[發明專利]一種用于助推殼段的可翻轉縱縫焊接設備

有效

• 申請號: 202010030759.X
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111185684B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 田家興;陳樹君;許少陽
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B23K28/02
• 分類號: B23K28/02;B23K9/167;B23K10/02;B23K37/047;B23K37/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種用于助推殼段的可翻轉縱縫焊接設備，其特征在于：控制操作平臺（1）、焊接操作平臺（2）、上料架車（3）為一體化結構，焊接操作平臺（2）通過地腳螺栓固定于地面；焊接操作平臺（2）比控制操作平臺（1）高，焊接操作平臺（2）上安裝有可翻轉的弧形蓋板，弧形蓋板與焊接操作平臺（2）通過鉸接連接；上料架車（3）實現工件卡緊前對齊進行輔助支撐和調整；上料架車（3）的車體上布置五組呈半圓形分布的尼龍托輥；芯軸組件（4）安裝在琴鍵卡具（5）下方，芯軸組件（4）的底部通過電動滑板與卡具翻轉臺（6）相連接；芯軸組件（4）的本體三面上安裝銅制墊板；

琴鍵卡具（5）兩側安裝有三組焊縫輔助對中裝置，琴鍵卡具（5）底部通過螺栓與卡具翻轉臺（6）相連接；琴鍵卡具（5）和芯軸組件（4）都裝配在卡具翻轉臺（6）上；卡具翻轉臺（6）安裝在固定底座（7）上；固定底座（7）的底部通過地腳螺栓固定在地面上，與控制操作平臺（1）和焊接操作平臺（2）形成一個整體；

在VPPA穿孔焊接時，與芯軸組件（4）的銅制墊板正對的一側安裝有視覺跟蹤系統（8），通過程序控制能夠伴隨焊槍移動且以相同速度行走，用于等離子穿孔焊接的背部成型檢測；

在琴鍵卡具（5）末端安裝一個輔助焊縫對中裝置，用于拼接焊縫時輔助對中；同時在琴鍵卡具兩側安裝三組手動焊縫輔助對中夾具（16）；焊縫輔助對中裝置包括激光發射器（9）和輔助對中夾具（16）；激光發射器（9）通過一個伸出桿固定在芯軸組件（4）頂端；輔助對中夾具（16）是通過T型螺栓緊固在琴鍵卡具（5）兩側的T型槽中，這樣方便調節輔助對中夾具（16）的分布和布局，輔助對中夾具（16）頭上裝有定位板，用于輔助工件裝夾時焊縫對中；

芯軸氣動鎖緊裝置（10），采用氣動抬起螺旋式壓緊機構，一端與琴鍵卡具（5）的側面鉸接，另一端為V字塊螺旋壓緊；

焊接行走組件（11）底部通過螺栓安裝在琴鍵卡具（5）的上方一側；焊接行走組件（11）的橫梁滑板上安裝有焊接專機（14）、焊絲盤（15）、專機控制盒（17）；滑板行走驅動由伺服電機驅動精密行星減速機，通過滾珠絲杠傳動，帶動裝有焊槍的焊接專機及其控制器運動，直線導軌作為支撐和導向；

焊接工件放置在筒體支撐組件（18）上，筒體支撐組件（18）兩端有長度可調的伸縮桿；筒體支撐組件（18）由運料小車進行運輸；

筒體支撐組件（18）兩側有吊裝點，能夠與工件整體吊裝搬運；

控制操作平臺（1）的材質為Q235的碳素結構，并由鋼板、支撐柱、平臺護欄和直梯組成，控制操作平臺（1）通過墊腳螺栓和膨脹螺栓固定在地面上，用于放置電氣控制系統、焊接控制系統、Miller焊接電源和等離子焊接電源配套設施；焊接操作平臺（2）的結構為U型結構，分布在焊接系統周圍；

焊接操作平臺（2）材質為Q235的碳素結構鋼板，焊接操作平臺（2）由弧形蓋板、支撐架、平臺護欄、直梯、斜梯組成；

上料架車（3）進入琴鍵卡具（5）的正下方時，上料架車（3）兩側導向滾輪與固定底座（7）的導向架實現工件與琴鍵卡具（5）的對中；

芯軸組件（4）的三面銅制墊板與琴鍵卡具（5）的配套使用通過手動更換完成；銅制墊板轉換需在琴鍵卡具（5）處于水平狀態時進行。

2.根據權利要求1所述的一種用于助推殼段的可翻轉縱縫焊接設備，其特征在于：卡具翻轉臺（6）的翻轉動力由伺服電動缸（13）提供，卡具翻轉臺（6）的行程兩端安裝限位開關和緩沖墊板，在0—90°范圍任意角度停留并自鎖；伺服電動缸（13）外部設有防塵護罩（12）。

3.根據權利要求1所述的一種用于助推殼段的可翻轉縱縫焊接設備，其特征在于：固定底座（7）由Q235型材拼接而成。

4.根據權利要求1所述的一種用于助推殼段的可翻轉縱縫焊接設備，其特征在于：視覺跟蹤系統（8）由攝像頭、連接板、伺服電機及其減速器組成。