专利名称：大型管件自动变位焊接机的制作方法
技术领域：
本发明涉及大型管件焊接工艺装备领域，特别涉及一种用于大型弯头管件自动 内、外环焊缝的变位焊接机。
背景技术：
在弯头焊接技术领域中，焊接变位机的应用是十分普遍的，它是用来拖动待焊弯 头工件，使其待圆弧焊缝运动到理想焊接位置进行施焊作业的设备。焊件待焊焊缝的初始 位置，可能处于空间任一方位，通过旋转变位机，使任一方位的待焊焊缝，变为角焊、平焊或 平角焊施焊作业，使焊接方式简单，保证焊接质量。目前市场上，对于管件所应用的变位焊接机，均采用盘式旋转式结构。该种结构方 式的变位焊接机转盘直径十弯头管径的4倍以上，随着管件直径的增大，转盘直径和重量 也急剧增大。例如对于管径Φ 1422mm的弯头，圆盘直径达6m。同时，圆盘绕的回转中心 也是弯头的弯曲中心，随着弯头管径的增大，所需的回转力矩也急剧增大，对驱动和传动机 构要求很高，设备庞大。
发明内容本发明的目的是为了克服现有笨重设备的不足而提供的一种方便装卡调整弯头， 驱动力矩很小、尺寸种量较小的管件环焊缝焊接变位机。为了达到上述目的，本发明的技术方案是一种“扇-笼”结构的变位托架绕弯头 重心回转，实现弯头回转；绕重心回转时，弯头处于平衡状态，回转驱动力矩小，运转平稳。为了匹配弯头绕重心回转时弯头焊缝预设焊点的运动，保证船形埋弧焊接的视 线，设计了基于平行四边形原理的连杆联动式焊头控制机构平行四边形机构为双摇杆机构，主动摇杆与回转托架固连，以期绕弯头重心回转， 焊头借助于焊接臂安装在连杆上，当回转托架绕重心回转时，由平行四边形远离知，焊枪的 运动轨迹为圆弧，即焊枪相对于弯头沿圆弧焊缝勻速运动，且焊接速度(切向速度)表达 式为V τ = ω · k · D其中ντ—焊接速度，单位mm/sω-回转托架的回转角速度，弧度/sD—弯头管径，mmk—系数，对于弯曲半径为1.5D的弯头，k取1或2。本实用新型与现有技术相比，具有以下优点由于变位托架绕弯头的重心回转，所 需的回转力矩和驱动功率大大减小，减小了对原动机和传动机构的要求。基于平行四边形 原理的连杆联动式焊头控制机构能很好的匹配焊缝的运动，使焊枪跟随预设焊点的运动， 同时平行四边形机构结构简单，造价低。本实用新型仅限于焊接管件内弧的外侧和外弧的内侧，因此也称其为下弦弧焊接
3自动变位机。其配合上弦弧焊接自动变位机使用，可完成整个管件内弧和外弧内、外两侧的 自动焊接。上弦弧焊接自动变位机的思路同下弦弧焊接自动变位机。
附图1为本发明变位焊接机回转托架回转中心的主视图；附图2为本发明基于平行四边形原理的连杆联动式变位焊接机原理图；其中1、回转托架和弯头(主动摇杆0 01)；2、连杆 01A;3、焊接臂；4、焊头
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施方式作详细的介绍附图2为基于平行四边形原理的连杆联动式变位焊接机原理图，包括回转架(主 动摇杆001) 5、连杆(OlA) 6、焊接臂7、焊头8;本实施例的变位机工作原理(图2)如下在进行焊接前，根据待焊管件直径的大小，将弯头装夹在“扇-笼”结构的回转托 架1上，构重心回转，实现焊缝的变位；同时，固连在回转架上的主动摇杆001带动连杆6运 动，是焊头8跟随预设焊点的变位运动，使焊枪和预设焊点始终处于船形焊接状态，进而完 成船形埋弧焊接。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人 士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明 精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求大型管件自动变位焊接机，包括回转支撑、“扇 笼”式旋转变位工件托架、基于平行四边形原理的连杆联动式焊头调整机构，其特征在于回转支撑安装在地面上，“扇 笼”式旋转变位工件托架安装在回转支撑上，它通过齿轮传动与驱动机构相连，在驱动机构的驱动下完成回转运动；焊头调整机构包括前后、左右和上下调整机构，进行“XYZ”三向调整。
2.根据权利要求1所述的大型管件自动变位焊接机，其特征在于弯头装夹在 “扇_笼”结构的旋转变位托架上，它们一起绕弯头的重心回转，完成焊缝的变位，回转驱动 力小，运转平稳。
3.根据权利要求1所述的大型管件自动变位焊接机，其特征在于平行四边形机构为 双摇杆机构，主动摇杆与回转托架固连，绕弯头重心回转，焊头借助于焊接臂安装在连杆 上，当回转托架绕重心回转时，焊枪相对于回转托架绕弯头弯曲中心01的运动轨迹为圆 弧，焊枪相对于弯头沿圆弧焊缝勻速运动，焊接速度，即切向速度正比于弯头直径D。
专利摘要本实用新型提供一种绕弯头重心回转的伺服驱动式大型管件自动变位焊接机，包括回转支撑、可旋转的“扇-笼”式变位工件托架、驱动机构和焊头调整机构。回转支撑支撑旋转工件托架，“扇-笼”式变位工件托架带着工件(弯头)绕结构重心回转，实现焊接变位，驱动机构采用变频电机提供驱动力，并至少包括一组齿轮副。焊头调整机构可“XYZ”三向调整焊头位置，竖直平面内“XY”方向平动调整由基于平行四边形原理的连杆联动式焊头调整机构完成。由于“扇-笼”式变位工件托架绕结构重心回转，所需回转力矩和驱动功率大大减小；伺服驱动式和连杆联动式焊头调整机构，结构简单，焊头对焊缝运动的跟随性好，始终保持焊枪和当前焊点处于船形焊接状态，特别适用于大型管件的自动埋弧焊接。
文档编号B23K9/18GK201664811SQ20082013257
公开日2010年12月8日 申请日期2008年8月14日 优先权日2008年8月14日
发明者刘红旗, 南光熙, 杨超, 王宝超 申请人:中机生产力促进中心