CN102133696B - 罐体环缝焊接机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种罐体环缝焊接机，包括机架，机架上安装升降机构，升降机构上安装升降平台，升降平台与机架活动配合；升降平台上安装工作平台提升机构，工作平台提升机构上安装操作平台；升降平台上横向安装第一横向导轨，第一横向导轨上安装第一滑块，第一滑块上安装固定滑板，固定滑板上设有竖向导轨，竖向导轨上安装竖向滑块，竖向滑块上安装竖向滑板，竖向滑板安装上焊接机构，竖向滑板上安装轴，轴上安装焊接小车，焊接小车上安装仿形机构，焊接小车上安装两个仿行轮和仿形轮驱动机构，仿形轮驱动机构与两仿行轮连接。它装有可升降的操作平台，为操作人员的焊接作业提供更多便利，可实现精准的焊接操控，提高焊接的效率和精度。

Description

罐体环缝焊接机

技术领域

 本发明涉及一种罐体环缝焊接机。

背景技术

现有的各类罐体环缝焊设备都没有可以升降的操作平台。在使用时，操作人员需要在工件上进行作业，作业危险性较大，并且，由于操作人员的行动受到较大的限制，不便于观察工件焊接的具体情况，因此，难以进行精准地操控，操作难度较大，从而降低了焊接的工作效率和精度，罐体焊接质量较低。

发明内容

本发明的目的，是提供了一种罐体环缝焊接机，它装有可升降的操作平台，为操作人员的焊接作业提供更多便利，可实现精准的焊接操控，提高焊接的效率和精度，从而，可解决现有技术存在的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：罐体环缝焊接机，包括机架，机架上安装升降机构，升降机构上安装升降平台，升降平台与机架活动配合；升降平台上安装工作平台提升机构，工作平台提升机构上安装操作平台；升降平台上横向安装第一横向导轨，第一横向导轨上安装第一滑块，第一滑块上安装固定滑板，固定滑板上设有竖向导轨，竖向导轨上安装竖向滑块，竖向滑块上安装竖向滑板，竖向滑板安装上焊接机构，竖向滑板上安装轴，轴上安装焊接小车，焊接小车上安装仿形机构，焊接小车的下部安装第一仿行轮、第二仿行轮和仿形轮驱动机构，仿形轮驱动机构与第一仿行轮或第二仿行轮连接。

为进一步实现本发明的目的，还可以采用以下技术方案实现：机架上设有滚轮导轨，升降平台上安装滚轮，滚轮与滚轮导轨配合。所述升降机构包括驱动轴、第一主动轴、第二主动轴、第一从动轴和第二从动轴，驱动轴、第一主动轴和第二主动轴安装于机架的一侧，驱动轴上安装第一驱动链轮和第二驱动链轮，第一主动轴上安装第一下主动链轮和第一传动链轮，第二主动轴上安装第二传动链轮和第二下主动链轮，第二传动链轮和第二驱动链轮之间安装第二链条，第一驱动链轮和第一传动链轮之间安装第一链条；第一从动轴和第二从动轴安装于机架的另一侧，第一从动轴上安装第一下从动链轮，第二从动轴上安装第二下从动链轮；机架上安装第一贯通轴和第二贯通轴，第一贯通轴的两端分别安装第一上从动链轮和第一上主动链轮，第二贯通轴的两端分别安装第二上从动链轮链轮和第二上主动链轮；第二上从动链轮链轮和第二下从动链轮之间安装第六链条，第一上从动链轮和第一下从动链轮之间安装第四链条，第一下主动链轮和第一上主动链轮之间安装第三链条，第二下主动链轮和第二上主动链轮之间安装第五链条；机架上安装驱动电机，驱动电机的输出轴与驱动轴连接；第四链条、第三链条、第六链条和第五链条分别通过连接件与升降平台连接。所述工作平台提升机构包括两个提升单元，两个提升单元分别位于机架的两侧；提升单元由固定座、齿轮轴、竖杆、齿轮和同步链轮连接构成，固定座内安装竖杆和齿轮，竖杆上设有齿条，齿条与齿轮啮合，齿轮与齿轮轴连接，齿轮轴的一端伸出固定座外安装同步链轮；升降平台上安装升降电机，升降电机的输出轴与其中一个提升单元的齿轮轴的另一端连接；两个提升单元的竖杆之间安装操作平台；两个提升单元的同步链轮之间安装同步链条。所述仿形机构由第一传感器、感应板和第二传感器连接构成，感应板与焊接小车固定连接，竖向滑板上安装第一传感器和第二传感器，第一传感器和第二传感器位于感应板的两侧。竖向滑板上安装固定块，固定块上开设透槽，感应板位于透槽内，固定块的两侧各安装一根调整螺栓，调整螺栓与固定块螺纹连接，每根调整螺栓上安装一根弹簧，弹簧位于透槽内，且位于感应板两侧。机架的下部安装支架行走机构。工件上安装横梁，横梁与第一横向导轨固定连接，横梁上安装第二横向导轨，第二横向导轨上安装第二滑块，第二滑块与固定滑板固定连接。

