具有中心通孔的一体式管管自动焊接设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有中心通孔的一体式管管自动焊接设备。其焊接操作架固定连接于底座的主轴箱座上；焊接卡盘通过中空的旋转轴上的从动齿轮与轴端连接有主动齿轮的主电机啮合相连；焊接卡盘具有中心通孔，工件可从中心通孔中穿过；焊接卡盘可夹持工件的任意部位，特别适合于长管焊接。焊接操作架上设有焊接摆动器和弧长调节器，焊枪安装在弧长调节器上，能自动实现摆动和上下调节，适应有坡口要求的焊件和带有较明显椭圆度的工件的焊接，不需要人为调节或干预，实现了闭环控制，焊接质量容易保证。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊接设备
，特别涉及一种管道自动焊设备。
技术介绍
管道焊接设备一般由旋转装置和焊接电源、焊枪组成，旋转装置包括底座、通过主轴箱连接于底座上的机头，主电机驱动机头使机头旋转，机头包括回转装置、用于固定工件的焊接卡盘，焊接卡盘通过回转装置与主电机相连，主电机带动焊接卡盘转动，进而带动工件旋转。由于卡盘只能夹持管件一端，所以在需要管管对接时，需要先将被焊接的两个管件预先点焊连接，然后再进行焊接，这样的操作步骤增加一道点焊工序，降低了生产效率。另外，由于管管对接通常适用于需要将较长尺寸的管件进行对接，常规焊接设备采用单卡盘夹持，焊接稳定性及平顺性都存在一定问题，一旦管件因自重弯曲，焊接过程中甩尾现象会很严重，轻则影响焊接稳定性，重则会造成焊机旋转机构的损坏，影响设备正常运行。另外，由于焊枪固定于焊缝上方的某一位置，焊接过程中焊枪不能自动实现摆动和上下移动，遇有有坡口要求的焊件焊接时，需要人为实时调节使得焊枪左右摆动；特别是当管件带有较明显椭圆度时，需要人为实时调节焊枪高度，以实现弧长调节使电弧稳定，因此不仅增大了操作者的劳动强度，焊接质量也不易保证。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用双卡盘夹持管件，不需要事先点焊连接，双卡盘均配备动力，能克服因管件直线性不好带来的跳动冲击，保证焊接过程稳定，弧长可自动调节、焊接自动化程度高，双卡盘分别夹持两段被焊管件、旋转装置与焊接电源、焊枪为一体式结构、焊接质量稳定可靠，劳动强度低，可加工管件的长度较长的具有中心通孔的一体式管管自动焊接设备。本技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种具有中心通孔的一体式管管自动焊接设备，包括控制系统、底座、焊接操作架、焊接电源、焊枪和工件旋转装置，工件旋转装置设置于底座上，其特征在于：所述的工件旋转装置包括，左工件旋转装置和右工件旋转装置，左工件旋转装置包括：左主轴箱座，连接于底座上，左主轴，转动连接于左主轴箱座上，左焊接卡盘，连接于左主轴的一端，左主轴驱动装置，设置于左主轴与底座之间，驱动左主轴旋转；所述的右工件旋转装置与左工件旋转装置结构相同，左右对称，包括；右主轴箱座，连接于底座上，右主轴，转动连接于右主轴箱座上，右焊接卡盘，连接于右主轴的一端，右主轴驱动装置，设置于右主轴与底座之间，驱动右主轴旋转；所述的焊接操作架上设有焊接摆动器和弧长调节器，与焊接电源连接的焊枪安装在弧长调节器上，焊接摆动器和弧长调节器与所述的控制系统相连。这样设计的目的是可以使焊接过程中焊枪能自动实现摆动和上下调节，适应有坡口要求的焊件和带有较明显椭圆度的工件的焊接。本技术中，所述的左主轴驱动装置包括，左主电机，固连于底座上，左主动齿轮，固连于左主电机的输出轴上，左从动齿轮，与左主动齿轮相啮合，固连于左主轴的另一端；所述的右主轴驱动装置包括，右主电机，固连于底座上，右主动齿轮，固连于右主电机的输出轴上，右从动齿轮，与右主动齿轮相啮合，固连于右主轴的另一端。