一种可内外焊接的大型双法兰圆筒自动对心焊接工装的制作方法

本发明涉及电动焊接工装，特别涉及焊接时两个法兰可以自动同轴的工装，且可使工装或焊接工进入钢筒内进行焊接的工装。

背景技术：

当前大型钢制钢制管道用途很广，由此对其加工也有一定的市场要求。钢制管道组件一般为两端焊有法兰的钢筒，所以法兰和钢筒之间的焊接是其主要加工工序。

大型钢筒和法兰的焊接除了外部需要焊接，内部也需要焊接，才可以保证牢固可靠性。当前的焊接工装采用电机通过锥齿轮传动带动三个丝杠转动来卡紧法兰，本身就已经占据法兰中心位置，所以无法留出焊接工进入钢筒内部的入口，内部即无法在工装上进行直接焊接。

技术实现要素：

本发明所要解决的问题是提供一种可内外焊接的大型双法兰圆筒自动对心焊接工装，其实现了双法兰在工装安装后的自动同轴，同时也可以预留出空间让焊接工通过工装到内部进行焊接操作。

该工装可以通过电机驱动实现自动的卡紧和松开法兰，通过法兰自动定心，保证对应两法兰的自动同轴，结构上采用中空结构，可以为操作者提供进行内部焊接的空间。

为此，本发明采用的技术方案如下：

它包括左右相对设置的两个工装体，所述工装体包括：

导轨床身，所述导轨床身为平面铺设，支撑及固定其他部件；

钢筒支撑，为滑动连接在导轨床身上的支撑件，用以对准及支撑钢筒；

卡盘体，所述卡盘体包括滑动设置在导轨床身上的移动墙板、驱动所述移动墙板滑动的驱动件，所述移动墙板中部开孔并安装轴承，所述轴承上间隙配合安装有端面螺盘，所述端面螺盘上具有端面螺纹，所述卡盘体圆周上设置有直齿，与卡盘体下方设置的旋转齿轮啮合，所述旋转齿轮由设置在墙板的底座上的旋转电机驱动；

所述卡盘体上设有卡盘座，所述卡盘座在径向上设置4个t型槽，并在该4个槽内设置卡爪，所述卡爪与端面螺纹啮合，所述卡爪在端面螺盘转动时于t型槽内沿径向滑动形成移动副。

在采用以上技术方案的基础上，本发明还可以采用以下进一步方案：

所述卡盘体下方通过滑块与导轨床身上的导轨连接并形成滑动副；

所述卡盘体下方安装有驱动电机，导轨床身上安装的齿条，所述齿条与驱动电机的上轴连接的移动齿轮啮合，实现卡盘座的移动。

所述钢筒支撑下方通过滑块与导轨床身上的导轨连接并形成滑动副。

所述移动墙板底部设置有支撑座，所述支撑座内插有所述旋转齿轮轴，所述旋转齿轮与卡盘体的直齿配合，在旋转驱动电机的驱动下，通过旋转齿轮与端面螺盘上圆周齿轮的啮合实现同步开合，对所夹持工件通过其内圆或外圆进行自动定心。

所述移动墙板中部开有600mm的孔，便于操作者通过该孔进行内部焊接。

由于采用了本发明的技术方案，本发明整个工装的结构，不仅保证了钢筒两端法兰在焊接时的同轴度，而且为操作者焊接钢筒内部提供了空间，具有非常实用的价值，解决了实际工作中所存在的问题。

附图说明

图1为本发明总体立体示意图。

图2为本发明所述的工装体的局部示意图一。

图3为本发明所述的工装体的局部示意图二。

图4为本发明所述的工装体的立体图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步阐述。

参考附图。

图1为本发明总体示意图。如图所示，本发明所述工装主要包括左工装体1和右工装体2。左右工装体结构相对方向相对，在安装时保证其工装的对应同心。图2为工装体的大致结构，工装体主要由三部分组成，即安装法兰的卡盘体5、支撑钢筒的钢筒支撑6以及导轨床身3。两个工装体的钢筒支撑6用以支撑各自的钢筒并调整钢筒位置。所述导轨床身3为平面铺设，支撑及固定其他部件。

卡盘体5和钢筒支撑6均通过滑块4与导轨床身3上的导轨连接，形成滑动副。

图3、图4均为卡盘体5的具体结构，卡盘体5上安装有移动驱动电机12，移动驱动电机12通过其上轴连接移动齿轮13，而移动齿轮13与导轨床身3上安装的齿条11啮合，从而可以通过移动驱动电机12实现卡盘座的移动。

卡盘体5上包括移动墙板8以及安装在移动墙板8底部的驱动件，所述驱动件为旋转驱动电机7。在移动墙板8上还安装着卡盘座9和滑动轴承15，滑动轴承15上间隙配合安装有端面螺盘。

卡盘座9圆周方向均匀分布4个t型槽，从而安装4个卡爪10，与卡爪10形成移动副。端面螺盘端面上端面螺纹，其与卡爪10上的螺纹啮合。端面螺盘11的圆周方向有直齿，与旋转齿轮16啮合。旋转齿轮16通过支撑座17安装在移动墙板8的底部。

实施例：

首先将法兰放置在卡盘体5上的卡爪10上，假设由法兰内孔定位，则在安装前令卡爪10收缩。法兰放置到位后，启动旋转驱动电机7，从而使旋转齿轮16转动。通过啮合关系，使端面螺盘11转动。端面螺盘转动后，其端面螺纹与卡爪10底部的螺纹啮合传动，从而使4个卡爪10沿卡盘座9上的t型槽移动，从而实现4个卡爪10的同步张开，并通过接触法兰内部卡紧法兰。这样能够自动定心法兰，并保证安装在左工装体1上的法兰和安装在右工装体2上的法兰同轴。

进一步的，钢筒放置在钢筒支撑6上，同时驱动左工装体1和右工装体2上的移动驱动电机12，从而通过移动齿轮13的转动以及与安装在导轨床身3上的齿条11的啮合，从而使左工装体1和右工装体2上的卡盘体5带着安装在其上的法兰向钢筒处移动并与其配合，从而完成其对接，以便操作者进行焊接。

以上所述方便操作者进行焊接的结构具体为，本设计将移动墙板8的中部开有直径为600mm的孔，可以方便操作者通过该孔对钢筒内部与法兰的结合处进行电焊。

需要指出的是，实施例所描述的技术方案只是对本发明权利要求保护范围的描述需要，并非对权利要求保护范围的限制。本领域普通技术人员对技术方案的修改、改进或等同替换，都属于本发明权利要求保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种可内外焊接的大型双法兰圆筒自动对心焊接工装，它包括左右相对设置的两个工装体，工装体包括：导轨床身、钢筒支撑、卡盘体，卡盘体包括移动墙板、驱动件，移动墙板中部开孔并安装轴承，轴承上间隙配合安装有端面螺盘，端面螺盘上具有端面螺纹，卡盘体圆周上设置有直齿，与卡盘体下方设置的旋转齿轮啮合，旋转齿轮由设置在墙板的底座上的旋转电机驱动；卡盘体上设有卡盘座，卡盘座设置4个卡爪，卡爪与端面螺纹啮合。本发明整个工装的结构，不仅保证了钢筒两端法兰在焊接时的同轴度，而且为操作者焊接钢筒内部提供了空间，具有非常实用的价值，解决了实际工作中所存在的问题。

技术研发人员：姚晨希;姚国伟;陶佳丽;陶程敏;陶伟杰;项雅冰
受保护的技术使用者：绍兴三强机电科技有限公司
技术研发日：2017.03.31
技术公布日：2017.08.29