專利名稱：用于管-板圓周焊接的自動(dòng)焊槍的制作方法
用于管-板圓周焊接的自動(dòng)焊槍技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體火焰焊接，特別涉及圓周縫的氣體保護(hù)焊，尤其涉及用于管-板 圓周焊接的自動(dòng)焊槍。背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)自動(dòng)焊接設(shè)備包括一種用于管-板圓周焊接的自動(dòng)焊槍，常用于鍋爐行 業(yè)?，F(xiàn)有技術(shù)管-板圓周焊接自動(dòng)焊槍采用的是氬弧焊，焊接效率低，成型效果差，尤其是 焊接工件的厚度較厚時(shí)，焊接效率更低，成型效果更差。在所述管-板焊接過程中，管與板之間圓周縫的焊接質(zhì)量和效率還取決于如何將 自動(dòng)焊槍與焊接件快速和準(zhǔn)確的定位，而現(xiàn)有技術(shù)在這方面并不理想。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種用于 管-板圓周焊接的自動(dòng)焊槍，該自動(dòng)焊槍能夠準(zhǔn)確和快速地固定于被焊管材內(nèi)壁，具有結(jié) 構(gòu)簡單、焊接效率高和焊縫質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，尤其適合厚壁管材同厚板的焊接。本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是提供一種用于管-板圓周焊接的自動(dòng)焊槍，包括可撤銷地固定于被焊管材內(nèi)壁的 定位機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和設(shè)置有焊槍的調(diào)整固定架；該自動(dòng)焊槍還包括圓形的固定套和旋轉(zhuǎn) 套筒；所述定位機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述固定套前端，并與該固定套同一中心軸線；所述旋轉(zhuǎn)套筒 可轉(zhuǎn)動(dòng)地套在所述固定套后部的外表面，也與該固定套同一中心軸線；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一部 分設(shè)置在所述固定套的外表面，另一部分設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)套筒外表面以驅(qū)動(dòng)該旋轉(zhuǎn)套筒繞 所述固定套同軸線旋轉(zhuǎn)；所述調(diào)整固定架設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)套筒外表面；工作時(shí)，借助所述 定位機(jī)構(gòu)固定于所述被焊管材內(nèi)壁，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)套筒繞所述固定套同一軸 線旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)所述調(diào)整固定架繞所述定位機(jī)構(gòu)同一軸線旋轉(zhuǎn)，從而也帶動(dòng)所述調(diào)整固定架 上的焊槍沿管-板相貫線作圓周焊接。所述定位機(jī)構(gòu)包括氣缸、圓柱形的撐桿固定軸和比所述被焊管材內(nèi)徑稍小的圓管 形定位套筒，以及N個(gè)定位爪、N個(gè)定位爪鉸鏈和N個(gè)定位爪撐桿；所述撐桿固定軸外表面 設(shè)有N/2個(gè)通槽和與對應(yīng)各該通槽垂直貫通的支點(diǎn)通孔；所述定位爪后端張開呈叉形，使 該定位爪后端分叉為上、下兩頁和缺口，該上、下兩頁上設(shè)有鉸鏈通孔，所述定位爪從前端 到后端設(shè)有一條通槽，該通槽縱截面呈“T”形，包括長缺口和長滑槽；所述定位爪鉸鏈前端 張開呈叉形，使該定位爪鉸鏈前端也分叉為上、下兩頁和缺口，該上、下兩頁上設(shè)有鉸鏈通 孔，所述定位爪鉸鏈后端設(shè)有固定通孔；所述定位爪撐桿前端設(shè)有滑桿、中間設(shè)有支點(diǎn)通 孔和后端設(shè)有鉸鏈通孔；所述圓管形定位套筒設(shè)有容納所述撐桿固定軸的中心通孔，以及 其外表面設(shè)有相互連通的容納所述各定位爪的N個(gè)通槽和容納所述各定位爪鉸鏈的N個(gè) 通槽，所述圓管形定位套筒外表面還設(shè)有與對應(yīng)各該通槽垂直貫通的固定通孔和固定螺紋 孔；所述氣缸設(shè)置在所述固定套前端中心孔中，所述撐桿固定軸設(shè)置在所述氣缸之活塞桿上；每兩個(gè)所述定位爪撐桿交叉活動(dòng)疊在一起后插入所述撐桿固定軸外表面的通槽中，借 助第一銷軸穿越所述撐桿固定軸之支點(diǎn)通孔和該兩定位爪撐桿中間的支點(diǎn)通孔后設(shè)置在 所述撐桿固定軸上形成第一鉸鏈支點(diǎn)，其中一個(gè)所述定位爪撐桿的前端和另一個(gè)所述定位 爪撐桿的后端位于該通槽同一側(cè)；所述撐桿固定軸位于所述圓管形定位套筒的中心通孔 內(nèi)，其中所述定位爪撐桿的后端從所述圓管形定位套筒的通槽伸出后插入所述定位爪鉸鏈 前端的缺口內(nèi)，而該定位爪鉸鏈前端插入所述定位爪后端的缺口內(nèi)，借助第二銷軸穿越所 述定位爪后端的鉸鏈通孔、定位爪鉸鏈前端的鉸鏈通孔和定位爪撐桿后端的鉸鏈通孔將所 述定位爪、定位爪鉸鏈和定位爪撐桿連接在一起形成第二鉸鏈支點(diǎn)，借助螺絲穿越所述圓 管形定位套筒對應(yīng)的固定通孔和所述定位爪鉸鏈后端的固定通孔后擰入所述圓管形定位 套筒對應(yīng)的固定螺紋孔內(nèi)將該定位爪鉸鏈與所述圓管形定位套筒連接形成第三鉸鏈支點(diǎn)， 所述定位爪撐桿前端從所述圓管形定位套筒的通槽伸出后其上的滑桿位于所述定位爪的 長滑槽內(nèi)，并可在該定位爪的長滑槽內(nèi)滑動(dòng)；所述圓管形定位套筒后端設(shè)置在所述氣缸之 缸體上；所述固定套、氣缸、撐桿固定軸和圓管形定位套筒同一中心軸線；此處N > 2，并且 為偶數(shù)。