环缝自动焊管钳制造技术

本实用新型专利技术公开了一种环缝自动焊管钳，涉及一种弯管／法兰环缝自动焊接的工艺装备，属于焊接工艺装备技术领域，其特征在于：驱动和旋转机构的主体为一开有Ｕ形槽的支架，支架一侧与Ｕ形基座箱体连接固定，支架另一侧设有旋转齿圈、支撑座、滚子轴承、过渡齿轮、驱动装置、顶紧驱动，所述驱动装置的驱动轴与过渡齿轮连接，所述过渡齿轮与所述旋转齿圈外啮合，所述旋转齿圈由沿旋转齿圈圆周分布的支撑座、滚子轴承支撑，自定心定位夹紧机构安置于所述旋转齿圈中，此焊接工装可夹紧并旋转待焊弯管／法兰，不但实现手工焊的焊接，而且使弯管／法兰内角／外角环焊缝能够实现自动焊，降低工人劳动强度，减少装夹次数，提高焊接质量和效率。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种弯管/法兰环缝自动焊接的工艺装备，属于焊接工艺装备技 术领域。
技术介绍
在船厂、石油、石化、化工、电厂等行业使用的机械装备中，往往存在大量的弯管和 /或法兰等圆环状部件，在加工制造装配这些设备的过程中，需要对这些弯管和/或法兰的 内角和外角的两条环焊缝进行焊接。由于弯管和/或法兰规格较多、大小不一，给焊接工 艺带来了很大困难。传统的焊接方法一直采用人工旋转焊接工件、手工焊焊接的方式来进 行，不仅增加了劳动强度，操作不方便，而且焊接效率低下，手工焊接水平不一，质量难以保 证。即使采用目前常用的变位机、滚轮架等焊件变位机械装置装夹管道和/或法兰来代替 人工旋转工件，依然要靠手工来焊接法兰和/或弯管的外角焊缝，焊接效率较低，质量无法 保证，仍然没有较好的焊接工艺装备解决内角焊缝的焊接问题，因此还是无法解决焊接质 量和效率的问题。因而，弯管/法兰内外角环焊缝的焊接质量和效率已经成为困扰焊接工 艺装备生产企业的一个亟需解决的问题，成为我国焊接工艺水平发展提高的瓶颈，有必要 开发设计针对此焊接工艺的焊接工艺装备，提高我国焊接工艺水平，并促进我国的机械加 工制造行业的发展。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种可夹紧并进行旋转待焊弯管/法兰 的焊接工装，不但实现手工焊的焊接，而且使弯管/法兰内角/外角环焊缝能够实现自动 焊，降低工人劳动强度，减少装夹次数，提高焊接质量和效率。为解决上述技术问题，本技术提供一种适合弯管/法兰内外角环焊缝自动焊 接的工装环缝自动焊管钳，包括箱体、驱动和旋转机构、夹紧机构，其特征在于驱动和旋转 机构的主体为一开有U形槽的支架，支架一侧与U形基座箱体连接固定，支架另一侧设有旋 转齿圈、支撑座、滚子轴承、过渡齿轮、驱动装置、顶紧驱动，所述驱动装置的驱动轴与过渡 齿轮连接，所述过渡齿轮与所述旋转齿圈外啮合，所述旋转齿圈由沿旋转齿圈圆周分布的 支撑座、滚子轴承支撑，自定心定位夹紧机构安置于所述旋转齿圈中。所述过渡齿轮与所述 旋转齿圈外啮合，传动部分采用齿轮、U形旋转齿圈传动，传动效率高、传动比准确、功率范 围大、使用寿命长、噪音小且安全可靠。所述旋转齿圈为环形，一端开有与所述支架上对应的U形槽，旋转齿圈一侧面为 一台阶状平面，内圈为凹面，外圈为凸面，所述自定心定位夹紧机构安置于所述凹面中。所 述旋转齿圈由沿旋转齿圈圆周分布的所述支撑座、滚子轴承支撑。所述滚子轴承由轴向和径向的至少两组滚子轴承组成，所述滚子轴承安装在所述 支撑座上。旋转齿圈的转动是在由轴向和径向两组轴承组成的固定空间轨道中运行的，两 组轴承起到了很好的支撑和定位作用，轴承选用的是高承载能力、高精密的轴承，保证旋转齿圈和自定心定位夹紧机构在转动过程中的稳定性。所述过渡齿轮为单数个，依次相互外啮合，两端的两个过渡齿轮与所述旋转齿圈 外啮合，保证旋转齿圈运行平稳。所述自定心定位夹紧机构包括顶板、三爪导向机构、三爪卡盘、调节锁紧螺杆，所 述三爪导向机构包含导向板和导向块，所述导向板为V形，中间折弯处铰接在所述三爪卡 盘上，所述三爪卡盘一端开有与所述支架上对应的U形槽，所述三爪卡盘上还开有小滑槽， 所述导向块垂直于三爪卡盘平面置于所述滑槽中，相邻导向板铰接于所述导向块一端，所 述导向块另一端依次间隔连接所述顶板，所述调节锁紧螺杆一端与所述三爪导向机构中的 所述导向块动接触。所述三爪导向机构包含四块导向板和五个导向块，与所述导向块对应的滑槽也为 五个，与所述导向块间隔连接的顶板为三块。所述调节锁紧螺杆另一端与顶紧驱动配合接触，所述顶紧驱动或为电机驱动装 置，或为气动驱动装置，或为液压驱动装置。