[发明专利]一种环缝焊机

说明书

技术领域

本发明涉及一种环缝焊机，尤其涉及一种兼顾圆环形焊缝、方形焊缝、矩形焊缝或异形焊缝焊接的环缝焊机。

背景技术

在机械加工领域中，焊接是常见的的工艺。在各种焊接产品中，具有圆周形焊缝的产品比较常见，但对于方形焊缝、矩形焊缝或异形焊缝的自动焊接设备却比较少见。对于具有圆周形焊缝产品的焊接过程中，常用是旋转焊接装置，该种类型的装置通常由一个电机带动一个工作台旋转，待焊接的工件固定在工作台上随工作台旋转，焊枪固定不动，在工件的旋转过程中完成工件上圆周形焊缝的焊接。例如，中国实用新型专利ZL200920027186.4公开的一种可自动焊接环缝的设备，它包括工件固定装置和焊枪装置；其中工件固定装置包括设备台架、调速电机、减速机、工件固定模具、横向气缸、横向气缸固定板、纵向气缸连杆、导套、纵向气缸、纵向气缸固定板、导套固定杆，设备台架的一侧设有纵向气缸固定板、导套固定杆，导套固定杆与导套固接，纵向气缸固定在纵向气缸固定板上，纵向气缸连杆与纵向气缸固接，横向气缸固定板与纵向气缸连杆固接，横向气缸与横向气缸固定板固接，减速机固定在设备台架上方并与调速电机连接；焊枪固定装置包括焊枪架和焊枪。这类卧式焊机的缺点是设备主轴和尾座较正难度较高，且装夹及取出都不方便，产品容易掉落。而且，这设备很难兼顾方形焊缝、矩形焊缝或其它异形焊缝焊接。由于这些类型的焊缝非线性变化，无论是工件计旋转或是焊枪旋转都会因为彼此垂直相对位置距离变化对难以自动调整，而发生焊接不均匀，焊接质量直线下降，产生次品多的现象，造成材料、人工的浪费，提高了生产成本。

发明内容

本发明针对现有环缝焊机设备存在的上述缺陷，而提供一种除常规环缝外，还可兼顾圆环形焊缝、方形焊缝、矩形焊缝或异形焊缝焊接的环缝焊机。

为实现上述目的，本发明采取的方案是：一种环缝焊机，包括安装板座、焊接组件、环焊机头和空心旋转轴；焊接组件设于环焊机头上，环焊机头可随空心旋转轴旋转地设于空心旋转轴端部，空心旋转轴设于安装板座上，空心旋转轴轴向设有供焊接件穿过的空心结构；其特征是：所述安装板座设有驱动空心旋转轴转动的环焊旋转机构；环焊机头上设有调整焊接组件和焊接件之间垂直距离的环焊进给机构；环焊进给机构上设有调整与焊接件环焊点保持垂直的环焊角度调整机构。通过环焊机头旋转、焊接组件的环焊进给，及焊接组件的环焊角度旋转调整的三轴联动可实现圆形焊接件、方形焊接件、矩形焊接件或异形焊接件进行表面环缝焊接。

作为上述技术方案的进一步说明，前述环焊旋转机构包括支持空心旋转轴作旋转运动的轴承、带动空心旋转轴转动的直齿锥齿轮圈、作为环焊旋转机构动力源的旋转步进电机、将旋转步进电机的动力传递给直齿锥齿轮圈的主动直齿锥齿轮；直齿锥齿轮圈设于空心旋转轴外周并与空心旋转轴固定为一体，主动直齿锥齿轮设于旋转步进电机输出轴端并与直齿锥齿轮圈啮合，旋转步进电机设置于安装板座外侧。环焊旋转机构由旋转步进电机驱动，通过直齿锥齿轮传动到空心旋转轴带动整个环焊机头旋转。

作为上述技术方案的进一步说明，前述环焊进给机构包括机头固定旋转板、丝杆滑块组件、进给步进电机和同步轮同步带组件；机头固定旋转板垂直于固定在空心旋转轴端部，进给步进电机和同步轮同步带组件设置于机头固定旋转板上部，进给步进电机与同步轮同步带组件中的主动同步轮连接，主动同步轮连接通过同步带与同步轮同步带组件中的从动同步轮连接，从动同步轮与丝杆滑块组件中的丝杆连接，丝杆设置于从动同步轮下方并垂直于空心旋转轴的轴心设置；前述环焊角度调整机构设置于丝杆滑块组件中的滑块上。环焊进给机构由步进电机驱动，焊接组件通过同步轮皮带传递到丝杆滑块组件转换为进给直线运动。

作为上述技术方案的进一步说明，前述环焊角度调整机构包括角度调整步进电机和减速齿轮组；角度调整步进电机和减速齿轮组设置于丝杆滑块组件中的滑块上；减速齿轮组包括一大一小不同直径的齿轮，直径较小的齿轮为主动齿轮，直径较大的齿轮为从动齿轮；焊接组件设在从动齿轮外侧。环焊角度调整机构由步进电机驱动，通过齿轮传动来带动焊接组件的环焊角度旋转。

作为上述技术方案的进一步说明，前述焊接组件包括焊接枪和保护焊接枪喷头的弹簧补偿机构；枪头弹簧补偿机构和焊接枪平行设置，它包括套有压缩弹簧的伸缩杆，伸缩杆端部设有焊缝抛光头，焊接枪设于伸缩杆的自由伸缩的杆身上；焊接枪上设有用于远程检查焊缝质量的影像监控装置和超声波焊缝探伤装置。焊缝抛光头起到焊接处的抛光处理作用。弹簧补偿机构保证焊接枪受到阻碍时，有松动的裕量，防止焊接枪损坏。