所述定位爪、定位爪鉸鏈和定位爪撐桿各為四個(gè)，即所述N = 4。所述定位機(jī)構(gòu)還包括第一中心定位套，該第一中心定位套包括套入并固定在所述 固定套前部外表面的后圓形套筒和與該圓形套筒聯(lián)接并同中心軸線的前套筒，該前套筒套 入并固定在所述圓管形定位套筒后部外表面上；借助所述第一中心定位套，可確保所述固 定套和圓管形定位套筒同一中心軸線。所述定位機(jī)構(gòu)還包括氣缸中心定位套，該氣缸中心定位套的中心通孔套入并固定 在氣缸缸體外表面上后固定在所述固定套前端面上；借助所述氣缸中心定位套，可確保所 述固定套和氣缸同一中心軸線。所述定位機(jī)構(gòu)還包括第二中心定位套，該第二中心定位套包括設(shè)有中心通孔的插 入部和與該插入部聯(lián)接的固定部，該插入部插入所述圓管形定位套筒前端的中心通孔，其 上的中心通孔套入所述撐桿固定軸前端外表面，該固定部固定在所述圓管形定位套筒的前 端面上；借助所述第二中心定位套，可確保所述撐桿固定軸和圓管形定位套筒同一中心軸 線。所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)固定套、固定在該驅(qū)動(dòng)固定套內(nèi)的電機(jī)減速箱、固定在該 電機(jī)減速箱之輸出軸上的小齒輪和固定在所述固定套前部外表面的大齒輪；所述驅(qū)動(dòng)固定 套固定在所述旋轉(zhuǎn)套筒外表面；所述旋轉(zhuǎn)套筒借助兩個(gè)第一軸承活動(dòng)套在所述固定套后部 的外表面；所述大齒輪與所述小齒輪相互嚙合。這樣，當(dāng)電機(jī)減速箱工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)其輸出軸 上的小齒輪繞所述固定套上的大齒輪旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)套筒繞所述固定套同軸線旋 轉(zhuǎn)。所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括大齒輪擋板，該大齒輪擋板靠近所述大齒輪并固定在所述固 定套前部外表面上。所述用于管-板圓周焊接的自動(dòng)焊槍還包括平衡機(jī)構(gòu)，該平衡機(jī)構(gòu)活動(dòng)設(shè)置在所 述旋轉(zhuǎn)套筒后部外表面上并且不隨所述旋轉(zhuǎn)套筒旋轉(zhuǎn)，即相對于所述固定套靜止不動(dòng)。所述平衡機(jī)構(gòu)包括平衡固定套和兩個(gè)第二軸承，以及相對應(yīng)的固定在所述平衡固 定套外表面的焊槍手柄和平衡吊架；所述平衡固定套借助所述兩第二軸承活動(dòng)套在所述旋轉(zhuǎn)套筒后部外表面上。同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明用于管-板圓周焊接的自動(dòng)焊槍其有益效果在于1、所述自動(dòng)焊槍之定位機(jī)構(gòu)采用多個(gè)如四個(gè)定位爪并借助氣缸之活塞桿向后收 縮驅(qū)動(dòng)后伸出均勻固定于被焊管材內(nèi)壁進(jìn)行快速定位，而再借助氣缸之活塞桿向前推進(jìn)驅(qū) 動(dòng)后收回撤銷定位工作狀態(tài)，具有結(jié)構(gòu)簡單、準(zhǔn)確和快速的優(yōu)點(diǎn)；2、所述自動(dòng)焊槍之設(shè)有焊槍的調(diào)整固定架與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一起設(shè)置在旋轉(zhuǎn)套筒上，借 助該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)套筒上的調(diào)整固定架攜帶焊槍一起繞所述固定套同軸線旋轉(zhuǎn)， 由于所述定位機(jī)構(gòu)之氣缸、撐桿固定軸和圓管形定位套筒與所述固定套和所述旋轉(zhuǎn)套筒以 及與所述被焊管材同一中心軸線，這樣就可保證所述焊槍的焊頭繞被焊管材的運(yùn)動(dòng)是同軸 線的圓周運(yùn)動(dòng)，使所述被焊管材與被焊板狀物件之間的焊縫至少為一圈，實(shí)現(xiàn)圓周軌跡式 的焊接，提高了被焊管材與被焊板狀物件之間圓周縫的焊接質(zhì)量和效率，具有結(jié)構(gòu)簡單、焊 接效率高和焊縫質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，尤其適合厚壁管材同厚板的焊接。
