一种方形法兰盘焊接装置的制作方法

1.本实用新型涉及机械加工制造技术领域，尤其涉及一种方形法兰盘焊接装置。


背景技术：

2.圆形法兰盘是市面上较为常见的法兰盘，而方形法兰盘则更有利于紧凑排列，是特殊工况需要，在一些特定场合所使用的法兰盘(如空气、烟气风管法兰，风机出口法兰基本上是采用方形法兰盘)。
3.在方形法兰盘与装备本体焊接的时候，现有工艺一般采用手工焊接，手工焊接法兰存在着诸多缺陷：其一，手工焊接劳动强度高，工作效率低；其二，手动进行焊接时，由于腕部抖动容易导致焊接中断，因此焊接接缝不能完美结合，存在不均匀现象，焊接质量差；其三，手工焊接时间长，易疲劳，人在疲劳状态下焊接的质量会差。


技术实现要素：

4.本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种方形法兰盘焊接装置，它结构设计合理，采用机械式焊接，有效代替人工，操作起来省时省力，有效降低劳动强度，提高工作效率，焊接的焊缝一次成型，避免因腕部抖动致使焊接中断，使焊接的焊缝均匀蒸汽，且完美结合，大大提高焊接的质量，解决了现有技术中存在的问题。
5.本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
6.一种方形法兰盘焊接装置，包括底架，所述底架包括两根平行设置的导轨，两根导轨的左右两端分别设有纵梁，在两根导轨表面分别沿其长度方向开设滑槽，在两根导轨的滑槽内分别活动卡设水平丝杠，水平丝杠的右端端部水平活动穿出纵梁，与设置在纵梁外侧的水平伺服电机相连，在底架上设有龙门架，所述龙门架包括左右对称设置的u型架，两个u型架前侧/后侧的竖直段端部均通过移动板相连，各所述移动板对应设置在相对的导轨上，在各个移动板底部分别设有与对应导轨滑槽相配合的滑块，所述水平丝杠水平穿过对应一侧的滑块并与该滑块螺纹相连，在两个龙门架上设有支撑板，所述支撑板通过纵移机构与龙门架相连，在支撑板下方设有焊接机构，所述焊接机构通过伸缩机构与支撑板相连；在相对一侧的两根导轨侧壁上分别对称设有夹持气缸。
7.可选地，所述伸缩机构包括竖直设置在支撑板底部中央方形外套筒，一方形内套筒活动卡设在方形外套筒内，在对应方形外套筒位置的支撑板上设有第一液压缸，第一液压缸的活塞杆向下穿过支撑板与方形内套筒顶部相连。
8.可选地，所述焊接机构包括竖直设置的方筒，所述方筒通过旋转机构活动卡设在方形内套筒底部，在方筒顶部设有第二液压缸，第二液压缸的活塞杆向下穿出方筒，在其活塞杆端部水平设有通槽，在通槽左右两侧的活塞杆上对称设有内定位销，在方筒下方左右两侧分别对称设有焊枪，各所述焊枪分别通过支臂活动套接在对应一侧的内定位销上，在方筒下部左右两侧侧壁均对称开设卡槽，在两个卡槽下部的方筒上对称设有外定位销，在方筒的两个外定位销上分别固定套接联动杆，各根联动杆的外端均设有卡接在对应一侧支
臂前后两侧的夹板，各所述夹板均通过转轴与支臂活动相铰接；在方形内套筒侧壁上设有焊丝辊。
9.可选地，所述旋转机构包括设置在方形内套筒底部的套管与设置在方筒顶部的转动座，在套管底部设有一圈凸缘，在转动座内壁下部设有与凸缘相卡接的环槽，在转动座侧壁上沿其圆周方向均匀设有若干个锯齿，在方形内套筒侧壁上设有旋转电机，所述旋转电机通过支架固连在方形内套筒侧壁上，在旋转电机的输出轴上设有与各个锯齿相啮合的齿轮。
10.可选地，所述纵移机构包括分别对称设置在u型架水平段前后两侧的定位板，一纵向丝杠活动卡接在两个定位板上，纵向丝杠后端端部活动穿出定位板，与设置在该定位板上的纵向伺服电机相连，在支撑板左右两侧底部分别设有与对应一侧纵向丝杠螺纹相连的连接座。
11.可选地，在各个u型架竖直段的底部分别设有与对应一侧移动板相连的加强筋。
12.可选地，在各个夹持气缸的活塞杆端部分别设有夹持板。
13.本实用新型采用上述技术方案，所具有的优点是：结构设计合理，采用机械式焊接，有效代替人工，操作起来省时省力，有效降低劳动强度，提高工作效率，焊接的焊缝一次成型，避免因腕部抖动致使焊接中断，使焊接的焊缝均匀蒸汽，且完美结合，大大提高焊接的质量；采用双焊枪的焊接方式，大大缩短了焊接时间，进一步提高工作效率。
