一种用于筒形产品环缝焊接和机加工的半自动化工装.pdf

本发明涉及一种用于筒形产品环缝焊接和机加工的半自动化工装，包括工件旋转驱动装置、切削机构、焊机、后部卡具、尾座、前部卡具、焊接支架、变速机构，工件旋转驱动装置与前部卡具连接，工件旋转驱动装置通过变速机构与焊机连接，工件旋转驱动装置与切削机构连接，尾座与后部卡具连接，所述焊机设置在焊接支架上。优点是：可使手工操作变为机械操作，人处于控制机械的地位，减少人为因素对焊接质量的影响，提高了外环缝焊接质量；在同一工装上，通过工件旋转驱动装置带动切削机构，实现切削机构的移动，而且无需二次装卡，可直接进行焊接，减少了工序的数量、装卡及运输等辅助工时。

1.  一种用于筒形产品环缝焊接和机加工的半自动化工装，其特征在于，包括旋转驱动机构、切削机构、焊接设备、后部卡具、尾座、前部卡具、焊接设备支架、焊接变速机构、大齿轮一，旋转驱动机构与前部卡具连接，旋转驱动机构与切削机构连接，尾座与后部卡具连接，所述焊接设备设置在焊接设备支架上，大齿轮一一侧与前部卡具固定连接，车加工时，旋转机构带动大齿轮一实现工件旋转；焊接时，焊接变速机构带动大齿轮一实现工件旋转。

2.  根据权利要求1所述的一种用于筒形产品环缝焊接和机加工的半自动化工装，其特征在于，所述的旋转驱动机构包括动力机构一、小链轮、主轴，动力机构一与大齿轮一啮合，大齿轮一另一侧与主轴固定连接，主轴端部设有小链轮，小链轮与切削机构连接。

3.  根据权利要求1所述的一种用于筒形产品环缝焊接和机加工的半自动化工装，其特征在于，所述的焊接变速机构包括动力机构二、大齿轮二、减速机、小齿轮二，小齿轮一与大齿轮二啮合，减速机输出端通过输出轴与小齿轮二连接，小齿轮二与大齿轮一啮合。

4.  根据权利要求2或3所述的一种用于筒形产品环缝焊接和机加工的半自动化工装，其特征在于，所述的动力机构一、动力机构二均包括电磁调速电机、摆线减速机、连接轴、小齿轮一，电磁调速电机输出端通过皮带及皮带轮与摆线减速机连接，摆线减速机输出端通过连接轴与小齿轮一连接，小齿轮一与大齿轮一啮合。

5.  根据权利要求1或2所述的一种用于筒形产品环缝焊接和机加工的半自动化工装，其特征在于，所述的切削机构包括链轮、传动轴、走刀箱、拖板箱、刀架、丝杠，链轮与小链轮连接，传动轴一端与链轮连接，另一端连接有走刀箱，走刀箱输出端与丝杠连接，丝杠上设置拖板箱，拖板箱上设有刀架。

6.  根据权利要求1所述的一种用于筒形产品环缝焊接和机加工的半自动化工装的使用方法，其特征在于，焊接时，将圆筒形工件整体吊起置于该工装上，工件前面与前部卡具连接夹紧，工件后面与后部卡具夹紧，同时顶进尾座顶尖至与圆筒形工件中心孔配合，调试找正后，夹紧；把焊接设备放置在焊接设备支架上，调整固定焊接设备，使其能够在焊接设备支架上移动及定位，开启焊接变速机构，动力机构二的小齿轮一与大齿轮二啮合，经减速机输出，小齿轮二与大齿轮一啮合，达到规定焊接速度，进行焊接；
焊接后进行失效处理再进行机加工，重新复检并找正，开启旋转驱动机构，卸下小齿 轮二，动力机构一的小齿轮一与大齿轮一啮合，带动主轴旋转，链条通过主轴上小链轮与链轮传动，通过传动轴、丝杠连接走刀箱，使切削机构工作，达到圆筒形工件车削加工需要的转数，保证车削工序完成。

