能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質(zhì)量的焊接裝置制造方法
【專利摘要】一種能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質(zhì)量的焊接裝置，其特征是它主要由焊接裝置和矯正裝置組成，所述的焊接裝置包括底座（1）、立柱（2）、橫梁（3）、主軸箱（4）、圓筒工作臺（5）、機械手（6）、電機（7）和攪拌頭（8），所述底座（1）的兩側(cè)各設(shè)有一個立柱（2），橫梁（3）的兩端分別安裝在兩根立柱（2）上并能沿立柱（2）上；主軸箱（4）安裝在橫梁（3）上，攪拌頭（8）與主軸箱（4）的輸出軸相連，主軸箱（4）上安裝有與液化氣工作站（13）相連的焊接預熱噴嘴，待焊接的兩件工件分別由對應的機械手（6）夾持；所述的矯正裝置主要由矯正主軸箱（19）、矯正錘頭（20）、矯正圓筒工作臺（21）和矯正電機（22）組成。本發(fā)明可實現(xiàn)圓周焊縫的同軸性，確保焊縫的焊接質(zhì)量，且能提高圓周焊縫焊接效率。
【專利說明】能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質(zhì)量的焊接裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焊接裝置，尤其是一種焊接不同直徑的圓周焊縫，其焊接可實現(xiàn)圓周焊縫的同軸性，確保焊縫的焊接質(zhì)量，且能提高圓周焊縫焊接效率的摩擦焊接裝置，具體地說是一種能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質(zhì)量的焊接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的焊接方法焊接圓筒體結(jié)構(gòu)焊接較為方便，但焊接質(zhì)量卻得不到保證。目前機械市場上關(guān)于圓筒體的焊接件又很多，如鍋爐體、火箭筒、導彈筒等工件，要想獲得高質(zhì)量的圓筒焊接件，就必須采用先進焊接方法，即目前大家公認的攪拌摩擦焊接方法，但攪拌摩擦焊接目前進行圓筒焊接的設(shè)備較少，雖市場有一兩臺焊接圓筒的攪拌摩擦焊接設(shè)備，但是其焊接設(shè)備笨重，焊接直徑有限，且焊接的圓周焊縫同軸性較差，往往需要后續(xù)人工矯正才能保證筒體的圓周性?；谏鲜鲈?，設(shè)計出一種即可快速焊接圓周焊縫，且圓周焊縫直徑大小還可改變，又可實現(xiàn)焊縫圓周性的快速矯正，能實現(xiàn)高效焊接、高效矯正的精確攪拌摩擦焊接圓周焊縫的焊接裝置是當務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的圓周焊接質(zhì)量不高，效率低的問題，設(shè)計一種既能保證圓周焊縫焊接的效率又提高了圓周焊縫焊接質(zhì)量的能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質(zhì)量的焊接裝置。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質(zhì)量的焊接裝置，其特征是它主要由焊接裝置和矯正裝置組成，所述的焊接裝置包括底座1、立柱2、橫梁3、主軸箱4、圓筒工作臺5、機械手6、電機7和攪拌頭8，所述底座I的兩側(cè)各設(shè)有一個立柱2，橫梁3的兩端分別安裝在兩根立柱2上并能沿立柱2上的導軌上下移動；主軸箱4安裝在橫梁3上并能沿橫梁3上的導軌作水平移動，攪拌頭8與主軸箱4的輸出軸相連并在輸出軸的帶動下進行摩擦焊，主軸箱4上安裝有焊接時點火對焊接工件前端進行預熱以便提高焊縫質(zhì)量的焊接預熱噴嘴，噴嘴通過軟管14與液化氣工作站13相連；待焊接的兩件工件分別由對應的機械手6夾持，機械手6安裝在對應的立柱2上并由電機7驅(qū)動；所述的矯正裝置主要由矯正主軸箱19、矯正錘頭20、矯正圓筒工作臺21和矯正電機22組成，焊接后的圓筒工件安裝在矯正圓筒工作臺21上并由矯正電機22驅(qū)動，矯正主軸箱19安裝在矯正圓筒工作臺21上部，矯正錘頭20由矯正主軸箱19驅(qū)動對焊接部位進行錘擊矯正，在矯正主軸箱19上與矯正錘頭20相配的位置處安裝有矯正燃氣噴嘴以便在矯正錘頭工作過程中對點燃矯正燃氣噴嘴中的燃氣對焊縫進行加熱提高塑性，保證錘擊質(zhì)量，所述的矯正燃氣噴嘴通過氣管15與液化氣工作站13相連。
