專利名稱:內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng)及內(nèi)環(huán)縫焊接方法
技術領域:
本發(fā)明總體涉及內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng)及內(nèi)環(huán)縫焊接方法,更具體地,本發(fā)明涉及對 圓柱形管件和法蘭件之間的內(nèi)環(huán)縫進行焊接的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng)及相應的焊接方法。
背景技術:
管件環(huán)縫焊接是焊接技術中常見的一種焊接。環(huán)縫通常分為內(nèi)環(huán)縫和外環(huán)縫。目 前市場上的環(huán)縫焊接機系統(tǒng)大部分針對外環(huán)縫進行焊接,其通常以管件內(nèi)腔進行定位。而以一定焊接角度對管件和法蘭件之間的內(nèi)環(huán)縫進行焊接的要求較高,比如焊縫 不能高于法蘭件的平面,不能超出管件內(nèi)壁等。當將目前廣泛使用的以管件內(nèi)腔進行定位的環(huán)縫焊接機系統(tǒng)用于進行管件的內(nèi) 環(huán)縫焊接時,存在如下問題首先,由于各管件內(nèi)腔直徑之間的一致性較差,導致定位一致 性較差,因此對不同管件進行定位時需要對定位機構進行很大的調(diào)整,才能滿足內(nèi)環(huán)縫焊 接較高的定位要求;其次,送進和調(diào)整機構繁瑣。由于上述原因,導致每次送進、定位并調(diào)整 需要焊接的管件都要花費較長的時間。由此可見,目前的以管件內(nèi)腔進行定位的環(huán)縫焊接機系統(tǒng)在用于內(nèi)環(huán)縫焊接時存 在效率低下的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種適用于對管件的內(nèi)環(huán)縫進行焊接的環(huán)縫焊接機系 統(tǒng)和方法,其可以顯著提高管件內(nèi)環(huán)縫焊接的效率。根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供一種內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng),包括焊槍,用于對管件和焊 接零件之間的焊縫進行焊接;具有基本水平定位的管件安放平面的管件安放平臺,用于放 置待焊接的管件;管件外徑定位裝置,設置在管件安放平臺上,用于在所述管件安放平臺上 以管件的外徑對管件進行定位。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,管件外徑定位裝置包括V型定位塊裝置和斜楔夾緊機 構。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述V型定位塊裝置包括主體部分和在垂直方向上隔 開一定距離布置的兩個V型定位塊。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,斜楔夾緊機構包括具有孔型滑槽的立柱和用于在所述 孔型滑槽中滑動的斜楔滑板。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述孔型滑槽和斜楔滑板在垂直方向上大致位于所述 兩個V型定位塊中間。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述斜楔滑板的前半部分具有朝遠離立柱的一端逐漸 尖細的楔形結(jié)構。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述斜楔滑板在立柱的外側(cè)的部分設置有一橫向手 柄。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,焊槍是三維可調(diào)的。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng)還包括具有基本水平取向的工作 臺面的工作臺,其包括固定工作臺面和活動工作臺面;焊槍平臺,設置在固定工作臺面上; 以及焊槍定位和調(diào)整裝置,設置在焊槍平臺上,用于對焊槍進行定位和調(diào)整。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述焊槍定位和調(diào)整裝置包括水平底板,設置在焊槍 平臺上;傾斜底板,其一端通過芯軸可樞轉(zhuǎn)地連接到水平底板的第一端上,其另一端開有狹 長槽;其中,一個螺紋支柱設置在水平底板上與所述第一端相對的第二端處,所述螺紋支柱 一端可樞轉(zhuǎn)地連接到水平底板的第二端處,所述螺紋支柱的另一端可調(diào)節(jié)地規(guī)定在所述狹 長槽的不同位置。