一种不锈钢管自动化焊接工艺转让专利
申请号 : CN202010739205.7
文献号 : CN111745319B
文献日 : 2021-05-11
发明人 : 张景龙 , 李翔
申请人 : 徐州同乐管业有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种不锈钢管自动化焊接工艺,其特征在于:其焊接工艺具体包括以下步骤:S1、端口切割:将待焊接的不锈钢管其中一端的端口进行切割,使得该端口作为焊接端口;
S2、钢管放置:将两个通过步骤S1已经完成端口切割的不锈钢管一一对应放置在两个定位夹紧机构(3)中;
S3、端口定位:通过定位挡板机构(4)对两个不锈钢管的焊接端口进行定位;
S4、定位夹紧:通过定位夹紧机构(3)对已在步骤S3中完成端口定位的不锈钢管进行夹紧,使得两个待焊接的不锈钢管相对夹角为九十度;
S5、驱动对接:通过对接同步驱动机构(2)带动两个定位夹紧机构(3)滑动,从而带动两个夹紧的不锈钢管的焊接端口实现初步对接;
S6、微调矫正:通过微调矫正机构(5)对步骤S5中完成初步对接的两个不锈钢管进行微调,使得两个不锈钢管的焊接端口实现准确对接;
S7、端口焊接:对两个不锈钢管的对接端口位置进行焊接加工处理;
采用上述步骤S1‑S7的不锈钢管自动化焊接工艺在对不锈钢管进行焊接的过程中还具体涉及到一种不锈钢管自动化焊接夹具,包括夹具台(1)、设置在所述夹具台(1)下方的对接同步驱动机构(2)、两个用于一一对应定位夹紧两个不锈钢管的定位夹紧机构(3)、用于两个不锈钢管焊接端口定位的定位挡板机构(4)和用于微调矫正的微调矫正机构(5);其中:
两个所述定位夹紧机构(3)设置在所述夹具台(1)台面上,且两个所述定位夹紧机构(3)的相对夹角为九十度,所述定位夹紧机构(3)包括固定安装在所述夹具台(1)台面上的滑轨(31)、沿所述滑轨(31)滑动设置的滑动基座(32)、两个定位垫块(33)、两个弹簧(34)、龙门架(35)、竖直固定安装在所述龙门架(35)顶端的夹紧气缸(36)和固定安装在所述夹紧气缸(36)输出端的夹紧压块(37),两个所述定位垫块(33)相对滑动设置在所述滑动基座(32)上端,且两个所述定位垫块(33)的滑动方向与所述滑动基座(32)的滑动方向垂直,两个所述定位垫块(33)的内侧壁构成倒八字结构,所述滑动基座(32)上对称设有两个侧伸板(322),且两个侧伸板(322)分别位于滑动基座(32)的滑动方向两侧,所述龙门架(35)固定连接在两个所述侧伸板(322)上端面之间,两个所述定位垫块(33)均通过所述弹簧(34)与所述龙门架(35)内侧壁之间连接,所述夹紧压块(37)位于两个所述定位垫块(33)的正上方;两个所述定位夹紧机构(3)中的两个所述滑轨(31)的相对夹角为九十度,两个所述定位夹紧机构(3)中的两个所述滑动基座(32)关于两个所述滑轨(31)夹角的竖直角平分面镜像对称设置,所述对接同步驱动机构(2)可带动两个所述滑动基座(32)沿交汇的方向同步运动;
所述定位挡板机构(4)位于两个所述定位夹紧机构(3)270°夹角范围一侧,所述定位挡板机构(4)包括固定安装在所述夹具台(1)台面上的导向立板(41)、两个水平滑动设置在所述导向立板(41)上的滑动轴(42)、固定连接在两个所述滑动轴(42)一端的串连板(43)、输出端与所述串连板(43)固定连接的定位气缸(44)和两个一一对应固定连接在两个所述滑动轴(42)另一端的定位挡板(45),所述导向立板(41)与两个所述滑轨(31)夹角的竖直角平分面垂直,所述定位气缸(44)水平固定安装在所述夹具台(1)的上端,两个所述定位挡板(45)与两个所述滑轨(31)夹角的竖直角平分面平行,且两个定位挡板(45)相对于两个滑轨(31)夹角的竖直角平分面镜像对称设置;