[0005]所述的底座I和立柱2為整體結(jié)構(gòu)件。
[0006]所述的橫梁3在立柱2上的位置通過傳感器12檢測反饋到控制器9中，控制器控制橫梁3在立柱2上的位置。
[0007]所述的主軸箱4在橫梁3上的位置通過傳感器11檢測反饋到控制器9中，控制器控制橫梁3在橫梁3上的位置。
[0008]所述的矯正主軸箱19上安裝有檢測控制矯正錘頭20擊打頻率的傳感器23。
[0009]所述的機械手6的前端機械爪主要由機械手長銷6-1、機械手短銷6-2和擋塊6_3組成；所述的圓筒工作臺5主要由圓筒工作臺側(cè)板5-1、小孔5-2和圓筒工作臺筒體5-3組成，小孔5-2的數(shù)量與機械手6的前端機械爪數(shù)量一致，并與焊接筒體直徑有關(guān)，直徑大時，小孔多，機械爪較多，直徑較小則反之，當圓筒工作臺5放置到位后，機械手長銷6-1插入小孔5-2中，然后通過液壓系統(tǒng)工作站16和油管17作用伸出機械手短銷6-2并通過旋轉(zhuǎn)擋塊6-3使其與機械短銷6-2垂直，最后收縮機械手短銷6-2至機械手長銷6-1中，擋塊6_3便牢牢貼緊圓筒工作臺側(cè)板5-1起固定圓筒工作臺5的作用；焊接時通過控制電機7轉(zhuǎn)速就可以實現(xiàn)圓筒工作臺5轉(zhuǎn)速，焊接工件套裝定位在圓筒工作臺5上并同步旋轉(zhuǎn)進而實現(xiàn)圓周焊接。
[0010]所述的矯正圓筒工作臺21其主要由筒體21-1、心軸21-2、聯(lián)軸器21_3、液壓立柱21-4 (其數(shù)量與焊接筒體長度有關(guān))組成，當焊接工件裝在矯正圓筒工作臺21上時，通過心軸21-2 —端與通過油管18與液壓系統(tǒng)工作站16連接并將液壓油加入到每個液壓立柱21-4上，確保每個液壓立柱21-4上升的高度一致，這樣可確保焊接圓筒的圓周性；另外心軸21-2 —端與聯(lián)軸器21-3連接，聯(lián)軸器21-3 —端與矯正電機22連接，通過控制矯正電機22轉(zhuǎn)速即可控制矯正圓筒工作臺21的轉(zhuǎn)速。
[0011]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明能實現(xiàn)高效焊接、高效矯正的精確攪拌摩擦焊接圓周焊縫的焊接，本發(fā)明主要針對圓周筒體焊接的，是一款應用性很強的焊接設(shè)備，因此，此設(shè)備具有廣泛的應用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的焊接裝置系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明的圓筒工作臺結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3本發(fā)明的機械手的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4是本發(fā)明的矯正圓筒工作臺的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1為底座、2為立柱、3為橫梁、4為主軸箱、5為圓筒工作臺、6為機械手、7為電機、8為攪拌頭、9為控制器、10為電腦、11為傳感器、12為傳感器、13為液化氣工作站、14為軟管、15為氣管、16為液壓系統(tǒng)工作站、17為油管、18為油管、19為矯正主軸箱、20為矯正錘頭、21為矯正圓筒工作臺、22為矯正電機，23為傳感器。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0018]如圖1-4所示。
[0019]一種能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質(zhì)量的焊接裝置，它包括焊接裝置和矯正裝置，圖1中左側(cè)為焊接裝置，右側(cè)為矯正裝置。所述的焊接裝置包括底座1、立柱2、橫梁
