一种冶金阀门焊接工装的制作方法

本实用新型涉及一种阀门加工设备,具体涉及一种冶金阀门焊接工装。

背景技术：

随着数字化，自动化，计算机，机械设计技术的发展，以及对焊接质量的高度重视，自动焊接已发展成为一种先进的制造技术，自动焊接设备在各工业的应用中所发挥的作用越来越大，应用范围正在迅速扩大。按照自动化程度的不同，自动焊接设备分为刚性自动化焊接设备、自适应控制自动化焊接设备、智能化自动焊接设备。

其中智能化自动焊接设备的自动化程度最高，可借助计算机软件系统，数据库和专用系统实现识别、判断、实时检测，运算、自动编程、焊接参数存储和自动生成焊接记录文件。但是，智能化自动焊接设备只适用具有固定焊接路线或类似焊接路线的批量连续焊接，即在流水线上的批量流水焊接。当焊接路线不固定时，需要过多的专业人士的人工干预。面对产品种类繁多的装备制造类企业，智能化自动焊接设备不能实现所有产品甚至是一类产品所有规格的自动化焊接。

专用冶金阀门种类繁多，同类阀门的不同规格之间的尺寸偏差巨大，同类阀门的最大规格与最小规格的尺寸相差甚至超过20倍。为提高焊接质量、改善产品外观，必然要引进专用焊接设备。如果专用焊接设备种类过多，不论是大量的资金投入还是过多的专业操作工人，都会大幅提高产品的生产成本。

技术实现要素：

为了克服背景技术的不足，本实用新型提供一种冶金阀门焊接工装，解决现有冶金阀门专用焊接设备无法满足所有产品规格的自动化焊接，导致专用焊接设备种类过多，生产成本高的问题。

本实用新型所采用的技术方案：一种冶金阀门焊接工装，包括焊机装置、焊接变位机；所述焊机装置包括两组平行并沿x轴方向设置的轨道、设置在轨道上并能沿x轴方向行走的行走架、设置在行走架上并能沿z轴方向行走的升降平台、设置在升降平台上并能沿y轴方向行走的埋弧焊机；所述焊接变位机设置在两组轨道之间，其包括固定底座、设置在固定底座上并能沿固定底座翻转的底板、设置在底板上并能沿底板中心旋转的托盘、设置在托盘上用于夹持冶金阀门的卡爪。

所述行走架包括两组分别设置在两组轨道上的行走驱动机构以及固定设置于两组行走驱动机构上的龙门架，所述行走驱动机构包括台架、至少两个设置在台架上的行走轮以及驱动行走轮转动的第一驱动电机，所述行走轮呈“h”型与轨道相适配。

所述升降平台包括安装架以及驱使其上下升降的升降驱动机构，所述安装架两端设有若干与行走架限位配合的限位轴，所述升降驱动机构包括横设于行走架上端的传动轴、驱动传动轴旋转的第二驱动电机、两组分别设置于传动轴两端并与安装架连接的链条组件，所述链条组件包括若干分别设置在传动轴与行走架上的链轮以及绕设在链轮上的链条，所述链轮两端分别连接安装架。

所述埋弧焊机采用小车式埋弧焊机，其包括小车、伸缩杆、焊头；所述升降平台上设有沿y轴方向设置的直线滑轨，所述小车设置在直线滑轨上，所述小车上设有沿z轴方向设置在导向圆柱，所述伸缩杆包括固定管、伸缩光杆以及驱动其伸缩的第三驱动电机，所述固定管与导向圆柱垂直设置，所述伸缩光杆设置在固定管内，所述第三驱动电机固定在固定管的一端并与伸缩光杆通过丝杆轴连接，所述焊头安装在伸缩光杆的另一端。

所述固定底座包括底架以及设置在底架两侧的侧板，所述底板可旋转地设置在两侧侧板上，其中一侧的侧板上设有第四驱动电机，所述底板的一侧对应设置有半齿轮盘，所述第四驱动电机的输出端与半齿轮盘通过齿轮啮合传动。

所述底板下端设有变频调速电机，所述变频调速电机驱动连接所述托盘。

所述卡爪至少设有2个，并沿托盘中心周向均布，所述卡爪包括安装座、沿安装座滑动配合的滑块、安装座与滑块之间的丝杆。

所述托盘底部外圈设有加强围板，所述托盘底部端面设有若干加强筋板。

所述埋弧焊机上还设有焊缝摆动器与焊缝微调追踪器。

本实用新型的有益效果是：采用以上方案，埋弧焊机能够实现相对焊接变位机沿xyz三轴坐标系的全方面运动，同时焊接变位机能带动阀门水平旋转与垂直翻转，实现万向旋转运动，从而使得其能够适用于大部分产品规格的阀门焊接，适应性广，生产效率高，而且大大降低了成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例冶金阀门焊接工装的结构示意图。

图2为本实用新型实施例行走架装的结构示意图。

图3为本实用新型实施例行走驱动机构的结构示意图。

图4为本实用新型实施例安装架与埋弧焊机的结构示意图。

图5为本实用新型实施例焊接变位机的结构示意图1。

图6为本实用新型实施例焊接变位机的结构示意图2。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步说明：