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng)進一步包括旋轉(zhuǎn)底板,設置在傾斜 底板上,其上開有多個同心的環(huán)形槽孔,焊槍通過傾斜底板上穿過環(huán)形槽孔的螺紋柱頭固 定到旋轉(zhuǎn)底板上。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述焊槍是氣動焊槍。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,焊槍使用接近開關控制焊接動作。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述管件安放平臺設置在活動工作臺面上方,所述活 動工作臺面的高度是可調(diào)節(jié)的。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng)還包括管件安放平臺旋轉(zhuǎn)裝置,該 管件安放平臺旋轉(zhuǎn)裝置進一步包括位于所述管件安放平臺下方并同軸地連接到管件安放 平臺的旋轉(zhuǎn)主軸體,所述旋轉(zhuǎn)柱體向下延伸穿過活動平臺面;位于旋轉(zhuǎn)主軸體上并與旋轉(zhuǎn) 主軸體同軸的齒輪,其與電機上的齒輪相嚙合。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,系統(tǒng)包括至少兩個由管件安放平臺、管件外徑定位裝 置、管件安放平臺旋轉(zhuǎn)裝置、焊槍和焊槍定位和調(diào)整裝置構成的組。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述至少兩個組中的對應的管件安放平臺和管件外徑 定位裝置由同一臺旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動以進行旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供一種內(nèi)環(huán)縫焊接的方法,包括使用外徑定位裝置來 定位經(jīng)初步固定的管件和焊接零件;將焊槍送進到管件和焊接零件之間的焊縫位置;旋轉(zhuǎn) 管件和焊接零件并進行焊接。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,使用外徑定位裝置來定位經(jīng)初步固定的管件和焊接零 件包括,使用V型定位塊裝置和斜楔夾緊機構來定位經(jīng)初步固定的管件和焊接零件。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,使用V型定位塊裝置和斜楔夾緊機構來定位經(jīng)初步固 定的管件和焊接零件包括,在管件就位之后在立柱的孔型滑槽中滑動斜楔滑板來將管件固 定在V型定位塊形成的V型槽中。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,使用V型定位塊裝置和斜楔夾緊機構來定位經(jīng)初步固 定的管件和焊接零件包括,焊接完成之后在立柱的孔型滑槽中滑動斜楔滑板來從V型定位 塊裝置的V型槽中松開管件。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,該方法還包括在定位管件之后對焊槍進行三維調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,該方法還包括在定位管件之后對管件的高度進行調(diào) 節(jié)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,該方法還包括在定位管件之后的焊接中使用旋轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)管件和外徑定位裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,使用至少兩個外徑定位裝置來定位至少兩個管件,并 在定位之后同時旋轉(zhuǎn)至少兩個外徑定位裝置和管件的裝配以進行焊接。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述同時旋轉(zhuǎn)使用一臺電機實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明實施方式的環(huán)縫焊接機系統(tǒng)以管件的外徑進行定位,送進和調(diào)整機構 簡單。