本发明的积极效果在于：它具有可升降的操作平台，方便操作人员焊接作业，能有效提高焊接效率和精度，提高罐体的焊接质量。另外，它可装有同步升降的升降机构，可确保其升降平台和操作平台的两端同步升降，大幅提高罐体环缝焊接机安全性能。它还装有仿形机构，可实现焊缝跟踪，能实现高速精确焊接，进一步提高焊机的焊接效率和焊接质量。本发明还具有结构简洁紧凑、制造成本低廉和使用简便的优点。

附图说明

图1是本发明所述的罐体环缝焊接机的结构示意图；图2是图1的左视放大结构示意图；图3是图1的俯视放大结构示意图；图4是图2的II局部放大结构示意图；图5是省略机架后的升降机构和工作平台提升机构连接的结构示意图；图6是图5的立体结构示意图；图7是图5的另一角度的立体结构示意图；图8是图6的III局部放大结构示意图；图9是图6的IV局部放大结构示意图；图10是图6的V局部放大结构示意图；图11是图7的VII局部放大结构示意图；图12是图6的IX局部放大结构示意图；图13是图6的VI局部放大结构示意图；图14是图1的I局放大结构示意图；图15是工作平台提升机构和操作平台的结构示意图；图16是图15的立体结构示意图；图17是图15的A-A剖视放大结构示意图；图18是图16的X局放大结构示意图；图19是本发明所述的罐体环缝焊接机的立体结构示意图；图20是图19的XI结构示意图。

附图标记：第一从动轴1　第一下从动链轮2　第四链条3　工件4　机架5　操作平台6　竖杆7　同步链轮8　第一上从动链轮9　升降电机10　同步链条11　第一贯通轴12　焊接小车13　竖向滑板14　第一传感器15　感应板16　第二传感器17　弹簧18　调整螺栓19　第二横向导轨20　连接件21　第一上主动链轮22　第三链条23　滚轮24　滚轮导轨25　第一仿行轮26　驱动电机27　第一下主动链轮28　第一主动轴29　第一传动链轮30　第二仿行轮31　工件旋转装置32　支架行走机构33　第一链条34　第二驱动链轮35　驱动轴36　第二链条37　竖向导轨38　固定滑板39　第二滑块40　第一滑块41　第一横向导轨42　升降平台43　竖向滑块44　固定座45　齿轮轴46　第一驱动链轮47　第二传动链轮48　第二下主动链轮49　第二主动轴50　齿轮51　轴52　仿形轮驱动机构53　第二从动轴54　第二贯通轴55　第二下从动链轮56　第六链条57　第二上从动链轮链轮58　第二上主动链轮59　第五链条60 固定块61　透槽62　横梁63。

具体实施方式

本发明所述的罐体环缝焊接机，包括机架5，机架5上安装升降机构，升降机构上安装升降平台43，升降平台43与机架5滑动配合，机架5对升降平台43起导向作用，确保升降平台43可在升降机构的带动下竖直升降；升降平台43上安装工作平台提升机构，工作平台提升机构上安装操作平台6，操作平台6可在工作平台提升机构的带动下相对升降平台43升降；升降平台43上横向安装第一横向导轨42，第一横向导轨42上安装第一滑块41，第一滑块41上安装固定滑板39，固定滑板39可相对第一横向导轨42横向移动。固定滑板39上设有竖向导轨38，竖向导轨38上安装竖向滑块44，竖向滑块44上安装竖向滑板14，竖向滑板14安装上焊接机构，竖向滑板14上安装轴52，轴52上安装焊接小车13，焊接小车13上安装仿形机构，焊接小车13的下部安装第一仿行轮26、第二仿行轮31和仿形轮驱动机构53，仿形轮驱动机构53与第一仿行轮26或第二仿行轮31连接。