一种用于筒形产品环缝焊接和机加工的半自动化工装
技术领域
本发明涉及一种用于筒形产品环缝焊接和机加工的半自动化工装，尤其涉及一种焊接环缝和机加工为一体的半自动化工装。
背景技术
大型筒状结构件，在很多装备中得到广泛应用。以往大型筒状结构件的外环缝焊接，是把工件放到滚轮架或是转辊上，进行手工焊接，这样的制作方式，工件的自由运动大，焊接质量不稳定，并且手工断续性大。另外，在筒型外圆柱面除焊接外，经常还要求机械加工，传统加工是在大型卧式车床加工。然而，当产品种类多，数量少时，其加工成本很高。这两种制作工序需要分别吊装和装卡，并且周转运输易产生质量变动，会导致生产效率低，操作也不方便。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用于筒形产品环缝焊接和机加工的半自动化工装，使手工操作变为机械操作，人处于控制机械的地位，减少人为因素对焊接质量的影响，提高外环缝焊接质量；并在同一工装上，设置车削加工传动机构，焊接变速机构，减少工序的数量，一机两用。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种用于筒形产品环缝焊接和机加工的半自动化工装，包括旋转驱动机构、切削机构、焊接设备、后部卡具、尾座、前部卡具、焊接设备支架、焊接变速机构、大齿轮一，旋转驱动机构与前部卡具连接，旋转驱动机构与切削机构连接，尾座与后部卡具连接，所述焊接设备设置在焊接设备支架上，大齿轮一一侧与前部卡具固定连接，车加工时，旋转机构带动大齿轮一实现工件旋转；焊接时，焊接变速机构带动大齿轮一实现工件旋转。
所述的旋转驱动机构包括动力机构一、小链轮、主轴，动力机构一与大齿轮一啮合，大齿轮一另一侧与主轴固定连接，主轴端部设有小链轮，小链轮与切削机构连接。
所述的焊接变速机构包括动力机构二、大齿轮二、减速机、小齿轮二，小齿轮一与大齿轮二啮合，减速机输出端通过输出轴与小齿轮二连接，小齿轮二与大齿轮一啮合。
所述的动力机构一、动力机构二均包括电磁调速电机、摆线减速机、连接轴、小齿轮 一，电磁调速电机输出端通过皮带及皮带轮与摆线减速机连接，摆线减速机输出端通过连接轴与小齿轮一连接，小齿轮一与大齿轮一啮合。
所述的切削机构包括链轮、传动轴、走刀箱、拖板箱、刀架、丝杠，链轮与小链轮连接，传动轴一端与链轮连接，另一端连接有走刀箱，走刀箱输出端与丝杠连接，丝杠上设置拖板箱，拖板箱上设有刀架。
一种用于筒形产品环缝焊接和机加工的半自动化工装的使用方法，焊接时，将圆筒形工件整体吊起置于该工装上，工件前面与前部卡具连接夹紧，工件后面与后部卡具夹紧，同时顶进尾座顶尖至与圆筒形工件中心孔配合，调试找正后，夹紧；把焊接设备放置在焊接设备支架上，调整固定焊接设备，使其能够在焊接设备支架上移动及定位，开启焊接变速机构，动力机构二的小齿轮一与大齿轮二啮合，经减速机输出，小齿轮二与大齿轮一啮合，达到规定焊接速度，进行焊接；
焊接后进行失效处理再进行机加工，重新复检并找正，开启旋转驱动机构，卸下小齿轮二，动力机构一的小齿轮一与大齿轮一啮合，带动主轴旋转，链条通过主轴上小链轮与链轮传动，通过传动轴、丝杠连接走刀箱，使切削机构工作，达到圆筒形工件车削加工需要的转数，保证车削工序完成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
可使手工操作变为机械操作，人处于控制机械的地位，减少人为因素对焊接质量的影响，提高了外环缝焊接质量；在同一工装上，通过旋转驱动机构带动切削机构，实现切削机构的移动，而且无需二次装卡，可直接进行焊接、车削，减少了工序的数量、装卡及运输等辅助工时，使车加工、焊接集中同一工位进行，保证车削加工质量的同时，使焊接实现了机械化，提高焊接生产率、改善工人工作条件，降低生产成本。
附图说明
图1是本发明的主视图。
图2是本发明的俯视图。
图3是焊接传动结构示意图。
图4是车加工传动结构示意图。
图5是车削机构结构示意图。
图6是焊接设备(焊机)的结构示意图。
图中：1-旋转驱动机构 2-焊接变速机构 3-切削机构 4-焊接设备 5-后部卡具 6-尾座 7-前部卡具 8-焊接设备支架 10-小链轮 11-电磁调速电机 12-小皮带轮 13-三 角皮带 14-大皮带轮 15-摆线减速机 16-连接轴 17-小齿轮一 18-大齿轮一 19-主轴 21-大齿轮二 22-减速机 23-输出轴 24-小齿轮二 31-链轮 32-传动轴 33-走刀箱 34-拖板箱 35-刀架 36-丝杠 37-光杠 38-支架 39-底座 41-焊丝盘 42-送丝机构 43-电缆线 44-气带 45-座板 46-焊枪 47-焊丝。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