由于管件外徑尺寸的一致性較好,根據(jù)本發(fā)明實施方式的環(huán)縫焊接機系統(tǒng)可以提高 定位準確度,從而有利于快速定位管件以便使其定位滿足內(nèi)環(huán)縫的焊接要求。此外,根據(jù)本發(fā)明的實施方式的環(huán)縫焊接機系統(tǒng)定位和調(diào)整機構簡單,送進和定 位快速準確,可以方便地實現(xiàn)雙工位甚至多工位同時焊接,極大地提高了生產(chǎn)效率。在本發(fā)明中,通過以管件的外徑對管件進行定位,可以很好地利用管件外徑一致 性較好的特點,減少或者不需要調(diào)整的步驟,從而提高進行環(huán)縫焊接的效率。在本發(fā)明中,通過使用V型定位塊和滑動固定的斜楔夾緊機構,管件的安放、固定 和取件都較為簡單,從而進一步優(yōu)化了進行環(huán)縫焊接的效率。橫向手柄可以方便操作員進 行滑板的前后移動。在本發(fā)明中,通過使用三維可調(diào)的焊槍,增加了內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng)適應于各種規(guī) 格的管件的能力。在本發(fā)明中,通過相對于焊槍調(diào)節(jié)管件安放平臺的高度,可以適應于不同高度管 件的焊接要求。在本發(fā)明中,通過用一臺電機帶動兩個工位同時旋轉(zhuǎn),從而同時對兩個管件進行 焊接,極大提到了內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng)的工作效率。
現(xiàn)在將參考示出本發(fā)明的當前優(yōu)選實施方式的附圖來更加詳細地描述本發(fā)明的 各方面。圖Ia和圖Ib示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng)的正視剖面圖和俯視 圖,其中圖Ib的俯視圖中示出的是雙工位內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng),而圖Ia中示出該雙工位內(nèi)環(huán) 縫焊接機系統(tǒng)中一個內(nèi)環(huán)縫焊接機的正視剖面圖。圖加和圖2b示出根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng)使用的一種管件 外徑定位裝置的正視圖和俯視圖。圖3a和北示出根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng)使用的可以三維調(diào) 節(jié)的焊槍的正視圖和俯視圖。
具體實施例方式下面參照附圖詳細描述根據(jù)本發(fā)明實施方式的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng)及焊接方法。所 有附圖中相同的附圖標記指的是相同的元件。另外,本文中“垂直方向或者定向”是指與地 面垂直的方向或者定向。本文中“前后方向或者定向”是指主視方向的前與后。圖Ia和圖Ib示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng)的正視剖面圖和俯視 圖,其中圖Ib的俯視圖中示出的是具有雙工位的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng),而圖Ia中示出該雙工 位內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng)沿圖Ib中的對稱線A-A’所取的正視剖面圖。需要理解,這些圖僅僅6是示意圖,其并不按實際比例來繪制,并且為了清楚起見可能部分剖開或者沒有繪制一些 零件。并且其中為了完整性而用虛線繪制被遮擋的線條。如圖Ia所示,根據(jù)本發(fā)明實施方式的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng)1包括工作臺2,工作臺2 具有基本水平取向的工作臺面3??蛇x地,工作臺面3可以包括固定工作臺面3a和下文將 會詳細描述的可升降的活動工作臺面北。根據(jù)本發(fā)明的一個可選實施方式,在工作臺面3下方設置有具有控制柜4,并且在 活動工作臺面北下方設置具有操作艙5。控制柜4主要用于控制操作艙5的操作,下文將 詳細描述。在本發(fā)明的一個實施方式中,工作臺3在活動工作臺面北上方具有管件安放平臺 6,用于放置要焊接的管件14。管件安放平臺6由活動工作臺面北上的支撐結(jié)構18進行 支撐。管件安放平臺6大致為圓盤的形狀并具有基本圓形的上表面6a和下表面6b,如在 圖Ia和圖Ib中所示。應該理解,管件安放平臺6也可以為用于放置待焊接的管件的其它 合適形狀。管件安放平臺6在下表面6b的中心處同軸地連接到圓柱形的旋轉(zhuǎn)主軸體7。