圖1是本發(fā)明用于管-板圓周焊接的自動(dòng)焊槍的軸測投影示意圖；圖2是所述自動(dòng)焊槍的軸測投影示意圖，圖中沒有安裝焊槍；圖3是所述自動(dòng)焊槍分解后的軸測投影示意圖，圖中沒有畫出焊槍；圖4是所述自動(dòng)焊槍之定位機(jī)構(gòu)的撐桿固定軸120的軸測投影示意圖；圖5是所述自動(dòng)焊槍之定位機(jī)構(gòu)的撐桿固定軸120另一方向的軸測投影示意圖；圖6是所述自動(dòng)焊槍之定位機(jī)構(gòu)的定位爪130的軸測投影示意圖；圖7是所述自動(dòng)焊槍之定位機(jī)構(gòu)的定位爪鉸鏈140的軸測投影示意圖；圖8是所述自動(dòng)焊槍之定位機(jī)構(gòu)的定位爪130與定位爪鉸鏈140裝配在一起的軸 測投影示意圖；圖9是所述自動(dòng)焊槍之定位機(jī)構(gòu)的定位爪撐桿150的軸測投影示意圖；圖10是所述自動(dòng)焊槍之定位機(jī)構(gòu)的撐桿固定軸120、定位爪130、定位爪鉸鏈140、 定位爪撐桿150、圓管形定位套筒160和第二中心定位套190分解后的軸測投影示意圖，圖 中所述定位爪130、定位爪鉸鏈140和定位爪撐桿150各為四個(gè)；圖11是所述自動(dòng)焊槍處于初始位置的原理示意圖；圖12是所述自動(dòng)焊槍處于定位工作狀態(tài)的原理示意圖，圖中箭頭A表示各部件的 受力狀況，此時(shí)所述定位機(jī)構(gòu)100之氣缸110的活塞桿111往回收縮運(yùn)動(dòng)；圖13是所述自動(dòng)焊槍處于撤消定位工作狀態(tài)的工作原理示意圖，圖中箭頭B表示 各部件的受力狀況，此時(shí)所述定位機(jī)構(gòu)100之氣缸110的活塞桿111向前推進(jìn)運(yùn)動(dòng)。具體實(shí)施方式
下面結(jié)合各附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見圖1至圖3，一種用于管-板圓周焊接的自動(dòng)焊槍，包括可撤銷地固定于被焊 管材內(nèi)壁的定位機(jī)構(gòu)100、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200和設(shè)置有焊槍310的調(diào)整固定架300 ；該自動(dòng)焊槍 還包括圓形的固定套400和旋轉(zhuǎn)套筒500 ；所述定位機(jī)構(gòu)100設(shè)置在所述固定套400前端， 并與該固定套400同一中心軸線；所述旋轉(zhuǎn)套筒500可轉(zhuǎn)動(dòng)地套在所述固定套400后部的外表面，也與該固定套400同一中心軸線；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200 —部分設(shè)置在所述固定套400 的外表面，另一部分設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)套筒500外表面以驅(qū)動(dòng)該旋轉(zhuǎn)套筒500繞所述固定套 400同軸線旋轉(zhuǎn)；所述調(diào)整固定架300設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)套筒500外表面，可借助中間連接板 320將所述調(diào)整固定架300用螺絲固定在所述旋轉(zhuǎn)套筒500外表面上，所述調(diào)整固定架300 可將其上的所述焊槍310進(jìn)行左右、前后和/或上下位置的調(diào)整，該調(diào)整固定架300為現(xiàn)有 技術(shù)，在此不作贅述。借助所述調(diào)整固定架300來調(diào)整所述焊槍310焊頭311的位置，使所 述焊槍310的焊頭311剛好位于被焊管材(圖中未畫出)與被焊板狀物件(圖中未畫出) 之間需焊接的位置，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)套筒500繞所述固定套400同軸線 旋轉(zhuǎn)時(shí)，設(shè)置在所述調(diào)整固定架300上的焊槍310也繞所述固定套400同軸線旋轉(zhuǎn)，而設(shè)置 在所述固定套400前端的定位機(jī)構(gòu)100固定在被焊管材內(nèi)壁內(nèi)，這樣就可保證所述焊槍310 的焊頭311繞被焊管材(圖中未畫出)旋轉(zhuǎn)，使所述被焊管材與被焊板狀物件之間的焊縫 至少為一圈。工作時(shí)，借助所述定位機(jī)構(gòu)100固定于所述被焊管材內(nèi)壁，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200 驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)套筒500繞所述固定套400同一軸線旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)所述調(diào)整固定架300繞所述 定位機(jī)構(gòu)100同一軸線旋轉(zhuǎn)，從而也帶動(dòng)所述調(diào)整固定架300上的焊槍310沿管-板相貫 線作圓周焊接。 參見圖2至圖10，所述定位機(jī)構(gòu)100包括氣缸110、圓柱形的撐桿固定軸120和比 所述被焊管材內(nèi)徑稍小的圓管形定位套筒160，以及N個(gè)定位爪130、N個(gè)定位爪鉸鏈140 和N個(gè)定位爪撐桿150 ；所述撐桿固定軸120外表面設(shè)有N/2個(gè)通槽121和與對應(yīng)各該通 槽121垂直貫通的支點(diǎn)通孔122，該支點(diǎn)通孔122的數(shù)量與通槽121的數(shù)量同等，即為N/2 個(gè)；所述定位爪130后端張開呈叉形，使該定位爪130后端分叉為上、下兩頁131、132和缺 口 133，該上、下兩頁131、132上設(shè)有鉸鏈通孔134，所述定位爪130從前端到后端設(shè)有一條 通槽135，該通槽135縱截面呈“T”形，包括長缺口 1351和長滑槽1352 ；所述定位爪鉸鏈 140前端張開呈叉形，使該定位爪鉸鏈140前端也分叉為上、下兩頁141、142和缺口 143，該 上、下兩頁141、142上設(shè)有鉸鏈通孔144，所述定位爪鉸鏈140后端設(shè)有固定通孔145 ；所 述定位爪撐桿150前端設(shè)有滑桿151、中間設(shè)有支點(diǎn)通孔152和后端設(shè)有鉸鏈通孔154 ；所 