附图说明
14.图1为本实用新型的立体结构示意图；
15.图2为图1的俯视结构示意图；
16.图3为支撑板、方形外套筒的立体结构示意图；
17.图4为龙门架的立体结构示意图；
18.图5为方形内套筒、套管、凸缘的立体结构示意图；
19.图6为转动座、锯齿、方筒的立体结构示意图；
20.图7为焊接机构的立体结构示意图；
21.图8为图7的俯视结构示意图；
22.图9为图8中a-a向剖视结构示意图；
23.图中，1、底架；101、导轨；102、纵梁；2、滑槽；3、水平丝杠；4、水平伺服电机；5、u型架；6、移动板；7、滑块；8、支撑板；9、夹持气缸；10、方形外套筒；11、方形内套筒；12、第一液压缸；13、方筒；14、第二液压缸；15、通槽；16、内定位销；17、焊枪；18、支臂；19、卡槽；20、外定位销；21、联动杆；22、夹板；23、转轴；24、焊丝辊；25、套管；26、转动座；27、凸缘；28、环槽；29、锯齿；30、旋转电机；31、支架；32、齿轮；33、定位板；34、纵向丝杠；35、纵向伺服电机；36、连接座；37、加强筋；38、夹持板。
具体实施方式
24.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式并结合附图，对本实用新型进行详细阐述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是，本技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本技术的保护范围并不受
下面公开的具体实施例的限制。
25.另外，在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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技术和简化描述，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技术的限制。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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
26.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
27.如图1-9所示，本实施例中，一种方形法兰盘焊接装置，其特征在于，包括底架1，所述底架1包括两根平行设置的导轨101，两根导轨101的左右两端分别设有纵梁102，在两根导轨101表面分别沿其长度方向开设滑槽2，在两根导轨101的滑槽2内分别活动卡设水平丝杠3，水平丝杠3的右端端部水平活动穿出纵梁102，与设置在纵梁102外侧的水平伺服电机4相连，在底架1上设有龙门架，所述龙门架包括左右对称设置的u型架5，两个u型架5前侧/后侧的竖直段端部均通过移动板6相连，各所述移动板6对应设置在相对的导轨101上，在各个移动板6底部分别设有与对应导轨101滑槽2相配合的滑块7，所述水平丝杠3水平穿过对应一侧的滑块7并与该滑块7螺纹相连，在两个龙门架上设有支撑板8，所述支撑板8通过纵移机构与龙门架相连，在支撑板8下方设有焊接机构，所述焊接机构通过伸缩机构与支撑板8相连；在相对一侧的两根导轨101侧壁上分别对称设有夹持气缸9。
28.可选地，所述伸缩机构包括竖直设置在支撑板8底部中央方形外套筒10，一方形内套筒11活动卡设在方形外套筒10内，在对应方形外套筒10位置的支撑板8上设有第一液压缸12，第一液压缸12的活塞杆向下穿过支撑板8与方形内套筒11顶部相连。
