专利名称：用于管-板圆周焊接的自动焊枪的制作方法
技术领域：
用于管-板圆周焊接的自动焊枪
技术领域：
本实用新型涉及气体火焰焊接，特别涉及圆周缝的气体保护焊，尤其涉及用于
管-板圆周焊接的自动焊枪。背景技术：
现有技术自动焊接设备包括一种用于管-板圆周焊接的自动焊枪，常用于锅炉行 业。现有技术管-板圆周焊接自动焊枪采用的是氩弧焊，焊接效率低，成型效果差，尤其是 焊接工件的厚度较厚时，焊接效率更低，成型效果更差。 在所述管_板焊接过程中，管与板之间圆周缝的焊接质量和效率还取决于如何将 自动焊枪与焊接件快速和准确的定位，而现有技术在这方面并不理想。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种用
于管_板圆周焊接的自动焊枪，该自动焊枪能够准确和快速地固定于被焊管材内壁，具有 结构简单、焊接效率高和焊缝质量好等优点，尤其适合厚壁管材同厚板的焊接。 本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是 提供一种用于管-板圆周焊接的自动焊枪，包括可撤销地固定于被焊管材内壁的 定位机构、驱动机构和设置有焊枪的调整固定架；该自动焊枪还包括圆形的固定套和旋转 套筒；所述定位机构设置在所述固定套前端，并与该固定套同一中心轴线；所述旋转套筒 可转动地套在所述固定套后部的外表面，也与该固定套同一中心轴线；所述驱动机构一部 分设置在所述固定套的外表面，另一部分设置在所述旋转套筒外表面以驱动该旋转套筒绕 所述固定套同轴线旋转；所述调整固定架设置在所述旋转套筒外表面；工作时，借助所述 定位机构固定于所述被焊管材内壁，所述驱动机构驱动所述旋转套筒绕所述固定套同一轴 线旋转，带动所述调整固定架绕所述定位机构同一轴线旋转，从而也带动所述调整固定架 上的焊枪沿管_板相贯线作圆周焊接。 所述定位机构包括气缸、圆柱形的撑杆固定轴和比所述被焊管材内径稍小的圆管 形定位套筒，以及N个定位爪、N个定位爪铰链和N个定位爪撑杆；所述撑杆固定轴外表面 设有N/2个通槽和与对应各该通槽垂直贯通的支点通孔；所述定位爪后端张开呈叉形，使 该定位爪后端分叉为上、下两页和缺口 ，该上、下两页上设有铰链通孔，所述定位爪从前端 到后端设有一条通槽，该通槽纵截面呈"T"形，包括长缺口和长滑槽；所述定位爪铰链前端 张开呈叉形，使该定位爪铰链前端也分叉为上、下两页和缺口，该上、下两页上设有铰链通 孔，所述定位爪铰链后端设有固定通孔；所述定位爪撑杆前端设有滑杆、中间设有支点通 孔和后端设有铰链通孔；所述圆管形定位套筒设有容纳所述撑杆固定轴的中心通孔，以及 其外表面设有相互连通的容纳所述各定位爪的N个通槽和容纳所述各定位爪铰链的N个 通槽，所述圆管形定位套筒外表面还设有与对应各该通槽垂直贯通的固定通孔和固定螺纹 孔；所述气缸设置在所述固定套前端中心孔中，所述撑杆固定轴设置在所述气缸之活塞杆上；每两个所述定位爪撑杆交叉活动叠在一起后插入所述撑杆固定轴外表面的通槽中，借 助第一销轴穿越所述撑杆固定轴之支点通孔和该两定位爪撑杆中间的支点通孔后设置在 所述撑杆固定轴上形成第一铰链支点，其中一个所述定位爪撑杆的前端和另一个所述定位 爪撑杆的后端位于该通槽同一侧；所述撑杆固定轴位于所述圆管形定位套筒的中心通孔 内，其中所述定位爪撑杆的后端从所述圆管形定位套筒的通槽伸出后插入所述定位爪铰链 前端的缺口内，而该定位爪铰链前端插入所述定位爪后端的缺口内，借助第二销轴穿越所 述定位爪后端的铰链通孔、定位爪铰链前端的铰链通孔和定位爪撑杆后端的铰链通孔将所 述定位爪、定位爪铰链和定位爪撑杆连接在一起形成第二铰链支点，借助螺丝穿越所述圆 管形定位套筒对应的固定通孔和所述定位爪铰链后端的固定通孔后拧入所述圆管形定位 套筒对应的固定螺纹孔内将该定位爪铰链与所述圆管形定位套筒连接形成第三铰链支点， 所述定位爪撑杆前端从所述圆管形定位套筒的通槽伸出后其上的滑杆位于所述定位爪的 长滑槽内，并可在该定位爪的长滑槽内滑动；所述圆管形定位套筒后端设置在所述气缸之 缸体上；所述固定套、气缸、撑杆固定轴和圆管形定位套筒同一中心轴线；此处N^ 2，并且 为偶数。 所述定位爪、定位爪铰链和定位爪撑杆各为四个，即所述N = 4。 所述定位机构还包括第一中心定位套，该第一中心定位套包括套入并固定在所述