3、主軸箱4、圓筒工作臺5、機械手6、電機7和攪拌頭8，所述底座I的兩側(cè)各設(shè)有一個立柱2，橫梁3的兩端分別安裝在兩根立柱2上并能沿立柱2上的導軌上下移動；主軸箱4安裝在橫梁3上并能沿橫梁3上的導軌作水平移動，攪拌頭8與主軸箱4的輸出軸相連并在輸出軸的帶動下進行摩擦焊，主軸箱4上安裝有焊接時點火對焊接工件前端進行預熱以便提高焊縫質(zhì)量的焊接預熱噴嘴，噴嘴通過軟管14與液化氣工作站13相連；待焊接的兩件工件分別由對應的機械手6夾持，機械手6安裝在對應的立柱2上并由電機7驅(qū)動；所述的矯正裝置主要由矯正主軸箱19、矯正錘頭20、矯正圓筒工作臺21和矯正電機22組成，焊接后的圓筒工件安裝在矯正圓筒工作臺21上并由矯正電機22驅(qū)動，矯正主軸箱19安裝在矯正圓筒工作臺21上部，矯正錘頭20由矯正主軸箱19驅(qū)動對焊接部位進行錘擊矯正，在矯正主軸箱19上與矯正錘頭20相配的位置處安裝有矯正燃氣噴嘴以便在矯正錘頭工作過程中對點燃矯正燃氣噴嘴中的燃氣對焊縫進行加熱提高塑性，保證錘擊質(zhì)量，所述的矯正燃氣噴嘴通過氣管15與液化氣工作站13相連。如圖1所示。
[0020]詳述如下:
如圖1所示，底座I和立柱2被制造成整體件；橫梁3安放在立柱2上，并通過傳感器12控制其在立柱2上位置；主軸箱4下端裝有攪拌頭8其焊接作用，且主軸箱4安裝在橫梁3上，通過傳感器11確定其在橫梁3上的位置，主軸箱4上裝有軟管14，軟管14 一端連接液化氣工作站13，另一端則在焊接時點火對焊接工件前端進行預熱，以便提高焊縫質(zhì)量。立柱2兩側(cè)裝有機械手6，如圖3所示，且機械手6的轉(zhuǎn)動可通過電機7實現(xiàn)，機械手6的前端機械爪結(jié)構(gòu)主要由機械手長銷6-1、機械手短銷6-2和擋塊6-3組成；圓筒工作臺5組要是由圓筒工作臺側(cè)板5-1、小孔5-2 (小孔數(shù)量與機械手數(shù)量一致，其與焊接筒體直徑有關(guān)，直徑較大，小孔較多，機械爪較多，直徑較小則反之)圓筒工作臺筒體5-3組成，如圖2。當圓筒工作臺5放置到一定位置，通過兩邊機械手6伸出機械手長銷6-1進入小孔5-2中，然后通過液壓系統(tǒng)工作站16和油管17作用伸出機械手短銷6-2并通過旋轉(zhuǎn)擋塊6-3與機械短銷6-2垂直，最后收縮機械手短銷6-2至機械手長銷6-1中，擋塊6-3便牢牢貼緊圓筒工作臺側(cè)板5-1起固定圓筒工作臺5作用；焊接時通過控制電機7轉(zhuǎn)速就可以實現(xiàn)圓筒工作臺5轉(zhuǎn)速，并將焊接工件裝置在圓筒工作臺5上進而實現(xiàn)圓周焊接。
[0021]當焊接好的工件從圓筒式工作臺5上取下時，通過機械手或機器人將其裝入到矯正圓筒工作臺21上，如圖4所示，矯正圓筒工作臺21其主要由矯正圓筒工作臺筒體21-1、心軸21-2、聯(lián)軸器21-3、液壓立柱21-4 (其數(shù)量與焊接筒體長度有關(guān))組成，當焊接工件裝在矯正圓筒工作臺21上時，通過心軸21-2 —端與液壓系統(tǒng)工作站16和油管18連接，加入液壓油到每個液壓立柱21-4上，確保每個液壓立柱21-4上升的高度一致，這樣可確保焊接圓筒的圓周性；另外心軸21-2 —端與聯(lián)軸器21-3連接，聯(lián)軸器21-3 —端與電機22連接，通過控制電機22轉(zhuǎn)速即可控制矯正圓筒工作臺21的轉(zhuǎn)速，在制矯正圓筒工作臺21的轉(zhuǎn)動的同時，矯正主軸箱19上的矯正錘頭通過傳感器23控制錘擊頻率錘擊圓筒焊縫處，并在打擊同時利用軟管15所通的液化氣點燃加熱，確保矯正錘頭20打擊具有良好的塑性，以確保焊縫質(zhì)量。本發(fā)明的電機7、電機22、液壓系統(tǒng)工作站16、液化氣工作站13、傳感器11、傳感器12、機械手6、傳感器23通過控制器9控制，并通過電腦10顯示控制過程。通過更換圓筒工作臺5或更換其直徑大小就可實現(xiàn)對不同焊接直徑的圓筒進行圓周焊縫焊接。
