专利名称：立式环缝焊机的利记博彩app
技术领域：
本发明属于焊接设备领域，涉及一种焊机，尤其涉及一种用于薄壁不锈钢三通承 口无氧化焊接的立式环缝焊机。
背景技术：
众所周知，受不锈钢材料延展性较差的特性限制，流体用的薄壁不锈钢三通生 产，不能直接用薄壁焊管拉伸成型，只能中间头拉伸一小段，割口后再焊接一截直管以保 证承口长度，目前用于不锈钢三通管件焊接的生产工艺，主要有两种，一种是手工氩弧焊， 特点是效率低，焊接不均勻，合格率低，通常用于样品制作或新产品小批量生产；另一种 方法是采用卧式环缝焊机焊接，优点是效率较高，焊接质量较好。如中国实用新型专利 ZL200920027186.4公开的一种可自动焊接环缝的设备，它包括工件固定装置和焊枪装置； 其中工件固定装置包括设备台架、调速电机、减速机、工件固定模具、横向气缸、横向气缸固 定板、纵向气缸连杆、导套、纵向气缸、纵向气缸固定板、导套固定杆，设备台架的一侧设有 纵向气缸固定板、导套固定杆，导套固定杆与导套固接，纵向气缸固定在纵向气缸固定板 上，纵向气缸连杆与纵向气缸固接，横向气缸固定板与纵向气缸连杆固接，横向气缸与横向 气缸固定板固接，减速机固定在设备台架上方并与调速电机连接；焊枪固定装置包括焊枪 架和焊枪。这类卧式焊机的缺点是设备主轴和尾座较正难度较高，且装夹及取出都不方便， 产品容易掉落，所配的氩弧焊机只能保护产品外侧表面，但产品内壁严重暴露在空气中，氧 化严重，导致产品强度下降，并需增加去除氧化皮的工序。
发明内容
本发明主要是针对现有技术存在的产品生产效率不高、焊接合格率低等技术问 题，提供一种用于焊接薄壁不锈钢三通承口的立式环缝焊机，利用本发明可简化产品的装 夹工序，提高焊接效率及焊接质量，达到焊接后管件内外无氧化的目的。本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的
一种立式环缝焊机，包括工作台、驱动装置和焊枪，该焊机还包括使待加工产品配合焊 枪旋转的旋转机构，所述的旋转机构包括主轴和驱动装置，工作台上设有主轴安装孔，主轴 与主轴安装孔相配合，主轴的下端与驱动装置相连，主轴的上端设有用于固定待加工产品 的固定轴，主轴内设有用于传输保护气的通孔，固定轴上开有气孔，气孔与主轴内的通孔相 连通，焊枪通过焊枪座固定在工作台上。由于本发明为立式环缝焊机，在装夹和取出产品时 非常方便，固定轴将产品固定牢靠，焊接时保护气(通常采用氩气)经主轴内的通孔从固定 轴上的气孔喷出，而产品待焊接的部位位于气孔的外部，槽中的空气被保护气排开，使焊接 面处于无氧环境，避免了高温下不锈钢焊口直接暴露在空气中，大大的减少了产品内表面 的氧化。作为优选，所述的驱动装置包括皮带轮、皮带、变速箱和电动机，皮带轮与主轴相 连，皮带轮通过皮带与变速箱连接，变速箱上装有电动机。
作为优选，该焊机还包括保护气传输机构，保护气传输机构由空心顶针、钢管和进 气座组成，空心顶针位于所述的皮带轮的正下方并与主轴的通孔相连通，空心顶针通过轴 承与钢管连接，钢管与进气座之间螺纹连接。空心顶针与主轴直接采用锥度接触，由于锥度 头中间装有轴承，可以随着主轴一起旋转，并保持保护气传输结构密闭不漏气。作为优选，该焊机还包括压紧机构，压紧机构由气缸、橡胶头和气缸座组成，气缸 座固定在工作台上，气缸位于主轴的上方，气缸与气缸座相连，气缸的活塞上装有可随待加 工产品转动的橡胶头。压紧结构用于避免产品在焊接时由于过热产生变形而导致上下部件 错位影响焊接效果。作为优选，所述的主轴与工作台之间通过嵌套固定，嵌套的上部和下部均设有轴 承。有利于主轴的稳定，旋转时不会摆动，保证焊接时焊枪与产品直接的距离始终保持一 致。作为优选，所述的固定轴下部为连接部、上部为产品座，连接部与产品座之间设有 台阶，连接部与主轴固定，产品座上设有环形的槽，槽内均勻分布6-15个气孔，产品座的外 径与待加工产品的内径相配合。生产时可根据产品不同规格，更换不同大小的产品座，产品 座保证产品焊接线稳定的沿着主轴轴心旋转，尺寸适当的产品座和压紧结构配合保证焊接 线与焊枪枪芯(钨极)保持适当的距离。