一種可穿過機頭裝配的焊接裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可穿過機頭裝配的焊接裝置，包括：底座機架、前置底架、側面立架、上位機、轉動電機、減速器、支撐架子、齒輪轉動副、轉接盤、三爪卡盤、機頭、Z向行走機構、焊機。本實用新型可以實現管類結構或者筒類結構環縫的自動化焊接，特別是對于極長管類或者筒類結構焊接時，可以有效解決極長工件焊接，焊縫距離端頭距離較遠時，采用一般的裝恰方式難以解決的工件圓跳動、抖動等問題，達到使用簡單、質量穩定的效果，滿足批量化生產需要。
【專利說明】—種可穿過機頭裝配的焊接裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于焊接工藝設備領域，特別涉及一種可穿過機頭裝配的焊接裝置。【背景技術】
[0002]在航空、航天領域，存在大量的極長管類或者筒類結構單元，這些單元大部分都要通過焊接工藝形成產品。目前的焊接手段主要為手工焊接，隨著航天產品產能不斷提升，手工焊接效率低下，焊接質量受人為因素影響較大的不足越來越明顯，已經不能夠適用于高產能、高質量產品的焊接需要。
[0003]采用自動化焊接替代傳統的工藝方式是焊接行業發展的趨勢，但同時帶來了設備針對性強、工藝要求嚴格的不足，航空、航天產品結構復雜，尺寸多樣化，采用自動化焊接往往需要采取多種專機，成本較大，并且每套專機的使用方式不同，針對每套系統需要展開不同的培訓，限制了其通用性。
[0004]如航天產品中的管類或者筒類組件，采用自動化焊接，往往是一段固定于旋轉電機上，工件隨著電機旋轉實現變位。如遇工件長度尺寸極長，焊縫位置離端頭距離較遠時，往往工件底部采用加以輔助支撐托架來固定的方法。這種做法可以防止工件下垂，但對于由于裝配精度較差帶來的轉動圓跳動、焊縫抖動等問題則無法解決。為了滿足一定的圓跳動要求，避免焊接時焊縫抖動，使用這種設備來操作，裝夾工件時，需要較長時間來對工件端頭及輔助支撐托架進行調整，效率十分低下。另外由于在使用過程中，工裝斷續加熱冷卻，精度下降，質量穩定性不高，難以滿足大批量管類或者筒類組件的焊接任務。
實用新型內容
[0005]本實用新型解決的問題是現有的焊接裝置在工件長度尺寸極長，焊縫位置離端頭距離較遠時，轉動圓跳動、焊縫抖動等問題無法解決。為解決所述問題，本發明提供一種可穿過機頭裝配的焊接裝置。
[0006]本發明提供的可穿過機頭裝配的焊接裝置包括:底座機架、前置底架、側面立架、上位機、轉動電機、減速器、支撐架子、齒輪轉動副、轉接盤、三爪卡盤、機頭、Z向行走機構、焊機；所述轉動電機位于所述底座機架上部，由所述上位機輸出變量帶動所述轉動電機，實現轉動速度調節；所述轉動電機連接減速器，所述減速器外接所述齒輪轉動副，主、從動輪齒輪耦合連接，從動輪內部螺接中空滾動的軸承，所述軸承內圈與支撐架子通過螺栓相連接，支撐架子位于底座機架上部，與底座機架通過螺栓連接，支撐架子上半部分為內孔圓，軸承外圈與轉動盤以螺栓連接，帶動轉動盤轉動，轉動盤與三爪卡盤通過螺栓進行連接，轉動盤中心為一孔洞；三爪卡盤外接橡膠木；上位機給予焊機程序控制信號；
[0007]側面立架位于前置底架上部側面，側面立架頂部旁側接有行走槽，行走槽上部開有長方體凹槽，Z向行走機構放置于所述凹槽內；z向行走機構主要由軸承板、絲杠、手輪、滑板組成，軸承板固定側面立架頂部凹槽內部兩端，絲杠穿過軸承板與手輪連接，通過兩端手輪轉動沿著Z向行進，機頭通過機頭上的底板與Z向行走機構上的滑板相連。[0008]進一步，從動輪內部滾動軸承內圈、支撐架子上半部分內孔圓、轉動盤中心孔洞為同軸設計，孔徑大小根據所焊接管路外徑尺寸定，比所焊工件外徑大2mnT4mm，外接橡膠木通過螺紋與卡爪連接。橡膠木內徑與所裝恰管路外徑向匹配。橡膠木厚度選為20mnT700mm。
