[發明專利]一種車輛支撐橋管與端面法蘭焊機及其焊接方法

有效

• 申請號: 201711370499.5
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108032027B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 馬洪儒;王丙軍;吳貴軍;國秀麗;呂掌權
• 申請（專利權）人: 安陽工學院
• 主分類號: B23K37/04
• 分類號: B23K37/04;B23K37/053;B23K37/02
• 代理公司: 安陽市智浩專利代理事務所(普通合伙) 41116
• 代理人: 楊紅軍

1.一種車輛支撐橋管與端面法蘭焊機，包括焊接座（1）、伺服電機一（2）、伺服電機二（5）、三爪卡盤一（6）、三爪卡盤二（10）、升降機構、焊槍一（20）、焊槍二（21），其特征在于：所述的焊接座（1）上端固定支撐平板（17），支撐平板（17）的左側固定豎梁（3）的下端，支撐平板（17）的中間固定三爪卡盤二（10），導軌架（15）上端呈環形并與三爪卡盤二（10）同軸設置，導軌架（15）下端固定在支撐平板（17）上，導軌架（15）上端固定環形導軌（16），環形導軌上安裝兩個滑塊一（18），兩個滑塊一（18）沿環形導軌圓周方向均布，滑塊一（18）上表面固定齒圈（9），齒圈（9）、環形導軌（16）、三爪卡盤二（10）同軸設置，所述的齒圈（9）與齒輪（12）嚙合，齒輪（12）固定在伺服電機一（2）的輸出軸上，伺服電機一（2）的輸出軸沿豎直方向設置，伺服電機一（2）通過電機架（11）固定在支撐平板（17）上，所述的齒圈（9）上表面固定氣缸架一（13）、氣缸架二（14），氣缸架一（13）、氣缸架二（14）沿齒圈的圓周方向均布，氣缸架一（13）上端固定雙桿氣缸一（4），氣缸架二（14）上端固定雙桿氣缸二（8）；

所述的雙桿氣缸一（4）的活塞桿前端固定焊槍固定塊一（19），焊槍固定塊一（19）夾持焊槍一（20），所述的雙桿氣缸二（8）的活塞桿前端固定焊槍固定塊二（22），焊槍固定塊二（22）夾持焊槍二（21），所述的氣缸架一（13）、氣缸架二（14）上端均設置有朝向三爪卡盤二（10）傾斜的斜面，用于焊槍一（20）、焊槍二（21）的前端對準支撐橋管（100）與法蘭（200）的焊接位置；

所述的豎梁（3）固定升降機構，下壓板（31）呈倒置的L形，下壓板（31）的L形豎直邊的下端與升降機構固定連接，下壓板（31）的L形水平邊設置的四個光孔與四個螺柱（32）滑動連接，四個螺柱（32）上端安裝有鎖緊螺母（33），四個螺柱（32）下端固定在連接盤（35）上，四個螺柱的中部穿設彈簧（34），彈簧（34）位于下壓板（31）的L形水平邊與連接盤（35）之間，連接盤（35）下表面固定三爪卡盤一（6）固定連接，所述的三爪卡盤一（6）、三爪卡盤二（10）均為氣動三爪卡盤，三爪卡盤一（6）上的卡爪用于卡緊支撐橋管（100）的上端外圓柱面；

所述的三爪卡盤二（10）定位及固定法蘭（200）。

2.根據權利要求1所述的車輛支撐橋管與端面法蘭焊機，其特征在于：所述的升降機構包括電機架二（23）、聯軸器（24）、軸承軸承座一（25）、絲杠（26）、滑塊二（27）、絲杠螺母（28）、直線導軌一（29）、軸承軸承座二（30）、直線導軌二（36）、滑塊三（37），所述的豎梁（3）的右側表面后前兩側分別固定直線導軌一（29）、直線導軌二（36），直線導軌一（29）、直線導軌二（36）沿上下方向豎直設置，直線導軌一（29）、直線導軌二（36）分別安裝滑塊二（27）、滑塊三（37），滑塊二（27）、滑塊三（37）固定絲杠螺母（28），絲杠螺母（28）內孔旋合絲杠（26），絲杠（26）上下兩端分別安裝在軸承軸承座二（30）、軸承軸承座一（25）的內孔中，絲杠（26）下端穿過軸承軸承座一（25）與聯軸器（24）固定連接，聯軸器（24）另一端固定伺服電機二（5）的輸出軸，伺服電機二（5）固定在電機架二（23）上，電機架二（23）固定在豎梁（3）上，下壓板（31）的L形豎直邊的下端與絲杠螺母（28）固定連接。