固定套前部外表面的后圆形套筒和与该圆形套筒联接并同中心轴线的前套筒，该前套筒套
入并固定在所述圆管形定位套筒后部外表面上；借助所述第一中心定位套，可确保所述固
定套和圆管形定位套筒同一中心轴线。 所述定位机构还包括气缸中心定位套，该气缸中心定位套的中心通孔套入并固定 在气缸缸体外表面上后固定在所述固定套前端面上；借助所述气缸中心定位套，可确保所 述固定套和气缸同一中心轴线。 所述定位机构还包括第二中心定位套，该第二中心定位套包括设有中心通孔的插 入部和与该插入部联接的固定部，该插入部插入所述圆管形定位套筒前端的中心通孔，其 上的中心通孔套入所述撑杆固定轴前端外表面，该固定部固定在所述圆管形定位套筒的前 端面上；借助所述第二中心定位套，可确保所述撑杆固定轴和圆管形定位套筒同一中心轴 线。 所述驱动机构包括驱动固定套、固定在该驱动固定套内的电机减速箱、固定在该 电机减速箱之输出轴上的小齿轮和固定在所述固定套前部外表面的大齿轮；所述驱动固定 套固定在所述旋转套筒外表面；所述旋转套筒借助两个第一轴承活动套在所述固定套后部 的外表面；所述大齿轮与所述小齿轮相互啮合。这样，当电机减速箱工作时，驱动其输出轴 上的小齿轮绕所述固定套上的大齿轮旋转，从而驱动所述旋转套筒绕所述固定套同轴线旋 转。 所述驱动机构还包括大齿轮挡板，该大齿轮挡板靠近所述大齿轮并固定在所述固 定套前部外表面上。 所述用于管_板圆周焊接的自动焊枪还包括平衡机构，该平衡机构活动设置在所 述旋转套筒后部外表面上并且不随所述旋转套筒旋转，即相对于所述固定套静止不动。 所述平衡机构包括平衡固定套和两个第二轴承，以及相对应的固定在所述平衡固 定套外表面的焊枪手柄和平衡吊架；所述平衡固定套借助所述两第二轴承活动套在所述旋转套筒后部外表面上。 同现有技术相比较，本实用新型用于管-板圆周焊接的自动焊枪其有益效果在 于 1 、所述自动焊枪之定位机构采用多个如四个定位爪并借助气缸之活塞杆向后收 縮驱动后伸出均匀固定于被焊管材内壁进行快速定位，而再借助气缸之活塞杆向前推进驱 动后收回撤销定位工作状态，具有结构简单、准确和快速的优点； 2、所述自动焊枪之设有焊枪的调整固定架与驱动机构一起设置在旋转套筒上，借 助该驱动机构，设置在旋转套筒上的调整固定架携带焊枪一起绕所述固定套同轴线旋转， 由于所述定位机构之气缸、撑杆固定轴和圆管形定位套筒与所述固定套和所述旋转套筒以 及与所述被焊管材同一中心轴线，这样就可保证所述焊枪的焊头绕被焊管材的运动是同轴 线的圆周运动，使所述被焊管材与被焊板状物件之间的焊缝至少为一圈，实现圆周轨迹式 的焊接，提高了被焊管材与被焊板状物件之间圆周缝的焊接质量和效率，具有结构简单、焊 接效率高和焊缝质量好等优点，尤其适合厚壁管材同厚板的焊接。
图1是本实用新型用于管_板圆周焊接的自动焊枪的轴测投影示意图； 图2是所述自动焊枪的轴测投影示意图，图中没有安装焊枪； 图3是所述自动焊枪分解后的轴测投影示意图，图中没有画出焊枪； 图4是所述自动焊枪之定位机构的撑杆固定轴120的轴测投影示意图； 图5是所述自动焊枪之定位机构的撑杆固定轴120另一方向的轴测投影示意图； 图6是所述自动焊枪之定位机构的定位爪130的轴测投影示意图； 图7是所述自动焊枪之定位机构的定位爪铰链140的轴测投影示意图； 图8是所述自动焊枪之定位机构的定位爪130与定位爪铰链140装配在一起的轴
测投影示意图； 图9是所述自动焊枪之定位机构的定位爪撑杆150的轴测投影示意图； 图10是所述自动焊枪之定位机构的撑杆固定轴120 、定位爪130 、定位爪铰链140 、
定位爪撑杆150、圆管形定位套筒160和第二中心定位套190分解后的轴测投影示意图，图
