自动滚圈变位机的制作方法

本实用新型属于焊接用工装领域，尤其是涉及一种自动滚圈变位机。

背景技术：

焊接技术中，管类或其他大型件的焊接中常常应用焊接变位机，焊接变位机能够实现环缝焊接的高质量的焊接，而在实际的焊接工作中，缺少对重型或大型管件的变位夹具，这就使得焊接重型、大型管道或其他结构件时，通常是焊接枪绕焊接缝，操作复杂，对于机械式焊接的机械臂要就更高了，并且容易造成焊接轴向的偏移或焊接接缝质量不高的缺陷；因此，为了满足焊接夹持的工作需要，亟待研发一种操作简单、变位精准且实用性强的变位机。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种手动式滚圈变位机，以满足大型、重型的管道的焊接变位，能够快速精准定位，自动起吊、自动旋转，操作简单，高效完成焊接工作。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种滚圈变位机，包括下部支架、下部滚圈、上部滚圈、起吊机构和轴向行走机构，所述下部支架上设有第一滚圈支承滚轮组件、第二滚圈支撑滚轮组件和滚圈驱动组件，所述下部支架底部设有两组轴向行走机构，第一滚圈支撑滚轮组件和第二滚圈支撑滚轮组件对称设置在下部支架的底部，在第一滚圈支撑滚轮组件和第二滚圈支撑滚轮组件上设有下部滚圈，下部滚圈与上部滚圈通过滚圈连接臂连接形成完整的环形滚圈，环形滚圈两侧壁上分别 设有直径大小不一的滚圈第一整环件和滚圈第二整环件，所述滚圈第一整环件是由焊接在上部滚圈和下部滚圈的半环件在上部滚圈和下部滚圈闭合状态下而成的一个完整的环形件；滚圈第二整环件是由焊接在上部滚圈和下部滚圈半环件在上部滚圈和下部滚圈闭合状态下而成的另外一个完整的环形件；滚圈第一整环件在滚圈第二整环件内，在滚圈连接臂一侧的下部支架上设有起吊机构，所述起吊机构能吊起上部滚圈，使上部滚圈向上打开，所述下部滚圈和上部滚圈上设有若干个滚圈齿销，滚圈第二整环件对滚圈齿销起到压紧的作用，在所述下部支架上设有滚圈驱动组件，所述滚圈驱动组件上设有滚圈驱动电机，滚圈驱动电机驱动滚圈驱动齿轮，所述滚圈驱动齿轮与滚圈齿销啮合，带动整个滚圈转动；

进一步的，滚圈变位机上设有的起吊机构包括起吊驱动组件、起吊固定架、起吊臂和吊耳，所述起吊驱动组件包括起吊驱动电机、电动推杆，所述起吊驱动电机固定于下部支架上，起吊驱动电机通过齿轮箱与电动推杆一端连接，电动推杆的另一端与起吊臂上的起吊臂第二铰接部连接；

进一步的，起吊臂包括起吊臂水平部、起吊臂弯折部和起吊臂竖直部，三部分形成内凹形状，内凹方向与滚圈外圆方向相对，在起吊臂竖直部开有直角形的起吊臂直角避让部，起吊臂直角避让部的两个直角边端部设有起吊臂第一铰接部和起吊臂第二铰接部，所述起吊臂第一铰接部与起吊固定架铰接；起吊臂上的起吊臂水平部自由端设有起吊臂连接部，起吊臂连接部处连接有吊耳，吊耳与上部滚圈连接；

进一步的，起吊固定架包括起吊固定架固定部、起吊固定架直部、起吊固定架斜部，起吊固定架固定部与下部支架固接，起吊固定架斜部的自由端设有起吊固定架铰接部，起吊臂与起吊固定架之间通过起吊臂第一铰接部和起吊固定架铰接部铰接；

进一步的，吊耳包括吊耳臂、第一吊耳轮、第二吊耳轮和吊耳连接部，所述第一吊耳轮与第二吊耳轮间设有间隙，且第一吊耳轮和第二吊耳轮间隙将滚圈第二整环件卡在其中，第二吊耳轮卡在滚圈第一整环件和滚圈第二整环件间，第一吊耳轮和第二吊耳轮通过吊耳臂连接，吊耳臂通过吊耳连接部与起吊臂固定连接，在上部滚圈的两侧对称设置两组吊耳；

