本發(fā)明涉及焊接過程自動控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種管板接頭全位置自動焊接設備。

背景技術(shù)：

換熱器管板接頭屬于環(huán)縫焊接，接頭數(shù)量眾多，焊縫質(zhì)量要求高，由于工件的體積較大，不適合轉(zhuǎn)動。如果采用手工焊接，則效率低、勞動強度大，且焊縫質(zhì)量難以保證。由于小型管板接頭數(shù)量多，且管子無法轉(zhuǎn)動，如果采用自動化焊接，要求焊槍繞待焊環(huán)縫的軸心旋轉(zhuǎn)，勢必要求焊接設備能實現(xiàn)對管子中心的快速定位，且能自動旋轉(zhuǎn)一周，完成一條環(huán)縫的焊接。因此需要開發(fā)一種環(huán)縫焊接設備來解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種管板接頭全位置自動焊接設備，適用于小型管板接頭數(shù)量多，且管子無法轉(zhuǎn)動的環(huán)縫焊接。

本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案：一種環(huán)縫焊接設備，包括定位機構(gòu)和焊接機構(gòu)，所述定位機構(gòu)包括芯軸和與芯軸同軸設置的空心軸，所述芯軸一端設有控制芯軸運動的旋轉(zhuǎn)裝置，所述芯軸的另一端可拆卸地設有適應管件內(nèi)徑的圓錐脹體，所述空心軸端部可拆卸地裝有彈性三爪，所述彈性三爪與圓錐脹體相抵接；所述焊接機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)支座、傳動機構(gòu)、焊槍微調(diào)機構(gòu)和焊槍夾持機構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)支座為箱體結(jié)構(gòu)，所述傳動機構(gòu)包括設于旋轉(zhuǎn)支座上的步進電機和設于旋轉(zhuǎn)支座內(nèi)部的主動齒輪和被動齒輪，所述步進電機與主動齒輪連接，所述主動齒輪與從動齒輪相嚙合，所述從動齒輪與焊槍微調(diào)機構(gòu)固定連接。

進一步地，所述焊槍微調(diào)機構(gòu)為二維調(diào)節(jié)機構(gòu)，實現(xiàn)焊槍左右及高度方向上的微調(diào)。

進一步地，所述旋轉(zhuǎn)支座側(cè)面固定設有延伸板，所述焊槍夾持器通過延伸板固定在所述旋轉(zhuǎn)支座上。

進一步地，所述旋轉(zhuǎn)裝置為緊定手輪。

進一步地，所述旋轉(zhuǎn)裝置是氣動或電動裝置。

進一步地，還包括控制單元，所述控制單元采用基于微處理器的控制系統(tǒng)，根據(jù)待焊管件的規(guī)格自動選取預置參數(shù)，實現(xiàn)參數(shù)的存儲記憶，增強系統(tǒng)的靈活性，便于后期功能的擴展。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明通過彈性三爪的快速脹開貼合管子內(nèi)壁，實現(xiàn)管件的快速定位，完成快速緊鎖固定，提高工作效率；同時利用較為輕便的機身機構(gòu)，降低了勞動強度；可以通過更換圓錐脹體和彈性三爪的尺寸，以滿足不同直徑管件的焊接要求，增強產(chǎn)品的柔性。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的齒輪傳動的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖3是控制系統(tǒng)工作原理示意圖。

圖中：1、芯軸，2、空心軸，3、旋轉(zhuǎn)裝置，4、圓錐脹體，5、彈性三爪，6、旋轉(zhuǎn)支座，7、傳動系統(tǒng)，7.1、步進電機，7.2、主動齒輪，7.3、齒輪，8、焊槍微調(diào)機構(gòu)，9、焊槍夾持器，10、延伸板。

