一种六角管环焊缝焊接装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于机械装备制造领域，提出了一种六角管环焊缝焊接装置，包括底座和对称布置于其上的两X向滑台和两Y向滑台，两X向滑台上分别安装了用于控制焊枪位置的转动机构。转动机构包括夹持套和伺服电机，焊枪固定于夹持套上；该焊接装置控制三自由度，即两维移动和一维转动，使其可以灵活地控制两焊枪在平面内运动，并能够按照预先设置的轨迹实施连续、稳定和高精度的焊接过程。X向滑台和Y向滑台的对称布置有利于避免六角管单直边焊接时，焊缝产生的翘曲变形，使得六角管环焊缝质量易于控制。本六角管环焊缝焊接装置结构简单，成本低，便于安装维护。便于安装维护。便于安装维护。

【技术实现步骤摘要】
一种六角管环焊缝焊接装置


[0001]本技术涉及机械装备制造领域，尤其涉及一种六角管环焊缝焊接装置。

技术介绍

[0002]六角管材通常分为两种类型，一是横截面外部呈现正六边形而内部呈圆形管材；一是具有均匀厚度的截面内、外部均呈正六边形的管材。本技术所述六角管材为后者，即壁厚均匀的六角管。这类管材通常应用于零配件、液压接头、钻杆等领域。
[0003]六角管环焊缝焊接技术解决方案主要有两种，其一，六角管沿主轴线作旋转运动，为了保持与焊缝间距恒定，焊枪需要作垂直于六角管轴线的往复运动；此方案中焊枪电极由于是在六角管旋转与焊枪往复运动所形成的合成运动中进行焊接，因此焊接电极与焊缝间夹角位置会发生变化。从而对焊接电弧造成扰动，焊缝质量不易保证。另外，焊接速度不易控制，同时也增加了焊接装置的复杂程度，不利于焊接过程稳定地进行。
[0004]其二，六角管静止，焊枪沿管材截面焊缝作等速焊接运动。采用此方案时，焊接速度易于调节，焊接电极与焊缝间夹角恒定且便于调节，接头质量能够得到保障；但是此方案也存在一些技术问题，如在六角管材120
°
夹角位置，焊枪须自动加速转向，转向完成后须立即减速至焊接速度，并与120
°
夹角另一边焊缝保持恒定角度，同时确保焊枪电极与焊缝间距恒定；考虑到单边焊接过程中焊缝易于变形，为此需要对称布置一对焊枪，并同时施焊才能有效地控制焊接过程。虽然采用焊接机械手根据方案二可以实现六角管的焊接，但对于小型企业而言机械手臂的成本与维护费用较高。
[0005]现有的六角薄壁管焊接工艺主要体现在焊接参数优化上，而对焊接中所使用的焊接装置涉及较少。