进一步的，在下部滚圈设有四个顶紧组件和一个下部支撑座组件，在上部滚圈内设有两个顶紧组件，下部支撑座组件包括下部支撑座第一固定体、下部支撑座第一伸缩杆、下部支撑座第二固定体、下部支撑座第二伸缩杆和下部支撑座承载架，所述下部支撑座第一固定体套设在下部支撑座第一伸缩杆外，下部支撑座第二固定体套设在下部支撑座第二伸缩杆外，下部支撑架第一伸缩杆和下部支撑架第二伸缩杆共同支撑一个下部支撑座承载架，所述下部支撑座承载架为内凹结构架，下部支撑座承载架下部中间设有一个顶紧组件；

进一步的，顶紧组件包括顶紧座、顶紧杆、顶紧件固定座和旋转把手，顶紧座位于顶紧杆一端，顶紧杆上螺纹套设有顶紧件固定座，在顶紧座和顶紧件固定座间设有旋转把手，所述顶紧固定座固定于滚圈的侧壁上，且位于滚圈内部；

进一步的，下部滚圈的开口端设有下限位连接板，上部滚圈的开口端设有上限位连接板，上限位连接板与下限位连接板结构一样，下限位连接板为矩形板，矩形板一面上开有互相垂直的第一限位板槽和第二限位板槽，两个板槽截面为半圆形，矩形板端面开有贯通上下的连接杆限位槽；在下限位连接板上的两个板槽内分别放置限位柱，所述限位柱上开有限位柱避让槽，所述限位柱通过螺钉固定在第一限位板槽和第二限位板槽内，所述限位柱避让槽放置螺钉帽，防止上限位连接的板槽与两个限位柱出现干涉现象；

进一步的，上部滚圈与下部滚圈的锁紧是由滚圈连接杆实现，所述滚圈连接杆包括连接杆螺纹部和连接杆轴孔部，所述连接杆轴孔部通过销轴固定于下部滚圈的开口端，当需要将上部滚圈和下部滚圈锁紧时，向上转动滚圈连接杆，将滚圈连接杆放置在连接杆限位槽内，并通过连接杆螺母锁紧；

进一步的，第一滚圈支撑滚轮组件和第二滚圈支撑滚轮组件结构一样，所述第一滚圈支撑滚轮组件包括滚圈支撑轮连接板、滚圈侧槽轮和滚圈顶轮，滚圈支撑轮连接板上设置有滚圈侧槽轮轴和滚圈顶轮轴，滚圈侧槽轮设置在滚圈侧槽轮轴上，滚圈顶轮设置在滚圈顶轮轴，所述滚圈侧槽轮位于滚圈第一整环件和滚圈第二整环件间，滚圈顶轮与滚圈外圆相抵接，起到支撑作用，滚圈支撑轮连接板外端对应滚圈侧槽轮和滚圈顶轮设有用于固定的侧槽轮端固定件和顶轮端固定件，所述滚圈侧槽轮和滚圈顶轮成对设置在两个滚圈支撑轮连接板之间；

进一步的，轴向行走机构包括第一行走支架和第一行走驱动机构，所述第一行走驱动机构包括第一行走驱动电机、行走驱动轴、行走支撑轮、行走辅助轮组件、行走上接板、斜挡板组件和行走连接箱体，所述第一行走支架为工字型结构件，第一行走支架上设有第一行走驱动机构，所述第一行走驱动电机固定于行走连接箱体一端，第一行走驱动电机的输出轴与行走驱动轴连接，行走驱动轴上设有行走支撑轮，所述行走支撑轮在第一行走支架工字型顶部，在行走连接箱体两端还设有两组第一侧轮和第二侧轮，第一侧轮和第二侧轮夹持第一行走支架工字型中部，防止第一行走驱动机构在第一行走支架上发生侧向位移，所述第一侧轮和第二侧轮通过侧轮连接件连接，在侧轮连接件上设有斜挡板组件；在行走连接箱体上部设有行走上接板，行走上接板用于连接固定下部支架，在行走连接箱体上还设有行走辅助轮组件，所述行走辅助轮组件的轮组与行走驱动轴连接的行走支撑轮结构一致，差别是无驱动电机；

进一步的，所述斜挡板组件包括斜挡板、斜挡板肋板、折页连接杆、折页、挡板伸缩杆、伸缩杆座和限位传感器，所述斜挡板内侧设有两个平行的斜挡板肋板、两个平行的斜挡板肋板一端分别设有折页连接杆，折页连接杆自由端分别固定有折页，所述折页固定在行走连接箱体一端，在两个平行的斜挡板肋板间固接有挡板伸缩杆，挡板伸缩杆插在伸缩杆座内，连接斜挡板，在其中的一个斜挡板肋板上设有限位传感器，自动避障，起到保护设备，防止设备造成人员伤害。

