贮箱筒段对接环缝悬空焊装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及贮箱筒段对接环缝悬空焊装置，涉及金属自动焊接领域，由摄像监视系统、外楔胀紧组件、内楔胀紧组件、中心支撑组件、显示屏和芯轴组成；外楔胀紧组件和内楔胀紧组件为一套连杆机构，连杆机构安装在中心支撑组件上，摄像监视系统和中心支撑组件安装在芯轴上，摄像监视系统的影像在显示屏上进行显示。贮箱筒段对接环缝悬空焊装置采用胀紧结构，实现了消除焊缝对接错边的问题，弥补了对接筒段的周长误差。在中心支撑体上安装的调心滚子轴承能够减轻操作者在焊缝对接工作中的劳动强度。同时，在视频监视系统中的钟摆机构能够保证在旋转焊接过程中双摄像头观测效果稳定，不影响操作者对焊缝背面成型状态的观测。

Suspension welding device for butt circumferential seam of tank section

【技术实现步骤摘要】
贮箱筒段对接环缝悬空焊装置
本技术涉及金属自动焊接领域，具体来说涉及一种能够用于贮箱筒段对接环缝的悬空焊装置。
技术介绍
贮箱是运载火箭箭体结构中重要的大型部件，而贮箱筒段与筒段之间的焊接焊缝比较多，是贮箱生产中的难点和重点。筒段与筒段对接焊时，因筒段内部已经有格栅、隔板等附件，因此需要内胀工装的胀紧行程不得小于100mm。筒段为圆形焊接筒体，其圆度及直径误差都比较大，在焊缝对接时，焊接的错边对焊接质量有很大的影响。目前，筒段装夹多采用简单工装，靠人力调整胀紧，劳动强度大、效率低下、装夹困难且费时费力，焊缝的错边也无法完全消除。采用TIG焊带成型槽的焊接工艺，焊接热输入有限，再加上胀紧力小且不均匀，工件常因焊接应力出现错动和变形现象，焊接质量很难控制。悬空焊和TIG焊带成型槽的焊接工艺相比，有以下优点：①由于没有焊接垫板，焊接过程中气孔和夹渣易于溢出，从而能够减少焊缝夹渣、气孔等焊接缺陷；②悬空焊可提高焊接速度，焊接效率明显提高；③焊接线能量密度高，焊接熔深比较深，中厚板可以不开坡口一次焊接成型。但是悬空焊接工艺对焊缝的对接装配质量要求非常高，对焊缝的错边和焊缝的对接间隙都有严格的要求，而现有的工装无法很好的消除焊缝错边，悬空焊接的焊接工艺就无法实现。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本技术提供了一种贮箱筒段对接环缝悬空焊装置，可以实现大行程的伸缩，满足工装整体退出时不和贮箱筒段内部的格栅和筋板干涉的要求；同时还可以完全消除焊缝对接错边的问题，满足悬空焊焊接工艺的要求。本贮箱筒段对接环缝悬空焊装置还有观测焊缝背面成型状态的功能，操作者可以根据焊缝背面的成型状态实时调节焊接工艺参数，从而极大的提高了焊接质量、减少了废品率。为解决上述技术问题，本技术的目的是通过以下技术方案实现的：贮箱筒段对接环缝悬空焊装置，由摄像监视系统、外楔胀紧组件、内楔胀紧组件、中心支撑组件、显示屏和芯轴组成；所述外楔胀紧组件和内楔胀紧组件为一套连杆机构，所述连杆机构安装在中心支撑组件上，所述摄像监视系统和中心支撑组件安装在芯轴上，所述摄像监视系统的影像在显示屏上进行显示。所述摄像监视系统由双摄像头、摄像支撑柱、摄像监视系统抱紧环、摄像监视系统抱紧螺钉、重锤、挡圈、摄像监视系统滑动轴套和滚动轴承组成；所述摄像监视系统安装在芯轴上，所述双摄像头固定安装在摄像支撑柱的一端，所述摄像监视系统抱紧环安装在芯轴外圆面上，所述摄像监视系统抱紧螺钉设置在摄像监视系统抱紧环的中分面上，摄像监视系统抱紧螺钉将摄像监视系统抱紧环抱紧在芯轴上，所述摄像支撑柱的另一端设置有重锤，所述摄像监视系统滑动轴套与芯轴滑动接触，所述滚动轴承安装在摄像支撑柱和摄像监视系统滑动轴套之间，所述挡圈设置在摄像监视系统滑动轴套上。