一种具有焊缝检测功能的伸缩式锥形封头焊接装置及其方法与流程

专利2025-04-01  25


本发明涉及封头加工领域,具体为一种具有焊缝检测功能的伸缩式锥形封头焊接装置及其方法。


背景技术:

1、锥形封头是壳体表面为锥面的封头,是压力容器的主要压力部件之一,一般采用不锈钢、碳钢、铝合金等材料制作。

2、现有技术中,公开号为cn215880553u的专利中公开了一种锥形封头焊接装置,包括封头池和焊接平台,所述封头池底部设置有底托,所述封头池前边沿作为靠压边沿,所述底托和所述靠压边沿组成锥形封头侧放机构,所述锥形封头侧放机构可使锥形封头侧放状态下的顶端面处于水平位置;所述焊接平台铰接安装在所述靠压边沿附近,所述焊接平台中部对应侧放的锥形封头顶端面开设有矩形焊接口,所述矩形焊接口上表面设置有沿前后方向延伸的焊机导轨。该锥形封头焊接装置具有设计科学、操作简单、焊接效率高、成型质量好的优点。

3、但是上述专利中的焊接装置功能较为单一,在对锥形封头进行焊接的过程中,一般使用的焊条或焊丝中含有一定量焊剂,在焊接过程中容易产生焊渣,上述专利中并不具备清理焊渣的功能,如果不及时清理,可能会降低焊缝的强度和密封性,进而影响焊接强度,因此需要一种具有焊缝检测功能的伸缩式锥形封头焊接装置及其方法来满足人们的需求。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具有焊缝检测功能的伸缩式锥形封头焊接装置及其方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种具有焊缝检测功能的伸缩式锥形封头焊接装置,包括底座、焊枪与焊接检测相机,焊接检测相机布置在焊枪的一侧,焊枪上设有焊接头;所述底座的顶侧安装有支撑架,支撑架上安装有夹持结构,夹持结构上活动安装有锥形封头,焊接检测相机与焊接头均位于锥形封头的焊缝上方,支撑架上安装有调节结构与驱动结构,调节结构连接在焊枪上,底座上安装有转动结构,转动结构上活动安装有焊接罐体,焊接罐体与锥形封头的一侧相接触,夹持结构上安装有定位结构,驱动结构上连接有除渣结构。

3、优选的,所述夹持结构包括转动轴,转动轴转动安装在支撑架的内壁上,转动轴上安装有若干个弧形夹板,转动轴上转动安装有若干个活动弧形夹,活动弧形夹与弧形夹板相对应,活动弧形夹与锥形封头的内壁相接触,弧形夹板与锥形封头的外表面相接触,活动弧形夹与弧形夹板上均设有橡胶垫,活动弧形夹上转动安装有连杆的一端,连杆的另外一端转动安装有连接盘,连接盘的一侧安装有联动杆,联动杆的一端贯穿转动轴并转动安装有推板,联动杆滑动安装在转动轴的内壁上,推板上安装有t型滑杆,t型滑杆滑动安装在底座内,底座的两侧均安装有电动推杆,两个电动推杆的输出端均安装在t型滑杆的一侧。

4、优选的,所述推板的内壁转动安装有限制转块,限制转块安装在联动杆的一端。

5、优选的,所述调节结构包括多级电动推杆,多级电动推杆安装在支撑架的顶侧,多级电动推杆的输出端安装有活动框架,活动框架滑动安装在支撑架的内壁上,焊枪滑动安装在活动框架的内壁上支撑架上安装有斜板,斜板上开设有斜槽,斜槽内滑动安装有导向斜块,导向斜块安装在焊枪的一侧。

6、优选的,所述支撑架的两侧内壁均开设有水平滑槽,两个水平滑槽内均滑动安装有水平滑块,两个水平滑块分别安装在活动框架的两侧。

7、优选的,所述驱动结构包括电机,电机安装在支撑架上,电机的输出端安装有往复丝杆的一端,往复丝杆的另外一端贯穿支撑架并安装有齿轮一,转动轴与联动杆上安装有同一个齿轮二,齿轮二与齿轮一相啮合。

8、优选的,所述转动结构包括两个支撑座,两个支撑座均安装在底座的顶侧,两个支撑座上均转动安装有连接轴,两个连接轴上均套接有传动支撑辊,焊接罐体与两个传动支撑辊相接触,两个连接轴的一端均安装有传动轮一,两个传动轮一上传动安装有同一个传动带,传动带上传动安装有传动轮二,传动轮二套接在往复丝杆上。