相对于现有技术，本实用新型所述的滚圈变位机具有以下优势：

(1)本发明所述的滚圈变位机操作简单，变位精准，能够自动旋转，具有广泛的适用性，大大降低了劳动强度，提高了焊接工作效率。

(2)本发明所述的可轴向滑动的滚圈变位机能够精确实现对准焊接，自动化程度高，操作简单，特别适合大型、重型长管的焊接，实用性强。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的变位器整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的变位器内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的变位器剖面示意图；

图4为本实用新型实施例所述的变位器上下部连接示意图；

图5为本实用新型实施例所述的变位器下半部部分示意图；

图6为本实用新型实施例所述的变位器顶紧组件示意图；

图7为本实用新型实施例所述的变位器下部支撑座组件示意图；

图8为本实用新型实施例所述的起吊固定架示意图；

图9为本实用新型实施例所述的起吊臂示意图；

图10为本实用新型实施例所述的吊耳示意图；

图11为本实用新型实施例所述的连接杆示意图；

图12为本实用新型实施例所述的限位连接板示意图；

图13为本实用新型实施例所述的限位柱示意图；

图14为本实用新型实施例所述的滚圈支撑滚轮组件示意图；

图15为本实用新型实施例所述的滚圈支撑滚轮组件端面示意图；

图16为本实用新型实施例所述的行走机构示意图；

图17为本实用新型实施例所述的行走轮示意图；

图18为本实用新型实施例所述的行走架斜挡板组件示意图。

附图标记说明：

1-下部支架；11-第一滚圈支撑滚轮组件；12-第二滚圈支撑滚轮组件；2-下部滚圈；21-下部支撑座组件；210-顶紧组件；23-滚圈连接臂；2301-滚圈第一整环件；2302-滚圈第二整环件；3-上部滚圈；40-起吊驱动组件；41-起吊固定架；42-起吊臂；43-吊耳；5-滚圈驱动组件；01-第一行走支架；02-第二行走支架；03-第一行走驱动机构；04-第二行走驱动机构；031-第一行走驱动电机；041-第二行走驱动电机；230-下限位连接板；320-上限位连接板；2030-滚圈连接杆；2031-连接杆螺母；2302-滚圈连接臂铰接部；2303-滚圈连接臂固接部；2350-滚圈齿销；50-滚圈驱动齿轮；402-电动推杆；2101-顶紧座；2100-顶紧杆；21000-顶紧件固定座；2102-旋转把手； 23000-限位柱；230001-限位柱避让槽；211-下部支撑座第一固定体；213-下部支撑座第一伸缩杆；212-下部支撑座第二固定体；214-下部支撑座第二伸缩杆；215-下部支撑座承载架；410-起吊固定架固定部；411-起吊固定架直部；412-起吊固定架斜部；41042-起吊固定架铰接部；420-起吊臂直角避让部；42041-起吊臂第一铰接部；420402-起吊臂第二铰接部；421-起吊臂弯折部；42043-起吊臂连接部；430-吊耳臂；431-第一吊耳轮；432-第二吊耳轮；43042-吊耳连接部；0131-第一侧轮；0132-第二侧轮；013102-侧轮连接件；0312-行走支撑轮；20301-连接杆螺纹部；20302-连接杆轴孔部；23001-第一限位板槽；23002-第二限位板槽；23003-连接杆限位槽；1110-滚圈侧槽轮轴；1111-滚圈侧槽轮；1120-滚圈顶轮轴；1121-滚圈顶轮；111-侧槽轮端固定件；112-顶轮端固定件；110-滚圈支撑轮连接板；05-斜挡板组件；051-斜挡板；052-挡板肋板；053-折页连接杆；054-折页；055-挡板伸缩杆；056-伸缩杆座；057-限位传感器；0301-行走上接板；0311-行走驱动轴；0310-行走辅助轮组件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指 示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1-5所示，一种滚圈变位机，包括下部支架1、下部滚圈2、上部滚圈3、起吊机构和轴向行走机构，所述下部支架1上设有第一滚圈支承滚轮组件11、第二滚圈支撑滚轮组件12和滚圈驱动组件5，所述下部支架1底部设有两组轴向行走机构，第一滚圈支撑滚轮组件11和第二滚圈支撑滚轮组件12对称设置在下部支架1的底部，在第一滚圈支撑滚轮组件11和第二滚圈支撑滚轮组件12上设有下部滚圈2，下部滚圈2与上部滚圈3通过滚圈连接臂23连接形成完整的环形滚圈，环形滚圈两侧壁上分别设有直径大小不一的滚圈第一整环件2301和滚圈第二整环件2302，滚圈第一整环件2301在滚圈第二整环件2302内，在滚圈连接臂23一侧的下部支架1上设有起吊机构，所述起吊机构能吊起上部滚圈3，使上部滚圈3向上打开，所述下部滚圈2和上部滚圈3上设有若干个滚圈齿销2350，在所述下部支架1上设有滚圈驱动组件5，所述滚圈驱动组件5上设有滚圈驱动电机，滚圈驱动电机驱动滚圈驱动齿轮50，所述滚圈驱动齿轮50与滚圈齿销2350啮合，带动整个滚圈转动；

