气罐内胆焊接设备的制作方法

本实用新型涉及焊接设备技术领域，具体而言，涉及一种气罐内胆焊接设备。

背景技术：

液化天然气作为清洁能源越来越受到人们的关注，储存液化天然气的气罐内胆也因此成为液化天然气存储运输方面至关重要的设备。气罐内胆一般由三部分组成：位于中间位置的气罐本体，以及位于气罐本体端部的两个气罐封头。

传统的液化天然气用气罐内胆的生产制作中，组对和焊接是分开的，也即，先由组对装置对气罐进行组对，再通过人工点焊进行初步定位，最后将气罐内胆运送到焊接装置上进行满焊固定，整个过程至少需要使用三个工位，转运三次。因此，这种工艺所需要的设备较多，操作复杂，大大降低了气罐内胆的生产效率，并且先点焊再满焊的焊接工艺对气罐内胆的焊接质量有较大的负面影响。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于，提供一种气罐内胆焊接设备以解决上述问题。

本实用新型实施例提供的气罐内胆焊接设备，包括组对装置和两个焊接装置。

所述组对装置包括支撑气罐本体的滚轮架，以及移动气罐封头，使气罐封头与气罐本体进行组对的封头运输装置，所述封头运输装置设置有两个，两个所述封头运输装置分别设置于所述滚轮架的相对的两侧。

两个所述焊接装置与两个所述封头运输装置位置对应，以将与其对应的所述气罐封头焊接于气罐本体两端。

进一步地，所述焊接装置包括焊接机器人和焊缝跟踪装置。

所述焊接机器人的操作侧朝向所述封头运输装置，所述焊缝跟踪装置设置于所述焊接机器人的焊枪上，以监控并调节所述焊接机器人的焊接位置。

进一步地，所述焊接装置还包括行走装置，所述焊接机器人设置于所述行走装置，以在所述行走装置的带动下相对于所述封头运输装置移动。

进一步地，所述行走装置包括基座、第一滑轨和第一传动机构。

所述基座设置于所述封头运输装置的一侧，所述第一滑轨包括平行设置的于所述基座的第一轨道和第二轨道，所述第一传动机构设置于所述第一轨道和所述第二轨道之间，且与所述焊接机器人连接，所述焊接机器人设置于所述第一轨道和第二轨道上方，且能够在所述第一传动机构的作用下沿所述第一轨道和第二轨道的长度方向移动。

进一步地，所述第一传动机构包括传动齿条、传动齿轮和第一电机。

所述传动齿条设置于所述第一轨道轨和第二轨道之间，且所述传动齿条的长度方向与所述第一轨道和第二轨道的程度方向一致，所述传动齿轮的固定部设置于所述焊接机器人，所述传动齿轮的齿轮部与所述传动齿条啮合，所述第一电机的转轴与所述传动齿轮的控制部连接，以控制所述传动齿轮转动，而带动所述焊接机器人移动。

进一步地，两个所述封头运输装置中的每个所述封头运输装置包括滑动座、第二滑轨、支撑台、第二传动机构和翻转机构。

所述滑动座设置于所述滚轮架的第一侧或第二侧，所述第二滑轨包括平行设置于所述滑动座的第三轨道和第四轨道，所述支撑台设置于所述第三轨道和第四轨道上方，所述第二传动机构设置于所述第三轨道和第四轨道之间，且与所述支撑台连接，以控制所述支撑台沿所述第三轨道和第四轨道的长度方向移动，而靠近或远离所述滚轮架，所述翻转机构设置于所述支撑台，且能够相对于所述支撑台翻转，以调节卡接于该翻转机构的气罐封头的开口朝向。

进一步地，所述翻转机构包括翻板、卡爪和气动组件。

所述翻板设置于所述支撑台上方，所述卡爪设置于所述翻板，所述气动组件设置于所述支撑台内部开设的容纳腔，且与所述翻板连接，以在所述气动组件的控制下翻转，调节所述卡爪的开口朝向。