中所述定位爪130、定位爪铰链140和定位爪撑杆150各为四个； 图11是所述自动焊枪处于初始位置的原理示意图； 图12是所述自动焊枪处于定位工作状态的原理示意图，图中箭头A表示各部件的 受力状况，此时所述定位机构100之气缸110的活塞杆111往回收縮运动； 图13是所述自动焊枪处于撤消定位工作状态的工作原理示意图，图中箭头B表示 各部件的受力状况，此时所述定位机构100之气缸110的活塞杆111向前推进运动。
具体实施方式
下面结合各附图对本实用新型作进一步详细说明。 参见图l至图3，一种用于管-板圆周焊接的自动焊枪，包括可撤销地固定于被焊 管材内壁的定位机构100、驱动机构200和设置有焊枪310的调整固定架300 ;该自动焊枪 还包括圆形的固定套400和旋转套筒500 ;所述定位机构100设置在所述固定套400前端，并与该固定套400同一中心轴线；所述旋转套筒500可转动地套在所述固定套400后部的 外表面，也与该固定套400同一中心轴线；所述驱动机构200 —部分设置在所述固定套400 的外表面，另一部分设置在所述旋转套筒500外表面以驱动该旋转套筒500绕所述固定套 400同轴线旋转；所述调整固定架300设置在所述旋转套筒500外表面，可借助中间连接板 320将所述调整固定架300用螺丝固定在所述旋转套筒500外表面上，所述调整固定架300 可将其上的所述焊枪310进行左右、前后和/或上下位置的调整，该调整固定架300为现有 技术，在此不作赘述。借助所述调整固定架300来调整所述焊枪310焊头311的位置，使所 述焊枪310的焊头311刚好位于被焊管材(图中未画出)与被焊板状物件(图中未画出) 之间需焊接的位置，当所述驱动机构200驱动所述旋转套筒500绕所述固定套400同轴线 旋转时，设置在所述调整固定架300上的焊枪310也绕所述固定套400同轴线旋转，而设置 在所述固定套400前端的定位机构100固定在被焊管材内壁内，这样就可保证所述焊枪310 的焊头311绕被焊管材(图中未画出)旋转，使所述被焊管材与被焊板状物件之间的焊缝 至少为一圈。工作时，借助所述定位机构100固定于所述被焊管材内壁，所述驱动机构200 驱动所述旋转套筒500绕所述固定套400同一轴线旋转，带动所述调整固定架300绕所述 定位机构100同一轴线旋转，从而也带动所述调整固定架300上的焊枪310沿管-板相贯 线作圆周焊接。 参见图2至图10，所述定位机构100包括气缸110、圆柱形的撑杆固定轴120和比 所述被焊管材内径稍小的圆管形定位套筒160，以及N个定位爪130、 N个定位爪铰链140 和N个定位爪撑杆150 ;所述撑杆固定轴120外表面设有N/2个通槽121和与对应各该通 槽121垂直贯通的支点通孔122，该支点通孔122的数量与通槽121的数量同等，即为N/2 个；所述定位爪130后端张开呈叉形，使该定位爪130后端分叉为上、下两页131、 132和缺 口 133，该上、下两页131、132上设有铰链通孔134，所述定位爪130从前端到后端设有一条 通槽135，该通槽135纵截面呈"T"形，包括长缺口 1351和长滑槽1352 ;所述定位爪铰链 140前端张开呈叉形，使该定位爪铰链140前端也分叉为上、下两页141、142和缺口 143，该 上、下两页141U42上设有铰链通孔144，所述定位爪铰链140后端设有固定通孔145 ;所 述定位爪撑杆150前端设有滑杆151、中间设有支点通孔152和后端设有铰链通孔154 ;所 述圆管形定位套筒160设有容纳所述撑杆固定轴120的中心通孔，以及其外表面设有相互 连通的容纳所述各定位爪130的N个通槽161和容纳所述各定位爪铰链140的N个通槽 162，所述圆管形定位套筒160外表面还设有与对应各该通槽162垂直贯通的固定通孔163 和固定螺纹孔164，该固定通孔163和固定螺纹孔164的数量与通槽162的数量同等，即都 是N个；所述气缸110设置在所述固定套400前端中心孔中，所述撑杆固定轴120设置在所 述气缸110之活塞杆111上，如所述气缸110之活塞杆111上设有外螺纹，而所述撑杆固定 