述圓管形定位套筒160設(shè)有容納所述撐桿固定軸120的中心通孔，以及其外表面設(shè)有相互 連通的容納所述各定位爪130的N個(gè)通槽161和容納所述各定位爪鉸鏈140的N個(gè)通槽 162，所述圓管形定位套筒160外表面還設(shè)有與對應(yīng)各該通槽162垂直貫通的固定通孔163 和固定螺紋孔164，該固定通孔163和固定螺紋孔164的數(shù)量與通槽162的數(shù)量同等，即都 是N個(gè)；所述氣缸110設(shè)置在所述固定套400前端中心孔中，所述撐桿固定軸120設(shè)置在所 述氣缸110之活塞桿111上，如所述氣缸110之活塞桿111上設(shè)有外螺紋，而所述撐桿固定 軸120設(shè)有與之匹配的內(nèi)螺紋123，借助該活塞桿111上的外螺紋和該撐桿固定軸120的內(nèi) 螺紋123可將所述撐桿固定軸120設(shè)置在所述氣缸110之活塞桿111上；每兩個(gè)所述定位 爪撐桿150交叉活動(dòng)疊在一起后插入所述撐桿固定軸120外表面的通槽121中，借助第一 銷軸920穿越所述撐桿固定軸120之支點(diǎn)通孔122和該兩定位爪撐桿150中間的支點(diǎn)通孔 152后設(shè)置在所述撐桿固定軸120上形成第一鉸鏈支點(diǎn)11，該第一鉸鏈支點(diǎn)11的數(shù)量與所 述通槽121的數(shù)量同等，即為N/2個(gè)，其中一個(gè)所述定位爪撐桿150的前端和另一個(gè)所述定 位爪撐桿150的后端位于該通槽121同一側(cè)，在外力作用下，該交叉活動(dòng)疊在一起的兩個(gè)定 位爪撐桿150可繞第一鉸鏈支點(diǎn)11轉(zhuǎn)動(dòng)，使該交叉活動(dòng)疊在一起的兩個(gè)定位爪撐桿150之間的夾角會(huì)變大或變小；為了安裝方便，所述第一銷軸920的尾部可設(shè)有外螺紋，而在所述 撐桿固定軸120上設(shè)有內(nèi)螺紋孔129，所述第一銷軸920穿越所述撐桿固定軸120之支點(diǎn) 通孔122和該兩定位爪撐桿150中間的支點(diǎn)通孔152后擰入所述撐桿固定軸120上對應(yīng)的 內(nèi)螺紋孔129內(nèi)即可形成第一鉸鏈支點(diǎn)11 ；所述撐桿固定軸120位于所述圓管形定位套筒 160的中心通孔內(nèi)，其中所述定位爪撐桿150的后端從所述圓管形定位套筒160的通槽162 伸出后插入所述定位爪鉸鏈140前端的缺口 143內(nèi)，而該定位爪鉸鏈140前端插入所述定 位爪130后端的缺口 133內(nèi)，借助第二銷軸(圖中未畫出)穿越所述定位爪130后端的鉸 鏈通孔134、定位爪鉸鏈140前端的鉸鏈通孔144和定位爪撐桿150后端的鉸鏈通孔IM將 所述定位爪130、定位爪鉸鏈140和定位爪撐桿150連接在一起形成第二鉸鏈支點(diǎn)12，該第 二鉸鏈支點(diǎn)12的數(shù)量與所述定位爪130的數(shù)量同等，即為N個(gè)，所述定位爪130、定位爪鉸 鏈140和定位爪撐桿15可繞該第二鉸鏈支點(diǎn)12轉(zhuǎn)動(dòng)，借助螺絲910穿越所述圓管形定位 套筒160對應(yīng)的固定通孔163和所述定位爪鉸鏈140后端的固定通孔145后擰入所述圓管 形定位套筒160對應(yīng)的固定螺紋孔164內(nèi)將該定位爪鉸鏈140與所述圓管形定位套筒160 連接形成第三鉸鏈支點(diǎn)13，該第三鉸鏈支點(diǎn)13的數(shù)量與所述定位爪鉸鏈140的數(shù)量同等， 即為N個(gè)，所述定位爪鉸鏈140可繞該第三鉸鏈支點(diǎn)13轉(zhuǎn)動(dòng)，所述定位爪撐桿150前端從 所述圓管形定位套筒160的通槽161伸出后其上的滑桿151位于所述定位爪130的長滑槽 1352內(nèi)，并可在該定位爪130的長滑槽1352內(nèi)滑動(dòng)；所述圓管形定位套筒160后端設(shè)置在 所述氣缸110之缸體上，如在所述圓管形定位套筒160后端中心通孔設(shè)置內(nèi)螺紋169，而在 所述氣缸110之缸體上設(shè)置外螺紋112，借助該內(nèi)螺紋169和外螺紋112，可將所述圓管形 定位套筒160設(shè)置在所述氣缸110之缸體上；所述固定套400、氣缸110、撐桿固定軸120和 圓管形定位套筒160同一中心軸線；此處N彡2，并且為偶數(shù)。參見圖3至圖10，所述定位爪130、定位爪鉸鏈140和定位爪撐桿150各為四個(gè)，即 所述N = 4 ；相應(yīng)地，所述撐桿固定軸120之通槽121的數(shù)量為2個(gè)和支點(diǎn)通孔122的數(shù)量 也為2個(gè)，所述圓管形定位套筒160之通槽161、通槽162、固定通孔163和固定螺紋孔164 的數(shù)量都是4個(gè)?？蓪⑺鰮螚U固定軸120上的兩通槽121之間的空間夾角設(shè)計(jì)為90°， 即該兩通槽121均勻分布在所述撐桿固定軸120上，并錯(cuò)開一定的距離，防止兩對所述定位 爪撐桿150交叉活動(dòng)疊在一起設(shè)置在所述撐桿固定軸120上后互相干涉，對應(yīng)地，所述圓 管形定位套筒160之兩相鄰的通槽161之間的空間夾角設(shè)計(jì)也為90°，所述圓管形定位套 筒160之兩相鄰的通槽162之間的空間夾角設(shè)計(jì)也為90°，也即該四通槽161、162都是均 勻分布在所述圓管形定位套筒160上，兩相鄰的通槽161也錯(cuò)開一定的距離，兩相鄰的通槽 162也錯(cuò)開一定的距離。這樣，四個(gè)所述定位爪130可從所述圓管形定位套筒160上伸出后 頂在被焊管材內(nèi)壁上，并且角度均勻，使所述自動(dòng)焊槍牢牢固定在被焊管材內(nèi)壁上。