應 當理解,圖Ia中為了清楚地說明而沒有繪制活動工作臺面北阻擋旋轉(zhuǎn)主軸體7的部分,以 及支撐結(jié)構18的前半部分。在本發(fā)明的一個實施方式中,旋轉(zhuǎn)主軸體7向下延伸通過支撐結(jié)構18和活動工作 臺面北中的圓形開口并進入操作艙5。在操作艙5中,旋轉(zhuǎn)主齒輪8同軸地連接到旋轉(zhuǎn)主 軸體7。另外,圖Ia中還示出了在正面主視圖中呈之字形的托架9,其上部9a連接到活動 工作臺面北,其下部9b具有與旋轉(zhuǎn)主軸體7基本同軸的圓形開口??蛇x地,旋轉(zhuǎn)主軸體7 在下方的末端穿過該圓形開口,以便保持基本垂直的定向。在本發(fā)明的一個實施方式中,在該管件安放平臺6上設置有管件外徑定位裝置 17,用于對管件14進行固定和定位。在一個可選地例子中,如Ib中大致示出,管件外 徑定位裝置17可以包括V型定位塊裝置25和斜楔夾緊機構沈,下文將參照圖加和圖2b 對其進行詳細描述。此外,在管件安放平臺6上還示出了要進行內(nèi)環(huán)縫焊接的管件14與法蘭件(焊接 零件)15,它們通過例如點焊等方法初步固定在一起。圖Ia中可以看到要焊接的焊縫低于 法蘭件15的上表面。在圖Ia中管件14的下方末端與已經(jīng)完成環(huán)縫焊接或者通過例如點 焊等方法初步固定的另一法蘭件15連接在一起。當然,本領域技術人員可以理解,管件下 方末端可以焊接了或者沒有焊接法蘭件15,本發(fā)明在這方面并不受限制。在本發(fā)明的實施 方式中,管件14由管件外徑定位裝置17放置為其中心旋轉(zhuǎn)軸線與圓盤形的管件安放平臺 6以及旋轉(zhuǎn)主軸體7的旋轉(zhuǎn)軸線共軸。根據(jù)本發(fā)明的實施方式,操作艙5中還設置有旋轉(zhuǎn)電機10,其帶動電機齒輪12旋 轉(zhuǎn)。電機齒輪12與旋轉(zhuǎn)主軸體7上設置的旋轉(zhuǎn)主齒輪8嚙合,由此電機10的旋轉(zhuǎn)帶動旋 轉(zhuǎn)主軸體7的旋轉(zhuǎn),并進一步帶動管件安放平臺6的旋轉(zhuǎn)。電機10可以以任何方式相對于 活動工作臺面北固定,其開動和停止以及操作參數(shù)(比如轉(zhuǎn)速)由控制柜4中的可編程邏 輯控制器(PLC)(未示出)來控制。根據(jù)一個實施方式,電機例如可以是由脈寬調(diào)制(PWM) 控制電源控制的直流電機,其轉(zhuǎn)速無級可調(diào)。應當理解,圖Ib中為了更清楚地圖示,將電機10及電機齒輪12的旋轉(zhuǎn)軸線示出7為與管件安放平臺6的旋轉(zhuǎn)主軸體7與旋轉(zhuǎn)主齒輪8的旋轉(zhuǎn)軸線在同一平面(即紙張的平 面)內(nèi)。然而應當理解,在實際工作中,只要電機齒輪12與旋轉(zhuǎn)主齒輪8嚙合從而能夠帶 動其旋轉(zhuǎn),電機10及電機齒輪12的旋轉(zhuǎn)軸線可以以垂直定向在活動工作臺面北下的任何 位置布置。在本發(fā)明的一個可選實施方式中,電機10及電機齒輪12的旋轉(zhuǎn)軸線可以布置在 對稱線A-A’上,這樣電機齒輪12可以同時嚙合兩個管件安放平臺6的旋轉(zhuǎn)主齒輪8,從而 一臺電機10可以同時帶動兩個管件安放平臺6進行旋轉(zhuǎn)。在本發(fā)明的一個可選實施方式中,在工作臺2的固定工作臺面3a上設置了焊槍平 臺19。焊槍平臺19上進一步設置了焊槍定位和調(diào)整裝置20,其可以對焊槍姿態(tài)進行三維 調(diào)整,下文將會進行詳細描述。在本發(fā)明的一個實施方式中,氣動焊槍M放置在焊槍定位和調(diào)整裝置20上,其大 體上包括氣動送進裝置21,焊槍桿22和焊槍頭23。氣動送進裝置21開動和停止以及操作 參數(shù)(比如送進量)由控制柜4中的PLC(未示出)來控制。氣動焊槍M在焊接中使用接 近開關控制焊接動作。此外,在本發(fā)明的一個實施方式中,如圖Ia所示,操作艙5中還設置了平臺高度調(diào) 節(jié)裝置13,其可以根據(jù)不同規(guī)格的管件高度來調(diào)節(jié)活動工作臺面北的高度。平臺高度調(diào)節(jié) 裝置13例如可以由圓錐齒輪加絲桿機構來實現(xiàn),如本領域技術人員熟知的,在此不再詳細 描述。現(xiàn)在下文結(jié)合圖Ia和lb,以及圖加和圖2b來示例說明根據(jù)本發(fā)明一個實施方式 的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng)使用的管件外徑定位裝置。圖加和圖2b示出根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng)使用的一種管件 外徑定位裝置的部分剖開正視圖和俯視圖。