管道预制自动焊接系统的制作方法

文档序号:9443843阅读:310来源:国知局
管道预制自动焊接系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种焊接系统,尤其是一种管道预制自动焊接系统,属于管件焊接的技术领域。
【背景技术】
[0002]在已有技术中,碳钢、不锈钢自动焊已经广泛运用于焊接领域,它在焊接直缝时能够表现出良好的焊接性能,但是对于较长的大直径管件(管长最大:10米,直径最大630mm、板厚超过5_)和使用卡盘式回转变位机,这种具有管件长度较长、大管径卡盘装夹,传统焊接是无法实现自动焊接的。

【发明内容】

[0003]本发明的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种管道预制自动焊接系统,其结构紧凑,能适应不同管件环缝的自动焊接要求,提高管件对接的焊接效率,安全可靠。
[0004]按照本发明提供的技术方案,所述管道预制自动焊接系统,包括底盘,在所述底盘上设有用于夹持待焊接的管件且能转动所述管件的回转变位机,在所述回转变位机的一侧设置立柱,所述立柱竖直固定于底盘上,在立柱的上部设置能移动的横臂组件,所述横臂组件邻近回转变位机的一端部设置用于对管件进行焊接的焊枪,且横臂组件与立柱上用于驱动横臂组件纵向移动以及横向移动的横臂运动驱动机构连接。
[0005]所述回转变位机包括回转壳体以及位于所述回转壳体外的自定心卡盘,在所述自定心卡盘上设有用于对管件进行夹持的卡爪,所述自定心卡盘与回转壳体内用于驱动自定心卡盘转动的卡盘连接转动驱动机构连接。
[0006]所述卡盘连接转动驱动机构包括用于与自定心卡盘固定连接的卡盘连接法兰,所述卡盘连接法兰通过支承连接法兰与回转支承固定连接,所述回转支承通过回转支承安装法兰安装于回转壳体内的回转支撑板上,回转支承与位于所述回转支承下方的回转驱动齿轮相啮合,所述回转驱动齿轮通过齿轮压盖安装于回转减速机的转动轴上,所述回转减速机固定安装于回转支撑板的下部。
[0007]所述横臂组件包括在立柱上呈横向分布的横臂,在所述横臂的一端端部通过微调安装座安装有十字微调,焊枪通过夹持器安装于十字微调上。
[0008]所述横臂组件还包括位于横臂与立柱之间的溜板;横臂运动驱动机构包括用于驱动横臂相对溜板左右横向运动的横向运动驱动机构以及用于驱动溜板相对立柱上下纵向运动的纵向运动驱动机构。
[0009]所述横向运动驱动机构包括沿横臂长度方向设置的横向丝杆,横向丝杆上设置与所述横向丝杆匹配的横向丝母,所述横向丝母上设置用于与溜板连接的横向丝母座,溜板上设置用于对横臂横向运动进行导向的横向导轨,横臂上设置用于驱动横向丝杆转动的横向丝杆驱动机构。
[0010]所述横向丝杆驱动机构包括安装于横臂上的横向丝杆直流减速电动机,所述横向丝杆直流减速电动机的转动轴上设有减速机锥齿轮,所述减速机锥齿轮与横向丝杆一端部的丝杆锥齿轮相啮合;横向丝杆的两端通过横向丝杆轴承座以及位于所述横向丝杆轴承座内的横向丝杆轴承安装于横臂上。
[0011]所述纵向运动驱动机构包括对称分布于立柱上的竖向导轨,所述竖向导轨间设有竖向丝杆,竖向丝杆上设有与所述竖向丝杆匹配的竖向丝母,所述竖向丝母上设置用于与溜板连接的竖向丝母座,溜板上设置用于与竖向导轨配合的溜板竖向移动导向块;在立柱的顶端设有用于驱动竖向丝杆转动的竖向丝杆驱动机构。
[0012]所述竖向丝杆驱动机构包括通过减速机安装座安装于立柱上的涡轮蜗杆减速机以及与所述涡轮蜗杆减速机配合的竖向丝杆电动机,所述涡轮蜗杆减速机的转动轴通过联轴器与竖向丝杆的上端部连接,且竖向丝杆与减速机安装座的结合部设有角接触轴承;
竖向丝杆的下端部通过竖向丝杆轴承座以及竖向丝杆轴承安装于立柱上。
[0013]所述溜板上方设有风琴护罩,所述风琴护罩的下端部护罩安装板连接,所述护罩安装板固定在立柱的外壁上。
[0014]本发明的优点:回转变位机位于底盘上,通过回转变位机能实现对管件的夹持与转动,焊枪安装于横臂组件上,通过横向运动驱动机构以及纵向运动驱动机构能实现横臂的横向运动、纵向运动,从而达到对焊枪位置的调整,从而能适应不同管件的焊接要求,提高焊接质量,安全可靠。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的结构示意图。
[0016]图2为图1的俯视图。
[0017]图3为图1的右视图。
[0018]图4为本发明回转变位机的结构示意图。
[0019]图5为本发明回转变位机的剖视图。
[0020]图6为本发明立柱以及横臂的配合示意图。
[0021]图7为图6的剖视图。
[0022]图8为图7的A向视图。