进一步地，所述封头运输装置还包括旋转控制机构。

所述旋转控制机构包括设置于所述翻板远离所述支撑台的一侧的旋转齿轮和第二电机，所述旋转齿轮与所述卡爪连接，所述第二电机的转轴与所述旋转齿轮连接，以控制所述旋转齿轮带动所述卡爪旋转。

进一步地，所述滚轮架包括导向杆和升降托架。

所述导向杆包括相对设置的第一支架和第二支架，所述第一支架靠近一个所述封头运输装置，所述第二支架靠近另一个所述封头运输装置，所述升降托架设置于所述第一支架和第二支架之间，且能够伸缩，以改变依托于该升降托架上方的气罐本体的高度。

进一步地，所述气罐内胆焊接设备还包括操作台，所述组对装置和焊接设备设置于所述操作台。

本实用新型实施例提供的气罐内胆焊接设备包括组对装置和两个焊接装置。所述组对装置包括支撑气罐本体的滚轮架，以及移动气罐封头，使气罐封头与气罐本体进行组对的封头运输装置，所述封头运输装置设置有两个，两个所述封头运输装置分别设置于所述滚轮架的相对的两侧。两个所述焊接装置与两个所述封头运输装置位置对应，以将与其对应的所述气罐封头焊接于气罐本体的两端。因此，在利用本实用新型实施例提供的气罐内胆焊接设备对气罐内胆进行焊接的过程中，可以通过组对装置先将气罐内胆组对，之后再通过焊接装置直接对气罐内胆进行焊接，将组对和焊接两步操作自动一次执行，减少了转运次数，降低了劳动强度，极大程度的提高了生产效率。

进一步地，本实用新型实施例提供的气罐内胆焊接设备的焊接装置包括焊接机器人和焊缝跟踪装置，该焊接机器人的操作侧朝向所述封头运输装置，该焊缝跟踪装置设置于焊接机器人的焊枪，以监控并调节所述焊接机器人的焊接位置，因此，焊接过程可以完全由焊接装置自动执行，无需人工人工点焊进行初步定位后再进行满焊，不仅进一步提高生产效率，而且还对于气罐内胆的焊接质量有较大的保障。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种气罐内胆焊接设备的结构示意图。

图2为图1所示气罐内胆焊接设备A部位的放大图。

图3为图1所示气罐内胆焊接设备B部位的放大图。

图4为图1所示气罐内胆焊接设备C部位的放大图。

图5为图1所示气罐内胆焊接设备另一种状态的结构示意图。

图6为图5所示气罐内胆焊接设备D部位的放大图。

图标：10-气罐内胆焊接设备；100-组对装置；110-滚轮架；111-导向杆； 1111-第一支架；1112-第二支架；112-升降托架；120-封头运输装置；121- 滑动座；122-第二滑轨；1221-第三轨道；1222-第四轨道；123-支撑台；124- 第二传动机构；125-翻转机构；1251-翻板；1252-卡爪；12521-卡爪基板； 12522-滑动轨；12523-卡接条；126-旋转控制机构；1261-旋转齿轮；1262- 第二电机；200-焊接装置；210-焊接机器人；220-焊缝跟踪装置；230-行走装置；231-基座；232-第一滑轨；2321-第一轨道；2322-第二轨道；233-第一传动机构；2331-传动齿条；2332-传动齿轮；2333-第一电机；300-操作台。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请参阅图1，本实用新型实施例提供了一种气罐内胆焊接设备10，该气罐内胆焊接设备10包括组对装置100和两个焊接装置200。

其中，组对装置100包括支撑气罐本体的滚轮架110，以及移动气罐封头，使气罐封头与气罐本体进行组对的封头运输装置120。封头运输装置 120设置有两个，两个封头运输装置120分别设置于滚轮架110的相对的两侧。本实施例中，为方便描述，可以将该相对的两侧定义为滚轮架110的第一侧和第二侧。两个焊接装置200与两个封头运输装置120位置对应，以将与其对应的气罐封头焊接于气罐本体的两端。