參見圖1至圖3，所述定位機(jī)構(gòu)100還包括第一中心定位套170，該第一中心定位 套170包括套入并固定在所述固定套400前部外表面的后圓形套筒171和與該圓形套筒 171聯(lián)接并同中心軸線的前套筒172，該前套筒172套入并固定在所述圓管形定位套筒160 后部外表面上；為了方便安裝和維修，所述前套筒172與所述圓管形定位套筒160的固定可 采用螺絲固定，所述后圓形套筒171與所述固定套400的固定也可采用螺絲固定；借助所述 第一中心定位套170，可確保所述固定套400和圓管形定位套筒160同一中心軸線。參見圖3，所述定位機(jī)構(gòu)100還包括氣缸中心定位套180，該氣缸中心定位套180的中心通孔套入并固定在氣缸110缸體外表面上后固定在所述固定套400前端面上 ’為了 方便安裝和維修，所述氣缸中心定位套180與所述固定套400前端面的固定可采用螺絲固 定；借助所述氣缸中心定位套180，可確保所述固定套400和氣缸110同一中心軸線。參見圖3和圖10，所述定位機(jī)構(gòu)100還包括第二中心定位套190，該第二中心定位 套190包括設(shè)有中心通孔1911的插入部191和與該插入部191聯(lián)接的固定部192，該插入 部191插入所述圓管形定位套筒160前端的中心通孔，其上的中心通孔1911套入所述撐桿 固定軸120前端外表面，該固定部192固定在所述圓管形定位套筒160的前端面上，可采 用螺絲固定；借助所述第二中心定位套190，可確保所述撐桿固定軸120和圓管形定位套筒 160同一中心軸線。參見圖3，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200包括驅(qū)動(dòng)固定套210、固定在該驅(qū)動(dòng)固定套210內(nèi)的 電機(jī)減速箱220、固定在該電機(jī)減速箱220之輸出軸221上的小齒輪230和固定在所述固 定套400前部外表面的大齒輪MO ；所述驅(qū)動(dòng)固定套210固定在所述旋轉(zhuǎn)套筒500外表面； 所述旋轉(zhuǎn)套筒500借助兩個(gè)第一軸承510活動(dòng)套在所述固定套400后部的外表面；在所述 固定套400后端靠近后端的一個(gè)第一軸承510處還設(shè)置有第一軸承擋圈沈0，防止第一軸 承510內(nèi)的潤滑油飛出；所述大齒輪240與所述小齒輪230相互嚙合。這樣，當(dāng)電機(jī)減速箱 220工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)其輸出軸221上的小齒輪230繞所述固定套400上的大齒輪240旋轉(zhuǎn)，從 而驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)套筒500繞所述固定套400同軸線旋轉(zhuǎn)。參見圖1至圖3，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200還包括大齒輪擋板250，該大齒輪擋板250靠 近所述大齒輪240并固定在所述固定套400前部外表面上。參見圖3，所述用于管-板圓周焊接的自動(dòng)焊槍還包括平衡機(jī)構(gòu)600，該平衡機(jī)構(gòu) 600活動(dòng)設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)套筒500后部外表面上并且不隨所述旋轉(zhuǎn)套筒500旋轉(zhuǎn)，即相對于 所述固定套400靜止不動(dòng)。參見圖1至圖3，所述平衡機(jī)構(gòu)600包括平衡固定套610和兩個(gè)第二軸承620，以及 相對應(yīng)的固定在所述平衡固定套610外表面的焊槍手柄630和平衡吊架640 ；所述平衡固 定套610借助所述兩第二軸承620活動(dòng)套在所述旋轉(zhuǎn)套筒500后部外表面上；在所述平衡 固定套610后端還設(shè)置有第二軸承擋圈690，防止第二軸承620內(nèi)的潤滑油飛出。設(shè)置所述 焊槍手柄630，方便操作工在手工操作時(shí)用手握住所述自動(dòng)焊槍；設(shè)置所述平衡吊架640， 方便所述自動(dòng)焊槍在自動(dòng)工作時(shí)用吊繩或其它物件固定在自動(dòng)焊接小車的車架上，使所述 用于管-板圓周焊接的自動(dòng)焊槍保持平衡和穩(wěn)定。參見圖1至圖3，本發(fā)明用于管-板圓周焊接的自動(dòng)焊槍還包括設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)套 筒500后端的電或氣開關(guān)機(jī)構(gòu)700，以及設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)套筒500尾端的護(hù)線套接頭810、 護(hù)線套820和護(hù)線套彈簧830，保護(hù)所述自動(dòng)焊槍各管線和/或引線(圖中未畫出)穿出。 所述旋轉(zhuǎn)套筒500后端外表面還設(shè)有與其中心通孔相連通的腰形通孔550，所述焊槍310就 從所述旋轉(zhuǎn)套筒500的腰形通孔550伸出后固定在所述調(diào)整固定架300上。