本技术中，所述的焊接操作架连接于左主轴箱座和右主轴箱座上；所述的左主轴、右主轴均为中空回转轴，工件可从其中心通孔中穿过；这样设计的目的是为了适应长管焊接，由于采用了中心通孔，可方便将长管穿过中心通孔。所述的焊接电源上设有焊枪插口，与焊枪电连接；所述的焊枪插口上并联有弧压采集装置，弧压采集装置与所述的控制系统相连接。本技术中，所述的弧长调节器包括，纵向直线电机、纵向电机安装板、纵向滑台固定板、纵向滑台活动板、纵向丝杠、与纵向丝杠相啮合的纵向丝母、纵向交叉滚子导轨；焊接摆动器包括，横向直线电机、横向电机安装板、横向滑台固定板、横向滑台活动板、横向丝杠、与横向丝杠相啮合的横向丝母、横向交叉滚子导轨；纵向直线电机通过纵向电机安装板固定于纵向滑台固定板上，纵向丝母固定于纵向滑台活动板上，纵向滑台固定板与纵向滑台活动板通过纵向交叉滚子导轨相连接，纵向丝杠与纵向直线电机的输出轴相连；横向直线电机通过横向电机安装板固定于横向滑台固定板上，横向丝母固定于横向滑台活动板上，横向滑台固定板与横向滑台活动板通过横向交叉滚子导轨相连接，横向丝杠与横向直线电机的输出轴相连；横向滑台活动板与纵向滑台固定板相连接，焊枪固定于纵向滑台活动板上，横向滑台固定板与焊接操作架相连接。本技术中，所述的横向直线电机、纵向直线电机分别与所述的控制系统相连。上述设计的目的是可以使焊接过程中焊枪能自动实现上下移动和左右摆动，当管件带有较明显椭圆度时，弧压采集装置在焊接过程中能自动将采集到的电弧电压，通过电流传感器将电压信号转换为电流信号实时传递给控制系统，控制系统通过与设定的弧压上/下限相比较、因焊接电流不变情况下，电弧电压的大小与电弧长短有关，电弧越长电压越大，电弧越短电压越小。当实时弧压信号大于设定上限值时，焊枪向下移动。当实时弧压信号小于设定下限值时，焊枪向上移动。当实时弧压信号小于设定上限值，大于设定下限值时焊枪停止移动。对纵向直线电机发出相应指令，通过纵向直线电机驱动纵向丝杠、纵向丝母带动纵向滑台活动板上的焊枪上下移动，自动调节焊枪高度，实现弧长调节使电弧稳定，不需要人为调节或干预。焊接带有坡口要求的焊件时，可以根据坡口的大小预先设定横向直线电机的往复运动幅度和频率，横向直线电机驱动横向丝杠、横向丝母带动横向滑台活动板上连接的弧长调节器、进而带动焊枪左右摆动，能使焊材均匀覆盖焊口，操作者劳动强度低，焊接质量也容易保证。本技术中，所述的控制系统包括开关电源、主机PLC、主机外部操作装置、主机外部执行元件；开关电源、主机PLC、主机外部执行元件设置于控制盒内，主机外部操作装置设置于控制盒的面板上。上述技术方案中，所述的主机PLC20包括信号输入端口、信号输出端口，其信号输入端口与主机外部操作装置相连接，其信号输出端口与主机外部执行元件相连接；上述技术方案中，所述的主机外部操作装置18由外部控制通讯接口、扭子开关、控制按钮、触摸屏组成，并均带有标准通讯接口，与主机PLC信号输入端口相连接；上述技术方案中，所述的主机外部执行元件为电机驱动器A、电机驱动器B、电机驱动器C、电机驱动器D、电机驱动器E；中间继电器A、中间继电器B、中间继电器C、中间继电器D、中间继电器E；电机驱动器A、电机驱动器B、电机驱动器C、电机驱动器D、电机驱动器E的输入端连接到主机PLC信号输出端口，电机驱动器A、电机驱动器B、电机驱动器C、电机驱动器D、电机驱动器E的输出端分别与左主电机、右主电机、横向直线电机、纵向直线电机、送丝电机相连。进一步地，所述的扭子开关包括，送丝/停丝开关、自动/手动选择开关；所述的控制按钮包括，急停、启动、停止、夹紧、松开、正转、反转、送丝、抽丝、丝速+、丝速-、弧长+、弧长-、稳弧+、稳弧-、上、下、左、右、按钮及备用按钮；所述的外部控制通讯接口包括上位机接口，连接上位机；上位机34可以发送开关量信号，对焊机进行自动控制；所述的左主电机、右主电机、横向直线电机、纵向直线电机、送丝电机为伺服电机或步进电机。