[0009]進一步，側面立架頂部開有長方體凹槽與Z向行走機構滑板為間隙配合，凹槽兩端為開放式結構，軸承板與凹槽兩端通過焊接方式連為整體；Z向行走機構絲杠長度為Im?4mο
[0010]進一步，底座機架、前置底架、側面立架分別由矩形管組焊組成，底座機架高度為
0.1nT0.5m，支撐架子高度為0.2?lm，前置底架與側面立架為螺接連接方式，側面立架高度可根據工件尺寸定義，Z向行走機構中滑板頂部開有定位孔；機頭與滑板以定位孔定位，通過螺釘連接。
[0011]本實用新型的優點包括:
[0012]可通過調整從動輪內部軸承內圈、支撐架子上半部分內孔圓的規格，以適合不同直徑，不同長度，不同材料的管結構或者筒類結構的環縫焊接；用以實現不同長度、不同管徑、不同厚度管路環縫柔性自動化焊接，并且可以實現轉動面與焊接面較短距離的裝配。
[0013]可實現管類結構或者筒類結構環縫的自動化焊接，特別是對于極長管類或者筒類結構焊接時，可以有效解決極長工件焊接，焊縫距離端頭距離較遠時，采用一般的裝恰方式難以解決的工件圓跳動、抖動等問題，達到使用簡單、質量穩定的效果，滿足批量化生產需要。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型提供的一種可穿過機頭裝配的焊接裝置的結構示意圖；
[0015]圖2是本實用新型Z向行走機構結構示意圖。
[0016]其中:I為底座機架、2為轉動電機、3為減速器、4為齒輪轉動副、5為轉動盤、6為三爪卡盤、7為前置底架、8為行走槽、9為機頭、10為Z向行走機構、11為支撐架子、12為上位機、13為橡膠木、15為中空滾動軸承、16為側面立架、17為焊機、18為軸承板、19為絲杠、20為手輪、21為滑板。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本實用新型的作詳細說明。
[0018]本實用新型優選實施例提供的可穿過機頭裝配的焊接裝置，可實現管類結構或者筒類結構環縫的自動化焊接，特別是對于極長管類或者筒類結構焊接時，可以有效解決極長工件焊接，焊縫距離端頭距離較遠時，采用一般的裝恰方式難以解決的工件圓跳動、抖動等問題，結合少數輔助托架，即可滿足常規長度管路或者筒類零件的組焊，又可滿足極長類管類或者筒類零件的組焊，達到使用簡單、質量穩定的效果，滿足批量化生產需要。
[0019]結合參考圖1和圖2,本實施例中提供了一種用于長度為5m的Imm厚的Φ52的直管類環縫對接焊縫的制作的焊接設備，本實施例之一種端頭可深入裝配的環縫對接結構焊接裝置包括:底座機架1、轉動電機2、減速器3、齒輪轉動副4、轉動盤5、三爪卡盤6、前置底架7、行走槽8、機頭9、Z向行走機構10、支撐架子11、上位機12、橡膠木13、中空滾動軸承
15、側面立架16、焊機17、軸承板18、絲杠19、手輪20、滑板21，其中:[0020]底座機架I高度為0.3m，底座機架1、前置底架7、側面立架16分別由50mmX50mm矩形管組焊組成，前置底架7位于底座機架I前面，轉動電機2位于底座機架I上部中心處，由上位機12輸出變量帶動轉動電機2，轉動電機2連接減速器3，減速器3外接一齒輪轉動副4，通過上位機11輸出頻率控制轉速，最終齒輪副轉動速度為0.5r/mirT20r/min，支撐架子11上半部分內孔圓內徑為52_，軸承外圈與轉動盤以螺栓連接，軸承內圈直徑為為52mm,帶動轉動盤轉動,轉動盤與三爪卡盤6通過螺栓進行連接,轉動盤中心為一孔洞。卡爪外接橡膠木13。橡膠木13厚度選為150mm。焊槍位于機頭上，焊機程序時序控制由上位機給予型號控制。
[0021]轉動盤5及三爪卡盤6從前板孔洞伸出。側面立架16位于前置底架7上部側面，高度為1.5m，頂部旁側有行走槽8，行走槽8上部開有長方體凹槽，尺寸為60mmX60mmX 1500mm,其中為Z向行走機構10。軸承板18尺寸為60mmX 60mm,通過底部螺釘固定側面立架16頂部凹槽內部兩端，絲杠19穿過軸承板18與手輪20連接，采用雙滑板21，面尺寸為50mmX 50mm，間距為400mm，上部開有M8的螺紋孔，機頭9通過機頭上的底板與Z向行走機構上的滑板21相連。