9、优选的,所述定位结构包括l型挤压板,l型挤压板的一端设有斜面,l型挤压板安装在t型滑杆上,l型挤压板上滑动安装有若干个活动杆一,活动杆一的两端分别安装有挡板一与滚轮架一,滚轮架一上转动安装有定位轮一,定位轮一与焊接罐体相接触,活动杆一上活动套接有辅助弹簧,辅助弹簧的两端分别安装在l型挤压板与滚轮架一上,l型挤压板上滑动安装有活动杆二,活动杆二的两端分别安装有挡板二与斜面抵块,斜面抵块与l型挤压板的斜面相接触,斜面抵块的底侧安装有滚轮架二,滚轮架二上转动安装有定位轮二,定位轮二与焊接罐体相接触,活动杆二上滑动套接有拉伸弹簧,拉伸弹簧的两端分别安装在支撑架与斜面抵块上。

10、优选的,所述除渣结构包括l型螺纹板,l型螺纹板螺纹安装在往复丝杆上,l型螺纹板上安装有除渣钢刷一,除渣钢刷一与锥形封头、焊接罐体的连接处相对应,焊枪的一侧安装有除渣钢刷二,除渣钢刷二位于锥形封头的焊缝上方,支撑架的内壁开设有限制滑槽,l型螺纹板滑动安装在限制滑槽内。

11、一种具有焊缝检测功能的伸缩式锥形封头焊接装置的焊接方法,具体为:

12、s1、控制电动推杆的输出端伸出,带动多个活动弧形夹处于水平状态,在将锥形封头套接在活动弧形夹上,使锥形封头的外表面与弧形夹板贴合,在控制电动推杆输出端复位,使活动弧形夹复位并抵在锥形封头的内壁,即可利用弧形夹板与活动弧形夹将锥形封头夹住。

13、s2、开启电机带动弧形夹板与活动弧形夹转动,即可调节锥形封头的焊缝位置,使焊缝位于焊接检测相机与焊接头的下方。

14、s3、开启焊枪来使焊接头对锥形封头的焊缝进行焊接,同时开启多级电动推杆带动焊接头沿着锥形封头的斜面及焊缝移动,通过设置焊接检测相机用于观察焊缝的焊接情况,若产生焊接缺陷可利用多级电动推杆控制焊接头移动到缺陷位置进行补焊。

15、s4、对锥形封头与焊接罐体进行焊接时,将锥形封头套接在活动弧形夹上并将焊接罐体置于传动支撑辊上,开启电动推杆的同时可使活动弧形夹夹住锥形封头,同时能带动定位轮一与定位轮二压在焊接罐体上,对焊接罐体进行定位,同时开启多级电动推杆移动焊接头的位置,使焊接头位于锥形封头与焊接罐体的连接处上方。

16、s5、开启焊枪使焊接头对锥形封头与焊接罐体的连接处进行焊接,焊接的同时开启电机可使锥形封头与焊接罐体同步转动,改变焊接位置,同时焊接检测相机可用于观察锥形封头与焊接罐体连接处的焊接情况。

17、s6、焊接过程中通过控制多级电动推杆的输出端往复移动,能够带动除渣钢刷二在锥形封头的焊缝处刷动,刷掉焊缝处的焊渣,并且在开启电机时能够使l型螺纹板带动除渣钢刷一往复刷动锥形封头与焊接罐体的焊接,将锥形封头与焊接罐体焊接处的焊渣刷去,提升焊接质量。

18、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

19、(1)本发明,使用时可通过电动推杆控制活动弧形夹翻转,将活动弧形夹翻转调节到水平位置,在将锥形封头套接在活动弧形夹上,此时控制活动弧形夹翻转复位,即可在活动弧形夹与弧形夹板的配合下将锥形封头夹住,避免锥形封头在焊接过程中偏移,此时可以开启焊枪来利用焊接头对锥形封头的焊缝处进行焊接,同时开启多级电动推杆来控制焊接头沿着锥形封头的焊缝进行移动伸缩,即可实现对锥形封头的焊接操作,焊接的同时可利用焊接检测相机来观察焊缝的焊接情况,若出现焊接缺陷可调节焊接头到缺陷处进行补焊,并且焊接后可利用除渣钢刷二来清除锥形封头焊缝处的焊渣,提升其焊接质量。

20、(2)本发明,在将锥形封头利用活动弧形夹与弧形夹板固定完成之后,可通过开启电机来带动活动弧形夹与弧形夹板进行转动,同时会带动锥形封头转动,以便微调锥形封头上焊缝的位置,使其焊缝能够准确的对准焊接头。