需要理解,這些圖僅僅是示意圖,其并不按實際 比例來繪制,并且為了清楚起見可能部分剖開或者沒有繪制一些零件。并且其中為了完整 性而用虛線繪制被遮擋的線條。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式,如圖加和圖2b所示,在該管件安放平臺6上設置的 管件外徑定位裝置17可以包括V型定位塊裝置25和斜楔夾緊機構26。為了更清楚地圖 示,在圖加中V型定位塊裝置25沿圖2b中的線B-B’剖開,而在圖2b中沒有繪制要與管 件14焊接在一起的法蘭件15。如圖加中可見,V型定位塊裝置25可以包括主體部分和上下隔開一定距離布置 的兩個V型定位塊。主體部分以可拆卸和/或可調(diào)整的方式固定在管件安放平臺6上。斜 楔夾緊機構26可以包括具有孔型滑槽30的立柱觀和斜楔滑板四。立柱觀以可拆卸和/ 或可調(diào)整的方式固定在管件安放平臺6上。斜楔滑板四在垂直方向上具有一定寬度,并且 其前半部分具有朝遠離立柱的一端逐漸尖細(變薄)的楔形結(jié)構??蛇x地,斜楔滑板四在 立柱27的外側(cè)的部分是一橫向手柄27,以便于操作員進行操作。斜楔滑板四可以在孔型滑槽30中前后滑動??蛇x地,孔型滑槽30在垂直方向上 大致位于V型定位塊裝置25的兩個V型定位塊之間。在裝載管件14時,可以先拉動橫向 手柄27將斜楔滑板四向后滑動,露出兩個V型定位塊之間的V型槽。隨后將管件14放在 該V型槽之內(nèi),并推送橫向手柄27將斜楔滑板四向前滑動,使其前半部分與管件14接觸 并逐漸將管件14壓向V型槽,從而當滑板四停止時通過斜楔滑板四和V型槽之間的夾持力將管件14固定。當焊接完成時也可以方便地向后滑動滑板,從而松開管件14并從V型槽取下管件 14?,F(xiàn)在下文結(jié)合圖Ia和lb,以及圖3a和圖北來示例說明根據(jù)本發(fā)明一個實施方式 的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng)使用的可以三維調(diào)節(jié)的焊槍。圖3a和圖北示出根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng)使用的可以三維 調(diào)節(jié)的焊槍的正視圖和俯視圖。需要理解,這些圖僅僅是示意圖,其并不按實際比例來繪 制,并且為了清楚起見可能部分剖開或者沒有繪制一些零件。并且其中為了完整性而用虛 線繪制被遮擋的線條。如圖3a所示,在本發(fā)明的實施方式中,氣動焊槍M固定到旋轉(zhuǎn)底板35。如圖北 所示,該旋轉(zhuǎn)底板35上開有多個環(huán)形槽孔36,傾斜底板32上的螺紋柱頭之類的可以穿過 這些環(huán)形槽孔36,從而可以通過螺母將旋轉(zhuǎn)底板35與傾斜底板32固定在一起。環(huán)形槽孔 36在圓周方向上延伸一定的寬度,從而可以使得旋轉(zhuǎn)底板35能夠在傾斜底板32的平面內(nèi) 二維地旋轉(zhuǎn)。圖北的俯視圖中示出了四個環(huán)形槽孔36和兩個柱頭,然而本發(fā)明的在這方 面沒有限制。另外,如圖北所示,傾斜底板32的一端通過芯軸37可樞轉(zhuǎn)地連接到水平底板31。 傾斜底板32的另一端中間位置開有沿長度方向延伸的狹長槽33。一端可樞轉(zhuǎn)地固定到水 平底板31的螺紋支柱34可以穿過該狹長槽,從而可以用螺紋支柱34上在傾斜底板32上 下兩側(cè)的兩個螺母配合適當?shù)膲|片來將傾斜底板32固定在不同的角度。因此,通過以上配置,實現(xiàn)了氣動焊槍M在三個維度上的調(diào)整,以便適合不同類 型和大小的管件和法蘭件。下面簡單說明使用根據(jù)本發(fā)明實施方式的雙工位內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng)的焊接操作。 在該系統(tǒng)中一臺旋轉(zhuǎn)電機帶動兩個管件安放平臺6進行旋轉(zhuǎn),從而帶動兩個管件14同時旋轉(zhuǎn)。首先,在雙工位內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng)中的一個工位上,拉動橫向手柄27將斜楔滑板 29向后滑動,露出兩個V型定位塊之間的V型槽。隨后將管件14放在該V型槽之內(nèi),并推 送橫向手柄27將斜楔滑板四向前滑動,使其前半部分與管件14接觸并逐漸將管件14壓 向V型槽,從而當滑板停止時通過斜楔滑板四和V型槽之間的夾持力將管件14固定。隨 后對于雙工位內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng)中的一個工位重復上述過程,從而固定另一個管件14。