[发明专利]圆形环缝焊接夹具及弯头与直管焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种用于辅助两个圆形端面零件对焊的焊接夹具；本发明还涉及一种弯头与直管焊接方法。

背景技术

当需要把两个金属圆形端面零件互相对接固定时，通常采用焊接的办法来完成，在传统的焊接工艺中，焊接时先要把两个金属圆形端面对位，然后在对接部位的不同位置先焊上至少二点形成初固定，接下来再靠手带动电焊条或焊枪沿对接位移动进行焊接，把两个金属圆形端面固定在一起，这种焊接方式存在以下问题：

 1)焊缝差异化问题 

焊缝没有统一的标准、要求，只凭借焊接工个人的实践经验、工作能力来判断焊缝的质量，由于每个人的焊接技术高低不同，手带动电焊条或焊枪移动速度快慢不均，焊接质量较难保证，因此不同焊接工焊接的工件存在多种标准，焊缝的质量很难保证统一。此外，即使是同一个焊接工，由于容易受到外部环境、焊接工的心情、工作态度等其它因素的影响，因此也不能保证每次焊接的焊缝的质量一致； 

 2)焊缝质量问题 

焊缝通常会出现宽窄不一致、高低不平、波纹明显的现象，时常还会出现咬边的现象。此外，焊接一圈存在多处起弧点、接弧点，严重影响焊接工件的外观质量。尤其是带有弯头的零件，其焊缝质量更难保障；

3）操作安全问题 

靠手带动焊条或焊枪移动焊接速度慢且劳动强度大，人工操作容易造成人员疲劳，精力不集中，导致工作效率低下，甚至出现安全事故。

为了解决上述问题，目前已提出了一些利用各式传感器和计算机技术来实现焊缝自动焊接的方法，例如：主控制器采用运动控制器可编程控制器为核心控制单元的环缝自动焊机。但是，实现这些方法的控制系统通常都较为复杂，对焊接工的技术要求较高，设备费用较高，适合于大批量的生产。 另外，现有的环缝自动焊机是专用焊接设备，主要适用于回转工件的焊接，属通用的自动焊接设备，对一些特殊形状的产品，例如，弯头与直管连接处的圆形环缝焊接，这种自动焊机难以取代传统的手工焊接作业。 

发明内容

一方面，本发明要解决的技术问题是提供一种圆形环缝焊接夹具，其能提高圆形端面零件的对焊质量和速度，减轻人的劳动强度。

为了解决上述技术问题，本发明的基本技术方案是：一种圆形环缝焊接夹具，至少具有机架；可旋转地设置在所述机架上的旋转变位机构；驱动所述旋转变位机构旋转变位的传动机构；与所述传动机构传动连接的电机；连接在所述机架上的焊枪夹持机构；所述焊枪夹持机构具有固定在所述机架上的第一轴套、与所述第一轴套配合连接并可调节位移和转向的第一轴杆、位于所述第一轴杆一端的第二轴套、与所述第二轴套配合连接并可调节位移和转向的第二轴杆、位于所述第二轴杆一端的第三轴套、与所述第三轴套配合连接并可调节位移和转向的第三轴杆、位于所述第三轴杆一端的焊枪夹具。

作为本发明基本技术方案的改进方案之一：所述圆形环缝焊接夹具的旋转变位机构还具有环形刻度标尺或刻度盘，所述机架上还固定有用于协助读取所述刻度标尺或刻度盘数值的定位指示针。

作为本发明基本技术方案的优选方案之一：所述旋转变位机构为卡盘。

作为本发明基本技术方案的改进方案之二：所述的圆形环缝焊接夹具还具有电机控制和调速系统，所述电机控制和调速系统控制电机的运行和转速。

作为本发明基本技术方案的优选方案之二：所述第一轴套、第二轴套和第三轴套具有径向螺栓孔，通过固定螺栓分别将所述第一轴杆、第二轴杆、第三轴杆可拆卸地连接在其配合连接的轴套内。

作为本发明基本技术方案的改进方案之三：所述的圆形环缝焊接夹具，还具有与所述焊枪夹持机构或机架可拆卸连接的焊接防护屏。

另一方面，本发明要解决的技术问题是提供弯头与直管焊接方法，其能提高连接端面的焊接质量和速度，减轻人的劳动强度。