21、(3)本发明,需要对锥形封头与焊接罐体之间进行焊接时,可将其置于传动支撑辊上并与锥形封头相接触,此时可控制多级电动推杆将焊接头调整到锥形封头与焊接罐体的连接处,即可对其连接处进行焊接操作,过程中可开启电机来使得传动支撑辊带动焊接罐体转动,使焊接罐体能与锥形封头同步转动,以便调节焊接位置,同时焊接检测相机可用于观察锥形封头与焊接罐体连接处的焊接情况,当出现缺陷时,也可通过控制电机输出端的转向来将缺陷处与焊接头对准,进行补焊操作。

22、(4)本发明,将锥形封头套接在活动弧形夹上以及将焊接罐体置于传动支撑辊上之后,可控制电动推杆使其输出端回缩,能够使活动弧形夹将锥形封头夹住,同时能够带动定位轮一与定位轮二压在焊接罐体上,对焊接罐体进行定位,防止焊接罐体在焊接过程中产生偏移。

23、(5)本发明,在对锥形封头与焊接罐体焊接的过程中需要开启电机,在电机的作用下能够使l型螺纹板带动除渣钢刷一在锥形封头与焊接罐体的焊接处往复刷动,将其焊接处的焊渣刷掉,以便焊接检测相机进一步观察焊接处的焊接情况,进而提升锥形封头与焊接罐体的焊接质量与稳定性。


技术特征:

1.一种具有焊缝检测功能的伸缩式锥形封头焊接装置,包括底座(1)、焊枪(2)与焊接检测相机(3),焊接检测相机(3)布置在焊枪(2)的一侧,焊枪(2)上设有焊接头(4);其特征在于:所述底座(1)的顶侧安装有支撑架(5),支撑架(5)上安装有夹持结构(6),夹持结构(6)上活动安装有锥形封头(7),焊接检测相机(3)与焊接头(4)均位于锥形封头(7)的焊缝上方,支撑架(5)上安装有调节结构(8)与驱动结构(9),调节结构(8)连接在焊枪(2)上,底座(1)上安装有转动结构(10),转动结构(10)上活动安装有焊接罐体(11),焊接罐体(11)与锥形封头(7)的一侧相接触,夹持结构(6)上安装有定位结构(12),驱动结构(9)上连接有除渣结构(13)。

2.根据权利要求1所述的一种具有焊缝检测功能的伸缩式锥形封头焊接装置,其特征在于:所述夹持结构(6)包括转动轴(601),转动轴(601)转动安装在支撑架(5)的内壁上,转动轴(601)上安装有若干个弧形夹板(602),转动轴(601)上转动安装有若干个活动弧形夹(603),活动弧形夹(603)与弧形夹板(602)相对应,活动弧形夹(603)与锥形封头(7)的内壁相接触,弧形夹板(602)与锥形封头(7)的外表面相接触,活动弧形夹(603)与弧形夹板(602)上均设有橡胶垫,活动弧形夹(603)上转动安装有连杆(604)的一端,连杆(604)的另外一端转动安装有连接盘(605),连接盘(605)的一侧安装有联动杆(606),联动杆(606)的一端贯穿转动轴(601)并转动安装有推板(607),联动杆(606)滑动安装在转动轴(601)的内壁上,推板(607)上安装有t型滑杆(608),t型滑杆(608)滑动安装在底座(1)内,底座(1)的两侧均安装有电动推杆(609),两个电动推杆(609)的输出端均安装在t型滑杆(608)的一侧。

3.根据权利要求2所述的一种具有焊缝检测功能的伸缩式锥形封头焊接装置,其特征在于:所述推板(607)的内壁转动安装有限制转块(610),限制转块(610)安装在联动杆(606)的一端。

4.根据权利要求1所述的一种具有焊缝检测功能的伸缩式锥形封头焊接装置,其特征在于:所述调节结构(8)包括多级电动推杆(801),多级电动推杆(801)安装在支撑架(5)的顶侧,多级电动推杆(801)的输出端安装有活动框架(802),活动框架(802)滑动安装在支撑架(5)的内壁上,焊枪(2)滑动安装在活动框架(802)的内壁上支撑架(5)上安装有斜板(803),斜板(803)上开设有斜槽(804),斜槽(804)内滑动安装有导向斜块(805),导向斜块(805)安装在焊枪(2)的一侧。

