)動(dòng)沿著Z向行進(jìn)，機(jī)頭通過機(jī)頭上的底板與Z向行走機(jī)構(gòu)上的滑板相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可穿過機(jī)頭裝配的焊接裝置，其特征在于:從動(dòng)輪內(nèi)部滾動(dòng)軸承內(nèi)圈、支撐架子上半部分內(nèi)孔圓、轉(zhuǎn)動(dòng)盤中心孔洞為同軸設(shè)計(jì)，孔徑大小根據(jù)所焊接管路外徑尺寸定，比所焊工件外徑大2mnT4mm，外接橡膠木通過螺紋與卡爪連接；橡膠木內(nèi)徑與所裝恰管路外徑向匹配；橡膠木厚度選為20mnT700mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可穿過機(jī)頭裝配的焊接裝置，其特征在于:側(cè)面立架頂部開有長方體凹槽與Z向行走機(jī)構(gòu)滑板為間隙配合，凹槽兩端為開放式結(jié)構(gòu)，軸承板與凹槽兩端通過焊接方式連為整體；Z向行走機(jī)構(gòu)絲杠長度為lnT4m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可穿過機(jī)頭裝配的焊接裝置，其特征在于:底座機(jī)架、前置底架、側(cè)面立架分別由矩形管組焊組成，底座機(jī)架高度為0.1nT0.5m，支撐架子高度為.0.2?lm，前置底架與側(cè)面立架為螺接連接方式，側(cè)面立架高度可根據(jù)工件尺寸定義，Z向行走機(jī)構(gòu)中滑板頂部開有定位孔；機(jī)頭與滑板以定位孔定位，通過螺釘連接。
【文檔編號】B23K37/053GK203579054SQ201320653333
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】張大偉, 沈彩霞, 張國軍, 鐘益平, 顧國榮, 彭斯璐, 朱迅強(qiáng), 羅志強(qiáng) 申請人:上海航天精密機(jī)械研究所