用于三维空间内对管件法兰任意角度焊接的定位装置的制造方法
【专利摘要】一种用于三维空间内对管件法兰任意角度焊接的定位装置，包括底座、水平转盘、两直立导柱、两滑套、两丝杆、横梁和定位法兰盘；其中，水平转盘连接于底座上且能够绕本身垂直的中心轴线在水平面内旋转；两直立导柱对称且垂直地连接于该水平转盘的边缘部，并且轴向与水平转盘的中心轴线平行；横梁连接于两直立导柱的顶端，与该两直立导柱和水平转盘形成门框形结构；两滑套分别套置于两直立导柱上；两丝杆连接于横梁上且分别与两滑套固定连接，两丝杆旋转带动两滑套在垂直方向上分别沿两直立导柱进行同步的上下移动；定位法兰盘的两侧各通过一水平轴分别与两滑套连接，并且能够绕通过其直径的水平轴的水平轴线进行旋转。本发明具有定位精准、操作简便、通用性强等优点，适用各类空间管件法兰的加工作业。
【专利说明】
用于三维空间内对管件法兰任意角度焊接的定位装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种焊接用工装器具，具体涉及一种用于三维空间内对管件法兰任意角度焊接的定位装置，属于机械制造技术领域。
【背景技术】
[0002]在机械设备的结构中常常需要用到大量空间弯曲管件，例如随着现今船用柴油机技术的高速发展，内部设有多种走向复杂的管路(气路和油路)，这些空间弯曲管件的进、出接口的平面往往不是简单的平行或垂直，而是相互成一任意的空间角度。这给空间弯管进、出接口处的法兰与管件的焊接工作带来了难度，若焊接前不能对管件法兰的空间位置进行准确的定位，焊接过程中不能对管件的变形量进行控制，则焊接后的管件的走向和位置尺寸就会产生较大的偏差，从而给管路的安装带来极大的困难，甚至影响整机的质量。
[0003]现有技术中，一般采用在管件法兰焊接前制作专用的管件法兰定位装置，以便焊接时用以固定管件和法兰，作用在于准确定位管件法兰的位置，然后以点焊形式固定管件，确保焊接管件在主机中的位置满足设计要求，最终达到管件精确安装的目的。然而，采用专用焊接定位工装的方式存在着许多不足之处:一方面，专用焊接定位工装适应性差，无法满足越来越多的多角度、多向弯曲的复杂三维空间管件的焊接制作的需求;另一方面，每对应一种空间转角的管件法兰就需要配制一种专用工装，导致工装数量巨大、种类繁多、制作工作繁重，而之后又很少有再利用价值，从而极大增加了整机的制造成本;又一方面，专用焊接定位工装没有调整环节，而管件法兰焊接的位置精度又完全取决于专用工装的制作精度，因此提高了对专用焊接定位工装的制造要求，增加了制作难度。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种用于三维空间内对管件法兰任意角度焊接的定位装置，用于根据主机结构的要求对管件法兰焊接前的空间位置的定位固定，满足多角度、多向弯曲的复杂管件三维空间定位的要求，达到方位角度可调整、增强通用性和降低制造成本的效果。
[0005]基于上述目的，本发明解决其技术问题采取的技术方案如下:
[0006]一种用于三维空间内对管件法兰任意角度焊接的定位装置，其特征在于:所述定位装置包括底座、水平转盘、两直立导柱、两滑套、两丝杆、横梁和定位法兰盘；
[0007]所述水平转盘连接于所述底座上且能够绕本身的垂直的中心轴线在水平面内旋转；
[0008]所述两直立导柱对称且垂直地连接于该水平转盘的边缘部，并且该两直立导柱的轴向与所述水平转盘的中心轴线平行；
[0009]所述横梁连接于所述两直立导柱的顶端，与该两直立导柱和水平转盘形成门框形结构；
[0010]所述两滑套分别套置于所述两直立导柱上；
[0011]所述两丝杆连接于所述横梁上且分别与所述两滑套固定连接，该两丝杆的旋转带动所述两滑套在垂直方向上分别沿所述两直立导柱进行同步的上下移动；
[0012]所述定位法兰盘的两侧各通过一水平轴分别与所述两滑套连接，并且该定位法兰盘能够绕通过其直径的所述水平轴的水平轴线进行旋转。
[0013]作为进一步改进，所述的定位法兰盘上设置有紧定所述水平轴的顶丝，以实现该定位法兰盘的旋转锁紧。
[0014]作为进一步改进，所述的水平转盘的周边设置有角度刻度，所述水平轴的外周设置有角度刻度。
[0015]作为进一步改进，所述的两丝杆的顶端各连接有一用于旋动该丝杆的摇把。
[0016]作为进一步改进，所述的定位法兰盘上设置有固定所述管件法兰的连接孔。
[0017]与传统的焊接定位装置比较，本发明所述的用于三维空间内对管件法兰任意角度焊接的定位装置具有下列优点:
[0018]I)定位精确且便捷一一本发明所述的定位装置在空间的三维方向上实现了焊接管件法兰的位置、方位和角度的可调整，且能够依据刻度精确调节，达到了操作方便、定位精确的效果。
[0019]2)通用性强，适用范围广一一三维方向的空间可调整性使得本发明满足了多角度、多向弯曲的复杂空间管件的需求，能够适用各类空间弯曲管件法兰的加工作业。
[0020]3)具有多种用途一一本发明不仅能够用于管件法兰焊接前的定位，而且能够用于焊接过程中的变形控制以及焊接后管件的质量校验。
[0021]4)降低了制造成本一一本发明的使用省却了大量的专用工装，极大地降低了整机的制造成本。