如图1-4和8-10所示，滚圈变位机上设有的起吊机构包括起吊驱动组件40、起吊固定架41、起吊臂42和吊耳43，所述起吊驱动组件40包括起吊驱动电机、电动推杆402，所述起吊驱动电机固定于下部支架1上，起吊驱动电机通过齿轮箱与电动推杆402一端连接，电动推杆402的另一端与起吊臂42上的起吊臂第二铰接部420402连接；

如图9所示，起吊臂42包括起吊臂水平部、起吊臂弯折部421和起吊臂竖直部，三部分形成内凹形状，内凹方向与滚圈外圆方向相对，在起吊臂竖直部开有直角形的起吊臂直角避让部420，起吊臂直角避让部420的两个直角边端部设有起吊臂第一铰接部42041和起吊臂第二铰接部420402，所述起吊臂第一铰接部42041与起吊固定架41铰接；起吊臂42上的起吊臂水平部自由端设有起吊臂连接部42043，起吊臂连接部42043处连接有吊耳43，吊耳43与上部滚圈3连接；

如图8所示，起吊固定架41包括起吊固定架固定部410、起吊固定架直部411、起吊固定架斜部412，起吊固定架固定部410与下部支架1固接，起吊固定架斜部412的自由端设有起吊固定架铰接部41042，起吊臂42与起吊固定架41之间通过起吊臂第一铰接部42041和起吊固定架铰接部41042铰接；

如图10所示，吊耳43包括吊耳臂430、第一吊耳轮431、第二吊耳轮432和吊耳连接部43042，所述第一吊耳轮431与第二吊耳轮432间设有间隙，且第一吊耳轮431和第二吊耳轮432间隙将滚圈第二整环件2302卡在其中，第二吊耳轮432卡在滚圈第一整环件2301和滚圈第二整环件2302间，第一吊耳轮431和第二吊耳轮432通过吊耳臂430连接，吊耳臂430通过吊耳连接部43042与起吊臂42固定连接，在上部滚圈3的两侧对称设置两组吊耳43；

如图1、3、6和7所示，在下部滚圈2设有四个顶紧组件210和一个下部支撑座组件21，在上部滚圈3内设有两个顶紧组件210，如图7所示，下部支撑座组件21包括下部支撑座第一固定体211、下部支撑座第一伸缩杆213、下部支撑座第二固定体212、下部支撑座第二伸缩杆214和下部支撑座承载架215，所述下部支撑座第一固定体211套设在下部支撑座第一伸缩杆213外，下部支撑座第二固定体212套设在下部支撑座第二伸缩杆214外，下部支撑架第一伸缩杆213和下部支撑架第二伸缩杆214共同支撑一个下部支撑座承载架215，所述下部支撑座承载架215为内凹结构架，下部支撑座承载架215下部中间设有一个顶紧组件210；

如图6所示，顶紧组件210包括顶紧座2101、顶紧杆2100、顶紧件固定座21000和旋转把手2102，顶紧座2101位于顶紧杆2100一端，顶紧杆2100上螺纹套设有顶紧件固定座21000，在顶紧座2101和顶紧件固定座21000间设有旋转把手2102，所述顶紧固定座21000固定于滚圈的侧壁上，且位于滚圈内部；

如图12、13所示，下部滚圈2的开口端设有下限位连接板230，上部滚圈3的开口端设有上限位连接板320，上限位连接板320与下限位连接板230结构一样，如图12所示，下限位连接板230为矩形板，矩形板一面上开有互相垂直的第一限位板槽23001和第二限位板槽23002，两个板槽截面为半圆形，矩形板端面开有贯通上下的连接杆限位槽23003；