[0022]本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質(zhì)量的焊接裝置，其特征是它主要由焊接裝置和矯正裝置組成，所述的焊接裝置包括底座(1)、立柱(2)、橫梁(3)、主軸箱(4)、圓筒工作臺(5)、機械手(6)、電機(7)和攪拌頭(8)，所述底座(1)的兩側(cè)各設(shè)有一個立柱(2)，橫梁(3)的兩端分別安裝在兩根立柱(2)上并能沿立柱(2)上的導軌上下移動；主軸箱(4)安裝在橫梁(3)上并能沿橫梁(3)上的導軌作水平移動，攪拌頭(8)與主軸箱(4)的輸出軸相連并在輸出軸的帶動下進行摩擦焊，主軸箱(4)上安裝有焊接時點火對焊接工件前端進行預熱以便提高焊縫質(zhì)量的焊接預熱噴嘴，噴嘴通過軟管(14)與液化氣工作站(13)相連；待焊接的兩件工件分別由對應的機械手(6)夾持，機械手(6)安裝在對應的立柱(2)上并由電機(7)驅(qū)動；所述的矯正裝置主要由矯正主軸箱(19)、矯正錘頭(20)、矯正圓筒工作臺(21)和矯正電機(22)組成，焊接后的圓筒工件安裝在矯正圓筒工作臺(21)上并由矯正電機(22 )驅(qū)動，矯正主軸箱(19 )安裝在矯正圓筒工作臺(21)上部，矯正錘頭(20 )由矯正主軸箱(19)驅(qū)動對焊接部位進行錘擊矯正，在矯正主軸箱(19)上與矯正錘頭(20)相配的位置處安裝有矯正燃氣噴嘴以便在矯正錘頭工作過程中對點燃矯正燃氣噴嘴中的燃氣對焊縫進行加熱提高塑性，保證錘擊質(zhì)量，所述的矯正燃氣噴嘴通過氣管(15)與液化氣工作站(13)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質(zhì)量的焊接裝置，其特征是所述的底座(1)和立柱(2)為整體結(jié)構(gòu)件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質(zhì)量的焊接裝置，其特征是所述的橫梁(3 )在立柱(2 )上的位置通過傳感器(12)檢測反饋到控制器(9 )中，控制器控制橫梁(3 )在立柱(2 )上的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質(zhì)量的焊接裝置，其特征是所述的主軸箱(4)在橫梁(3)上的位置通過傳感器(11)檢測反饋到控制器(9)中，控制器控制橫梁(3 )在橫梁(3 )上的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質(zhì)量的焊接裝置，其特征是所述的矯正主軸箱(19)上安裝有檢測控制矯正錘頭(20)擊打頻率的傳感器(23)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質(zhì)量的焊接裝置，其特征是所述的機械手(6)的前端機械爪主要由機械手長銷(6-1)、機械手短銷(6-2)和擋塊(6-3 )組成；所述的圓筒工作臺(5 )主要由圓筒工作臺側(cè)板(5-1)、小孔(5-2 )和圓筒工作臺筒體(5-3)組成，當圓筒工作臺(5)放置到位后，機械手長銷(6-1)插入小孔(5-2)中，然后通過液壓系統(tǒng)工作站(16)和油管(17)作用伸出機械手短銷(6-2)并通過旋轉(zhuǎn)擋塊(6-3)使其與機械短銷(6-2)垂直，最后收縮機械手短銷(6-2)至機械手長銷(6-1)中，擋塊(6-3)便牢牢貼緊圓筒工作臺側(cè)板(5-1)起固定圓筒工作臺(5)的作用；焊接時通過控制電機(7)轉(zhuǎn)速就可以實現(xiàn)圓筒工作臺(5 )轉(zhuǎn)速，焊接工件套裝定位在圓筒工作臺(5 )上并同步旋轉(zhuǎn)進而實現(xiàn)圓周焊接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能精確控制攪拌摩擦焊接圓周焊縫質(zhì)量的焊接裝置，其特征是所述的矯正圓筒工作臺(21)其主要由筒體(21-1)、心軸(21-2)、聯(lián)軸器(21-3)、液壓立柱(21-4)組成，當焊接工件裝在矯正圓筒工作臺(21)上時，通過心軸(21-2)—端與通過油管(18)與液壓系統(tǒng)工作站(16)連接并將液壓油加入到每個液壓立柱(21-4)上，確保每個液壓立柱(21-4)上升的高度一致，這樣可確保焊接圓筒的圓周性；另外心軸(21-2)—端與聯(lián)軸器(21-3)連接，聯(lián)軸器(2 1-3) —端與矯正電機(22)連接，通過控制矯正電機(22)轉(zhuǎn)速即可控制矯正圓筒工作臺(21)的轉(zhuǎn)速。
【文檔編號】B23K20/26GK103551728SQ201310540164
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】汪洪峰, 汪建利, 宋娓娓 申請人:黃山學院