下面對本發(fā)明所述自動(dòng)焊槍的工作原理作簡單的描述一、所述自動(dòng)焊槍的定位工作狀態(tài)參見圖1、圖3和圖10至圖12，將所述定位機(jī)構(gòu)100之圓管形定位套筒160插入所 述被焊管材內(nèi)孔，打開所述氣缸110的氣路閥門，使所述氣缸110之活塞桿111往回收縮運(yùn) 動(dòng)，帶動(dòng)所述撐桿固定軸120向后收縮運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)所述各交叉活動(dòng)疊在一起的兩個(gè)定位爪撐桿150在該撐桿固定軸120上的第一鉸鏈支點(diǎn)11與該撐桿固定軸120同步向后收縮運(yùn) 動(dòng)，致使各該交叉活動(dòng)疊在一起的兩個(gè)定位爪撐桿150之間的夾角β收縮后變小成β'， 即β > β ‘，同時(shí)所述定位爪鉸鏈140也相對原來的位置轉(zhuǎn)動(dòng)了一個(gè)角度α，此時(shí)所述各 定位爪130被對應(yīng)的所述各定位爪撐桿150均勻平行撐開，使各該定位爪130均勻緊貼所 述被焊管材的內(nèi)壁實(shí)現(xiàn)快速定位。二、所述自動(dòng)焊槍的撤銷定位工作狀態(tài)參見圖1、圖3和圖10至圖13，反之，當(dāng)所述氣缸110之活塞桿111向前推進(jìn)運(yùn)動(dòng) 即向前伸出，所述撐桿固定軸120反向運(yùn)動(dòng)即向前運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)所述各交叉活動(dòng)疊在一起的 兩個(gè)定位爪撐桿150在該撐桿固定軸120上的第一鉸鏈支點(diǎn)11與該撐桿固定軸120同步 向前運(yùn)動(dòng)，致使各該交叉活動(dòng)疊在一起的兩個(gè)定位爪撐桿150之間的夾角β'變大后成原 先的夾角β，同時(shí)所述定位爪鉸鏈140也向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度α，使所述各定位爪 鉸鏈140和各定位爪撐桿150復(fù)位成初始位置，此時(shí)所述各定位爪130被對應(yīng)的所述各定 位爪撐桿150均勻平行收縮回初始位置，撤銷定位狀態(tài)。三、所述自動(dòng)焊槍的焊接工作狀態(tài)參見圖1、圖3、圖10和圖12，當(dāng)所述自動(dòng)焊槍處于定位工作狀態(tài)時(shí)，借助所述調(diào)整 固定架300來調(diào)整所述焊槍310焊頭311的位置，使所述焊槍310的焊頭311剛好位于被 焊管材(圖中未畫出)與被焊板狀物件(圖中未畫出)之間需焊接的位置；由于所述定位 機(jī)構(gòu)100之氣缸110、撐桿固定軸120和圓管形定位套筒160與所述固定套400和所述旋轉(zhuǎn) 套筒500，以及與所述被焊管材同一中心軸線；當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200之電機(jī)減速箱220工作 時(shí)，驅(qū)動(dòng)其輸出軸221上的小齒輪230繞所述固定套400上的大齒輪240旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)所 述旋轉(zhuǎn)套筒500繞所述固定套400同軸線旋轉(zhuǎn)，設(shè)置在所述調(diào)整固定架300上的焊槍310 也繞所述固定套400同軸線旋轉(zhuǎn)，而設(shè)置在所述固定套400前端的定位機(jī)構(gòu)100之圓管形 定位套筒160固定在被焊管材內(nèi)壁上，這樣就可保證所述焊槍310的焊頭311繞被焊管材 的運(yùn)動(dòng)是同軸線的圓周運(yùn)動(dòng)，從而也帶動(dòng)所述調(diào)整固定架300上的焊槍310沿管-板相貫 線作圓周焊接，使所述被焊管材與被焊板狀物件之間的焊縫至少為一圈，實(shí)現(xiàn)圓周軌跡式 的焊接，提高了被焊管材與被焊板狀物件之間圓周縫的焊接質(zhì)量和效率，具有結(jié)構(gòu)簡單、焊 接效率高和焊縫質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，尤其適合厚壁管材同厚板的焊接。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并 不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制；應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保 護(hù)范圍；因此，凡跟本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的等同變換與修飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求 的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于管-板圓周焊接的自動(dòng)焊槍，包括可撤銷地固定于被焊管材內(nèi)壁的定位機(jī) 構(gòu)(100)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(200)和設(shè)置有焊槍(310)的調(diào)整固定架(300)；其特征在于還包括圓形的固定套(400)和旋轉(zhuǎn)套筒(500)；所述定位機(jī)構(gòu)(100)設(shè)置在所述固定 套(400)前端，并與該固定套(400)同一中心軸線；所述旋轉(zhuǎn)套筒(500)可轉(zhuǎn)動(dòng)地套在所述 固定套(400)后部的外表面，也與該固定套(400)同一中心軸線；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(200) —部 分設(shè)置在所述固定套G00)的外表面，另一部分設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)套筒(500)外表面以驅(qū)動(dòng) 