顶紧驱动启动后与调节锁紧螺杆接触，推动调 节锁紧螺杆与三爪导向机构接触，通过三爪导向机构带动顶板向中心移动夹紧工件，实现 工件自动定心。自定心定位夹紧机构通过三爪卡盘安装设置在旋转齿圈侧面的凹面内，随 旋转齿圈做圆周运动，从而带动所夹工件转动。三爪导向机构中采用导向板和导向块，强度高，加工精度高，且不论管径大小，旋 转中心一致，工件自动定心操作简单，定心精度高，大大缩短了工件的装夹时间，提高了工 作效率。三爪卡盘和旋转齿圈所开U形槽一致，在上下管子/法兰时，三爪卡盘的U形开口 始终向上，延续了车间工人的操作习惯三爪卡盘夹紧弯管/法兰的外圆面，弯管/法兰可以 水平吊至三爪卡盘的中心就可以实现自定心夹紧法兰面。工件基本不需要经过轴向移动， 就可以到达理想的装夹位置，操作极其简便，大大缩短了工件的装夹时间，提高了工作效率。所述U形基座箱体由主板、侧板、底板和封板焊接而成，所述主板一端开有与所述 支架上对应的U形槽。U形箱体结构有利于弯管/法兰的吊装和自动焊枪的伸入，箱体上端 焊有吊耳，可以很方便的进行吊装。底板可用地脚螺钉固定在地基上使整套系统更加的稳 固。所述驱动装置采用伺服电机。交流伺服电机通过减速机减速后，来驱动过渡齿轮 带动旋转齿圈及定位夹紧机构做旋转运动。伺服电机能够提供精确的旋转速度，保证运转 过程平稳，不产生停顿和抖动现象。所述U形基座箱体上设有操作控制按钮，与所述U形基座箱体相连的操作手柄，操 作手柄可以实现在距离焊接工装一定距离范围内实现控制操作，确保在焊接过程中操作人 员的安全。本技术所达到的有益效果由于三爪卡盘夹紧法兰面，三爪卡盘旋转过程中 带动弯管/法兰件旋转，法兰内外两侧的焊缝由于离夹持的三爪卡盘非常接近，基本忽略 了工件的径向跳动，另外，三爪卡盘夹紧的是法兰面(法兰是机加件，精度高)，内外两条焊 缝和三爪卡盘在平行面上，如果将一把自动焊枪移到弯管/法兰的外角焊缝上，另一把焊 枪从三爪卡盘中伸入到内角焊缝上，就能够实现两条焊缝的同时自动化焊接，焊接过程中基本不用人工调整焊枪到焊缝的位置，效率提高了至少两倍。附图说明图1为本技术环缝自动焊管钳的立体图；图2为本技术U形基座箱体的主视图；图3为本技术驱动和旋转机构的主视图；图4为本技术驱动和旋转机构的左视图；图5为本技术自定心定位夹紧机构的主视图；其中1、U形基座箱体；11、主板；12、侧板；13、底板；14封板；2、驱动和旋转机构； 21、旋转齿圈；22、支撑座；23、滚子轴承；24、过渡齿轮；25、驱动装置；26、顶紧驱动；27、支 架；28、凹面；3、自定心定位夹紧机构；31、顶板；32、三爪导向机构；33、三爪卡盘；34、调节 锁紧螺杆；35、导向板；36、导向块；37、滑槽；4、工件。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步描述。实施例1如图1所示，本技术的环缝自动焊管钳是一种用来对管件或法兰的内外角环 缝自动焊的焊接工装，驱动和旋转机构2 —侧与U形基座箱体1连接固定，驱动和旋转机构 2另一侧一端连接自定心定位夹紧机构3，工件4夹装在自定心定位夹紧机构3中。如图2所示，U形基座箱体1由主板11、侧板12、底板13和封板14焊接而成，所 述主板一端开有U形槽。为了增强箱体的结构强度，还可以在适当位置焊接加强筋板。如图3、图4所示，所述驱动和旋转机构2包括旋转齿圈21、支撑座22、滚子轴承 23、过渡齿轮24、驱动装置25、顶紧驱动26和支架27，支撑座22、过渡齿轮23、驱动装置25、 顶紧驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环缝自动焊管钳，包括箱体、驱动和旋转机构、夹紧机构，其特征在于：驱动和旋转机构（２）的主体为一开有Ｕ形槽的支架（２７），支架（２７）一侧与Ｕ形基座箱体（１）连接固定，支架（２７）另一侧设有旋转齿圈（２１）、支撑座（２２）、滚子轴承（２３）、过渡齿轮（２４）、驱动装置（２５）、顶紧驱动（２６），所述驱动装置（２５）的驱动轴与过渡齿轮（２４）连接，所述过渡齿轮（２４）与所述旋转齿圈（２１）外啮合，所述旋转齿圈（２１）由沿旋转齿圈（２１）圆周分布的支撑座（２２）、滚子轴承（２３）支撑，自定心定位夹紧机构（３）安置于所述旋转齿圈（２１）中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪忠，廖剑雄，汪魁，
申请(专利权)人：昆山华恒工程技术中心有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]