如图所示，一种冶金阀门焊接工装，包括焊机装置、焊接变位机，所述焊机装置包括两组平行并沿x轴方向设置的轨道1、设置在轨道1上并能沿x轴方向行走的行走架2、设置在行走架2上并能沿z轴方向行走的升降平台3、设置在升降平台3上并能沿y轴方向行走的埋弧焊机4；所述焊接变位机设置在两组轨道1之间，其包括固定底座5、设置在固定底座5上并能沿固定底座5翻转的底板6、设置在底板6上并能沿底板6中心旋转的托盘7、设置在托盘7上用于夹持冶金阀门的卡爪8。

如图所示，所述行走架2包括两组分别设置在两组轨道1上的行走驱动机构21以及固定设置于两组行走驱动机构21上的龙门架22，所述行走驱动机构21包括台架211、两个设置在台架211上的行走轮212以及驱动行走轮212转动的第一驱动电机213，第一驱动电机213与行走轮212之间通过齿轮减速传动配合，第一驱动电机213能带动行走轮212稳定可靠的移动，所述所述行走轮212呈“h”型与轨道1相适配，使得行走轮212沿轨道1行走不会滑偏，通过行走架2能够实现焊机装置沿x轴方向的移动调整。

所述升降平台3包括安装架31以及驱使其上下升降的升降驱动机构32。

所述安装架31两端设有若干与行走架2限位配合的限位轴33，通过限位轴33能够使其只能限制在行走架2内升降滑移，而限位轴33的结构使得接触摩擦小，升降动作平稳，减少磨损。

所述升降驱动机构32包括传动轴321、第二驱动电机322、链条组件323，所述传动轴321横设于行走架2上端，所述第二驱动电机322固定在行走架2上端并通过链传动或带传动的方式驱动连接传动轴321，所述链条组件323设有两组，其包括若干链轮以及绕设在链轮上的链条，链轮设置有4个，其中一个设置在传动轴321上，另外3个设置在行走架2上，使得链条呈矩形分布，链条两端则分别连接安装架31两端的链条连接螺杆。第二驱动电机322能够带动传动轴321旋转，传动轴321通过链条实现安装架31的升降调节，从而实现焊机装置沿z轴方向的移动调整。

所述埋弧焊机4采用小车式埋弧焊机，小车式埋弧焊机为现有成熟产品，自身行走速度可调，通过其实现y轴方向的移动调整，另外还可增加焊缝摆动器、焊缝微调追踪器等设备使该焊接工装实现自适应控制自动化焊接设备的功能。

其中，埋弧焊机4包括小车41、伸缩杆42、焊头43；所述升降平台3上设有沿y轴方向设置的直线滑轨44，所述小车41设置在直线滑轨44上，所述小车41上设有沿z轴方向设置在导向圆柱411，所述伸缩杆42包括固定管421、伸缩光杆422以及驱动其伸缩的第三驱动电机423，所述固定管421与导向圆柱411垂直设置，所述伸缩光杆422设置在固定管421内，所述第三驱动电机423固定在固定管421的一端并与伸缩光杆422通过丝杆轴连接，所述焊头43安装在伸缩光杆422的另一端。通过导向圆柱411、伸缩光杆422能够进一步实现焊头43沿z轴方向的旋转调节以及焊头43水平伸缩调节，能够更好地调节其焊接位置，满足更大的焊接范围。

如图所示，所述固定底座5包括底架51以及设置在底架51两侧的侧板52，所述底板6可旋转地设置在两侧侧板52上，其中一侧的侧板52上设有第四驱动电机9，所述底板6的一侧对应设置有半齿轮盘10，所述第四驱动电机9的输出端与半齿轮盘10通过齿轮啮合传动，第四驱动电机9通过半齿轮盘10带动底板6能够沿y轴135°变位转动。

所述底板6下端设有变频调速电机11，所述变频调速电机11驱动连接所述托盘7，使其能够沿z轴360°全周转动，变频调速电机驱动以实现焊接圆形焊缝时工件与焊机相对速度即焊接速度的调节。

所述托盘7底部外圈设有加强围板71，所述托盘7底部端面设有若干加强筋板72，整体强度更强，所述托盘7上形成有安装槽，所述卡爪8至少设有2个，并沿安装槽安装，不仅方便拆装，而且便于位置调整，所述卡爪8沿托盘7中心周向均布，所述卡爪8包括安装座81、沿安装座81滑动配合的滑块82、安装座81与滑块82之间的丝杆83，通过丝杆83带动滑块82滑动实现夹紧固定，操作方便。

埋弧焊机能够实现相对焊接变位机沿xyz三轴坐标系的全方面运动，同时焊接变位机能带动阀门水平旋转与垂直翻转，实现万向旋转运动，从而实现所有圆形和支线焊缝的焊接，焊接圆形焊缝时，埋弧焊机4调节至适当位置保持静止，焊接变位机带动工件圆周转动即实现了焊点沿工件的圆周转动；焊接任意直线焊缝时利用焊接变位机将被焊接焊缝调整至与x轴或y轴平行方向，再通过埋弧焊机4调节焊接位置即实现直线焊缝的焊接。

上述冶金阀门焊接工装能够适用于大部分产品规格的阀门焊接，适应性广，生产效率高，而且大大降低了成本。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，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。

各位技术人员须知：虽然本实用新型已按照上述具体实施方式做了描述，但是本实用新型的实用新型思想并不仅限于此实用新型，任何运用本实用新型思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。