所述微调矫正机构(5)设置在所述导向立板(41)上;
所述对接同步驱动机构(2)包括驱动电机(21)、螺杆(22)和弹性伸缩杆组(23),所述驱动电机(21)水平固定安装在所述夹具台(1)的侧方,所述螺杆(22)与所述驱动电机(21)的输出轴固定连接,所述螺杆(22)水平转动安装在所述夹具台(1)台面的底端,且所述螺杆(22)的轴向与所述滑动轴(42)轴向平行设置,所述弹性伸缩杆组(23)包括螺纹连接块(231)、相对设置固定连接在所述螺纹连接块(231)两侧的滑套杆(232)、两个与两个所述滑套杆(232)一一对应滑动配合的导杆(233)和两个一一对应套设在两个所述滑套杆(232)上的拉簧(234),所述螺纹连接块(231)与所述螺杆(22)螺纹连接,所述拉簧(234)两端固定连接在所述螺纹连接块(231)侧壁和所述导杆(233)端部之间,所述滑轨(31)上设有与夹具台(1)台面贯穿的避位孔(311),所述滑动基座(32)底部设有穿过所述避位孔(311)的穿插块(321),两个所述导杆(233)端部与位于同侧的所述穿插块(321)对应固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢管自动化焊接工艺,其特征在于:所述微调矫正机构(5)包括微调气缸(51)、双叶辊架(52)和微调辊(53),所述微调气缸(51)水平固定安装在所述导向立板(41)的侧壁上,所述双叶辊架(52)位于靠近所述定位夹紧机构(3)一侧且位于两个所述定位挡板(45)之间,所述双叶辊架(52)与所述微调气缸(51)的输出端固定连接,所述双叶辊架(52)上镜像对称设置有两个辊架(521),两个所述辊架(521)的镜像对称面与两个所述滑轨(31)夹角的竖直角平分面重合,两个所述辊架(521)上均竖直转动设置有多个微调辊(53),多个所述微调辊(53)沿靠近的所述滑轨(31)的滑动导向方向直线均匀排列。
3.根据权利要求2所述的一种不锈钢管自动化焊接工艺,其特征在于:所述双叶辊架(52)上在位于两个所述辊架(521)之间设置有避位槽(522)。
4.根据权利要求1所述的一种不锈钢管自动化焊接工艺,其特征在于:所述夹紧压块(37)的下端夹紧槽口为等腰梯形状。
说明书 :
一种不锈钢管自动化焊接工艺
技术领域
背景技术
轻,所以也广泛用于制造机械零件和工程结构。
不锈钢管端口的垂直焊接和其中一个不锈钢管端口相对另一个不锈钢管侧壁的垂直焊接,
在进行两个不锈钢管端口的垂直焊接的过程中,常常需要事先对不锈钢管的端口进行切
割,使得端口形成焊接端口斜面,在实际焊接操作过程中,一般直接进行人工对准焊接,很
显然在操作过程中,不便于针对两个不锈钢管焊接端口进行快速对接,而且不易保证端口
紧密贴合已经对接的准确度,从而影响到最终焊接成品的连接强度已经外观美观度。
发明内容
同步驱动机构、两个用于一一对应定位夹紧两个不锈钢管的定位夹紧机构、用于两个不锈
钢管焊接端口定位的定位挡板机构和用于微调矫正的微调矫正机构;其中:
轨滑动设置的滑动基座、两个定位垫块、两个弹簧、龙门架、竖直固定安装在所述龙门架顶
端的夹紧气缸和固定安装在所述夹紧气缸输出端的夹紧压块,两个所述定位垫块相对滑动
设置在所述滑动基座上端,且两个所述定位垫块的滑动方向与所述滑动基座的滑动方向垂
直,两个所述定位垫块的内侧壁构成倒八字结构,所述滑动基座上对称设有两个侧伸板,且
两个侧伸板分别位于滑动基座的滑动方向两侧,所述龙门架固定连接在两个所述侧伸板上
端面之间,两个所述定位垫块均通过所述弹簧与所述龙门架内侧壁之间连接,所述夹紧压
块位于两个所述定位垫块的正上方;两个所述定位夹紧机构中的两个所述滑轨的相对夹角