仿形轮驱动机构53可以是电机或液压马达，其输出轴上安装齿轮或传动轮，第一仿行轮26和第二仿行轮31上可分别安装与仿形轮驱动机构53相应齿轮或传动轮，通过齿轮或传动带与仿形轮驱动机构53输出轴上安装的齿轮或传动轮连接，从而获得行走动力。所述的焊接机构可以是记载于在中国申请的，公告号：CN1672848，公告日：2005年9月28日，名称为异形罐体环缝自动焊机中的焊接机构，也可以是现有的龙门焊等焊接装置上的焊接机构或焊接装置。

如图13和图14所示，所述仿形机构由第一传感器15、感应板16和第二传感器17连接构成，感应板16与焊接小车13固定连接，竖向滑板14上安装第一传感器15和第二传感器17，第一传感器15和第二传感器17位于感应板16的两侧。所述的第一传感器15和第二传感器17可以是接近式开关。

为使感应板16偏移后能迅速复位，以提高仿形焊接的精度，如图13和图14所示，竖向滑板14上安装固定块61，固定块61上开设透槽62，感应板16位于透槽62内，固定块61的两侧各安装一根调整螺栓19，调整螺栓19与固定块61螺纹连接，每根调整螺栓19上安装一根弹簧18，弹簧18位于透槽62内，且位于感应板16两侧。调整螺栓19可调整弹簧18的弹力，以便调整感应板16复位的速度。

焊接时，第一仿行轮26和第二仿行轮31贴合在工件4表面，第一仿行轮26和第二仿行轮31在仿形轮驱动机构53的驱动下开始旋转，带动竖向滑板14和焊枪机构沿工件4表面的焊缝移动，同时带动固定滑板固定滑板39沿横向导轨做横向直线运动。当第一仿行轮26和第二仿行轮31行走至工件4表面凹凸不平的部分时，焊接小车13会在工件4的作用下带动竖向滑板14沿竖向导轨38向上或下直线运动；竖向滑板14竖直移动的过程中，第一仿行轮26或第二仿行轮31会离开工件4表面，使得焊接小车13被迫发生倾斜以使第一仿行轮26和第二仿行轮31重新同时与工件4表面贴合，从而使感应板16会靠近第一传感器15或第二传感器17，第一传感器15或第二传感器17提供信号给控制装置，控制装置可使工件旋转装置32带动工件4正向或反向旋转一定角度，直至工件4旋转至可使感应板16离开第一传感器15或第二传感器17重新回复第一传感器15和第二传感器17中间位置后停止；当工件4具有凹凸变化的表面再转至第一仿行轮26和第二仿行轮31时，重复上述过程，直至焊接结束。焊接结束后，弹簧18可使感应板16复位至第一传感器15和第二传感器17的中间位置。在焊接过程中，可根据需要调整操作平台6相对升降平台43的高度，或调整升降平台43相对工件4的高度，以达到最佳的焊接和操控效率，提高焊接精度。所述的控制装置可以是安装于所述焊接机外的电脑、电控箱、可编程控制器或工控机等现有可编程控制装置。

为减少机架5与升降平台43之间的摩擦，如图3和图20所示，机架5上设有滚轮导轨25，升降平台43上安装滚轮24，滚轮24与滚轮导轨25配合。如图1和图19所示，机架5的四根立柱上可各设有一根滚轮导轨25，升降平台43的四角处各安装一个滚轮24，滚轮24与滚轮导轨25一一对应配合。

如图5至图13所示，所述升降机构包括驱动轴36、第一主动轴29、第二主动轴50、第一从动轴1和第二从动轴54，驱动轴36、第一主动轴29和第二主动轴50安装于机架5的一侧，驱动轴36上安装第一驱动链轮47和第二驱动链轮35，第一主动轴29上安装第一下主动链轮28和第一传动链轮30，第二主动轴50上安装第二传动链轮48和第二下主动链轮49，第二传动链轮48和第二驱动链轮35之间安装第二链条37，第一驱动链轮47和第一传动链轮30之间安装第一链条34；第一从动轴1和第二从动轴54安装于机架5的另一侧，第一从动轴1上安装第一下从动链轮2，第二从动轴54上安装第二下从动链轮56；机架5上安装第一贯通轴12和第二贯通轴55。第一贯通轴12和第二贯通轴55可位于驱动电机27的上方，也可位于驱动电机27的下方，但经大量安装调试实验得知，如图6和图7所示，当第一贯通轴12和第二贯通轴55位于驱动电机27上方时，可降低整个焊接机组装的难度，并且，第一贯通轴12和第二贯通轴55也可更有效地负荷升降平台43的重量，使焊接机整体运行更加安全稳定。第一贯通轴12的两端分别安装第一上从动链轮9和第一上主动链轮22，第二贯通轴55的两端分别安装第二上从动链轮链轮58和第二上主动链轮59；第二上从动链轮链轮58和第二下从动链轮56之间安装第六链条57，第一上从动链轮9和第一下从动链轮2之间安装第四链条3，第一下主动链轮28和第一上主动链轮22之间安装第三链条23，第二下主动链轮49和第二上主动链轮59之间安装第五链条60；机架5上安装驱动电机27，驱动电机27的输出轴与驱动轴36连接；第四链条3、第三链条23、第六链条57和第五链条60分别通过连接件21与升降平台43连接，为升降平台43提供升降动力。