轴120设有与之匹配的内螺纹123，借助该活塞杆111上的外螺纹和该撑杆固定轴120的内 螺纹123可将所述撑杆固定轴120设置在所述气缸110之活塞杆111上；每两个所述定位 爪撑杆150交叉活动叠在一起后插入所述撑杆固定轴120外表面的通槽121中，借助第一 销轴920穿越所述撑杆固定轴120之支点通孔122和该两定位爪撑杆150中间的支点通孔 152后设置在所述撑杆固定轴120上形成第一铰链支点ll，该第一铰链支点11的数量与所 述通槽121的数量同等，即为N/2个，其中一个所述定位爪撑杆150的前端和另一个所述定 位爪撑杆150的后端位于该通槽121同一侧，在外力作用下，该交叉活动叠在一起的两个定位爪撑杆150可绕第一铰链支点11转动，使该交叉活动叠在一起的两个定位爪撑杆150之 间的夹角会变大或变小；为了安装方便，所述第一销轴920的尾部可设有外螺纹，而在所述 撑杆固定轴120上设有内螺纹孔129，所述第一销轴920穿越所述撑杆固定轴120之支点 通孔122和该两定位爪撑杆150中间的支点通孔152后拧入所述撑杆固定轴120上对应的 内螺纹孔129内即可形成第一铰链支点11 ;所述撑杆固定轴120位于所述圆管形定位套筒 160的中心通孔内，其中所述定位爪撑杆150的后端从所述圆管形定位套筒160的通槽162 伸出后插入所述定位爪铰链140前端的缺口 143内，而该定位爪铰链140前端插入所述定 位爪130后端的缺口 133内，借助第二销轴(图中未画出)穿越所述定位爪130后端的铰 链通孔134、定位爪铰链140前端的铰链通孔144和定位爪撑杆150后端的铰链通孔154将 所述定位爪130、定位爪铰链140和定位爪撑杆150连接在一起形成第二铰链支点12，该第 二铰链支点12的数量与所述定位爪130的数量同等，即为N个，所述定位爪130、定位爪铰 链140和定位爪撑杆15可绕该第二铰链支点12转动，借助螺丝910穿越所述圆管形定位 套筒160对应的固定通孔163和所述定位爪铰链140后端的固定通孔145后拧入所述圆管 形定位套筒160对应的固定螺纹孔164内将该定位爪铰链140与所述圆管形定位套筒160 连接形成第三铰链支点13，该第三铰链支点13的数量与所述定位爪铰链140的数量同等， 即为N个，所述定位爪铰链140可绕该第三铰链支点13转动，所述定位爪撑杆150前端从 所述圆管形定位套筒160的通槽161伸出后其上的滑杆151位于所述定位爪130的长滑槽 1352内，并可在该定位爪130的长滑槽1352内滑动；所述圆管形定位套筒160后端设置在 所述气缸110之缸体上，如在所述圆管形定位套筒160后端中心通孔设置内螺纹169，而在 所述气缸110之缸体上设置外螺纹112，借助该内螺纹169和外螺纹112，可将所述圆管形 定位套筒160设置在所述气缸110之缸体上；所述固定套400、气缸110、撑杆固定轴120和 圆管形定位套筒160同一中心轴线；此处N > 2，并且为偶数。 参见图3至图IO，所述定位爪130、定位爪铰链140和定位爪撑杆150各为四个，即 所述N = 4 ;相应地，所述撑杆固定轴120之通槽121的数量为2个和支点通孔122的数量 也为2个，所述圆管形定位套筒160之通槽161、通槽162、固定通孔163和固定螺纹孔164 的数量都是4个。可将所述撑杆固定轴120上的两通槽121之间的空间夹角设计为90。， 即该两通槽121均匀分布在所述撑杆固定轴120上，并错开一定的距离，防止两对所述定位 爪撑杆150交叉活动叠在一起设置在所述撑杆固定轴120上后互相干涉，对应地，所述圆 管形定位套筒160之两相邻的通槽161之间的空间夹角设计也为90° ，所述圆管形定位套 筒160之两相邻的通槽162之间的空间夹角设计也为90° ，也即该四通槽161、 162都是均 匀分布在所述圆管形定位套筒160上，两相邻的通槽161也错开一定的距离，两相邻的通槽 162也错开一定的距离。这样，四个所述定位爪130可从所述圆管形定位套筒160上伸出后