为九十度,两个所述定位夹紧机构中的两个所述滑动基座关于两个所述滑轨夹角的竖直角
平分面镜像对称设置,所述对接同步驱动机构可带动两个所述滑动基座沿交汇的方向同步
运动;
的滑动轴、固定连接在两个所述滑动轴一端的串连板、输出端与所述串连板固定连接的定
位气缸和两个一一对应固定连接在两个所述滑动轴另一端的定位挡板,所述导向立板与两
个所述滑轨夹角的竖直角平分面垂直,所述定位气缸水平固定安装在所述夹具台的上端,
两个所述定位挡板与两个所述滑轨夹角的竖直角平分面平行,且两个定位挡板相对于两个
滑轨夹角的竖直角平分面镜像对称设置;
螺杆水平转动安装在所述夹具台台面的底端,且所述螺杆的轴向与所述滑动轴轴向平行设
置,所述弹性伸缩杆组包括螺纹连接块、相对设置固定连接在所述螺纹连接块两侧的滑套
杆、两个与两个所述滑套杆一一对应滑动配合的导杆和两个一一对应套设在两个所述滑套
杆上的拉簧,所述螺纹连接块与所述螺杆螺纹连接,所述拉簧两端固定连接在所述螺纹连
接块侧壁和所述导杆端部之间,所述滑轨上设有与夹具台台面贯穿的避位孔,所述滑动基
座底部设有穿过所述避位孔的穿插块,两个所述导杆端部与位于同侧的所述穿插块对应固
定连接。
两个所述定位挡板之间,所述双叶辊架与所述微调气缸的输出端固定连接,所述双叶辊架
上镜像对称设置有两个辊架,两个所述辊架的镜像对称面与两个所述滑轨夹角的竖直角平
分面重合,两个所述辊架上均竖直转动设置有多个微调辊,多个所述微调辊沿靠近的所述
滑轨的滑动导向方向直线均匀排列。
挡板机构可以针对两个不锈钢管的焊接端口进行快速准确定位,在完成端口定位后,可通
过定位夹紧机构对不锈钢管进行快速夹紧,在完成定位夹紧后可通过设置的对接同步驱动
机构带动两个不锈钢管自动完成端口对接,完成端口对接后通过设置的微调矫正机构可保
证端口对接的准确度,综上所述,本发明工艺中涉及的夹具可针对两个端口垂直焊接的不
锈钢管进行焊接辅助对接,能够自动快速实现两个不锈钢管焊接端口的精准对接,保证了
焊接端口对接的准确度和对接的紧密性,继而保证了焊接成品的焊接质量,保证焊接强度
和焊接美观度。
附图说明
例绘制附图,重点在于示出本发明的主旨。
孔;32、滑动基座;321、穿插块;322、侧伸板;33、定位垫块;34、弹簧;35、龙门架;36、夹紧气
缸;37、夹紧压块;4、定位挡板机构;41、导向立板;42、滑动轴;43、串连板;44、定位气缸;45、
定位挡板;5、微调矫正机构;51、微调气缸;52、双叶辊架;521、辊架;522、避位槽;53、微调
辊。
具体实施方式
解,并有助于其实施,但不作为对本发明的限定。
步驱动机构2、两个用于一一对应定位夹紧两个不锈钢管的定位夹紧机构3、用于两个不锈
钢管焊接端口定位的定位挡板机构4和用于微调矫正的微调矫正机构5;夹具中各结构所处
位置具体可见附图7俯视视角所示。
包括焊接固定安装在夹具台1台面上的滑轨31、沿滑轨31滑动设置的滑动基座32、两个定位
垫块33、两个弹簧34、龙门架35、通过螺栓竖直固定安装在龙门架35顶端的夹紧气缸36和固
定安装在夹紧气缸36输出端的夹紧压块37,两个定位垫块33相对滑动设置在滑动基座32上
端,且两个定位垫块33的滑动方向与滑动基座32的滑动方向垂直,两个定位垫块33的内侧
壁构成倒八字结构(倒八字结构构成不锈钢管下端的定位槽),所述滑动基座32上对称设有
两个侧伸板322,且两个侧伸板322分别位于滑动基座32的滑动方向两侧,龙门架35焊接固
定连接在两个侧伸板322上端面之间,两个定位垫块33均通过弹簧34与龙门架35内侧壁之
间连接,夹紧压块37位于两个定位垫块33的正上方,夹紧压块37的下端夹紧槽口为等腰梯