[0022]保護蓋體覆在以上設備之上，所述由頂板、側板、前板、后板、裝配筒組成，裝配筒位于后板上，與后板上同直徑的孔洞相連接，待焊接環縫工件可從其中通過。前板上開有孔洞，三爪卡盤從中伸出，卡爪外接橡膠木。
[0023]側面立架16位于前置底架7上部側面，側面立架16頂部旁側接有行走槽，行走槽上部開有長方體凹槽，Z向行走機構10放置于所述凹槽內。Z向行走機構10主要由軸承板18、絲杠19、手輪20、滑板21組成，軸承板18固定側面立架16頂部凹槽內部兩端，絲杠19穿過軸承板18與手輪20連接，通過兩端手輪20轉動沿著Z向行進，機頭通過機頭上的底板與Z向行走機構10上的滑板相連。滑板上部分有定位孔，有利于擴展。
[0024]三爪卡盤外接橡膠木，通過螺紋與卡爪連接。橡膠木內徑與所裝配管路外徑向匹配。
[0025]側面立架16頂部開有長方體凹槽與Z向行走機構10滑板為間隙配合，凹槽兩端為開放式結構，軸承板18與凹槽兩端通過焊接方式連為整體。
[0026]需要說明的是，本文只是對本實用新型所提供的技術方案進行了示意性地解釋與說明，對本實用新型的任何修改和替換都屬于本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種可穿過機頭裝配的焊接裝置，其特征在于，包括:底座機架、前置底架、側面立架、上位機、轉動電機、減速器、支撐架子、齒輪轉動副、轉接盤、三爪卡盤、機頭、Z向行走機構、焊機；所述轉動電機位于所述底座機架上部，由所述上位機輸出變量帶動所述轉動電機，實現轉動速度調節；所述轉動電機連接減速器，所述減速器外接所述齒輪轉動副，從動輪內部螺接中空滾動的軸承，所述軸承內圈與支撐架子通過螺栓相連接，支撐架子位于底座機架上部，與底座機架通過螺栓連接，支撐架子上半部分為內孔圓，軸承外圈與轉動盤以螺栓連接，帶動轉動盤轉動，轉動盤與三爪卡盤通過螺栓進行連接，轉動盤中心為一孔洞；三爪卡盤外接橡膠木；上位機給予焊機程序控制信號； 側面立架位于前置底架上部側面，側面立架頂部旁側接有行走槽，行走槽上部開有長方體凹槽，Z向行走機構放置于所述凹槽內；z向行走機構主要由軸承板、絲杠、手輪、滑板組成，軸承板固定側面立架頂部凹槽內部兩端，絲杠穿過軸承板與手輪連接，通過兩端手輪轉動沿著Z向行進，機頭通過機頭上的底板與Z向行走機構上的滑板相連。
2.根據權利要求1所述的一種可穿過機頭裝配的焊接裝置，其特征在于:從動輪內部滾動軸承內圈、支撐架子上半部分內孔圓、轉動盤中心孔洞為同軸設計，孔徑大小根據所焊接管路外徑尺寸定，比所焊工件外徑大2mnT4mm，外接橡膠木通過螺紋與卡爪連接；橡膠木內徑與所裝恰管路外徑向匹配；橡膠木厚度選為20mnT700mm。
3.根據權利要求1所述的一種可穿過機頭裝配的焊接裝置，其特征在于:側面立架頂部開有長方體凹槽與Z向行走機構滑板為間隙配合，凹槽兩端為開放式結構，軸承板與凹槽兩端通過焊接方式連為整體；Z向行走機構絲杠長度為lnT4m。
4.根據權利要求1所述的一種可穿過機頭裝配的焊接裝置，其特征在于:底座機架、前置底架、側面立架分別由矩形管組焊組成，底座機架高度為0.1nT0.5m，支撐架子高度為.0.2?lm，前置底架與側面立架為螺接連接方式，側面立架高度可根據工件尺寸定義，Z向行走機構中滑板頂部開有定位孔；機頭與滑板以定位孔定位，通過螺釘連接。
【文檔編號】B23K37/053GK203579054SQ201320653333
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月23日 優先權日:2013年10月23日
【發明者】張大偉, 沈彩霞, 張國軍, 鐘益平, 顧國榮, 彭斯璐, 朱迅強, 羅志強 申請人:上海航天精密機械研究所