作为优选，所述的焊枪座上固定一垂直的立柱，焊枪固定在枪夹内，枪夹与滑杆连 接，滑杆的另一端装在固定套中，固定套上设有用于调节滑杆伸出长度的固定螺丝，固定套 的另一端为夹持部，固定在立柱上，固定套下方装有定位套，固定套上设有固定螺丝，固定 螺丝可调节固定套与立柱之间的松紧度；固定套的上下位置则需要用定位套来调节。作为优选，所述的工作台上设有一个可水平调节位置的焊枪定位座，焊枪定位座 上端镶有用于固定滑杆的磁石，保证焊枪与焊接部位的距离。作为优选，所述的焊枪座上设有两条平行的滑道，四个定位螺丝通过滑道将焊枪 座固定在工作台上。在加工规格相差较大的产品时，如果调节滑杆伸出长度和枪的伸出长 度还不能保证有效距离，可通过调节焊枪座的位置来使焊枪对准产品的待焊接部位。因此，本发明主要用于薄壁不锈钢管件、尤其是薄壁不锈钢三通的承口无氧化焊 接，本发明可简化产品的装夹工序，提高焊接效率及焊接质量，达到焊接后管件内外无氧化 的目的。利用本发明焊机生产的产品焊缝外观质量好，大大降低了工人的劳动强度，缩短了 产品的焊接时间。
图1是本发明的一种主视结构示意图。图2是图1的右视图。图3是图1的俯视图。图4是本发明嵌套的一种剖视结构示意图。图5是本发明固定轴的一种结构示意图。图6是图5所示的固定轴的剖视示意图。标号说明嵌套1，工作台2，主轴3，固定轴4，直管部分5，气缸6，橡胶头7，三通 半成品8，气缸座9，焊枪座10，立柱11，焊枪12，枪夹13，滑杆14，固定套15，固定螺丝16，螺丝17，定位套18，固定螺丝19，焊枪定位座20，皮带轮21，皮带22，变速箱23，电动机24， 空心顶针25，钢管26，进气座27，槽28，气孔29，定位螺丝30，定位螺丝31，连接部41，产品 座42，台阶43。
具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。实施例
如图1、2、3所示的立式环缝焊机采用立式结构装夹待加工的产品(三通半成品8)，工 作台2上设有主轴安装孔，嵌套1垂直固定在工作台2的主轴安装孔内，嵌套1的上部和下 部均装有轴承(见图4)，嵌套1内部装有主轴3，主轴3可在嵌套1内旋转，主轴3的内部设 有用于传输保护气的通孔，该通孔用于传输保护气(保护气体可为二氧化碳或氩气)。如图 5和图6所示，固定轴4的下部为连接部41、上部为产品座42，连接部41与产品座42之间 设有台阶43，连接部与主轴3的上端螺纹连接，产品座42用于固定产品的直管部分5，产 品座42的外径略小于三通半成品8的内径，产品座42在三通半成品8的焊接位置处开有 一条宽度为2mm左右的环形的槽28，槽28内均勻分布8个气孔29，气孔29用于焊接时对 产品内壁焊接面提供保护气。槽28以上的部分用于焊接时固定三通半成品8，保证三通半 成品8上、下两部分水平方向不会错位。固定轴4的正上方有一个气缸6，气缸活塞前端通过轴承装有一个耐高温的橡胶 头7，橡胶头7用于焊接时压住三通半成品8，保证焊接时产品不会脱离固定轴，橡胶头可随 三通半成品8—起转动。气缸6固定在气缸座9上，气缸座9固定安装在工作台2上。主轴3的底部连接一皮带轮21，皮带轮21通过皮带22与变速箱23连接，变速箱 23上装有电动机24，电动机24为主轴3提供动力，变速箱及变频器用于调节主轴的旋转速 度。皮带轮21正下方为空心顶针25，空心顶针25通过轴承与钢管26连接，钢管与进气座 27之间通过螺纹连接，钢管的高度可上下调节，以保证空心顶针与主轴之间不漏气。进气座 27的侧面有一接头，用于连接保护气。焊枪座10上设有两条平行的滑道，四个定位螺丝31通过滑道将焊枪座10固定在 工作台上，因此焊枪座10可水平移动；焊枪座10上固定一垂直的立柱11，焊枪12固定在枪 夹13内，枪夹13上设有螺丝，通过调整螺丝的松紧来调节焊枪的伸出长度，枪夹13与滑杆 14连接，滑杆14的另一端装在固定套15中，固定套上设有用于调节滑杆伸出长度的固定螺 丝16，松开固定螺丝后可调节滑杆伸出长度，固定套15的另一端为钳型的夹持部，固定在 立柱11上，可通过松开螺丝17使焊枪以固定柱为中心旋转，固定套下方装有定位套18，固 定套上装有固定螺丝19，通过调整固定套的高低来调节焊枪高低。