顶在被焊管材内壁上，并且角度均匀，使所述自动焊枪牢牢固定在被焊管材内壁上。 参见图1至图3，所述定位机构100还包括第一中心定位套170，该第一中心定位 套170包括套入并固定在所述固定套400前部外表面的后圆形套筒171和与该圆形套筒 171联接并同中心轴线的前套筒172，该前套筒172套入并固定在所述圆管形定位套筒160 后部外表面上；为了方便安装和维修，所述前套筒172与所述圆管形定位套筒160的固定可 采用螺丝固定，所述后圆形套筒171与所述固定套400的固定也可采用螺丝固定；借助所述 第一中心定位套170，可确保所述固定套400和圆管形定位套筒160同一中心轴线。[0037] 参见图3，所述定位机构100还包括气缸中心定位套180，该气缸中心定位套180 的中心通孔套入并固定在气缸110缸体外表面上后固定在所述固定套400前端面上；为了 方便安装和维修，所述气缸中心定位套180与所述固定套400前端面的固定可采用螺丝固 定；借助所述气缸中心定位套180，可确保所述固定套400和气缸110同一中心轴线。 参见图3和图IO，所述定位机构100还包括第二中心定位套190，该第二中心定位 套190包括设有中心通孔1911的插入部191和与该插入部191联接的固定部192，该插入 部191插入所述圆管形定位套筒160前端的中心通孔，其上的中心通孔1911套入所述撑杆 固定轴120前端外表面，该固定部192固定在所述圆管形定位套筒160的前端面上，可采 用螺丝固定；借助所述第二中心定位套190，可确保所述撑杆固定轴120和圆管形定位套筒 160同一中心轴线。 参见图3，所述驱动机构200包括驱动固定套210、固定在该驱动固定套210内的 电机减速箱220、固定在该电机减速箱220之输出轴221上的小齿轮230和固定在所述固 定套400前部外表面的大齿轮240 ;所述驱动固定套210固定在所述旋转套筒500外表面； 所述旋转套筒500借助两个第一轴承510活动套在所述固定套400后部的外表面；在所述 固定套400后端靠近后端的一个第一轴承510处还设置有第一轴承挡圈260，防止第一轴 承510内的润滑油飞出；所述大齿轮240与所述小齿轮230相互啮合。这样，当电机减速箱 220工作时，驱动其输出轴221上的小齿轮230绕所述固定套400上的大齿轮240旋转，从 而驱动所述旋转套筒500绕所述固定套400同轴线旋转。 参见图1至图3，所述驱动机构200还包括大齿轮挡板250，该大齿轮挡板250靠 近所述大齿轮240并固定在所述固定套400前部外表面上。 参见图3，所述用于管-板圆周焊接的自动焊枪还包括平衡机构600，该平衡机构 600活动设置在所述旋转套筒500后部外表面上并且不随所述旋转套筒500旋转，即相对于 所述固定套400静止不动。 参见图1至图3，所述平衡机构600包括平衡固定套610和两个第二轴承620，以及 相对应的固定在所述平衡固定套610外表面的焊枪手柄630和平衡吊架640 ;所述平衡固 定套610借助所述两第二轴承620活动套在所述旋转套筒500后部外表面上；在所述平衡 固定套610后端还设置有第二轴承挡圈690，防止第二轴承620内的润滑油飞出。设置所述 焊枪手柄630，方便操作工在手工操作时用手握住所述自动焊枪；设置所述平衡吊架640， 方便所述自动焊枪在自动工作时用吊绳或其它物件固定在自动焊接小车的车架上，使所述 用于管_板圆周焊接的自动焊枪保持平衡和稳定。 参见图l至图3，本实用新型用于管-板圆周焊接的自动焊枪还包括设置在所述旋 转套筒500后端的电或气开关机构700，以及设置在所述旋转套筒500尾端的护线套接头 810、护线套820和护线套弹簧830，保护所述自动焊枪各管线和/或引线(图中未画出)穿 出。所述旋转套筒500后端外表面还设有与其中心通孔相连通的腰形通孔550，所述焊枪 310就从所述旋转套筒500的腰形通孔550伸出后固定在所述调整固定架300上。 