之后,可以對各焊槍進行三維調(diào)節(jié)和送進,從而其焊槍頭23就位于焊縫的位置。通過控制柜4設定各種操作參數(shù),比如旋轉(zhuǎn)速度等。在完成設定之后可以啟動電機的旋轉(zhuǎn)和氣槍的焊接,從而通過電機的旋轉(zhuǎn)完成環(huán)縫焊接。當焊接完成時也可以方便地向后滑動滑板,從而松開管件14并從V型槽取下焊接 了法蘭件15的管件14。盡管本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合其具體示例性實施方式進行了描述,易見的是,多種備選、修 改和變形對于本領域技術人員是易見的。由此,在此闡明的本發(fā)明的示例性實施方式是示 意性的而并非限制性??梢栽诓幻撾x本發(fā)明的精神和范圍的情況下作出修改。在本公開內(nèi)容中所使用的量詞“一個”、“一種”等不排除復數(shù)。權利要求書中的任何附圖標記都不應解釋為對范圍的限制。
權利要求
1.一種內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng),其特征在于包括焊槍(M),用于對管件(14)和焊接零件(1 之間的焊縫進行焊接;具有基本水平定位的管件安放平面的管件安放平臺(6),用于放置待焊接的管件 (14);管件外徑定位裝置(17),設置在管件安放平臺(6)上,用于在所述管件安放平臺(6)上 以管件的外徑對管件(14)進行定位。
2.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng),其特征在于,管件外徑定位裝置包括V型 定位塊裝置0 和斜楔夾緊機構06)。
3.根據(jù)權利要求2所述的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng),其特征在于,所述V型定位塊裝置05) 包括主體部分和在垂直方向上隔開一定距離布置的兩個V型定位塊。
4.根據(jù)權利要求2所述的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng),其特征在于,斜楔夾緊機構06)包括具 有孔型滑槽(30)的立柱08)和用于在所述孔型滑槽(30)中滑動的斜楔滑板09)。
5.根據(jù)權利要求4所述的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng),其特征在于,所述孔型滑槽(30)和斜楔 滑板09)在垂直方向上大致位于所述兩個V型定位塊中間。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng),其特征在于,所述斜楔滑板09)的 前半部分具有朝遠離立柱08)的一端逐漸尖細的楔形結(jié)構。
7.根據(jù)權利要求4或5所述的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng),其特征在于,所述斜楔滑板09)在 立柱08)的外側(cè)的部分設置有一橫向手柄07)。
8.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng),其特征在于,焊槍是三維可調(diào)的。
9.根據(jù)權利要求8所述的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng),其特征在于還包括具有基本水平取向的工作臺面的工作臺(3),其包括固定工作臺面(3a)和活動工作臺 面(3b);焊槍平臺(19),設置在固定工作臺面(3a)上;以及焊槍定位和調(diào)整裝置(20),設置在焊槍平臺(19)上,用于對焊槍進行定位和調(diào)整。
10.根據(jù)權利要求8所述的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng),其特征在于,所述焊槍定位和調(diào)整裝置 (20)包括水平底板(31),設置在焊槍平臺(19)上;傾斜底板(32),其一端通過芯軸(37)可樞轉(zhuǎn)地連接到水平底板(31)的第一端上,其另 一端開有狹長槽(33);其中,一個螺紋支柱(34)設置在水平底板(31)上與所述第一端相對的第二端處,所述 螺紋支柱(34) —端可樞轉(zhuǎn)地連接到水平底板的第二端處,所述螺紋支柱(34)的另一端可 調(diào)節(jié)地規(guī)定在所述狹長槽(3 的不同位置。
11.根據(jù)權利要求10所述內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng),其特征在于,進一步包括旋轉(zhuǎn)底板 (35),設置在傾斜底板(3 上,其上開有多個同心的環(huán)形槽孔(36),焊槍通過傾斜底板 (32)上穿過環(huán)形槽孔(36)的螺紋柱頭固定到旋轉(zhuǎn)底板(3 上。