29.可选地，所述焊接机构包括竖直设置的方筒13，所述方筒13通过旋转机构活动卡设在方形内套筒11底部，在方筒13顶部设有第二液压缸14，第二液压缸14的活塞杆向下穿出方筒13，在其活塞杆端部水平设有通槽15，在通槽15左右两侧的活塞杆上对称设有内定位销16，在方筒13下方左右两侧分别对称设有焊枪17，各所述焊枪17分别通过支臂18活动套接在对应一侧的内定位销16上，在方筒13下部左右两侧侧壁均对称开设卡槽19，在两个卡槽19下部的方筒13上对称设有外定位销20，在方筒13的两个外定位销20上分别固定套接联动杆21，各根联动杆21的外端均设有卡接在对应一侧支臂18前后两侧的夹板22，各所述夹板20均通过转轴23与支臂18活动相铰接；在方形内套筒11侧壁上设有焊丝辊24。
30.可选地，所述旋转机构包括设置在方形内套筒11底部的套管25与设置在方筒13顶
部的转动座26，在套管25底部设有一圈凸缘27，在转动座26内壁下部设有与凸缘27相卡接的环槽28，在转动座26侧壁上沿其圆周方向均匀设有若干个锯齿29，在方形内套筒1侧壁上设有旋转电机30，所述旋转电机30通过支架31固连在方形内套筒11侧壁上，在旋转电机30的输出轴上设有与各个锯齿29相啮合的齿轮32。
31.可选地，所述纵移机构包括分别对称设置在u型架5水平段前后两侧的定位板33，一纵向丝杠34活动卡接在两个定位板33上，纵向丝杠34后端端部活动穿出定位板33，与设置在该定位板33上的纵向伺服电机35相连，在支撑板8左右两侧底部分别设有与对应一侧纵向丝杠34螺纹相连的连接座36。
32.可选地，在各个u型架5竖直段的底部分别设有与对应一侧移动板6相连的加强筋37。进一步提高龙门架整体的稳定性。
33.可选地，在各个夹持气缸9的活塞杆端部分别设有夹持板38。使夹持气缸9可以更牢固的夹持住装备本体。
34.本装置在使用时，先将装置置于工作台上，在将装备本体放置于两根导轨101之间。同步启动两个夹持气缸9工作，夹持气缸9的活塞杆向外伸出，从而将装备本体夹住，还可以起到定中的作用，确保装备本体在两根导轨101中间。再将方形法兰盘放于装备本体待焊接的位置上，通过启动水平伺服电机4工作，水平伺服电机4的输出轴转动，进而通过水平丝杠3带动龙门架在两根导轨101上移动，直至将方筒13的水平位置正冲方形法兰盘中心的水平位置；在启动两个纵向伺服电机35工作，纵向伺服电机35的输出轴转动，进而通过纵向丝杠34带动支撑板8的两个连接座36移动，从而使方筒的纵向位置正冲方形法兰盘中心的纵向位置。至此，方筒13位于方形法兰盘的正上方。然后，启动第二液压缸14工作，第二液压缸14的活塞杆做回收运动，进而通过两个内定位销16，拉动两个支臂18的内端向上移动，而两个支臂18则分别以转轴23为圆心转动，而联动杆21起到支撑的作用。随着两个支臂18的转动，进而使两个焊枪17所形成的夹角越来越小，直至正对方形法兰盘的外侧待焊接的位置。再启动第一液压缸12工作，使其活塞杆向下移动，从而带动方形内套筒11向下移动，待两个焊枪17正对方形法兰盘待焊接的位置后，停止第一液压缸12工作。启动焊枪17工作(需将焊丝盘绕在焊丝滚24上，并使其自由端分别伸入两个焊枪17内)，当需要焊接水平位置时，再次启动水平伺服电机4工作即可，当需要焊接纵向位置时，再次启动纵向伺服电机35工作即可，焊枪17的位置的改变，可以通过旋转机构来实现，启动旋转电机30，旋转电机30的输出轴带动齿轮32转动，进而带动与之相啮合的锯齿29、套管25转动，从而带动方筒13转动，最终达到转动焊枪17的目的。它结构设计合理，采用机械式焊接，有效代替人工，操作起来省时省力，有效降低劳动强度，提高工作效率，焊接的焊缝一次成型，避免因腕部抖动致使焊接中断，使焊接的焊缝均匀蒸汽，且完美结合，大大提高焊接的质量，解决了现有技术中存在的问题。
35.以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中；对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的
保护范围内。
36.本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。