工作台上设有一个可水平调节位置的焊枪定位座20，焊枪定位座20的两侧开有 条形槽口，两个定位螺丝30通过条形槽口将焊枪定位座20固定在工作台上，焊枪定位座20 的上端镶有一个用于固定滑杆14的磁石，以保证焊枪在焊接时不会移动。应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。例如，产品座上 的槽内可根据生产要求均勻分布6-15个气孔，均可实现本发明目的。此外应理解，在阅读 了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形 式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明操作实例以生产DN50薄壁不锈钢三通接头为例。先调机，在主轴上连接 适合DN50产品的固定轴，调节焊枪伸出长度、焊枪高度、滑杆伸出长度，使焊枪钨极与焊接 线保持适当的距离。当滑杆紧贴磁铁时，焊枪前端钨针针尖离焊接线0.8-2mm最为适当，将 主轴转速调到每分钟2转，将氩弧焊机电流调到35-40A，将氩弧焊机连接的氩气瓶打开，并 将压力调到0. 15MPa左右，设定焊接370°、起弧5°、收弧5°。生产时的操作步骤具体如 下
A)如图1所示，将准备好的直通管放置于固定轴上，再将三通半成品置于直管上面。B)将焊枪以立柱为中心顺时针转动，并利用磁铁对滑杆的吸力将焊枪固定。C)启动气缸6，使橡胶头7垂直压住产品，防止焊接时产品上下部分脱离，同时启 动保护气，让保护气通过主轴、固定轴上的气孔进入产品内部保护焊接部位，使焊接部位避 免在高温时与空气中的氧气发生氧化反应。D)启动焊机，主轴带动产品开始旋转时，焊枪开始引弧，旋转至365°时焊枪开始 收弧；产品停止旋转时，焊枪收弧完毕，将焊枪扳离焊枪定位座，气缸退回原位，取下产品， 进入下一个产品生产周期。以上C、D步骤均可通过PLC系统实现自动，焊接用的直管及三通半成品必须保证 尺寸一致，否则由于焊接线高度变动，使内壁气保护效果降低。本发明的立式环缝焊机还可用于不锈钢螺纹管件焊接，例如螺纹弯头，只需将固 定轴换成带螺纹的，将产品两个部分手工轻轻点三个焊点，再将螺纹头旋在固定轴上，就可 以实现环缝焊，生产弯头时，不需要使用气缸压住产品。申请人:从2010年4月份开始使用此方法进行不锈钢管件焊接，以薄壁不锈钢DN50 三通接头为例，用卧式环焊机调机需耗费约1小时，而且很难保证两个部件完全同心，因为 卧式环焊机需要主轴和尾座同时固定产品，一旦中心有所错位，产品在焊接过程中也难免 错位，最终导致产品表面不平，合格率一般在90%左右。卧式环焊机装夹时必须用手握住产 品，直到尾座顶芯将产品固定，存在一定的危险，装夹时间大概需要20秒，取出产品时也须 用手托住产品再退芯，焊接初期产品温度较高，容易烫伤手，若戴手套小心翼翼从卧式环缝 焊机上取出产品的时间大概需要8秒，加上焊接时间32秒，不计调机时间每台机每八小时 能生产480件左右，并且由于产品内壁未受到保护，需要增加去除氧化皮的工序，此工序后 产品焊接部分明显减薄，管件抗压强度有所下降。而使用本发明生产同一款产品，调机可在10分钟内完成，产品直接放在固定套 上，再放上三通半成品，另一只手启动气缸，装夹时间只需5秒。气缸退出后直接从固定轴 上取出产品的时间只需2秒。焊接时间一样，需要32秒。每台机每八小时能生产730件左 右。由于产品旋转时焊接距离不变，焊接效果非常均勻，合格率通常在98%以上，同时由于 产品内壁得到二氧化碳气体的保护，基本没有氧化层，使产品抗压强度得到保持，无需后续 的去除氧化皮处理，产品外观更加美观。
权利要求