該旋轉(zhuǎn)套筒(500)繞所述固定套000)同軸線旋轉(zhuǎn)；所述調(diào)整固定架(300)設(shè)置在所述旋 轉(zhuǎn)套筒(500)外表面；工作時(shí)，借助所述定位機(jī)構(gòu)(100)固定于所述被焊管材內(nèi)壁，所述驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)(200)驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)套筒(500)繞所述固定套G00)同一軸線旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)所述調(diào)整 固定架(300)繞所述定位機(jī)構(gòu)(100)同一軸線旋轉(zhuǎn)，從而也帶動(dòng)所述調(diào)整固定架(300)上 的焊槍(310)沿管-板相貫線作圓周焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于管-板圓周焊接的自動(dòng)焊槍，其特征在于所述定位機(jī) 構(gòu)(100)包括氣缸(110)、圓柱形的撐桿固定軸(120)和比所述被焊管材內(nèi)徑稍小的圓管形 定位套筒(160)，以及N個(gè)定位爪(130)、N個(gè)定位爪鉸鏈(140)和N個(gè)定位爪撐桿(150)； 所述撐桿固定軸(120)外表面設(shè)有N/2個(gè)通槽(121)和與對應(yīng)各該通槽(121)垂直貫通 的支點(diǎn)通孔(12 ；所述定位爪(130)后端張開呈叉形，使該定位爪(130)后端分叉為上、 下兩頁(131,132)和缺口(133)，該上、下兩頁(131,132)上設(shè)有鉸鏈通孔(134)，所述定 位爪(130)從前端到后端設(shè)有一條通槽(135)，該通槽(135)縱截面呈“T”形，包括長缺口 (1351)和長滑槽(135 ；所述定位爪鉸鏈(140)前端張開呈叉形，使該定位爪鉸鏈(140) 前端也分叉為上、下兩頁(141、14幻和缺口(143)，該上、下兩頁(141、14幻上設(shè)有鉸鏈通 孔(144)，所述定位爪鉸鏈(140)后端設(shè)有固定通孔(14 ；所述定位爪撐桿(150)前端設(shè) 有滑桿(151)、中間設(shè)有支點(diǎn)通孔(15 和后端設(shè)有鉸鏈通孔(IM)；所述圓管形定位套筒 (160)設(shè)有容納所述撐桿固定軸(120)的中心通孔，以及其外表面設(shè)有相互連通的容納所 述各定位爪(130)的N個(gè)通槽(161)和容納所述各定位爪鉸鏈(140)的N個(gè)通槽(162)，所 述圓管形定位套筒(160)外表面還設(shè)有與對應(yīng)各該通槽(16 垂直貫通的固定通孔(163) 和固定螺紋孔(164)；所述氣缸(110)設(shè)置在所述固定套(400)前端中心孔中，所述撐桿固 定軸(120)設(shè)置在所述氣缸(110)之活塞桿(111)上；每兩個(gè)所述定位爪撐桿(150)交叉 活動(dòng)疊在一起后插入所述撐桿固定軸(120)外表面的通槽(121)中，借助第一銷軸穿越所 述撐桿固定軸(120)之支點(diǎn)通孔(12 和該兩定位爪撐桿(150)中間的支點(diǎn)通孔(152)后 設(shè)置在所述撐桿固定軸(120)上形成第一鉸鏈支點(diǎn)(11)，其中一個(gè)所述定位爪撐桿(150) 的前端和另一個(gè)所述定位爪撐桿(150)的后端位于該通槽(121)同一側(cè)；所述撐桿固定軸 (120)位于所述圓管形定位套筒(160)的中心通孔內(nèi)，其中所述定位爪撐桿(150)的后端 從所述圓管形定位套筒(160)的通槽(16 伸出后插入所述定位爪鉸鏈(140)前端的缺口(143)內(nèi)，而該定位爪鉸鏈(140)前端插入所述定位爪(130)后端的缺口(13 內(nèi)，借助第 二銷軸穿越所述定位爪(130)后端的鉸鏈通孔(134)、定位爪鉸鏈(140)前端的鉸鏈通孔(144)和定位爪撐桿(150)后端的鉸鏈通孔(154)將所述定位爪(130)、定位爪鉸鏈(140) 和定位爪撐桿(150)連接在一起形成第二鉸鏈支點(diǎn)(12)，借助螺絲(910)穿越所述圓管形 定位套筒(160)對應(yīng)的固定通孔(16 和所述定位爪鉸鏈(140)后端的固定通孔(145)后 擰入所述圓管形定位套筒(160)對應(yīng)的固定螺紋孔(164)內(nèi)將該定位爪鉸鏈(140)與所述圓管形定位套筒(160)連接形成第三鉸鏈支點(diǎn)(13)，所述定位爪撐桿(150)前端從所述圓 管形定位套筒(160)的通槽(161)伸出后其上的滑桿(151)位于所述定位爪(130)的長滑 槽(135 內(nèi)，并可在該定位爪(130)的長滑槽(135 內(nèi)滑動(dòng)；所述圓管形定位套筒(160) 后端設(shè)置在所述氣缸(110)之缸體上；所述固定套000)、氣缸(110)、撐桿固定軸(120)和 圓管形定位套筒(160)同一中心軸線；此處N彡2，并且為偶數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于管-板圓周焊接的自動(dòng)焊槍，其特征在于所述定位爪 (130)、定位爪鉸鏈(140)和定位爪撐桿(150)各為四個(gè)，即所述N = 4。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于管-板圓周焊接的自動(dòng)焊槍，其特征在于所述定位機(jī) 構(gòu)(100)還包括第一中心定位套(170)，該第一中心定位套(170)包括套入并固定在所述 固定套(400)前部外表面的后圓形套筒(171)和與該圓形套筒(171)聯(lián)接并同心的前套筒 (172)，該前套筒(17 套入并固定在所述圓管形定位套筒(160)后部外表面上；借助所述 第一中心定位套(170)，可確保所述固定套(400)和圓管形定位套筒(160)同一中心軸線。