5.根据权利要求1所述的一种具有焊缝检测功能的伸缩式锥形封头焊接装置,其特征在于:所述支撑架(5)的两侧内壁均开设有水平滑槽(806),两个水平滑槽(806)内均滑动安装有水平滑块(807),两个水平滑块(807)分别安装在活动框架(802)的两侧。

6.根据权利要求1所述的一种具有焊缝检测功能的伸缩式锥形封头焊接装置,其特征在于:所述驱动结构(9)包括电机(901),电机(901)安装在支撑架(5)上,电机(901)的输出端安装有往复丝杆(902)的一端,往复丝杆(902)的另外一端贯穿支撑架(5)并安装有齿轮一(903),转动轴(601)与联动杆(606)上安装有同一个齿轮二(904),齿轮二(904)与齿轮一(903)相啮合。

7.根据权利要求1所述的一种具有焊缝检测功能的伸缩式锥形封头焊接装置,其特征在于:所述转动结构(10)包括两个支撑座(1001),两个支撑座(1001)均安装在底座(1)的顶侧,两个支撑座(1001)上均转动安装有连接轴(1002),两个连接轴(1002)上均套接有传动支撑辊(1003),焊接罐体(11)与两个传动支撑辊(1003)相接触,两个连接轴(1002)的一端均安装有传动轮一(1004),两个传动轮一(1004)上传动安装有同一个传动带(1005),传动带(1005)上传动安装有传动轮二(1006),传动轮二(1006)套接在往复丝杆(902)上。

8.根据权利要求1所述的一种具有焊缝检测功能的伸缩式锥形封头焊接装置,其特征在于:所述定位结构(12)包括l型挤压板(1201),l型挤压板(1201)的一端设有斜面,l型挤压板(1201)安装在t型滑杆(608)上,l型挤压板(1201)上滑动安装有若干个活动杆一(1202),活动杆一(1202)的两端分别安装有挡板一(1203)与滚轮架一(1204),滚轮架一(1204)上转动安装有定位轮一(1205),定位轮一(1205)与焊接罐体(11)相接触,活动杆一(1202)上活动套接有辅助弹簧(1206),辅助弹簧(1206)的两端分别安装在l型挤压板(1201)与滚轮架一(1204)上,l型挤压板(1201)上滑动安装有活动杆二(1207),活动杆二(1207)的两端分别安装有挡板二(1208)与斜面抵块(1209),斜面抵块(1209)与l型挤压板(1201)的斜面相接触,斜面抵块(1209)的底侧安装有滚轮架二(1210),滚轮架二(1210)上转动安装有定位轮二(1211),定位轮二(1211)与焊接罐体(11)相接触,活动杆二(1207)上滑动套接有拉伸弹簧(1212),拉伸弹簧(1212)的两端分别安装在支撑架(5)与斜面抵块(1209)上。

9.根据权利要求1所述的一种具有焊缝检测功能的伸缩式锥形封头焊接装置,其特征在于:所述除渣结构(13)包括l型螺纹板(1301),l型螺纹板(1301)螺纹安装在往复丝杆(902)上,l型螺纹板(1301)上安装有除渣钢刷一(1302),除渣钢刷一(1302)与锥形封头(7)、焊接罐体(11)的连接处相对应,焊枪(2)的一侧安装有除渣钢刷二(1303),除渣钢刷二(1303)位于锥形封头(7)的焊缝上方,支撑架(5)的内壁开设有限制滑槽(1304),l型螺纹板(1301)滑动安装在限制滑槽(1304)内。

10.一种具有焊缝检测功能的伸缩式锥形封头焊接装置的焊接方法,具体为:


技术总结
本发明公开了一种具有焊缝检测功能的伸缩式锥形封头焊接装置及其方法,包括底座、焊枪与焊接检测相机,焊接检测相机布置在焊枪的一侧,焊枪上设有焊接头;所述底座的顶侧安装有支撑架;本发明,在活动弧形夹与弧形夹板的配合下能够将锥形封头夹住,避免锥形封头在焊接过程中偏移,此时可以开启焊枪来利用焊接头对锥形封头的焊缝处进行焊接,同时开启多级电动推杆来控制焊接头沿着锥形封头的焊缝进行移动伸缩,即可实现对锥形封头的焊接操作,焊接的同时可利用焊接检测相机来观察焊缝的焊接情况,若出现焊接缺陷可调节焊接头到缺陷处进行补焊,并且焊接后可利用除渣钢刷二来清除锥形封头焊缝处的焊渣,提升其焊接质量。

技术研发人员:朱振民,朱振华,王冰,江晓斌,李婷婷
受保护的技术使用者:南通鑫拓封头制造有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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