[0022]总之，本发明具有定位精准、操作简便、通用性强、成本低廉等优点。
【附图说明】
[0023I图1是本发明的示意图。
[0024]图2是本发明的使用状态图。
【具体实施方式】
[0025]本发明涉及多角度、多弯曲的复杂空间管件法兰的定位焊接，具体提供了一种用于三维空间内对管件法兰任意角度焊接的定位装置。
[0026]下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步阐述，但不能以此来限制本发明的保护范围。
[0027]实施例
[0028]请参阅图1，本发明所述用于三维空间内对管件法兰任意角度焊接的定位装置包括底座5、水平转盘6、两直立导柱2、两滑套9、两丝杆3、横梁10和定位法兰盘4。
[0029]所述底座5为一平板状构件，上面设有用于安装的固定孔。
[0030]所述水平转盘6为一圆盘状构件，其水平地连接于所述底座5上，该水平转盘6的中心轴线沿垂直方向，并且所述水平转盘6能够绕其本身的中心轴线在水平面内旋转，该水平转盘6的周边设置有角度刻度，以标示该水平转盘6水平旋转的角度位置。
[0031]所述两直立导柱2为圆柱形，它们位置对称地连接于该水平转盘6的边缘部，该两直立导柱2的轴向沿垂直方向并且与所述水平转盘6的中心轴线平行。
[0032]所述横梁10的两端分别固定连接于所述两直立导柱2的顶端，并且与该两直立导柱2以及水平转盘6形成门框形结构。
[0033]所述两滑套9分别上下滑动地套置于所述两直立导柱2上;所述两丝杆3的上部对称地连接于所述横梁10的两侧部，顶端各连接有一用于旋动该丝杆3的摇把I，并且所述两丝杆3的下端分别与所述两滑套9固定连接，所述摇把I旋动该两丝杆3进行旋转，能够带动所述两滑套9分别沿所述两直立导柱2在垂直方向上进行同步的上下移动。
[0034]所述两滑套9的侧面各连接有一水平轴7，两水平轴7相对且水平轴线位于同一轴线上;所述定位法兰盘4为圆盘形，其两侧各通过一所述水平轴7分别与所述两滑套9连接，两连接点的连线通过所述定位法兰盘4的圆盘中心，即为通过该定位法兰盘4直径的水平轴线，该定位法兰盘4能够绕该水平轴线旋转，即绕两所述水平轴7的共同轴线进行旋转。所述的定位法兰盘4上设置有顶丝8，用于紧定所述水平轴7，以实现该定位法兰盘4的旋转锁紧。所述水平轴7的外周设置有角度刻度，以显示该定位法兰盘4的旋转方位角度。所述的定位法兰盘4上设置有连接孔，用以固定需定位焊接的管件法兰。
[0035]本发明所述用于三维空间内对管件法兰任意角度焊接的定位装置的工作原理如下，见图2:两定位装置通过底座5安装在工作台上进行组合使用。先操作一个定位装置的摇把I正时针或逆时针方向转动，带动丝杆3，使连在丝杆3上的定位法兰盘4沿着直立导柱2作上下移动，直至确定被焊接定位的管件一端的法兰的高度尺寸;然后旋转水平转盘6，使定位法兰盘4按刻度在水平面内转动到预定角度;最后扳动定位法兰盘4绕沿水平轴7按刻度转动到预定角度，再用顶丝8拧紧定位法兰盘4，从而完成管件一端的法兰的三维定位。用同样的方法在另一定位装置上调整定位管件另一端的法兰的三维空间方位角度位置，从而完成管件法兰在任意角度上三维空间的焊接定位。
[0036]本发明要求的保护范围不仅限于上述实施例，也应包括其他对本发明显而易见的变换和替代方案。
【主权项】
1.一种用于三维空间内对管件法兰任意角度焊接的定位装置，其特征在于:所述定位装置包括底座、水平转盘、两直立导柱、两滑套、两丝杆、横梁和定位法兰盘； 所述水平转盘连接于所述底座上且能够绕本身的垂直的中心轴线在水平面内旋转； 所述两直立导柱对称且垂直地连接于该水平转盘的边缘部，并且该两直立导柱的轴向与所述水平转盘的中心轴线平行； 所述横梁连接于所述两直立导柱的顶端，与该两直立导柱和水平转盘形成门框形结构； 所述两滑套分别套置于所述两直立导柱上； 所述两丝杆连接于所述横梁上且分别与所述两滑套固定连接，该两丝杆的旋转带动所述两滑套在垂直方向上分别沿所述两直立导柱进行同步的上下移动； 所述定位法兰盘的两侧各通过一水平轴分别与所述两滑套连接，并且该定位法兰盘能够绕通过其直径的所述水平轴的水平轴线进行旋转。2.根据权利要求1所述的用于三维空间内对管件法兰任意角度焊接的定位装置，其特征在于:所述的定位法兰盘上设置有紧定所述水平轴的顶丝，以实现该定位法兰盘的旋转锁紧。3.根据权利要求1所述的用于三维空间内对管件法兰任意角度焊接的定位装置，其特征在于:所述的水平转盘的周边设置有角度刻度，所述水平轴的外周设置有角度刻度。4.根据权利要求1所述的用于三维空间内对管件法兰任意角度焊接的定位装置，其特征在于:所述的两丝杆的顶端各连接有一用于旋动该丝杆的摇把。5.根据权利要求1所述的用于三维空间内对管件法兰任意角度焊接的定位装置，其特征在于:所述的定位法兰盘上设置有固定所述管件法兰的连接孔。
【文档编号】B23K101/06GK106002071SQ201610524045
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月6日
【发明人】万仁梁, 仲计良, 王冬冬
【申请人】上海中船三井造船柴油机有限公司