[发明专利]轻便型开孔接管及马鞍形焊缝焊接一体机

说明书

技术领域

本发明涉及一种马鞍型开孔和焊接设备，尤其是可以一机多用的马鞍型开孔和焊接一体机。

背景技术

目前对锅炉、压力容器、钢管等工件切割马鞍形坡口的直径较大圆管(俗称主管)和直径较小圆管(俗称支管)，并进行压力容器和钢管的对接焊一般采用专门的马鞍形坡口自动切割机或马鞍形坡口自动焊接机分别完成，此类设备一般体积庞大，结构复杂，造价不菲。除了这类独立的专用设备，还出现了能够同时完成小主管切割和马鞍形坡口焊接的多用机，但此类设备一般采用机械机构的设计和参数配合来完成近似马鞍形轨迹的形成，精度不高，并且参数较为复杂，因待焊件直径发生变化需要调整设备参数时，往往工序复杂，柔性较差。

为此，设计一种轻便型的完成开孔接管和马鞍形焊缝焊接的一体机是非常必要的。

发明内容

根据背景技术所述，本发明的目的在于避免上述不足，提供一种利用各组伺服机构组成的，由主轴带动焊接机头旋转，利用焊接机头的各种伺服调整装置进行精确定位，增加设备柔性，并利用涨紧装置将支管有效固定在主管上，仅通过更换焊接(切割)机头末端的执行机构即割矩或焊枪，即可进行气割、等离子切割和焊接的轻便型开孔接管及马鞍形焊缝焊接一体机。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种轻便型开孔接管及马鞍形焊缝焊接一体机，主要由吊架(1)、主轴(2)、旋转盘(3)、焊接机头(4)和涨管机构(5)组成，其中：由型材件(111)和磁座(112)构成吊架主体(11)，在其上设置丝杠(14)和连接板(12)相连接的光杠(13)和主轴(2)，吊架(1)和主轴(2)通过丝杠(14)进行连接，丝杠(14)经过吊架主体(11)与操纵手柄(15)相连接；旋转盘(3)由与主轴(2)固联的大齿轮(32)和与外层圆盘(34)固联，并端部置有小齿轮(33)的旋转电机(31)组成，大齿轮(32)与小齿轮(33)啮合，外层圆盘(34)与主轴(2)之间设置轴承(36)，外层圆盘(34)底部固联底盘(35)；焊接机头(4)通过外层圆盘(34)上的连接孔(411)固联在外层圆盘(34)上，焊接机头(4)的整体由焊枪径向移动调节机构(41)，焊枪高低调节机构(42)、焊枪姿态调节电机(43)、焊枪摆动机构(44)和焊枪夹持机构(45)组成，由径向移动调节轨道(412)，径向移动调节伺服电机(414)以及径向移动导向条(413)构成径向移动调节机构(41)，在径向移动调节轨道(412)的一侧设置有旋转手柄(415)，实现整个焊接机头(4)的径向粗定位，通过径向移动调节伺服电机(414)实现焊接机头(4)的径向精确定位，径向移动导向条(413)的一端设置有高低调节轨道(423)的焊枪高低调节机构(42)，并在其上部安装有高低调节伺服电机(421)，在其侧设置有高低调节导向条(422)，在高低调节导向条(422)的下部的下端设置有焊枪姿态调节电机(43)，焊枪摆动机构(44)和焊枪夹持机构(45)，而焊枪摆动机构(44)安装在焊枪姿态调节电机(43)和焊枪夹持机构(45)之间，在焊接工艺过程中焊接夹持机构(45)夹持有焊枪(46)；涨管机构(5)由高低调节机构(51)，涨管丝杠(52)，支撑杆A(53)，支撑杆B(54)，下端支撑块(55)，上端定位支撑块(56)以及连接螺母(57)构成。

所述的主轴(2)的上端安装有高低调节机构(51)，在其下端连接有涨管丝杠(52)，并在主轴(2)和涨管丝杠(52)上设置上连接体(521)和下连接体(522)，支撑杆A(53)的上端与上连接体(521)铰接，下端与下端支撑块(55)铰接，支撑杆B(54)的上端与上端定位支撑块(56)铰接，下端与下连接体(522)铰接，支撑杆A(53)和支撑杆B(54)二者在杆的中部位置通过连接螺母(57)铰接，上端定位支撑块(56)的两个内侧面(561)分别与接管(58)的顶端以及接管(58)的内壁接触，下端支撑块(55)的内侧面(551)与接管(58)的内壁接触，通过高低调节机构(51)的高低调节手柄(511)的旋转可实现丝杠(52)的上下移动。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下优点和效果：

1、本发明实现了一机多用，既可以进行马鞍形坡口主管和支管的切割，又可以在更换执行机构后进行两者间的高质量焊接。

2、本发明由于采用了多伺服机构的结构形式，增加了系统柔性，使得各个伺服机构通过控制系统的参数设置和调节，准确进行多维运动的矢量叠加，保证了焊枪沿接管与筒体的马鞍形坡口的主管和支管的高质量切割以及两者之间马鞍形相贯线焊缝的高质量焊接。