管道内壁自动焊接设备制造技术

本发明专利技术公开了一种管道内壁自动焊接设备，包括支撑底座、焊枪、用于调整焊枪位置和姿态的焊枪运动装置、用于对焊接区域进行预热的管道预热装置，以及用于将待焊工件固定在待焊管道内壁上的工件定位工装；所述焊枪运动装置包括用于连接焊枪的焊枪连接杆、用于使焊枪沿待焊管道长度方向平移的直行运动机构、用于使焊枪在待焊管道横截面上旋转的旋转运动机构，以及用于调节焊枪与待焊管道内壁倾角的倾角调节机构。本发明专利技术可在管道内进行定位、压紧、预热、点焊、焊接等操作，实现了内径50mm～200mm管道内壁上工件的自动焊接。管道内壁上工件的自动焊接。管道内壁上工件的自动焊接。

【技术实现步骤摘要】
管道内壁自动焊接设备


[0001]本专利技术涉及一种焊接设备，特别是指一种管道内壁自动焊接设备。

技术介绍

[0002]现有的自动焊接设备多数针对结构件的外部焊接，一般不能进行狭小管道内壁的焊接作业；而且通常不具有预热功能，无法满足特殊焊接工艺对焊接区域预热处理的需求；同时，在进行管道内部焊接时，由于空间狭小，手工操作难以对待焊件进行有效固定，影响后续焊接质量。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种管道内壁自动焊接设备，满足狭小管道内壁的焊接作业。
[0004]为实现上述目的，本专利技术所设计的用于将待焊工件焊接在待焊管道的内壁上的管道内壁自动焊接设备，包括支撑底座、焊枪、用于调整焊枪位置和姿态的焊枪运动装置、用于对焊接区域进行预热的管道预热装置，以及用于将待焊工件固定在待焊管道内壁上的工件定位工装；所述焊枪运动装置包括用于连接焊枪的焊枪连接杆、用于使焊枪沿待焊管道长度方向平移的直行运动机构、用于使焊枪在待焊管道横截面上旋转的旋转运动机构，以及用于调节焊枪与待焊管道内壁倾角的倾角调节机构。
[0005]优选地，所述焊枪安装在倾角调节机构上，所述倾角调节机构安装在旋转运动机构上，所述旋转运动机构安装在焊枪连接杆的前端，所述直行运动机构设置在焊枪连接杆的后端。
[0006]优选地，所述直行运动机构、旋转运动机构和倾角调节机构均通过电机进行驱动。
[0007]优选地，所述直行运动机构采用丝杆螺母副进行传动，所述丝杆螺母副包括滚珠丝杠和螺母座；所述电机固定在支撑底座上，其输出轴与滚珠丝杠相连；所述螺母座与焊枪连接杆的后端固定连接当滚珠丝杆旋转时，螺母座沿丝杠长度方向移动，进而带动焊枪连接杆及其上零件移动。
[0008]优选地，所述支撑底座的上部设置有多个高度可调整的杆管支架，用于放置待焊管道和焊枪连接杆。
[0009]优选地，部分或全部所述杆管支架设置有V形支撑部，所述V形支撑部的两侧设置有可以进行滚动的辊子，用于减少焊枪连接杆和待焊管道在其上移动时的摩擦力。
[0010]优选地，所述管道预热装置设置有预热装置支架；所述管道预热装置支架安装在支撑底座上，可沿待焊管道长度方向移动，以调整预热位置。
[0011]优选地，所述工件定位工装采用外径可调整的中空开口环；所述中空开口环的开口两端朝环内方向分别设置有翻边，所述翻边上设置有腰圆形的通孔；两个所述翻边之间设置有双头螺柱，所述双头螺柱的两头螺纹段分别安装一个螺母，且螺纹段的端部分别伸入一个通孔内，每个所述螺母通过设置在通孔两侧的限位挡板进行防转限位。通过旋转螺
纹柱使两螺母相互远离或靠近，从而调节中空开口环的外径大小，将管道内壁的待焊接件压紧或松开。
[0012]优选地，所述支撑底座的下部设置有高度调节机构。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0014]1)通过焊枪运动装置，可以方便调整焊枪位置，实现焊枪的平移、旋转和角度调节；
[0015]2)待焊工件通过工件定位工装实现与待焊管道、焊接设备位置相对固定，方便自动化焊接；
[0016]3)通过管道预热装置可以实现焊接区域温度调整，满足不同焊接工艺要求，保证焊接过程温度可控，提升了焊接质量；
[0017]4)本专利技术可在管道内进行定位、压紧、预热、点焊、焊接等操作，实现了内径50mm～200mm管道内壁上工件的自动焊接。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例所设计的管道内壁自动焊接设备的结构示意图。
[0019]图2为图1中焊接设备处于焊接状态的结构示意图。
[0020]图3为图1中直行运动机构及其附近的结构示意图。
[0021]图4为图1中焊枪连接杆前端零件的结构示意图。
[0022]图5为图1中管道预热装置及其附近的结构示意图。
[0023]图6为图2中焊接区域的横截面(与管道轴向垂直)的结构示意图。
[0024]图7为图6中工件定位工装的结构示意图。