本实施例中，气罐内胆焊接设备10还可以包括操作台300，组对装置100和焊接设备均设置于操作台300。

在利用本实用新型实施例提供的气罐内胆焊接设备10对气罐内胆进行焊接的过程中，可以通过组对装置100先将气罐内胆组对，具体地，将气罐本体放置于滚轮架110，并通过两个封头运输装置120分别将两个气罐封头与气罐本体进行组对，之后再通过焊接装置200直接对气罐内胆进行焊接。因此，该气罐内胆焊接设备10能够将组对和焊接两步操作自动一次执行，减少了转运次数，降低了劳动强度，极大程度的提高了生产效率。

为了进一步地提高生产效率，同时，也为了保障气罐内胆的焊接质量，本实施例中，焊接装置200除包括焊接机器人210外，还可以包括焊缝跟踪装置220。

进一步地，本实施例中，焊接机器人210的操作侧朝向与其对应的封头运输装置120，用于将与其对应的封头运输装置120所移动的封头焊接于气罐本体的端部。可选地，本实施例中，焊接机器人210为六轴弧焊机器人，其具有6个自由度，能在有效范围内灵活运动，完成各种姿态的焊接工作。焊缝跟踪装置220设置于焊接机器人210的焊枪上，以监控并调节焊接机器人210的焊接位置。本实施例中，焊缝跟踪装置220可以包括传感器(图中未示出)和控制器(图中未示出)。传感器设置于焊接机器人 210的焊枪，控制器分别与传感器和焊接机器人210连接。其中，传感器可以为电弧传感器，用于通过检测焊接电流的变化而获得焊炬与焊缝间的相对位置，并发送至控制器，以使控制器根据接收到的相对位置调节焊接机器人210的焊接位置。

为了便于调节焊接机器人210的位置，以更进一步地提高生产效率，可选地，本实施例中，焊接装置200还包括行走装置230，焊接机器人210 设置于行走装置230，以在行走装置230的带动下相对于封头运输装置120 移动。为方便描述，定义由滚轮架110的第一侧到第二侧的方向为可移动方向。本实施例中，行走装置230即用于带动焊接机器人210在平行于该可移动方向的路径上来回移动。

请结合图2，进一步地，本实施例中，行走装置230包括基座231、第一滑轨232和第一传动机构233。基座231设置于封头运输装置120的一侧，且基座231的长度方向平行于可移动方向。第一滑轨232包括平行设置的于基座231的第一轨道2321和第二轨道2322，且第一轨道2321和第二轨道2322的长度方向与基座231的长度方向一致。第一传动机构233设置于第一轨道2321和第二轨道2322之间，且与焊接机器人210连接。焊接机器人210设置于第一轨道2321和第二轨道2322上方，且能够在第一传动机构233的作用下沿第一轨道2321和第二轨道2322的长度方向移动，也即，在平行于可移动方向的路径上来回移动。

第一传动机构233可以包括传动齿条2331、传动齿轮2332和第一电机 2333。传动齿条2331设置于第一轨道2321轨和第二轨道2322之间，且传动齿条2331的长度方向与第一轨道2321和第二轨道2322的程度方向一致。传动齿轮2332的固定部设置于焊接机器人210，传动齿轮2332的齿轮部与传动齿条2331啮合。第一电机2333的转轴与传动齿轮2332的控制部连接，以控制传动齿轮2332转动，而带动焊接机器人210移动。该第一传动机构 233的基本工作原理是，当第一电机2333启动时，该第一电机2333的转轴便控制传动齿轮2332转动，由于传动齿轮2332的齿轮部与传动齿条2331 为啮合状态，使得传动齿轮2332在反向作用力下在传动齿条2331上移动。可以理解的是，传动齿轮2332的移动方向与第一电机2333的转轴的转动方向相关。

通过上述设置，当通过封头运输装置120将气罐内胆组对后，便可以通过焊接装置200直接对气罐内胆进行焊接，且焊接过程可以完全由焊接装置200自动执行，无需人工人工点焊进行初步定位后再进行满焊，不仅进一步提高生产效率，而且还对于气罐内胆的焊接质量有较大的保障。