下面对本实用新型所述自动焊枪的工作原理作简单的描述 —、所述自动焊枪的定位工作状态 参见图1、图3和图10至图12，将所述定位机构100之圆管形定位套筒160插入所 述被焊管材内孔，打开所述气缸110的气路阀门，使所述气缸110之活塞杆111往回收縮运动，带动所述撑杆固定轴120向后收縮运动，带动所述各交叉活动叠在一起的两个定位爪 撑杆150在该撑杆固定轴120上的第一铰链支点11与该撑杆固定轴120同步向后收縮运 动，致使各该交叉活动叠在一起的两个定位爪撑杆150之间的夹角13收縮后变小成13'， 即13 > 13 '，同时所述定位爪铰链140也相对原来的位置转动了一个角度a ，此时所述各 定位爪130被对应的所述各定位爪撑杆150均匀平行撑开，使各该定位爪130均匀紧贴所 述被焊管材的内壁实现快速定位。 二、所述自动焊枪的撤销定位工作状态 参见图1、图3和图10至图13，反之，当所述气缸110之活塞杆111向前推进运动 即向前伸出，所述撑杆固定轴120反向运动即向前运动，带动所述各交叉活动叠在一起的 两个定位爪撑杆150在该撑杆固定轴120上的第一铰链支点11与该撑杆固定轴120同步 向前运动，致使各该交叉活动叠在一起的两个定位爪撑杆150之间的夹角13'变大后成原 先的夹角P ，同时所述定位爪铰链140也向相反的方向转动一个角度a ，使所述各定位爪 铰链140和各定位爪撑杆150复位成初始位置，此时所述各定位爪130被对应的所述各定 位爪撑杆150均匀平行收縮回初始位置，撤销定位状态。 三、所述自动焊枪的焊接工作状态 参见图1、图3、图IO和图12，当所述自动焊枪处于定位工作状态时，借助所述调整 固定架300来调整所述焊枪310焊头311的位置，使所述焊枪310的焊头311刚好位于被 焊管材(图中未画出)与被焊板状物件(图中未画出)之间需焊接的位置；由于所述定位 机构100之气缸110、撑杆固定轴120和圆管形定位套筒160与所述固定套400和所述旋转 套筒500，以及与所述被焊管材同一中心轴线；当所述驱动机构200之电机减速箱220工作 时，驱动其输出轴221上的小齿轮230绕所述固定套400上的大齿轮240旋转，从而驱动所 述旋转套筒500绕所述固定套400同轴线旋转，设置在所述调整固定架300上的焊枪310 也绕所述固定套400同轴线旋转，而设置在所述固定套400前端的定位机构IOO之圆管形 定位套筒160固定在被焊管材内壁上，这样就可保证所述焊枪310的焊头311绕被焊管材 的运动是同轴线的圆周运动，从而也带动所述调整固定架300上的焊枪310沿管-板相贯 线作圆周焊接，使所述被焊管材与被焊板状物件之间的焊缝至少为一圈，实现圆周轨迹式 的焊接，提高了被焊管材与被焊板状物件之间圆周缝的焊接质量和效率，具有结构简单、焊 接效率高和焊缝质量好等优点，尤其适合厚壁管材同厚板的焊接。 以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通 技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属 于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均 应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。
权利要求一种用于管-板圆周焊接的自动焊枪，包括可撤销地固定于被焊管材内壁的定位机构(100)、驱动机构(200)和设置有焊枪(310)的调整固定架(300)；其特征在于还包括圆形的固定套(400)和旋转套筒(500)；所述定位机构(100)设置在所述固定套(400)前端，并与该固定套(400)同一中心轴线；所述旋转套筒(500)可转动地套在所述固定套(400)后部的外表面，也与该固定套(400)同一中心轴线；所述驱动机构(200)一部分设置在所述固定套(400)的外表面，另一部分设置在所述旋转套筒(500)外表面以驱动该旋转套筒(500)绕所述固定套(400)同轴线旋转；所述调整固定架(300)设置在所述旋转套筒(500)外表面；工作时，借助所述定位机构(100)固定于所述被焊管材内壁，所述驱动机构(200)驱动所述旋转套筒(500)绕所述固定套(400)同一轴线旋转，带动所述调整固定架(300)绕所述定位机构(100)同一轴线旋转，从而也带动所述调整固定架(300)上的焊枪(310)沿管-板相贯线作圆周焊接。