形状;两个定位夹紧机构3中的两个滑轨31的相对夹角为九十度,两个定位夹紧机构3中的
两个滑动基座32关于两个滑轨31夹角的竖直角平分面镜像对称设置(使得两个滑动基座32
与交汇点的距离相等,从而在完成端口定位后,通过对接同步驱动机构2进行驱动可实现两
个不锈钢管端口的对接),对接同步驱动机构2可带动两个滑动基座32沿交汇的方向同步运
动;
上的导向立板41、两个水平滑动设置在导向立板41上的滑动轴42、焊接在两个滑动轴42一
端的串连板43、输出端与串连板43固定连接的定位气缸44和两个一一对应焊接在两个滑动
轴42另一端的定位挡板45,导向立板41与两个滑轨31夹角的竖直角平分面垂直,定位气缸
44水平固定安装在夹具台1的上端,两个定位挡板45与两个滑轨31夹角的竖直角平分面平
行,且两个定位挡板45相对于两个滑轨31夹角的竖直角平分面镜像对称设置;
前方,随后依次推动两个不锈钢管,使得不锈钢管的焊接端口贴紧在定位挡板45上,从而实
现对两个不锈钢管焊接端口的定位,端口定位的目的有两点,其一,使得两个完成定位的不
锈钢管的焊接端口处于竖直状态便于二者对接,其二使得两个完成定位的不锈钢管相对二
者的交汇点的距离相等,使得通过对接同步驱动机构2带动后可实现端口的对接。
管夹紧在夹紧压块37和两个定位垫块33之间,完成定位夹紧后将两个定位挡板45退回至初
始位置,在向下夹紧的过程中,两个定位垫块33将背向滑动,弹簧34将受到压缩,并反向压
紧不锈钢管,两个定位垫块33的间距可以适应性自调整,继而可满足对不同直径的不锈钢
管进行夹紧。
转动安装在夹具台1台面的底端,且螺杆22的轴向与滑动轴42轴向平行设置,弹性伸缩杆组
23包括螺纹连接块231、相对设置焊接在螺纹连接块231两侧的滑套杆232、两个与两个滑套
杆232一一对应滑动配合的导杆233和两个一一对应套设在两个滑套杆232上的拉簧234,螺
纹连接块231与螺杆22螺纹连接,拉簧234两端焊接在螺纹连接块231侧壁和导杆233端部之
间,滑轨31上设有与夹具台1台面贯穿的避位孔311,滑动基座32底部设有穿过避位孔311的
穿插块321,两个导杆233端部与位于同侧的穿插块321对应焊接。
方向运动,两侧导杆233将向着滑套杆232内滑动,拉簧234将受到压缩,整个弹性伸缩杆组
23将缩短,而弹性伸缩杆组23将带动两个滑动基座32同步向着靠近微调矫正机构5的方向
滑动,从而带动两个不锈钢管随之运动,直到两个不锈钢管的焊接端口实现对接为止。
于靠近定位夹紧机构3一侧且位于两个定位挡板45之间,双叶辊架52与微调气缸51的输出
端固定连接,双叶辊架52上镜像对称设置有两个辊架521,两个辊架521的镜像对称面与两
个滑轨31夹角的竖直角平分面重合,两个辊架521上均竖直转动设置有三个微调辊53,三个
微调辊53沿靠近的滑轨31的滑动导向方向直线均匀排列(两排微调辊53的相对夹角同样为
九十度);双叶辊架52上在位于两个辊架521之间设置有避位槽522(避位槽522用于避开两
个对接的不锈钢管的尖端位置)。
动双叶辊架52向前运动,从而带动两排微调辊53随之向前运动,继而将两排微调辊53硬性
贴紧在两个不锈钢管上,从而实现硬性矫正,保证两个不锈钢管端口的准确对接。
施;任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰,或
修改为等同变化的等效实施例,这并不影响本发明的实质内容。因此,凡是未脱离本发明技
术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修
饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。