上述技术方案中，所述中间继电器A、中间继电器B、中间继电器C、中间继电器D、中间继电器E的线圈与主机PLC信号输出端口连接，中间继电器A的常开触点与电机驱动器A、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有中心通孔的一体式管管自动焊接设备，包括控制系统、底座、焊接操作架、焊接电源、焊枪和工件旋转装置，工件旋转装置设置于底座上，其特征在于：所述的工件旋转装置包括，左工件旋转装置和右工件旋转装置，左工件旋转装置包括：左主轴箱座，连接于底座上，左主轴，转动连接于左主轴箱座上，左焊接卡盘，连接于左主轴的一端，左主轴驱动装置，设置于左主轴与底座之间，驱动左主轴旋转；所述的右工件旋转装置与左工件旋转装置结构相同，左右对称，包括；右主轴箱座，连接于底座上，右主轴，转动连接于右主轴箱座上，右焊接卡盘，连接于右主轴的一端，右主轴驱动装置，设置于右主轴与底座之间，驱动右主轴旋转；所述的焊接操作架上设有焊接摆动器和弧长调节器，与焊接电源连接的焊枪安装在弧长调节器上，焊接摆动器和弧长调节器与所述的控制系统相连。

【技术特征摘要】
1.一种具有中心通孔的一体式管管自动焊接设备，包括控制系统、底座、焊接操作架、焊接电源、焊枪和工件旋转装置，工件旋转装置设置于底座上，其特征在于：所述的工件旋转装置包括，左工件旋转装置和右工件旋转装置，左工件旋转装置包括：左主轴箱座，连接于底座上，左主轴，转动连接于左主轴箱座上，左焊接卡盘，连接于左主轴的一端，左主轴驱动装置，设置于左主轴与底座之间，驱动左主轴旋转；所述的右工件旋转装置与左工件旋转装置结构相同，左右对称，包括；右主轴箱座，连接于底座上，右主轴，转动连接于右主轴箱座上，右焊接卡盘，连接于右主轴的一端，右主轴驱动装置，设置于右主轴与底座之间，驱动右主轴旋转；所述的焊接操作架上设有焊接摆动器和弧长调节器，与焊接电源连接的焊枪安装在弧长调节器上，焊接摆动器和弧长调节器与所述的控制系统相连。2.根据权利要求1所述的具有中心通孔的一体式管管自动焊接设备，其特征在于：所述的左主轴驱动装置包括，左主电机，固连于底座上，左主动齿轮，固连于左主电机的输出轴上，左从动齿轮，与左主动齿轮相啮合，固连于左主轴的另一端；所述的右主轴驱动装置包括，右主电机，固连于底座上，右主动齿轮，固连于右主电机的输出轴上，右从动齿轮，与右主动齿轮相啮合，固连于右主轴的另一端。3.根据权利要求1所述的具有中心通孔的一体式管管自动焊接设备，其特征在于：所述的焊接操作架连接于左主轴箱座和右主轴箱座上；所述的左主轴、右主轴均为中空回转轴，工件可从其中心通孔中穿过；所述的焊接电源上设有焊枪插口，与焊枪电连接；所述的焊枪插口上并联有弧压采集装置，弧压采集装置与所述的控制系统相连接。4.根据权利要求1所述的具有中心通孔的一体式管管自动焊接设备，其特征在于：弧长调节器包括，纵向直线电机、纵向电机安装板、纵向滑台固定板、纵向滑台活动板、纵向丝杠、与纵向丝杠相啮合的纵向丝母、纵向交叉滚子导轨；焊接摆动器包括，横向直线电机、横向电机安装板、横向滑台固定板、横向滑台活动板、横向丝杠、与横向丝杠相啮合的横向丝母、横向交叉滚子导轨；纵向直线电机通过纵向电机安装板固定于纵向滑台固定板上，纵向丝母固定于纵向滑台活动板上，纵向滑台固定板与纵向滑台活动板通过纵向交叉滚子导轨相连接，纵向丝杠与纵向直线电机的输出轴相连；横向直线电机通过横向电机安装板固定于横向滑台固定板上，横向丝母固定于横向滑台活动板上，横向滑台固定板与横向滑台活动板通过横向交叉滚子导轨相连接，横向丝杠与横向直线电机的输出轴相连；横向滑台活动板与纵向滑台固定板相连接，焊枪固定于纵向滑台活动板上，横向滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：隋仲涛，刘彬，
申请(专利权)人：济南金鲁鼎焊接技术有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37