2. 根据权利要求1所述的用于管-板圆周焊接的自动焊枪，其特征在于所述定位机 构(100)包括气缸(110)、圆柱形的撑杆固定轴(120)和比所述被焊管材内径稍小的圆管形 定位套筒(160)，以及N个定位爪(130) 、 N个定位爪铰链(140)和N个定位爪撑杆(150); 所述撑杆固定轴(120)外表面设有N/2个通槽(121)和与对应各该通槽(121)垂直贯通 的支点通孔(122);所述定位爪(130)后端张开呈叉形，使该定位爪(130)后端分叉为上、 下两页(131U32)和缺口 (133)，该上、下两页(131U32)上设有铰链通孔(134)，所述定 位爪(130)从前端到后端设有一条通槽(135)，该通槽(135)纵截面呈"T"形，包括长缺口 (1351)和长滑槽(1352);所述定位爪铰链(140)前端张开呈叉形，使该定位爪铰链(140) 前端也分叉为上、下两页(141U42)和缺口 (143)，该上、下两页(141U42)上设有铰链通 孔(144)，所述定位爪铰链(140)后端设有固定通孔(145);所述定位爪撑杆(150)前端设 有滑杆(151)、中间设有支点通孔(152)和后端设有铰链通孔(154);所述圆管形定位套筒 (160)设有容纳所述撑杆固定轴(120)的中心通孔，以及其外表面设有相互连通的容纳所 述各定位爪(130)的N个通槽(161)和容纳所述各定位爪铰链(140)的N个通槽(162)，所 述圆管形定位套筒(160)外表面还设有与对应各该通槽(162)垂直贯通的固定通孔(163) 和固定螺纹孔(164);所述气缸(110)设置在所述固定套(400)前端中心孔中，所述撑杆固 定轴(120)设置在所述气缸(110)之活塞杆(111)上；每两个所述定位爪撑杆(150)交叉 活动叠在一起后插入所述撑杆固定轴(120)外表面的通槽(121)中，借助第一销轴穿越所 述撑杆固定轴(120)之支点通孔(122)和该两定位爪撑杆(150)中间的支点通孔(152)后 设置在所述撑杆固定轴(120)上形成第一铰链支点(ll)，其中一个所述定位爪撑杆(150) 的前端和另一个所述定位爪撑杆(150)的后端位于该通槽(121)同一侧；所述撑杆固定轴 (120)位于所述圆管形定位套筒(160)的中心通孔内，其中所述定位爪撑杆(150)的后端 从所述圆管形定位套筒(160)的通槽(162)伸出后插入所述定位爪铰链(140)前端的缺口(143) 内，而该定位爪铰链(140)前端插入所述定位爪(130)后端的缺口 (133)内，借助第 二销轴穿越所述定位爪(130)后端的铰链通孔(134)、定位爪铰链(140)前端的铰链通孔(144) 和定位爪撑杆(150)后端的铰链通孔(154)将所述定位爪(130)、定位爪铰链(140) 和定位爪撑杆(150)连接在一起形成第二铰链支点(12)，借助螺丝(910)穿越所述圆管形 定位套筒(160)对应的固定通孔(163)和所述定位爪铰链(140)后端的固定通孔(145)后 拧入所述圆管形定位套筒(160)对应的固定螺纹孔(164)内将该定位爪铰链(140)与所述圆管形定位套筒(160)连接形成第三铰链支点(13)，所述定位爪撑杆(150)前端从所述圆 管形定位套筒(160)的通槽(161)伸出后其上的滑杆(151)位于所述定位爪(130)的长滑 槽(1352)内，并可在该定位爪(130)的长滑槽(1352)内滑动；所述圆管形定位套筒(160) 后端设置在所述气缸(110)之缸体上；所述固定套(400)、气缸(110)、撑杆固定轴(120)和 圆管形定位套筒(160)同一中心轴线；此处N > 2，并且为偶数。
3. 根据权利要求2所述的用于管-板圆周焊接的自动焊枪，其特征在于 所述定位爪(130)、定位爪铰链(140)和定位爪撑杆(150)各为四个，即所述N二 4。