此外，关于组对装置100，其包括的滚轮架110可以包括导向杆111和升降托架112。导向杆包括相对设置的第一支架1111和第二支架1112，第一支架1111靠近一个封头运输装置120，第二支架1112靠近另一个封头运输装置120。本实施例中，第一支架1111和第二支架1112上方设置有用于对气罐本体进行定位的凹槽，该凹槽为可以为与气罐本体外周匹配的弧形凹槽。升降托架112设置于第一支架1111和第二支架1112之间，且能够伸缩，以改变支撑于该升降托架112上方的气罐本体的高度。

请结合图3和图4，进一步地，本实施例中，组对装置100的两个所述封头运输装置120中的每个封头运输装置120可以包括滑动座121、第二滑轨122、支撑台123、第二传动机构124和翻转机构125。

由上，本实施例中，封头运输装置120设置有两个，两个封头运输装置120分别设置于滚轮架110的第一侧和第二侧，也即，两个封头运输装置120以滚轮架110为对此中心对称设置。以下将以设置于滚轮架110的第一侧的封头运输装置120为例，对封头运输装置120的结构进行说明。

该封头运输装置120的滑动座121设置于滚轮架110的第一侧，且滑动座121的长度方向与可移动方向一致。第二滑轨122包括平行设置于滑动座121的第三轨道1221和第四轨道1222，且第三轨道1221和第四轨道 1222的长度方向与滑动座121的长度方向一致。支撑台123设置于第三轨道1221和第四轨道1222上方。第二传动机构124设置于第三轨道1221和第四轨道1222之间，且与支撑台123连接，以控制支撑台123沿第三轨道 1221和第四轨道1222的长度方向移动，而靠近或远离滚轮架110。翻转机构125设置于支撑台123，且能够相对于支撑台123翻转，以调节卡接于该翻转机构125的气罐封头的开口朝向，具体可以将卡接于该翻转机构125 的气罐封头的开口调节至朝向滚轮架110或朝向上方。

请结合图5和图6，进一步地，本实施例中，翻转机构125包括翻板 1251、卡爪1252和气动组件(图中未示出)。翻板1251设置于支撑台123 上方。可选地，本实施例中，翻板1251铰接于支撑台123上方的远离滚轮架110的位置处。卡爪1252设置于翻板1251，且当翻板1251处于水平状态时，卡爪1252位于翻板1251上方。气动组件设置于支撑台123内部开设的容纳腔，且与翻板1251连接，以在气动组件的控制下翻转，调节卡爪 1252的开口朝向，具体可以将该卡爪1252的开口调节至朝向滚轮架110(如图3和图4所示)或朝向上方(如图5和图6所示)。

本实施例中，卡爪1252可以包括卡爪基板12521、滑动轨12522和卡接条12523。卡爪基板12521可以为圆盘形，其一侧通过连接机构固定于翻板1251，且当翻板1251处于水平状态时，连接机构位于翻板1251上方。滑动轨12522设置所有多个，多个滑动轨12522可以以圆周阵列的排布方式设置于卡爪基板12521的背离连接机构的一侧，且针对于每个滑动轨 12522，该滑动轨12522的一端靠近卡爪基板12521的中心，另一端靠近卡爪基板12521的边缘。卡接条12523同样设置有多个，多个卡接条12523 与多个滑动轨12522一一对应，且针对于每个卡接条12523，该卡接条12523 一端设置于与其对应的滑动轨12522上，且能够在该滑动轨12522上移动，另一端往远离该滑动轨12522的方向延伸，具体地，该卡接条12523的长度方向可以与该滑动轨12522的长度方向垂直。如此，当多个卡接条12523 均在其对应的滑动轨12522上往靠近卡爪基板12521的中心的方向移动时，便能够减小多个卡接条12523围设而成的卡接空间的大小，对应地，当多个卡接条12523均在其对应的滑动轨12522上往靠近卡爪基板12521的边缘的方向移动时，便能够增大多个卡接条12523围设而成的卡接空间的大小。容易理解的是，该卡接空间即为用于容纳或卡接气罐封头的空间。

