[发明专利]一种圆筒纵缝焊接装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种筒体纵缝焊接装置，具体涉及一种载重汽车贮气筒纵缝的自动焊接装置。

技术背景

目前，筒体纵缝的焊接生产一般采用悬臂式结构焊机进行。这种焊机主要由机座、悬臂梁、支撑轴、琴键板、对中机构、挂锁、焊枪行走机构、焊枪夹持及焊枪调节机构、电气控制部分组成。其工作过程主要分为四个步骤：首先是对筒体进行点定焊接，将卷圆后的筒体在定位夹具上初步焊接点定；二是上料，将点定后的筒体置于焊机的悬臂梁上，并用琴键板将筒体夹紧，为保证纵焊缝与焊枪行走机构平行，并使焊枪对准焊缝，筒体上料安装时使用对中机构定位纵缝位置，最后用挂锁机构锁紧悬臂梁，提高焊机刚度；三是焊接，焊枪起弧并在行走机构的拖动下按一定的速度行进完成焊接；最后是下料，焊接完毕后，打开悬臂梁挂锁机构，把筒体从悬臂梁上卸下，完成筒体纵缝焊接。

这种悬臂结构焊机存在以下三个方面的问题：

首先，焊缝易发生焊接缺陷。一方面，筒体安装时虽然采用对中机构限定了焊缝位置，但由于对中机构、焊枪行走机构都存在一定间隙，很难保证焊枪一直处于焊缝中心，致使焊道偏离，产生焊接缺陷，当采用等离子或激光TAG焊接时表现尤为明显；另一方面，对接的焊缝两侧焊接热量不可能完全一致，变形也不可能相同，同时由于琴键式夹紧机构夹紧力有限，夹紧力不足以克服由于焊接热产生的工件变形，使对接焊缝两侧产生高度上偏差，而这极易引发焊接缺陷，尤其是当筒体采用不锈钢这类线膨胀系数较大材料时，焊接缺陷时有产生。

二是焊后筒体变形大，焊机没有校正由于焊接热量引发焊接变形的机构，焊后筒体截面变形较大，影响后续的端盖组对装配及焊接作业，同时产品外观质量不高。

三是生产效率较低，筒体焊接前需在定位夹具上进行点定焊接，焊接前筒体装配及焊后筒体从悬臂梁下卸下，都需耗费时间，以及物料搬运，费时费力。

中国发明专利申请（申请号为：201210322324.8，公布日为：2014年03月26日，名称为：隧道式圆筒体纵缝焊接机）公开了一种集进料、对中、焊接、出料于一体的筒体纵缝自动焊接装置。该装置的进料机构由上下对称分布的若干组主动旋转的滚轮组成，依靠筒体与进料滚轮之间的摩擦力驱动筒体前移，依次通过进料机构、焊接机构及出料机构。该焊接装置虽然解决了上述悬臂式焊接机生产效率低的问题，但该焊接装置的进料方式在实际使用过程中却易出现进料不畅、进料速度不均匀或待焊焊缝较大的问题，该装置所焊接的筒体纵缝存在焊缝质量不稳定、合格率低的问题（主要原因在以下两个方面：一、卷成筒体的板料长度实际上是不可能完全一致的，必然会存在误差，亦即被焊筒体的直径存在误差，当直径较大时，筒体通过焊接机构时的阻力会很大，易出现进料不畅，但当直径较小时，易出现待焊焊缝间隙大的问题，使焊接质量难以保证；二、焊接过程对工件加热不均匀，必然会产生焊接变形，尤其是焊接不锈钢这类线膨胀系数较大的材料时，焊接变形更为明显，此时筒体在焊接机构中通过的阻力会不可预测地变化，从而也会诱发进料不畅）。该结构的焊接装置对筒体板料长度容错能力较差、对焊接变形产生的进料阻力变化适应性不强、还是较易产生焊接缺陷，同时，该装置的结构也较为复杂、制造维护成本较高。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有筒体焊接装置的缺陷和不足，提供了一种结构简单、制造维护成本低，对筒体板料长度容错能力好、适应性强，焊接质量稳定、合格率高的圆筒纵缝焊接装置。

    为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种圆筒纵缝焊接装置，包括支架以及安置于所述支架上的筒体推进机构、焊缝定位机构和焊接机构，所述支架由固定于地板上的前支架和后支架组成，所述后支架上从上至下顺次安置着焊缝定位机构和筒体推进机构，所述的焊缝定位机构和筒体推进机构位于所述后支架上靠近所述前支架的一侧，所述焊接机构对应着筒体推进机构安置于前支架上；

所述的筒体推进机构由伺服电机、支撑臂、导杆、丝杆、推进滑块和导杆支板组成，所述筒体推进机构通过支撑臂固定安置在于支架上；所述的丝杆和导杆并列安置在支撑臂和导杆支板上，所述丝杆通过滑动轴承安置于支撑臂和导杆支板上，所述丝杆的后端部通过一联轴器与所述伺服电机的输出轴相连接；所述推进滑块上设有分别与丝杆和导杆相对应的通孔，所述推进滑块滑动套装在丝杆和导杆上，所述推进滑块可随着丝杆的轴向转动而发生轴向移动；所述支撑臂上设有便于待焊筒体经过的支撑臂颈部；所述导杆支板的长度小于或等于待焊筒体的内径；所述筒体推进机构正下方的地板上设置有进料托架。