摄像支撑柱可以沿着芯轴转动，由于重锤的重力作用，使得摄像支撑柱的重锤端一直在底部，双摄像头一端一直在顶部。所述摄像监视系统安装到位后通过摄像监视系统抱紧环限制其轴向移动。调整双摄像头位置及角度，利用两个摄像头，通过胀瓦上的开孔，可以连续观测焊缝背面成型状态。焊接过程中，当芯轴、工装、焊缝背面观测系统及工件旋转时，两个摄像头在重锤作用下会保持其原有位置或者稍有摆动，实现实时观测焊缝背部熔透状态。摄像机可远距离机动调节摄像机的焦距和光圈。摄像机上配备有照明灯，因此即使在黑暗的空间也不影响其观测效果。所述外楔胀紧组件由外楔胀紧组件伸出调速阀、外楔胀紧组件气缸、外楔胀紧组件缩回调速阀、外楔胀紧组件直线第一导轨、外楔胀紧组件支撑座、外楔胀紧组件推杆、外楔胀紧组件直线第二导轨、外楔胀紧组件胀瓦和外楔胀紧组件衬板组成；所述外楔胀紧组件伸出调速阀和外楔胀紧组件缩回调速阀设置在外楔胀紧组件气缸上，所述外楔胀紧组件气缸固定安装在外楔胀紧组件支撑座上，所述外楔胀紧组件直线第一导轨和外楔胀紧组件直线第二导轨固定安装在外楔胀紧组件支撑座上，所述外楔胀紧组件气缸的活塞杆驱动垂直滑块沿着外楔胀紧组件直线第一导轨上下运动、驱动水平滑块沿着外楔胀紧组件直线第二导轨水平运动，垂直滑块和水平滑块通过外楔胀紧组件推杆连接，所述外楔胀紧组件胀瓦通过螺栓与水平滑块固定连接，所述外楔胀紧组件衬板通过螺栓固定安装于外楔胀紧组件胀瓦上。外楔胀紧组件伸出调速阀进气或者外楔胀紧组件缩回调速阀进气，会导致外楔胀紧组件气缸的活塞上下运动，驱动外楔胀紧组件胀瓦和外楔胀紧组件衬板水平向内或外运动。所述内楔胀紧组件由内楔胀紧组件伸出调速阀、内楔胀紧组件气缸、内楔胀紧组件缩回调速阀、内楔胀紧组件直线第一导轨、内楔胀紧组件支撑座、内楔胀紧组件推杆、内楔胀紧组件直线第二导轨、内楔胀紧组件胀瓦和内楔胀紧组件衬板组成；所述内楔胀紧组件伸出调速阀和内楔胀紧组件缩回调速阀设置在内楔胀紧组件气缸上，所述内楔胀紧组件气缸固定安装在内楔胀紧组件支撑座上，所述内楔胀紧组件直线第一导轨和内楔胀紧组件直线第二导轨固定安装在内楔胀紧组件支撑座上，所述内楔胀紧组件气缸的活塞杆驱动垂直滑块沿着内楔胀紧组件直线第一导轨上下运动、驱动水平滑块沿着内楔胀紧组件直线第二导轨水平运动，垂直滑块和水平滑块通过内楔胀紧组件推杆连接，所述内楔胀紧组件胀瓦通过螺栓与水平滑块固定连接，所述内楔胀紧组件衬板通过螺栓固定安装于内楔胀紧组件胀瓦上。内楔胀紧组件伸出调速阀进气或者内楔胀紧组件缩回调速阀进气，会导致内楔胀紧组件气缸的活塞上下运动，驱动内楔胀紧组件胀瓦和内楔胀紧组件衬板水平相内或外运动。所述中心支撑组件是内、外楔胀紧组件的安装基础，由滑动轴套、中心支撑组件抱紧环、调心滚子轴承、第一防翻隔套、第二防翻隔套、锁紧母、中心支撑组件抱紧螺钉、抱紧环固定螺钉和支撑主体组成；所述滑动轴套与芯轴滑动接触，所述中心支撑组件抱紧环安装在芯轴外圆面，所述中心支撑组件抱紧螺钉设置在中心支撑组件抱紧环的中分面上，所述调心滚子轴承安装在滑动轴套和支撑主体之间，所述第一防翻隔套和第二防翻隔套分别设置在调心滚子轴承的两端，所述中心支撑组件抱紧环和支撑主体通过抱紧环固定螺钉连接在一起。调心滚子轴承具有一定的调心功能，芯轴通过中心支撑组件抱紧环与支撑主体紧密固定连接。当内撑工装安装到被焊筒段时，调心滚子轴承可以自适应调节一定的角度，保证内撑工装外圆和筒段紧密贴合。所述外楔胀紧组件和内楔胀紧组件分别具有8组。内、外胀紧楔块是一套连杆机构，胀紧驱动力为气缸驱动，此种机构可以实现小的输入力放大为大的输出胀紧力，同时实现比较大的伸缩行程。本技术的有益效果在于：本技术所述的贮箱筒段对接环缝悬空焊装置采用胀紧结构，实现了消除焊缝对接错边的问题，弥补了对接筒段的周长误差。在中心支撑体上安装的调心滚子轴承能够减轻操作者在焊缝对接工作中的劳动强度。同时，在视频监视系统中的钟摆机构能够保证在旋转焊接过程中双摄像头观测效果稳定，不影响操作者对焊缝背面成型状态的观测。