为了进一步地提高气罐内胆焊接的自动化程度，可选地，本实施例中，封头运输装置120还包括旋转控制机构126。本实施例中，卡爪基板12521 的一侧便通过该旋转控制机构126固定于翻板1251，也即，上述连接机构即为该旋转控制机构126。本实施例中，旋转控制机构126可以包括设置于翻板1251背离支撑台123的一侧的旋转齿轮1261和第二电机1262。旋转齿轮1261与卡爪1252连接，具体与卡爪基板12521远背离滑动轨12522 和卡接条12523的一侧连接。第二电机1262的转轴与旋转齿轮1261连接，以控制旋转齿轮1261带动卡爪1252旋转，从而带动卡接于卡爪1252已完成组对的气罐内胆旋转。

在通过本实用新型实施例提供的气罐内胆焊接设备10对气罐内胆进行组对的过程中，首先，针对于一个封头运输装置120，可以通过翻转机构 125的气动组件，调节卡爪1252的开口朝向，以使卡爪1252的开口调节至朝向上方，接着将一个气罐封头放置于该卡爪1252的多个卡接条12523围设而成的卡接空间，并使得多个卡接条12523在其对应的滑动轨12522上往靠近卡爪基板12521的中心的方向移动，以减小卡接空间的大小，从而使得多个卡接条12523与气罐封头紧密接触，固定该气罐封头，随即，再次通过翻转机构125的气动组件，调节卡爪1252的开口朝向，以使卡爪1252 的开口调节至朝向滚轮架110，针对于另一个封头运输装置120，也采取同样的方式固定另一个气罐封头，随后，将气罐本体放置于滚筒架，并控制升降托架112升高，以使气罐本体的轴线与两个气罐封头的轴线共线，此后，通过各封头运输装置120的第二传动机构124，控制支撑台123移动，使得两个气罐封头分别往靠近滚轮架110的方向移动，以实现两个气罐封头与气罐本体的组对。

在通过本实用新型实施例提供的气罐内胆焊接设备10对气罐内胆进行焊接的过程中，首先，通过控制两个封头运输装置120的旋转控制机构126，使得已完成组对的气罐内胆旋转，此后，通过焊接装置200的行走装置230 分别使得两个焊接机器人210移动至预设工作位置处进行焊接，焊接完成之后，再次通过焊接装置200的行走装置230分别使得两个焊接机器人210 移动至预设待机位置处。接着使得多个卡接条12523在其对应的滑动轨 12522上往靠近卡爪基板12521的边缘的方向移动，以增大卡接空间的大小，从而使得多个卡接条12523与气罐封头脱离，最后，通过各封头运输装置120的第二传动机构124，控制其支撑台123往远离滚轮架110的方向移动即可。

综上所述，本实用新型实施例提供的气罐内胆焊接设备10包括组对装置100和两个焊接装置200。组对装置100包括支撑气罐本体的滚轮架110，以及移动气罐封头，使气罐封头与气罐本体进行组对的封头运输装置120，封头运输装置120设置有两个，两个封头运输装置120分别设置于滚轮架 110的相对的两侧。两个焊接装置200与两个封头运输装置120位置对应，以将与其对应的气罐封头焊接于气罐本体的两端。因此，在利用本实用新型实施例提供的气罐内胆焊接设备10对气罐内胆进行焊接的过程中，可以通过组对装置100先将气罐内胆组对，之后再通过焊接装置200直接对气罐内胆进行焊接，将组对和焊接两步操作自动一次执行，减少了转运次数，降低了劳动强度，极大程度的提高了生产效率。

进一步地，本实用新型实施例提供的气罐内胆焊接设备10的焊接装置 200包括焊接机器人210和焊缝跟踪装置220，该焊接机器人210的操作侧朝向封头运输装置120，该焊缝跟踪装置220设置于焊接机器人210的焊枪，以监控并调节焊接机器人210的焊接位置，因此，焊接过程可以完全由焊接装置200自动执行，无需人工人工点焊进行初步定位后再进行满焊，不仅进一步提高生产效率，而且还对于气罐内胆的焊接质量有较大的保障。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，或相互配合。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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，术语“上方”、“一侧”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。