3.根據權利要求2所述的車輛支撐橋管與端面法蘭焊機，其特征在于：所述的三爪卡盤二（10）定位及固定法蘭（200）的結構為：所述的三爪卡盤二（10）的卡爪上表面與法蘭（200）的外緣下表面貼合，用于法蘭（200）的軸向定位，三爪卡盤二（10）的卡爪卡緊法蘭（200）下端的外圓柱面，用于實現法蘭（200）的徑向定位和固定，支撐橋管（100）的下端內圓柱面與法蘭（200）的上端外圓柱面間隙配合，支撐橋管（100）下端面靠重力壓在法蘭（200）的水平臺階面上，焊槍一（20）、焊槍二（21）前端對準支撐橋管（100）與法蘭（200）的焊接位置。

4.根據權利要求3所述的車輛支撐橋管與端面法蘭焊機的焊接方法，其特征在于：包括如下步驟：

第一步：控制氣動的三爪卡盤一（6）的三個卡爪張開，控制伺服電機二（5）旋轉，帶動絲杠（26）旋轉，絲杠螺母（28）在滑塊二（27）和滑塊三（37）的支撐下實現向上移動，下壓板（31）通過螺柱（32）帶動連接盤（35）、三爪卡盤一（6）向上移動，與此同時控制氣動的三爪卡盤二（10）三個卡爪張開，如果三爪卡盤一（6）的三個卡爪已經張開、三爪卡盤一（6）已經上移到上端行程、三爪卡盤二（10）三個卡爪已經張開，則直接進入第二步；

第二步：將法蘭（200）的外緣下表面與三爪卡盤二（10）的三個卡爪上表面貼合，控制三爪卡盤二（10）的三個卡爪夾緊法蘭（200）下端的外圓柱面；

第三步：將支撐橋管（100）下端內孔同軸貼合在法蘭（200）的上端外圓柱面，定位安裝支撐橋管（100）的下端；

第四步：控制伺服電機二（5）反向旋轉，絲杠（26）帶動絲杠螺母（28）下移，下壓板（31）通過螺柱（32）帶動連接盤（35）、三爪卡盤一（6）下移，三爪卡盤一下移到預定位置；

第五步：控制三爪卡盤一的三個卡爪夾緊支撐橋管（100）的上端；

第六步：控制伺服電機二（5）繼續反向轉動，下壓板（31）繼續下移，壓縮彈簧（34），通過壓緊三爪卡盤一（6）壓緊支撐橋管（100），使支撐橋管（100）下端與法蘭（200）緊密貼合，提高焊接質量；

第七步：控制雙桿氣缸一（4）、雙桿氣缸二（8）的活塞桿同時前伸，使焊槍一（20）、焊槍二（21）的前端靠近支撐橋管（100）與法蘭（200）的焊接位置，開始焊接；

第八步：控制伺服電機一（2）轉動，帶動齒輪（12）轉動，齒圈（9）轉動，帶動焊槍一（20）、焊槍二（21）圓周轉動，支撐橋管（100）與法蘭（200）雙側同步焊接，伺服電機一（2）的輸出軸轉動半圈后，停止轉動；

第九步：焊槍一（20）、焊槍二（21）停止焊接，雙桿氣缸一（4）、雙桿氣缸二（8）的活塞桿同時縮回，三爪卡盤一（6）的卡爪張開，控制伺服電機二（5）旋轉，三爪卡盤一（6）上升，三爪卡盤二（10）的三個卡爪張開，取下焊接后的支撐橋管（100）和法蘭（200）。