一种立式环缝焊机，包括工作台(2)、驱动装置和焊枪(12)，其特征在于该焊机还包括使待加工产品配合焊枪旋转的旋转机构，所述的旋转机构包括主轴(3)和驱动装置，工作台上设有主轴安装孔，主轴(3)与主轴安装孔相配合，主轴(3)的下端与驱动装置相连，主轴(3)的上端设有用于固定待加工产品的固定轴(4)，主轴(3)内设有用于传输保护气的通孔，固定轴(4) 上开有的气孔(29)，气孔(29)与主轴(3)内的通孔相连通，焊枪(12)通过焊枪座(10)固定在工作台(2)上。
2.根据权利要求1所述的立式环缝焊机，其特征在于所述的驱动装置包括皮带轮 (21)、皮带(22)、变速箱(23)和电动机(24)，皮带轮(21)与主轴相连，皮带轮通过皮带(22) 与变速箱(23 )连接，变速箱上装有电动机。
3.根据权利要求2所述的立式环缝焊机，其特征在于该焊机还包括保护气传输机构， 保护气传输机构由空心顶针(25)、钢管(26)和进气座(27)组成，空心顶针位于所述的皮带 轮的正下方并与主轴的通孔相连通，空心顶针通过轴承与钢管连接，钢管与进气座之间螺 纹连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的立式环缝焊机，其特征在于该焊机还包括压紧机 构，压紧机构由气缸(6)、橡胶头(7)和气缸座(9)组成，气缸座(9)固定在工作台(2)上，气 缸(6)位于主轴(3)的上方，气缸(6)与气缸座(9)相连，气缸(6)的活塞上装有可随待加 工产品转动的橡胶头(7)。
5.根据权利要求1或2或3所述的立式环缝焊机，其特征在于所述的主轴(3)与工作 台(2)之间通过嵌套(1)固定，嵌套的上部和下部均设有轴承。
6.根据权利要求4所述的立式环缝焊机，其特征在于所述的主轴(3)与工作台(2)之 间通过嵌套(1)固定，嵌套的上部和下部均设有轴承。
7.根据权利要求1或2或3所述的立式环缝焊机，其特征在于所述的固定轴(4)下 部为连接部(41)、上部为产品座(42)，连接部(41)与产品座(42)之间设有台阶(43)，连接 部与主轴固定，产品座(42)上设有环形的槽(28)，槽内均勻分布6-15个气孔(29)，产品座 (42)的外径与待加工产品的内径相配合。
8.根据权利要求1或2或3所述的立式环缝焊机，其特征在于所述的焊枪座(10)上 固定一垂直的立柱(11)，焊枪(12)固定在枪夹(13)内，枪夹与滑杆(14)连接，滑杆的另一 端装在固定套(15)中，固定套上设有用于调节滑杆伸出长度的固定螺丝(16)，固定套(15) 的另一端为夹持部，固定在立柱(11)上，固定套下方装有定位套(18)，固定套上设有固定 螺丝(19)。
9.根据权利要求8所述的立式环缝焊机，其特征在于所述的工作台上设有一个可水 平调节位置的焊枪定位座(20 )，焊枪定位座(20 )上端镶有用于固定滑杆的磁石。
10.根据权利要求9所述的立式环缝焊机，其特征在于所述的焊枪座(10)上设有两条 平行的滑道，四个定位螺丝(31)通过滑道将焊枪座(10)固定在工作台上。
全文摘要
本发明属于焊接设备领域，涉及一种用于薄壁不锈钢三通承口无氧化焊接的立式环缝焊机，该焊机包括工作台、驱动装置和焊枪，该焊机还包括使待加工产品配合焊枪旋转的旋转机构，所述的旋转机构包括主轴和驱动装置，工作台上设有主轴安装孔，主轴与主轴安装孔相配合，主轴的下端与驱动装置相连，主轴的上端设有用于固定待加工产品的固定轴，主轴内设有用于传输保护气的通孔，固定轴上开有气孔，气孔与主轴内的通孔相连通，焊枪通过焊枪座固定在工作台上。本发明可简化产品的装夹工序，提高焊接效率及焊接质量，达到焊接后管件内外无氧化的目的，同时大大降低了工人的劳动强度，缩短了产品的焊接时间。
文档编号B23K9/12GK101961812SQ201010283660
公开日2011年2月2日 申请日期2010年9月17日 优先权日2010年9月17日
发明者孙杰, 胡萍辉, 郑温宇, 阮成福, 黄明辉 申请人:浙江天兴管业有限公司