在下限位连接板230上的两个板槽内分别放置限位柱23000，所述限位柱23000上开有限位柱避让槽230001，所述限位柱23000通过螺钉固定在第一限位板槽23001和第二限位板槽23002内，所述限位柱避让槽230001放置螺钉帽，防止上限位连接320的板槽与两个限位柱23000出现干涉现象；

如图11所示，上部滚圈3与下部滚圈2的锁紧是由滚圈连接杆2030实 现，所述滚圈连接杆2030包括连接杆螺纹部20301和连接杆轴孔部20302，所述连接杆轴孔部20302通过销轴固定于下部滚圈2的开口端，当需要将上部滚圈3和下部滚圈2锁紧时，向上转动滚圈连接杆2030，将滚圈连接杆2030放置在连接杆限位槽23003内，并通过连接杆螺母2031锁紧；

如图14和15所示，第一滚圈支撑滚轮组件11和第二滚圈支撑滚轮组件12结构一样，所述第一滚圈支撑滚轮组件11包括滚圈支撑轮连接板110、滚圈侧槽轮1111和滚圈顶轮1121，滚圈支撑轮连接板110上设置有滚圈侧槽轮轴1110和滚圈顶轮轴1120，滚圈侧槽轮1111设置在滚圈侧槽轮轴1110上，滚圈顶轮1121设置在滚圈顶轮轴1120，所述滚圈侧槽轮1111位于滚圈第一整环件2301和滚圈第二整环件2302间，滚圈顶轮1121与滚圈外圆相抵接，起到支撑作用，滚圈支撑轮连接板110外端对应滚圈侧槽轮1111和滚圈顶轮1121设有用于固定的侧槽轮端固定件111和顶轮端固定件112，所述滚圈侧槽轮1111和滚圈顶轮1121是成对设置在两个滚圈支撑轮连接板110之间；

如图1和16-18所示，轴向行走机构包括第一行走支架01和第一行走驱动机构03，所述第一行走驱动机构03包括第一行走驱动电机031、行走驱动轴0311、行走支撑轮0312、行走辅助轮组件0310、行走上接板0301、斜挡板组件05和行走连接箱体，所述第一行走支架01为工字型结构件，第一行走支架01上设有第一行走驱动机构03，所述第一行走驱动电机031固定于行走连接箱体一端，第一行走驱动电机031的输出轴与行走驱动轴0311连接，行走驱动轴0311上设有行走支撑轮0312，所述行走支撑轮0312在第一行走支架01工字型顶部，在行走连接箱体两端还设有两组第一侧轮0131和第二侧轮0132，第一侧轮0131和第二侧轮0132夹持第一行走支架01工字型中部，防止第一行走驱动机构03在第一行走支架01上发生侧向位移，所述第一侧轮0131和第二侧轮0132通过侧轮连接件013102连接，在侧轮 连接件013102上设有斜挡板组件05；在行走连接箱体上部设有行走上接板0301，行走上接板0301用于连接固定下部支架1，在行走连接箱体上还设有行走辅助轮组件0310，所述行走辅助轮组件0310的轮组与行走驱动轴0311连接的行走支撑轮0312结构一致，差别是无驱动电机；

所述斜挡板组件05包括斜挡板051、斜挡板肋板052、折页连接杆053、折页054、挡板伸缩杆055、伸缩杆座056和限位传感器057，所述斜挡板051内侧设有两个平行的斜挡板肋板052、两个平行的斜挡板肋板052一端分别设有折页连接杆053，折页连接杆053自由端分别固定有折页054，所述折页054固定在行走连接箱体一端，在两个平行的斜挡板肋板052间固接有挡板伸缩杆055，挡板伸缩杆055插在伸缩杆座056内，且挡板伸缩杆055卡套设一弹簧，弹簧置于伸缩杆座056内，实现挡板伸缩杆055的自由伸缩，在其中的一个斜挡板肋板052上设有限位传感器057，当行走机构碰触工作人员或其他机构时，斜挡板051受压产生微小伸缩量，且这种位移变化引起限位传感器057的感应变化，通过控制模块自动控制行走机构停止，防止造成人员伤害或设备损坏，该部分的传感器为常规的压力避障传感器或激光传感器的结合。

本发明所述的滚圈变位机操作简单，变位精准，能够自动旋转，具有广泛的适用性，大大降低了劳动强度，提高了焊接工作效率；本发明所述的可轴向滑动的滚圈变位机能够精确实现对准焊接，自动化程度高，操作简单，特别适合大型、重型长管的焊接，实用性强。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。