升降机构的工作原理：驱动电机27带动驱动轴36转动，为整个升降机构输入动力。驱动轴36分别通过第一链条34和第二链条37带动第一传动链轮30和第二传动链轮48转动。第一传动链轮30依次通过第一主动轴29、第一下主动链轮28、第三链条23和第一上主动链轮22带动第一贯通轴12转动，第一贯通轴12依次通过第一上从动链轮9、第四链条3和第一下从动链轮2带动第一从动轴1转动；第二传动链轮48依次通过第二主动轴50、第二下主动链轮49、第五链条60和第二上主动链轮59带动第二贯通轴55转动，第二贯通轴55依次通过第二上从动链轮链轮58、第六链条57和第二下从动链轮56带动第二从动轴54转动。升降机构的目的是实现第四链条3、第三链条23、第六链条57和第五链条60的同步运动，从而确保升降平台43在升降过程中不会发生倾斜。升降机构中的由一根链轮连接的两链轮构成一个传动单元。在实现单一动力源输入使第四链条3、第三链条23、第六链条57和第五链条60的同步运的前提下，升降机构中的每个传动单元也可由齿轮传动机构等现有的传动机构替代。但由于机架5的体积较大，采用链轮链条传动机构这种能实现远距离同步传动的机构更为合适，有利于减化所述焊接机的结构。驱动电机27可以是液压马达或现有的其他动力装置。

如图15至图18所示，所述工作平台提升机构包括两个提升单元，两个提升单元分别位于机架5的两侧；提升单元由固定座45、齿轮轴46、竖杆7、齿轮51和同步链轮8连接构成，固定座45内安装竖杆7和齿轮51，竖杆7可相对固定座45竖直移动，固定座45对竖杆7起导向作用，竖杆7上设有齿条，齿条与齿轮51啮合，齿轮51与齿轮轴46连接，齿轮轴46的一端伸出固定座45外安装同步链轮8；升降平台43上安装升降电机10，升降电机10的输出轴与其中一个提升单元的齿轮轴46的另一端连接；两个提升单元的竖杆7之间固定安装操作平台6；两个提升单元的同步链轮8之间安装同步链条11。

升降电机10可通过齿轮轴46、同步链轮8和同步链条11带动两个提升单元的齿轮51同步转动，从而实现两个提升单元的竖杆7的同步上升或下降，确保操作平台6升降平稳。

为进一步确保操作平台6升降平稳，如图15至图18所示，每个提升单元中可加装一套齿轮51、竖杆7和固定座45，同单元的齿轮51均与齿轮轴46连接，保证同步转动，从而确保同单元的两根竖杆7同步升降。

为进一步方便操作人员进行焊接操控，如图6、7、16和20所示，升降平台43上位于焊接机构两侧可各安装一套工作平台提升机构和操作平台6。

为方便所述焊接机相对工件4的沿线方向前后移动，如图1所示，机架5的下部安装支架行走机构33。

为使固定滑板39横向移动更加平稳，提高焊接精度，如图3、6、7和20所示，工件4上安装横梁63，横梁63与第一横向导轨42固定连接，横梁63上安装第二横向导轨20，第二横向导轨20上安装第二滑块40，第二滑块40与固定滑板39固定连接。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (7)