[0023]附图标记说明:1_底盘、2-立柱、3-横臂组件、4-回转变位机、5-控制柜、6_焊接摆动控制器、7-回转壳体加强筋、8-管件、9-回转壳体、10-回转驱动齿轮、11-齿轮压盖、12-自定心卡盘、13-卡爪、14-回转起重吊环、15-夹持定位孔、16-回转减速机、17-回转支撑板、18-支撑连接法兰、19-回转支承、20-回转支承安装法兰、21-卡盘连接法兰、22-丝杆锥齿轮、23-锥齿轮挡盖、24-减速机锥齿轮、25-调整套、26-横向丝杆直流减速电动机、27-横臂横向移动导向块、28-横向丝杆、29-横向丝杆轴承座、30-横向丝杆轴承、31-焊枪、32-夹持器、33-十字微调、34-微调安装座、35-横向丝杆圆螺母、36-横臂、37-横臂盖板、38溜板、39-风琴护罩、40-竖向导轨、41-立柱加强筋、42-祸轮蜗杆减速机、43-减速机安装座、44-立柱起重吊环、45-竖向丝杆轴承座、46-竖向丝杆电动机、47-联轴器、48-第一竖向丝杆圆螺母、49-角接触轴承、50-竖向丝杆、51-侧挡板、52-护罩安装板、53-横向丝母座、54-横向丝母、55-横向丝母座调整垫板、56-竖向丝母座、57-竖向丝母、58-竖向丝母座调整垫板、59-横向导轨、60-竖向丝杆轴承、61-第二竖向丝杆圆螺母以及62-下护罩。
【具体实施方式】
[0024]下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0025]如图1、图2和图3所示:为了能适应不同管件8环缝的自动焊接要求,提高管件对接的焊接效率,本发明包括底盘1,在所述底盘I上设有用于夹持待焊接的管件8且能转动所述管件8的回转变位机4,在所述回转变位机4的一侧设置立柱2,所述立柱2竖直固定于底盘I上,在立柱2的上部设置能移动的横臂组件3,所述横臂组件3邻近回转变位机4的一端部设置用于对管件8进行焊接的焊枪31,且横臂组件3与立柱2上用于驱动横臂组件3纵向移动以及横向移动的横臂运动驱动机构连接。
[0026]具体地,利用焊枪31对管件8间的焊接包括直管与直管间的焊接、直管与弯头、三通、法兰、大小头以及管帽之间的焊接、弯头、三通、法兰、大小头等与相应弯头、三通、法兰、大小头以及管帽等的焊接,且还包括管与板的环缝角焊。立柱2以及回转变位机4均设置于底盘I上,横臂组件3设置于立柱2上,此外,底盘I还设有控制柜5,通过控制柜5能实现对横臂组件、焊枪31、横臂运动驱动机构以及回转变位机4的工作状态的控制,以满足焊接的过程要求。立柱2呈竖直状态分布,立柱2的轴线与底盘I相垂直,本发明实施例中,横臂组件3的纵向运动是指沿立柱2的轴线方向运动,横臂组件3的横向移动是指沿与立柱2轴线相垂直的方向运动,通过横臂组件3的横向移动或纵向运动,能适应对不同管件8的焊接。
[0027]如图4和图5所示,所述回转变位机4包括回转壳体9以及位于所述回转壳体9外的自定心卡盘12,在所述自定心卡盘12上设有用于对管件8进行夹持的卡爪13,所述自定心卡盘12与回转壳体9内用于驱动自定心卡盘12转动的卡盘连接转动驱动机构连接。
[0028]所述卡盘连接转动驱动机构包括用于与自定心卡盘12固定连接的卡盘连接法兰21,所述卡盘连接法兰21通过支承连接法兰18与回转支承19固定连接,所述回转支承19通过回转支承安装法兰20安装于回转壳体9内的回转支撑板17上,回转支承19与位于所述回转支承19下方的回转驱动齿轮10相啮合,所述回转驱动齿轮10通过齿轮压盖11安装于回转减速机16的转动轴上,所述回转减速机16固定安装于回转支撑板17的下部。
[0029]本发明实施例中,回转壳体9位于回转底座上,回转底座上还设置若干与回转壳体9连接的回转壳体加强筋7。自定心卡盘12上设置三个卡爪13,通过卡爪13与自定心卡盘12的配合能实现对管件8的夹持。回转壳体9的顶端设置回转起重吊环14,通过回转起重吊环14可以将整个回转变位机4起重至所需的位置。
[0030]自定心卡盘12采用螺钉与卡盘连接法兰21固定连接,卡盘连接法兰21采用螺钉与支承连接法兰18固定连接,支承连接法兰18采用螺钉与回转支承19外圈的回转齿轮固定连接,回转支承19通过螺钉与回转支承安装法兰20固定连接,自定心卡盘12、卡盘连接法兰21、支承连接法兰18、回转支承19以及回转支承安装法兰20间同轴分布,夹持定位孔15分布于自定心卡盘12、卡盘连接法兰21、支承连接法兰18、回转支承19以及回转支承安装法兰20相应的中心区域。
[0031]回转减速机16的转动轴能带动回转驱动齿轮10转动,回转驱动齿轮10能驱动回转支承19外圈的回转齿轮啮合,回转齿轮转动后通过支承连接法兰18、卡盘连接法兰21带动自定心卡盘12转动,自定心卡盘12转动后能实现对夹持管件8的转动驱动。
[0032]如图6、图7和图8所示,所述横臂组件3包括在立柱2上呈横向分布的横臂36,在所述横臂36的一端端部通过微调安装座34安装有十字微调33,焊枪31通过夹持器32安装于十字微调33上。
[0033]所述横臂组件3还包括位于横臂36与立柱2之间的溜板38 ;横臂运动驱动机构包括用于驱动横臂36相对溜板38左右横向运动的横向运动驱动机构以及用于驱动溜板38相对立柱2上下纵向运动的纵向运动驱动机构。
[0034]所述横向运动驱动机构包括沿横臂36长度方向设置的
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