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

實施例一

如圖1和圖2所示的一種管板接頭全位置自動焊接設備，包括定位機構(gòu)和焊接機構(gòu)，所述定位機構(gòu)包括芯軸1和與芯軸1同軸設置的空心軸2，所述芯軸1一端設有控制芯軸1運動的旋轉(zhuǎn)裝置3，所述旋轉(zhuǎn)裝置3為緊定手輪。所述芯軸1的另一端可拆卸地設有適應管件內(nèi)徑的圓錐脹體4，所述空心軸2端部可拆卸地裝有彈性三爪5，所述彈性三爪5與圓錐脹體4相抵接。所述定位機構(gòu)通過旋轉(zhuǎn)緊定手輪3帶動芯軸1及固定在芯軸1上的圓錐脹體4沿軸線方向運動，使彈性三爪5向外擴張緊貼管子內(nèi)壁，根據(jù)“三點定心”的原理，從而實現(xiàn)焊接設備對待焊管件軸心自動快速定位和可靠固定；焊接完畢，反方向旋轉(zhuǎn)緊定手輪，可以實現(xiàn)焊接設備與管件的快速分離。所述焊接機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)支座6、傳動機構(gòu)7、焊槍微調(diào)機構(gòu)8和焊槍夾持機構(gòu)9，所述旋轉(zhuǎn)支座6為箱體結(jié)構(gòu)，所述傳動機構(gòu)7包括設于旋轉(zhuǎn)支座6上的步進電機7.1和設于旋轉(zhuǎn)支座6內(nèi)部的主動齒輪7.2和被動齒輪7.3，所述步進電機7.1與主動齒輪7.2連接，所述主動齒輪7.2與從動齒輪7.3相嚙合，所述從動齒輪7.3與焊槍微調(diào)機構(gòu)8固定連接。所述旋轉(zhuǎn)支座6側(cè)面固定設有延伸板10，所述焊槍夾持器9通過延伸板10固定在所述旋轉(zhuǎn)支座6上。所述焊接機構(gòu)能夠保證焊槍準確繞管件外壁勻速旋轉(zhuǎn)一周，完成管板接頭的環(huán)縫焊接。

具體地，所述焊槍微調(diào)機構(gòu)8為二維調(diào)節(jié)機構(gòu)，實現(xiàn)焊槍左右及高度方向上的微調(diào)。

使用時采用人工操作輔助，先將彈性三爪插入管件內(nèi)部，空心軸2不動，旋轉(zhuǎn)緊定手輪3帶動芯軸1及固定在芯軸1上的圓錐脹體4沿軸線方向運動，使彈性三爪5向外擴張緊貼管件內(nèi)壁，從而實現(xiàn)焊接設備對待焊管件軸心自動快速定位和可靠固定；通過焊槍微調(diào)機構(gòu)8進行焊槍位置的調(diào)整，由位于旋轉(zhuǎn)支座6上的步進電機7.1驅(qū)動主動齒輪7.2，帶動從動齒輪7.3轉(zhuǎn)動，從動齒輪7.3帶動焊槍微調(diào)機構(gòu)8旋轉(zhuǎn)，焊槍夾持器9在焊槍微調(diào)機構(gòu)8的帶動下旋轉(zhuǎn)一周完成環(huán)縫焊接。為避免線圈在旋轉(zhuǎn)過程中發(fā)生纏繞，焊槍旋轉(zhuǎn)一周后，步進電機7.1進行快速反轉(zhuǎn)，回到初始狀態(tài)。當焊接過程結(jié)束后，反方向旋轉(zhuǎn)緊定手輪3，則可以實現(xiàn)設備與管件的快速分離，實現(xiàn)下一條焊縫的焊接。此外，全過程空心軸2與管件相互貼合，不發(fā)生相對移動。另外可以根據(jù)不同管件的需求選取不同尺寸的圓錐脹體4和彈性三爪5，提高了產(chǎn)品的柔性，同時也提高了焊接設備的整體使用壽命。

具體地，所述旋轉(zhuǎn)裝置3也可以采用氣動或者電動的方式來控制芯軸1的運動。

如圖3所示，本發(fā)明還包括控制單元，所述控制單元采用基于微處理器的控制系統(tǒng)，根據(jù)待焊管件的規(guī)格自動選取預置參數(shù)，實現(xiàn)參數(shù)的存儲記憶，增強系統(tǒng)的靈活性，便于后期功能的擴展?？刂茊卧獮楹诵牡目刂葡到y(tǒng)的的各個模塊如下：“焊縫長度設定”用于設定焊接電機轉(zhuǎn)動角度，以實現(xiàn)對環(huán)縫的整體或局部進行焊接；“焊接速度設定”用于設定焊接速度；“電壓電流設定”用于在線修改焊接規(guī)范參數(shù)；“焊縫信號識別”用于判定是否引弧成功，引弧成功之后開始焊接電機轉(zhuǎn)動；“焊接啟動”用于啟動整個焊接過程；“焊機”環(huán)節(jié)和焊機相連，在線啟動焊機和修改焊接規(guī)范參數(shù)；“焊接電機”用于控制焊接電機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動角度。為保證焊接過程穩(wěn)定，控制系統(tǒng)采用全數(shù)字化控制方式。啟動焊接時，首先引燃電弧；電弧引燃后，焊接信號識別給出電弧信號，控制電機轉(zhuǎn)動；在電弧引燃的條件下，按啟動開關(guān)時，電弧熄滅，同時電機停止。

本文中應用了具體個例對發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離發(fā)明的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。