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于管-板圓周焊接的自動(dòng)焊槍，其特征在于所述定位機(jī)構(gòu)(100)還包括氣缸中心定位套(180)，該氣缸中心定位套(180)的中心通 孔套入并固定在氣缸(110)缸體外表面上后固定在所述固定套(400)前端面上；借助所述 氣缸中心定位套(180)，可確保所述固定套(400)和氣缸(110)同一中心軸線。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于管-板圓周焊接的自動(dòng)焊槍，其特征在于所述定位機(jī)構(gòu)(100)還包括第二中心定位套(190)，該第二中心定位套(190)包括設(shè)有 中心通孔(1911)的插入部(191)和與該插入部(191)聯(lián)接的固定部(192)，該插入部(191) 插入所述圓管形定位套筒(160)前端的中心通孔，其上的中心通孔(1911)套入所述撐桿固 定軸(120)前端外表面，該固定部(19 固定在所述圓管形定位套筒(160)的前端面上；借 助所述第二中心定位套(190)，可確保所述撐桿固定軸(120)和圓管形定位套筒(160)同一 中心軸線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于管-板圓周焊接的自動(dòng)焊槍，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(200)包括驅(qū)動(dòng)固定套010)、固定在該驅(qū)動(dòng)固定套O10)內(nèi)的電機(jī)減 速箱020)、固定在該電機(jī)減速箱(220)之輸出軸(221)上的小齒輪(230)和固定在所述固 定套(400)前部外表面的大齒輪O40)；所述驅(qū)動(dòng)固定套(210)固定在所述旋轉(zhuǎn)套筒(500) 外表面；所述旋轉(zhuǎn)套筒(500)借助兩個(gè)第一軸承(510)活動(dòng)套在所述固定套(400)后部的 外表面；所述大齒輪O40)與所述小齒輪(230)相互嚙合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于管-板圓周焊接的自動(dòng)焊槍，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(200)還包括大齒輪擋板050)，該大齒輪擋板(250)靠近所述大齒輪 (240)并固定在所述固定套(400)前部外表面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8任一項(xiàng)所述的用于管-板圓周焊接的自動(dòng)焊槍，其特征在于還包括平衡機(jī)構(gòu)(600)，該平衡機(jī)構(gòu)(600)活動(dòng)設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)套筒(500)后部外表面上并且不隨所述旋轉(zhuǎn)套筒(500)旋轉(zhuǎn)，即相對于所述固定套(400)靜止不動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于管-板圓周焊接的自動(dòng)焊槍，其特征在于所述平衡機(jī)構(gòu)(600)包括平衡固定套(610)和兩個(gè)第二軸承(620)，以及相對應(yīng)的固 定在所述平衡固定套(610)外表面的焊槍手柄(630)和平衡吊架(640)；所述平衡固定套 (610)借助所述兩第二軸承(620)活動(dòng)套在所述旋轉(zhuǎn)套筒(500)后部外表面上。
全文摘要
一種用于管-板圓周焊接的自動(dòng)焊槍，包括可撤銷地固定于被焊管材內(nèi)壁的定位機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和設(shè)置有焊槍的調(diào)整固定架；該自動(dòng)焊槍還包括圓形的固定套和旋轉(zhuǎn)套筒；所述定位機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述固定套前端，并與該固定套同一中心軸線；所述旋轉(zhuǎn)套筒可轉(zhuǎn)動(dòng)地套在所述固定套后部的外表面，也與該固定套同一中心軸線；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一部分設(shè)置在所述固定套的外表面，另一部分設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)套筒外表面以驅(qū)動(dòng)該旋轉(zhuǎn)套筒繞所述固定套同軸線旋轉(zhuǎn)；所述調(diào)整固定架設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)套筒外表面。本發(fā)明自動(dòng)焊槍能夠準(zhǔn)確和快速地固定于被焊管材內(nèi)壁，具有結(jié)構(gòu)簡單、焊接效率高和焊縫質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，尤其適合厚壁管材同厚板的焊接。
文檔編號B23K5/22GK102039468SQ20091011079
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者張利華, 邱光 申請人:深圳市瑞凌實(shí)業(yè)股份有限公司