实施例1
见图1-图5，一种用于筒形产品环缝焊接和机加工的半自动化工装，包括旋转驱动机构1、切削机构3、焊接设备4、后部卡具5、尾座6、前部卡具7、焊接设备支架8、焊接变速机构2，旋转驱动机构1与前部卡具7连接，旋转驱动机构1通过小齿轮二24与焊接变速机构2连接，旋转驱动机构1与切削机构3连接，尾座6与后部卡具5连接，所述焊接设备4设置在焊接设备支架8上。大齿轮一18一侧与前部卡具7固定连接，车加工时，旋转驱动机构1带动大齿轮一18实现工件旋转；焊接时，焊接变速机构2带动大齿轮一18实现工件旋转。
其中，旋转驱动机构1包括动力机构一、小链轮10、主轴19，动力机构一与大齿轮一18啮合，大齿轮一18另一侧与主轴19固定连接，主轴19端部设有小链轮10，小链轮10与切削机构3连接。焊接变速机构2包括动力机构二、大齿轮二21、减速机22、小齿轮二23，小齿轮一17与大齿轮二21啮合，减速机22输出端通过输出轴与小齿轮二24连接，小齿轮二24与大齿轮一18啮合。其中减速机采用JZC350减速机。
动力机构一、动力机构二均包括电磁调速电机11、摆线减速机15、连接轴16、小齿轮一17，电磁调速电机11输出端通过皮带及皮带轮与摆线减速机15连接，摆线减速机15输出端通过连接轴16与小齿轮一17连接，小齿轮一17与大齿轮一18啮合。虽然动力机构一、动力机构二的设备名称及连接关系相同，但是其输出功率、设备型号略有不同，这样方便实际生产，便于维护。
切削机构3包括链轮31、传动轴32、走刀箱33、拖板箱34、刀架35、丝杠36，链轮31与小链轮10连接，传动轴32一端与链轮31连接，另一端连接有走刀箱33，走刀箱33输出端与丝杠36连接，丝杠36上设置拖板箱34，拖板箱34上设有刀架35。传动轴32由支架38支撑，确保传动轴32及链轮31正常工作。
这样，车加工时，动力机构一的小齿轮一17安装上，与大齿轮一啮合，带动工件转 动，实现车削加工；焊接时，将小齿轮二24安装上，使小齿轮二24与大齿轮一18啮合，由动力机构二带动，通过减速机22变速，实现焊接加工。
实施例2
在实施例1的基础上，增加下述内容：
1、见图1、图2，焊接设备支架8用来固定焊接设备4，使其能够在焊接设备支架8上移动及定位，焊接设备支架8顶部横梁为滑道，焊接设备4沿横梁方向移动，并通过卡具固定在任意位置；还可在垂直横梁方向设置延长杆，将焊接设备4设置在延长杆上，延长的作用与横梁相同，这样焊接设备4可在焊接设备支架8顶部形成的平面任意位置固定，便于焊接设备4加工。
2、见图3、图4，旋转驱动机构1的电磁调速电机11输出端连接有小皮带轮12，小皮带轮12通过三角皮带13连接大皮带轮14，大皮带轮14与摆线减速机15输入端连接。这样电磁调速电机11可带动摆线减速机15。
3、见图6，焊接设备4包括送丝机构42、焊丝47盘41、电缆线43、气带44、焊枪46、座板45，电缆线43及气带44分别为焊接设备4供电和供气，座板45上设有焊丝47盘41，焊丝47通过送丝机构42为焊枪46输送焊丝47。
本工装使用方法：
焊接时，将圆筒形工件整体吊起置于该工装上，工件前面与前部卡具7连接夹紧，工件后面与后部卡具5夹紧，同时顶进尾座6顶尖至与圆筒形工件中心孔配合，调试找正后，夹紧。把焊接设备4放置在焊接设备支架8上，调整固定焊接设备4，使其能够在焊接设备支架8上移动及定位，开启焊接变速机构2，电磁调速电机11通过三角皮带13带动小皮带轮12与大皮带轮14减速，经摆线减速机15输出，再由小齿轮一17与大齿轮二21啮合，经ZJC350减速机22输出，小齿轮二24与大齿轮一18啮合。可达到规定焊接速度，进行焊接。焊接后进行失效处理再进行机加工，重新复检并找正，开启旋转驱动机构1，卸下小齿轮二24，电磁调速电机11通过三角皮带13带动小皮带轮12与大皮带轮14减速，经摆线减速机15输出端，小齿轮一17与大齿轮一21啮合，带动主轴19旋转，链条通过主轴上小链轮10与链轮31传动，通过传动轴32、丝杠36连接走刀箱33，使切削机构3工作，达到圆筒形工件车削加工需要的转数，保证车削工序完成。
筒形产品环缝焊接和机加工的半自动化工装，实现了一次装卡同时实现焊接、切削目的，本工装非常适合水泥罐等筒形工件的加工。