[0025]其中：待焊管道100、待焊工件200、支撑底座300、杆管支架310、V形支撑部311、辊子312、高度调节机构320、焊枪400、焊枪运动装置500、焊枪连接杆510、直行运动机构520、滚珠丝杆521、螺母座522、旋转运动机构530、倾角调节机构540、电机550、管道预热装置600、预热装置支架610、工件定位工装700、翻边710、通孔711、双头螺柱720、螺母730。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0027]如图1～7所示，本专利技术所设计的管道内壁自动焊接设备，包括支撑底座300、焊枪400、焊枪运动装置500、管道预热装置600和工件定位工装700；其中：
[0028]支撑底座300的上部设置有多个高度可调整的杆管支架310，通过调整杆管支架310使待焊管道100和焊枪连接杆510平行并处于合适的相对位置。部分杆管支架310设置有V形支撑部311，V形支撑部311的两侧设置有可以进行滚动的辊子312，方便焊枪连接杆510和待焊管道100在其上移动。
[0029]焊枪运动装置500包括焊枪连接杆510、直行运动机构520、旋转运动机构530和倾角调节机构540，直行运动机构520、旋转运动机构530和倾角调节机构540分别通过电机550进行驱动。
[0030]直行运动机构520采用丝杆螺母副进行传动，丝杆螺母副包括滚珠丝杠521和螺母座522；电机550固定在支撑底座300上，其输出轴与滚珠丝杠521相连；螺母座522与焊枪连
接杆510的后端固定连接。当滚珠丝杠521旋转时，螺母座522沿丝杠长度方向移动，进而带动焊枪连接杆510及其上零件移动。
[0031]焊枪400安装在倾角调节机构540上，倾角调节机构540安装在旋转运动机构530上，旋转运动机构530安装在焊枪连接杆510的前端，直行运动机构520设置在焊枪连接杆510的后端。
[0032]焊枪运动装置500控制焊枪400进行运动的过程如下：倾角调节机构540带动焊枪400进行旋转，以调整焊枪400与待焊管道100内壁的倾角，其旋转轴与待焊管道100的轴线垂直；旋转运动机构530带动倾角调节机构540和焊枪400整体绕待焊管道100的轴线旋转，以调整焊枪400的旋转角度；直行运动机构520驱动焊枪连接杆510及其前端的零件(旋转运动机构530、倾角调节机构540和焊枪400)整体沿待焊管道100的长度方向平移。
[0033]管道预热装置600设置有预热装置支架610；预热装置支架610通过导轨安装在支撑底座300上，可沿待焊管道100的长度方向移动，从而调整预热位置。
[0034]工件定位工装700采用外径可调整的中空开口环；中空开口环的开口两端朝环内方向分别设置有翻边710，翻边710上设置有腰圆形的通孔711；两个所述翻边710之间设置有双头螺柱72本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道内壁自动焊接设备，用于将待焊工件(200)焊接在待焊管道(100)的内壁上；其特征在于：它包括支撑底座(300)、焊枪(400)、用于调整焊枪(400)位置和姿态的焊枪运动装置(500)、用于对焊接区域进行预热的管道预热装置(600)，以及用于将待焊工件(200)固定在待焊管道(100)内壁上的工件定位工装(700)；所述焊枪运动装置(500)包括用于连接焊枪(400)的焊枪连接杆(510)、用于使焊枪(400)沿待焊管道(100)长度方向平移的直行运动机构(520)、用于使焊枪(400)在待焊管道(100)横截面上旋转的旋转运动机构(530)，以及用于调节焊枪(400)与待焊管道(100)内壁倾角的倾角调节机构(540)。2.根据权利要求1所述的管道内壁自动焊接设备，其特征在于：所述焊枪(400)安装在倾角调节机构(540)上，所述倾角调节机构(540)安装在旋转运动机构(530)上，所述旋转运动机构(530)安装在焊枪连接杆(510)的前端，所述直行运动机构(520)设置在焊枪连接杆(510)的后端。3.根据权利要求1所述的管道内壁自动焊接设备，其特征在于：所述直行运动机构(520)、旋转运动机构(530)和倾角调节机构(540)均通过电机(550)进行驱动。4.根据权利要求3所述的管道内壁自动焊接设备，其特征在于：所述直行运动机构(520)采用丝杆螺母副进行传动，所述丝杆螺母副包括滚珠丝杠(521)和螺母座(522)；所述电机(550)固定在支撑底座(300...

【专利技术属性】
技术研发人员：李安静，龚正，邹云，王荣南，叶顶胜，
申请(专利权)人：武汉三江航天远方科技有限公司，
类型：发明
国别省市：