12.根據(jù)權利要求1所述內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng),其特征在于,所述焊槍是氣動焊槍。
13.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng),其特征在于,焊槍使用接近開關控制焊 接動作。
14.根據(jù)權利要求9所述的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng),其特征在于,所述管件安放平臺(6)設置在活動工作臺面(3b)上方,所述活動工作臺面的高度是可調(diào)節(jié)的。
15.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng),其特征在于還包括管件安放平臺旋轉(zhuǎn) 裝置,該管件安放平臺旋轉(zhuǎn)裝置進一步包括位于所述管件安放平臺(6)下方并同軸地連接到管件安放平臺的旋轉(zhuǎn)主軸體(7),所 述旋轉(zhuǎn)柱體(7)向下延伸穿過活動平臺面(3b);位于旋轉(zhuǎn)主軸體(7)上并與旋轉(zhuǎn)主軸體同軸的齒輪,其與電機(10)上的齒輪相嚙合。
16.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng),其特征在于,系統(tǒng)包括至少兩個由管件 安放平臺、管件外徑定位裝置、管件安放平臺旋轉(zhuǎn)裝置、焊槍和焊槍定位和調(diào)整裝置構成的 組。
17.根據(jù)權利要求16所述的內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng),其特征在于,所述至少兩個組中的對 應的管件安放平臺和管件外徑定位裝置由同一臺旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動以進行旋轉(zhuǎn)。
18.—種內(nèi)環(huán)縫焊接的方法,包括使用外徑定位裝置來定位經(jīng)初步固定的管件和焊接零件;將焊槍送進到管件和焊接零件之間的焊縫位置;旋轉(zhuǎn)管件和焊接零件并進行焊接。
19.根據(jù)權利要求18所述的方法,其特征在于,使用外徑定位裝置來定位經(jīng)初步固定 的管件和焊接零件包括,使用V型定位塊裝置和斜楔夾緊機構來定位經(jīng)初步固定的管件和 焊接零件。
20.根據(jù)權利要求18所述的方法,其特征在于,使用V型定位塊裝置和斜楔夾緊機構來 定位經(jīng)初步固定的管件和焊接零件包括,在管件就位之后在立柱的孔型滑槽中滑動斜楔滑 板來將管件固定在V型定位塊形成的V型槽中。
21.根據(jù)權利要求18所述的方法,其特征在于,使用V型定位塊裝置和斜楔夾緊機構來 定位經(jīng)初步固定的管件和焊接零件包括,焊接完成之后在立柱的孔型滑槽中滑動斜楔滑板 來從V型定位塊裝置的V型槽中松開管件。
22.根據(jù)權利要求18所述的方法,其特征在于,還包括在定位管件之后對焊槍進行三 維調(diào)節(jié)。
23.根據(jù)權利要求18所述的方法,其特征在于,還包括在定位管件之后對管件的高度 進行調(diào)節(jié)。
24.根據(jù)權利要求18所述的方法,其特征在于,還包括在定位管件之后的焊接中使用 旋轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)管件和外徑定位裝置。
25.根據(jù)權利要求18所述的方法,其特征在于,使用至少兩個外徑定位裝置來定位至 少兩個管件,并在定位之后同時旋轉(zhuǎn)至少兩個外徑定位裝置和管件的裝配以進行焊接。
26.根據(jù)權利要求25所述的方法,其特征在于,所述同時旋轉(zhuǎn)使用一臺電機實現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng)及內(nèi)環(huán)縫焊接方法。該內(nèi)環(huán)縫焊接機系統(tǒng)包括焊槍,用于對管件和焊接零件之間的焊縫進行焊接;具有基本水平定位的管件安放平面的管件安放平臺,用于放置待焊接的管件;管件外徑定位裝置,設置在管件安放平臺上,用于在所述管件安放平臺上以管件的外徑對管件進行定位。
文檔編號B23K37/00GK102049643SQ20111003276
公開日2011年5月11日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權日2011年1月27日
發(fā)明者劉建新, 劉新勝, 李成吉, 李斌, 譚德明 申請人:濰柴重機股份有限公司