1.罐体环缝焊接机，包括机架（5），其特征在于：机架（5）上安装升降机构，升降机构上安装升降平台（43），升降平台（43）与机架（5）活动配合；升降平台（43）上安装工作平台提升机构，工作平台提升机构上安装操作平台（6）；升降平台（43）上横向安装第一横向导轨（42），第一横向导轨（42）上安装第一滑块（41），第一滑块（41）上安装固定滑板（39），固定滑板（39）上设有竖向导轨（38），竖向导轨（38）上安装竖向滑块（44），竖向滑块（44）上安装竖向滑板（14），竖向滑板（14）安装上焊接机构，竖向滑板（14）上安装轴（52），轴（52）上安装焊接小车（13），焊接小车（13）上安装仿形机构，焊接小车（13）的下部安装第一仿行轮（26）、第二仿行轮（31）和仿形轮驱动机构（53），仿形轮驱动机构（53）与第一仿行轮（26）或第二仿行轮（31）连接；所述升降机构包括驱动轴（36）、第一主动轴（29）、第二主动轴（50）、第一从动轴（1）和第二从动轴（54），驱动轴（36）、第一主动轴（29）和第二主动轴（50）安装于机架（5）的一侧，驱动轴（36）上安装第一驱动链轮（47）和第二驱动链轮（35），第一主动轴（29）上安装第一下主动链轮（28）和第一传动链轮（30），第二主动轴（50）上安装第二传动链轮（48）和第二下主动链轮（49），第二传动链轮（48）和第二驱动链轮（35）之间安装第二链条（37），第一驱动链轮（47）和第一传动链轮（30）之间安装第一链条（34）；第一从动轴（1）和第二从动轴（54）安装于机架（5）的另一侧，第一从动轴（1）上安装第一下从动链轮（2），第二从动轴（54）上安装第二下从动链轮（56）；机架（5）上安装第一贯通轴（12）和第二贯通轴（55），第一贯通轴（12）的两端分别安装第一上从动链轮（9）和第一上主动链轮（22），第二贯通轴（55）的两端分别安装第二上从动链轮链轮（58）和第二上主动链轮（59）；第二上从动链轮链轮（58）和第二下从动链轮（56）之间安装第六链条（57），第一上从动链轮（9）和第一下从动链轮（2）之间安装第四链条（3），第一下主动链轮（28）和第一上主动链轮（22）之间安装第三链条（23），第二下主动链轮（49）和第二上主动链轮（59）之间安装第五链条（60）；机架（5）上安装驱动电机（27），驱动电机（27）的输出轴与驱动轴（36）连接；第四链条（3）、第三链条（23）、第六链条（57）和第五链条（60）分别通过连接件（21）与升降平台（43）连接。

2.根据权利要求1所述的罐体环缝焊接机，其特征在于：机架（5）上设有滚轮导轨（25），升降平台（43）上安装滚轮（24），滚轮（24）与滚轮导轨（25）配合。

3.根据权利要求1所述的罐体环缝焊接机，其特征在于：所述工作平台提升机构包括两个提升单元，两个提升单元分别位于机架（5）的两侧；提升单元由固定座（45）、齿轮轴（46）、竖杆（7）、齿轮（51）和同步链轮（8）连接构成，固定座（45）内安装竖杆（7）和齿轮（51），竖杆（7）上设有齿条，齿条与齿轮（51）啮合，齿轮（51）与齿轮轴（46）连接，齿轮轴（46）的一端伸出固定座（45）外安装同步链轮（8）；升降平台（43）上安装升降电机（10），升降电机（10）的输出轴与其中一个提升单元的齿轮轴（46）的另一端连接；两个提升单元的竖杆（7）之间安装操作平台（6）；两个提升单元的同步链轮（8）之间安装同步链条（11）。

4.根据权利要求1、2或3所述的罐体环缝焊接机，其特征在于：所述仿形机构由第一传感器（15）、感应板（16）和第二传感器（17）连接构成，感应板（16）与焊接小车（13）固定连接，竖向滑板（14）上安装第一传感器（15）和第二传感器（17），第一传感器（15）和第二传感器（17）位于感应板（16）的两侧。

5.根据权利要求4所述的罐体环缝焊接机，其特征在于：竖向滑板（14）上安装固定块（61），固定块（61）上开设透槽（62），感应板（16）位于透槽（62）内，固定块（61）的两侧各安装一根调整螺栓（19），调整螺栓（19）与固定块（61）螺纹连接，每根调整螺栓（19）上安装一根弹簧（18），弹簧（18）位于透槽（62）内，且位于感应板（16）两侧。

6.根据权利要求1所述的罐体环缝焊接机，其特征在于：机架（5）的下部安装支架行走机构（33）。

7.根据权利要求1所述的罐体环缝焊接机，其特征在于：工件（4）上安装横梁（63），横梁（63）与第一横向导轨（42）固定连接，横梁（63）上安装第二横向导轨（20），第二横向导轨（20）上安装第二滑块（40），第二滑块（40）与固定滑板（39）固定连接。

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