技术实现思路

[0006]本技术基于方案二的基础上，提出了一种六角管环焊缝焊接装置，该装置成本低且易于实现，基于预先设计的控制系统，解决了焊枪在六角管120
°
拐角快速转向问题，从而实现焊接过程连续性与稳定性，减少六角管环焊缝变形。
[0007]一种六角管环焊缝焊接装置，包括一对焊枪、转动机构、X向滑台、Y向滑台和底座14；
[0008]底座14上表面为方形框架，其中两对边分别设有Y向滑台，另两边的高度与Y向滑台等高；两Y向滑台上滑动连接两X向滑台，X向滑台上连接转动机构；
[0009]转动机构包括伺服电机和夹持套，夹持套安装于伺服电机上；焊枪安装于夹持套内，两焊枪的枪头分别面向六角管12的两对边；
[0010]底座14另两对边间设有一螺杆13，螺杆13与夹具11配合固定六角管12；夹具11位于两X向滑台侧面。
[0011]所述两X向滑台和两Y向滑台组成的组合滑台，以对称态布置于底座14上。
[0012]所述两X向滑台和两Y向滑台分别设有四个带丝杠伺服电机用于驱动Y向滑台和伺
服电机的移动。
[0013]所述一对焊枪分别为主焊枪1和副焊枪7；所述两X向滑台分别为主X向滑台4和副X向滑台5；所述夹持套分别为主夹持套2和副夹持套6；所述伺服电机分别为伺服电机a3和伺服电机b8；所述两Y向滑台分别为主Y向滑台9和副Y向滑台10。
[0014]所述主焊枪1和副焊枪7为TIG焊枪。
[0015]所述主焊枪1和副焊枪7的钨极在组合滑台辅助下，与工件焊缝共处同一平面实施焊接。
[0016]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0017]本技术通过组合滑台与安装于X向滑台上的伺服电机并行运动，使焊枪电极与焊缝距离恒定，并使整个焊枪在保持与六角管焊缝成某一定角度下按照预定轨迹运动，从而完成六角管环焊缝的焊接。由于六角管相邻两直边夹角为120
°
，焊枪运动至角度顶点时，可按预先设定角速度旋转至另一直边焊缝，从而保证焊接过程连续与可控。
[0018]本技术由对称的两套X向滑台和Y向滑台构成。此种对称布置有利于避免六角管单直边焊接时，焊缝产生的翘曲变形，使得六角管环焊缝质量易于控制。X向滑台和Y向滑台运动可以实现精确位置控制，焊接速度可调。
[0019]本技术适用于不同尺寸六角管环焊缝焊接，适应性强，成本较低，投资少，运行稳定可靠。
附图说明
[0020]图1是本技术一种六角管环焊缝焊接装置的结构示意图。
[0021]其中，1
‑
主焊枪；2
‑
主夹持套；3
‑
伺服电机a；4
‑
主X向滑台；5
‑
副X向滑台；6
‑
副夹持套；7
‑
副焊枪；8
‑
伺服电机b；9
‑
主Y向滑台；10
‑
副Y向滑台；11
‑
夹具；12
‑
六角管；13
‑
螺杆；14
‑
底座。
具体实施方式
[0022]为说明本技术所实现目的及效果，结合附图详细说明实施方式。图1是本技术一种六角管环焊缝焊接装置的结构示意图。如图所示，主焊枪1、副焊枪7被分别固定于主夹持套2、副夹持套6上。主夹持套2、副夹持套6分别安装于伺服电机a3、伺服电机b8上。伺服电机a3、伺服电机b8分别固定于主X向滑台4、副X向滑台5上；主X向滑台4、副X向滑台5安装于主Y向滑台9、副Y向滑台10上。主焊枪1在主X向滑台4与主Y向滑台9协同作用下可作直线插补运动；副焊枪7在副X向滑台5与主Y向滑台10协同作用下亦可以作直线插补运动，从而实现主焊枪1、副焊枪7在水平面内沿预设定轨迹作直线或圆弧插补运动。伺服电机a3与伺服电机b8可在水平内按一定角速度转动，从而可使得主焊枪1、副焊枪7在水平面内作复杂曲线运动。
[0023]如图1所示，通过螺杆13与夹具11，将六角管12固定于底座14上。主焊枪1、副焊枪7分别与主X向滑台4、副X向滑台5呈一定焊接角度并对称地置于如图1所示位置，焊枪钨极尖端正对六角管120
°
角顶端。在主X向滑台4、主Y向滑台9、副X向滑台5与主Y向滑台10协同作用下，主焊枪1、副焊枪7以一定焊接速度分别沿六角管一边及其相对称边缘作直线插补运动。当两焊枪刚好运动至下一120
°
角顶端时，主X向滑台4、主Y向滑台9、副X向滑台5与主Y向
滑台10将分别作圆弧插补运动，同时伺服电机a3与伺服电机b8作同向转动，使得主焊枪1、副焊枪7连续快速转至六角管的下一边及其对称边缘，并以相同的焊接速度运动，从而保持焊接过程的连续性与稳定性。当双焊枪即将运动至第三边及其对称的边缘时，重复上述过程。当双焊枪分别运动至第三边及其对称的边缘终点时，焊接过程结束。
[0024]以上实例仅为说明本技术具体工作过程与实施方式，本技术并非局限于此。本领域内相关技术人员，在不违背本技术适用条件下，可对不同尺寸六角管采用与其相适应的焊接工艺参数。这些改变亦为本技术保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种六角管环焊缝焊接装置，其特征在于，该六角管环焊缝焊接装置包括一对焊枪、转动机构、X向滑台、Y向滑台和底座(14)；底座(14)上表面为方形框架，其中两对边分别设有Y向滑台，另两边的高度与Y向滑台等高；两Y向滑台上滑动连接两X向滑台，X向滑台上连接转动机构；转动机构包括伺服电机和夹持套，夹持套安装于伺服电机上；焊枪安装于夹持套内，两焊枪的枪头分别面向六角管(12)的两对边；底座(14)另...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐晓冬，黄山石，梁田，焦倩，
申请(专利权)人：温州市质量技术检测科学研究院，
类型：新型
国别省市：