4. 根据权利要求2所述的用于管-板圆周焊接的自动焊枪，其特征在于 所述定位机构(100)还包括第一中心定位套(170)，该第一中心定位套(170)包括套入并固定在所述固定套(400)前部外表面的后圆形套筒(171)和与该圆形套筒(171)联接并 同心的前套筒(172)，该前套筒(172)套入并固定在所述圆管形定位套筒(160)后部外表面 上；借助所述第一中心定位套(170)，可确保所述固定套(400)和圆管形定位套筒(160)同 一中心轴线。
5. 根据权利要求2所述的用于管-板圆周焊接的自动焊枪，其特征在于 所述定位机构(100)还包括气缸中心定位套(180)，该气缸中心定位套(180)的中心通孔套入并固定在气缸(110)缸体外表面上后固定在所述固定套(400)前端面上；借助所述 气缸中心定位套(180)，可确保所述固定套(400)和气缸(110)同一中心轴线。
6. 根据权利要求2所述的用于管-板圆周焊接的自动焊枪，其特征在于 所述定位机构(100)还包括第二中心定位套(190)，该第二中心定位套(190)包括设有中心通孔(1911)的插入部(191)和与该插入部(191)联接的固定部(192)，该插入部(191) 插入所述圆管形定位套筒(160)前端的中心通孔，其上的中心通孔(1911)套入所述撑杆固 定轴(120)前端外表面，该固定部(192)固定在所述圆管形定位套筒(160)的前端面上；借 助所述第二中心定位套(190)，可确保所述撑杆固定轴(120)和圆管形定位套筒(160)同一 中心轴线。
7. 根据权利要求1所述的用于管-板圆周焊接的自动焊枪，其特征在于 所述驱动机构(200)包括驱动固定套(210)、固定在该驱动固定套(210)内的电机减速箱(220)、固定在该电机减速箱(220)之输出轴(221)上的小齿轮(230)和固定在所述固 定套(400)前部外表面的大齿轮(240);所述驱动固定套(210)固定在所述旋转套筒(500) 外表面；所述旋转套筒(500)借助两个第一轴承(510)活动套在所述固定套(400)后部的 外表面；所述大齿轮(240)与所述小齿轮(230)相互啮合。
8. 根据权利要求7所述的用于管-板圆周焊接的自动焊枪，其特征在于 所述驱动机构(200)还包括大齿轮挡板(250)，该大齿轮挡板(250)靠近所述大齿轮(240)并固定在所述固定套(400)前部外表面上。
9. 根据权利要求1 8任一项所述的用于管_板圆周焊接的自动焊枪，其特征在于 还包括平衡机构(600)，该平衡机构(600)活动设置在所述旋转套筒(500)后部外表面上并且不随所述旋转套筒(500)旋转，即相对于所述固定套(400)静止不动。
10. 根据权利要求9所述的用于管-板圆周焊接的自动焊枪，其特征在于 所述平衡机构(600)包括平衡固定套(610)和两个第二轴承(620)，以及相对应的固定在所述平衡固定套(610)外表面的焊枪手柄(630)和平衡吊架(640);所述平衡固定套(610)借助所述两第二轴承(620)活动套在所述旋转套筒(500)后部外表面上,
专利摘要一种用于管-板圆周焊接的自动焊枪，包括可撤销地固定于被焊管材内壁的定位机构、驱动机构和设置有焊枪的调整固定架；该自动焊枪还包括圆形的固定套和旋转套筒；所述定位机构设置在所述固定套前端，并与该固定套同一中心轴线；所述旋转套筒可转动地套在所述固定套后部的外表面，也与该固定套同一中心轴线；所述驱动机构一部分设置在所述固定套的外表面，另一部分设置在所述旋转套筒外表面以驱动该旋转套筒绕所述固定套同轴线旋转；所述调整固定架设置在所述旋转套筒外表面。本实用新型自动焊枪能够准确和快速地固定于被焊管材内壁，具有结构简单、焊接效率高和焊缝质量好等优点，尤其适合厚壁管材同厚板的焊接。
文档编号B23K5/08GK201529828SQ20092020593
公开日2010年7月21日 申请日期2009年10月19日 优先权日2009年10月19日
发明者张利华, 邱光 申请人:深圳市瑞凌实业股份有限公司