[發明專利]輕便型開孔接管及馬鞍形焊縫焊接一體機

無效

• 申請號: 201010186586.7
• 申請日: 2010-05-21
• 公開（公告）號: CN102248332A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 薛龍;曹俊芳;梁亞軍
• 申請（專利權）人: 北京石油化工學院
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;B23K37/02;B23K37/04
• 代理公司: 小松專利事務所 11132
• 代理人: 陳祚齡

技術領域

本發明涉及一種馬鞍型開孔和焊接設備，尤其是可以一機多用的馬鞍型開孔和焊接一體機。

背景技術

目前對鍋爐、壓力容器、鋼管等工件切割馬鞍形坡口的直徑較大圓管(俗稱主管)和直徑較小圓管(俗稱支管)，并進行壓力容器和鋼管的對接焊一般采用專門的馬鞍形坡口自動切割機或馬鞍形坡口自動焊接機分別完成，此類設備一般體積龐大，結構復雜，造價不菲。除了這類獨立的專用設備，還出現了能夠同時完成小主管切割和馬鞍形坡口焊接的多用機，但此類設備一般采用機械機構的設計和參數配合來完成近似馬鞍形軌跡的形成，精度不高，并且參數較為復雜，因待焊件直徑發生變化需要調整設備參數時，往往工序復雜，柔性較差。

為此，設計一種輕便型的完成開孔接管和馬鞍形焊縫焊接的一體機是非常必要的。

發明內容

根據背景技術所述，本發明的目的在于避免上述不足，提供一種利用各組伺服機構組成的，由主軸帶動焊接機頭旋轉，利用焊接機頭的各種伺服調整裝置進行精確定位，增加設備柔性，并利用漲緊裝置將支管有效固定在主管上，僅通過更換焊接(切割)機頭末端的執行機構即割矩或焊槍，即可進行氣割、等離子切割和焊接的輕便型開孔接管及馬鞍形焊縫焊接一體機。

為了實現上述目的，本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種輕便型開孔接管及馬鞍形焊縫焊接一體機，主要由吊架(1)、主軸(2)、旋轉盤(3)、焊接機頭(4)和漲管機構(5)組成，其中：由型材件(111)和磁座(112)構成吊架主體(11)，在其上設置絲杠(14)和連接板(12)相連接的光杠(13)和主軸(2)，吊架(1)和主軸(2)通過絲杠(14)進行連接，絲杠(14)經過吊架主體(11)與操縱手柄(15)相連接；旋轉盤(3)由與主軸(2)固聯的大齒輪(32)和與外層圓盤(34)固聯，并端部置有小齒輪(33)的旋轉電機(31)組成，大齒輪(32)與小齒輪(33)嚙合，外層圓盤(34)與主軸(2)之間設置軸承(36)，外層圓盤(34)底部固聯底盤(35)；焊接機頭(4)通過外層圓盤(34)上的連接孔(411)固聯在外層圓盤(34)上，焊接機頭(4)的整體由焊槍徑向移動調節機構(41)，焊槍高低調節機構(42)、焊槍姿態調節電機(43)、焊槍擺動機構(44)和焊槍夾持機構(45)組成，由徑向移動調節軌道(412)，徑向移動調節伺服電機(414)以及徑向移動導向條(413)構成徑向移動調節機構(41)，在徑向移動調節軌道(412)的一側設置有旋轉手柄(415)，實現整個焊接機頭(4)的徑向粗定位，通過徑向移動調節伺服電機(414)實現焊接機頭(4)的徑向精確定位，徑向移動導向條(413)的一端設置有高低調節軌道(423)的焊槍高低調節機構(42)，并在其上部安裝有高低調節伺服電機(421)，在其側設置有高低調節導向條(422)，在高低調節導向條(422)的下部的下端設置有焊槍姿態調節電機(43)，焊槍擺動機構(44)和焊槍夾持機構(45)，而焊槍擺動機構(44)安裝在焊槍姿態調節電機(43)和焊槍夾持機構(45)之間，在焊接工藝過程中焊接夾持機構(45)夾持有焊槍(46)；漲管機構(5)由高低調節機構(51)，漲管絲杠(52)，支撐桿A(53)，支撐桿B(54)，下端支撐塊(55)，上端定位支撐塊(56)以及連接螺母(57)構成。

所述的主軸(2)的上端安裝有高低調節機構(51)，在其下端連接有漲管絲杠(52)，并在主軸(2)和漲管絲杠(52)上設置上連接體(521)和下連接體(522)，支撐桿A(53)的上端與上連接體(521)鉸接，下端與下端支撐塊(55)鉸接，支撐桿B(54)的上端與上端定位支撐塊(56)鉸接，下端與下連接體(522)鉸接，支撐桿A(53)和支撐桿B(54)二者在桿的中部位置通過連接螺母(57)鉸接，上端定位支撐塊(56)的兩個內側面(561)分別與接管(58)的頂端以及接管(58)的內壁接觸，下端支撐塊(55)的內側面(551)與接管(58)的內壁接觸，通過高低調節機構(51)的高低調節手柄(511)的旋轉可實現絲杠(52)的上下移動。

由于采用了上述技術方案，本發明具有如下優點和效果：

1、本發明實現了一機多用，既可以進行馬鞍形坡口主管和支管的切割，又可以在更換執行機構后進行兩者間的高質量焊接。

2、本發明由于采用了多伺服機構的結構形式，增加了系統柔性，使得各個伺服機構通過控制系統的參數設置和調節，準確進行多維運動的矢量疊加，保證了焊槍沿接管與筒體的馬鞍形坡口的主管和支管的高質量切割以及兩者之間馬鞍形相貫線焊縫的高質量焊接。