[发明专利]一种管板自动焊机定位装置

说明书

本发明属于绕管换热器领域，尤其涉及换热管管口与管板的回转氩气保护自动焊接领域，特别涉及一种管板自动焊机定位装置，该装置设置水平、垂直和前后直线移动导轨，锥形定位心轴与调速电机回转中心同轴，进行径向与轴向定位，为先实现焊接机头的锥形定位心轴与工件换热管的定位，再实现锥形定位心轴的回缩，让开焊缝位置，不影响焊接；为保证定位心轴回缩后焊接机头的回转中心不发生偏移，与换热管的中心不同轴，影响焊接，各移动锁紧机构采用随地锁紧的方式。本发明的目的在于提供一种先实现焊接机头的锥形定位心轴与工件换热管的定位再实现锥形定位心轴的回缩、让开焊缝位置且不影响焊接的管板自动焊机定位装置。

技术领域

本发明属于绕管换热器领域，尤其涉及换热管管口与管板的回转氩气保护自动焊接领域，特别涉及一种管板自动焊机定位装置。

背景技术

在化工、空气分离、轻工等行业，广泛应用各种不锈钢绕管换热器。绕管换热器换热管绕制完成后，两端需要穿过管板孔，并与管板焊接密封，一般对于不锈钢产品采用氩弧焊。管板焊接可以采用手工氩弧焊接和自动氩弧焊接；手工焊接灵活、方便，但焊缝外观及内在质量不稳定；采用自动焊机进行焊接，焊缝能达到稳定的外观及内在质量。

换热管与管板焊接的焊缝型式主要包括角焊缝与平焊缝两种形式。当换热管壁厚较薄（1mm左右）时，换热管极易烧穿，无法采用角焊缝，此时采用平焊缝形式，能达到更好的焊缝强度，减少泄漏，提高产品质量。

管板自动焊接的方式为，定位心轴插入管孔中定位，焊接机头上的电机带动焊把作回转运动，进行焊接加工。焊接加工一个孔板后，需要移动焊接机头将心轴插入另一孔板中进行下一个孔板焊接。为保证焊接机头对中方便，焊接机头固定在焊接机架上，能进行X、Y、Z三坐标平行移动，且自动焊机的机架各移动部件采用直线运动轴承连接。

但是采用平焊缝焊接时，由于焊缝液体的流动作用，凝固后焊缝余高会超过管子内壁，使孔口尺寸小于管子内径，此时采用圆柱心轴定位时，由于孔口缩小，出现心轴不易从管孔中拔出现象，甚至根本无法将定位心轴拔出，严重影响管板自动焊接的正常进行。

如何保证焊接时能够可靠定位，且又能顺利更换焊接位置，是保证焊接质量与焊接效率的一个关键因素。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足而提供一种先实现焊接机头的锥形定位心轴与工件换热管的定位再实现锥形定位心轴的回缩、让开焊缝位置且不影响焊接的管板自动焊机定位装置。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种管板自动焊机定位装置，包括底座、垂直于底座的立柱、垂直于立柱的连接板、分别垂直于立柱及连接板的横臂、机头水平移动直线导轨、机头垂直移动直线导轨、机头前后移动直线导轨及焊接机头；机头水平移动直线导轨的导轨体安装在底座上面，导轨座安装在立柱的底面上；机头垂直移动直线导轨的导轨体安装在立柱上，导轨座安装在直线导轨座连接板的一侧；机头前后移动直线导轨的导轨体安装在横臂上，导轨座安装在连接板的另一侧；焊接机头安装在横臂端部，包括调速电机、焊嘴及锥定位心轴，锥形定位心轴与调速电机回转中心同轴，锥形定位心轴插入要焊接的换热管孔中，进行径向与轴向定位，锥形定位心轴的前端小于管孔内径，大端大于管孔内径，锥形心轴插入管孔后，圆锥的锥面贴紧孔口进行定位，焊嘴由调速电机驱动作回转运动进行焊接。

沿水平、垂直、前后导轨运动方向各布置有移动锁紧机构。

所述移动锁紧机构包括壳体、锁紧气缸、横杆、气缸杆、滑柱、夹紧块及夹紧条；夹紧条沿直线导轨的导轨体方向布置，壳体与直线导轨的导轨座安装在同一部件上，锁紧气缸提供锁紧动力，横杆插入气缸杆与两个滑柱的长方孔中，滑柱下端斜隼面插入夹紧块的斜孔中；在气缸的作用下，横杆带动两滑柱沿轴线滑动，两滑柱下端斜隼带动夹紧块作横向开合滑动，当气缸杆伸出，两滑柱向下移动，则两夹紧块向中间移动，夹紧块的前端面与夹紧条的两侧面接触，实现锁紧。

横杆的三段弧面分别与长方孔配合，所述横杆上设置有三段弧面，分别与长方孔相配合。