采用设置双摄像头的方案能够使操作者通过胀瓦上的开孔连续观测到焊缝背面的成型状态。附图说明图1为贮箱筒段对接环缝悬空焊装置系统示意图；图2为摄像监视系统的结构示意图；图3为摄像监视系统的A-A向结构示意图；图4为外楔胀紧组件的结构示意图；图5为内楔胀紧组件的结构示意图；图6为中心支撑组件的结构示意图；图7为中心本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.贮箱筒段对接环缝悬空焊装置，其特征在于：由摄像监视系统(1)、外楔胀紧组件(2)、内楔胀紧组件(3)、中心支撑组件(4)、显示屏(5)和芯轴(6)组成；所述外楔胀紧组件(2)和内楔胀紧组件(3)为一套连杆机构，所述连杆机构安装在中心支撑组件(4)上，所述摄像监视系统(1)和中心支撑组件(4)安装在芯轴(6)上，所述摄像监视系统(1)的影像在显示屏(5)上进行显示。

【技术特征摘要】
1.贮箱筒段对接环缝悬空焊装置，其特征在于：由摄像监视系统(1)、外楔胀紧组件(2)、内楔胀紧组件(3)、中心支撑组件(4)、显示屏(5)和芯轴(6)组成；所述外楔胀紧组件(2)和内楔胀紧组件(3)为一套连杆机构，所述连杆机构安装在中心支撑组件(4)上，所述摄像监视系统(1)和中心支撑组件(4)安装在芯轴(6)上，所述摄像监视系统(1)的影像在显示屏(5)上进行显示。2.根据权利要求1所述的贮箱筒段对接环缝悬空焊装置，其特征在于：所述摄像监视系统(1)由双摄像头(11)、摄像支撑柱(12)、摄像监视系统抱紧环(13)、摄像监视系统抱紧螺钉(14)、重锤(15)、挡圈(16)、摄像监视系统滑动轴套(17)和滚动轴承(18)组成；所述摄像监视系统(1)安装在芯轴(6)上，所述双摄像头(11)成角度的固定安装在摄像支撑柱(12)的一端，所述双摄像头(11)能够通过胀瓦上的开孔交错连续观测焊缝背面成型状态，所述摄像监视系统抱紧环(13)安装在芯轴(6)外圆面上，所述摄像监视系统抱紧螺钉(14)设置在摄像监视系统抱紧环(13)的中分面上，摄像监视系统抱紧螺钉(14)将摄像监视系统抱紧环(13)抱紧在芯轴(6)上，所述摄像支撑柱(12)的另一端设置有能够确保双摄像头(11)保持其原有位置的重锤(15)，所述摄像监视系统滑动轴套(17)与芯轴(6)滑动接触，所述滚动轴承(18)安装在摄像支撑柱(12)和摄像监视系统滑动轴套(17)之间，所述挡圈(16)设置在摄像监视系统滑动轴套(17)上。3.根据权利要求1所述的贮箱筒段对接环缝悬空焊装置，其特征在于：所述外楔胀紧组件(2)由外楔胀紧组件伸出调速阀(21)、外楔胀紧组件气缸(22)、外楔胀紧组件缩回调速阀(23)、外楔胀紧组件直线第一导轨(24)、外楔胀紧组件支撑座(25)、外楔胀紧组件推杆(26)、外楔胀紧组件直线第二导轨(27)、外楔胀紧组件胀瓦(28)和外楔胀紧组件衬板(29)组成；所述外楔胀紧组件伸出调速阀(21)和外楔胀紧组件缩回调速阀(23)设置在外楔胀紧组件气缸(22)上，所述外楔胀紧组件气缸(22)固定安装在外楔胀紧组件支撑座(25)上，所述外楔胀紧组件直线第一导轨(24)和外楔胀紧组件直线第二导轨(27)固定安装在外楔胀紧组件支撑座(25)上，所述外楔胀紧组件气缸(22)的活塞杆驱动垂直滑块沿着外楔胀紧组件直线第一导轨(24)上下运动、驱动水平滑块沿着外楔胀紧组件直线第二导轨(27)水平运动，垂直滑块和水平滑块通过外楔胀紧组件推杆(26)连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王桂超，王新，李永齐，
申请(专利权)人：艾美特焊接自动化技术北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11