彈性軌道式管道外壁自動焊接機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型的目的在于提供彈性軌道式管道外壁自動焊接機構(gòu)，兩凸輪座之間通過銷軸連接，角度可調(diào)，適用于不同的管徑，通過凸輪鎖緊機構(gòu)固定在軌道上，角度調(diào)節(jié)板、輪座和凸輪座共同構(gòu)成焊接小車基本框架，焊接小車采用齒輪驅(qū)動，可繞彈性軌道勻速圓周運動，焊槍徑向移動機構(gòu)安裝在角度調(diào)節(jié)板上，采用手動調(diào)節(jié)，焊槍軸向移動機構(gòu)通過徑向移動蓋板連接于徑向移動機構(gòu)，軸向移動驅(qū)動電機帶動齒條運動，實現(xiàn)焊槍軸向移動，焊槍擺動機構(gòu)安裝在齒條支撐座前端，焊槍由步進電機直接驅(qū)動繞焊縫中心循環(huán)往復(fù)擺動。本實用新型具備小型化、模塊化、質(zhì)量輕、重量分布均勻、經(jīng)濟實用、控制簡單、運行穩(wěn)定、便于與管道外壁焊機的各種行走機構(gòu)相匹配等優(yōu)點。
【專利說明】彈性軌道式管道外壁自動焊接機構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及的是一種管道焊接裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]管道現(xiàn)已普遍使用于天然氣、石油的長距離輸送工程中，隨著我國西氣東輸管道工程的逐步深化和擴大，對管道的輸送能力和使用壽命也不斷提出更高、更新的要求，以此滿足東部發(fā)達地區(qū)對石油、天然氣的需求。在管道履行自己的使命過程中，由于長期的油氣腐蝕和沖刷加之外部環(huán)境對管道的影響，管壁變的越來越薄，以至于無法正常工作，甚至發(fā)生石油、天然氣的泄露，不僅浪費了大量的自然資源，而且對附近的環(huán)境造成極大的污染，因此研發(fā)一種能夠快速增加管壁厚度的機構(gòu)，不僅能夠極大的提高對壁厚較薄部位的修復(fù)速度，而且減輕了工人的勞動強度，增加了管道的使用壽命，具有很高的研究價值。
[0003]國內(nèi)在管道焊接方面的研究起步較晚，對大口徑管道焊接較少，主要是平面結(jié)構(gòu)的焊接，哈爾濱科能熔敷公司自行研制的柔性軌道焊接小車，自動化程度較低，焊槍位置通過十字滑塊進行調(diào)節(jié)，在工作過程中需要操作人員隨手支托，對焊工的體力和技術(shù)要求較高，不能較好的保證整體成型質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于提供適用于一定范圍內(nèi)不同管徑的彈性軌道式管道外壁自動焊接機構(gòu)。
[0005]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0006]本實用新型彈性軌道式管道外壁自動焊接機構(gòu)，其特征是:包括焊接小車圓周運動模塊、焊槍徑向移動模塊、焊槍軸向移動模塊和焊槍擺動模塊；
[0007]焊接小車圓周運動模塊包括彈性軌道1、伺服驅(qū)動電機12、左凸輪鎖緊機構(gòu)、右凸輪鎖緊機構(gòu)、角度調(diào)節(jié)板19，右凸輪鎖緊機構(gòu)包括右凸輪座34、右側(cè)從動輪、右輪座36、右凸輪連桿43、右凸輪端蓋44、右鎖緊把手45、右固定圈連桿46、右固定圈47、右凸輪48，右輪座36安裝在右凸輪座34上，右輪座36端部通過角度調(diào)節(jié)螺釘安裝在角度調(diào)節(jié)板19的一個U型槽中，右凸輪座34和右輪座36上分別安裝第一右側(cè)從動輪和第二右側(cè)從動輪，右凸輪48位于右凸輪座34中，第一右側(cè)從動輪安裝在右凸輪48中，右凸輪端蓋44與右凸輪48裝配，右固定圈47安裝在右凸輪端蓋44的外側(cè)，右鎖緊把手45和右固定圈47通過右固定圈連桿46連接，右凸輪座34和右鎖緊把手45通過右凸輪連桿43連接，左凸輪鎖緊機構(gòu)和右凸輪鎖緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)相同、對稱布置，右凸輪座34和左凸輪鎖緊機構(gòu)的左凸輪座17通過角度調(diào)節(jié)銷軸33相連，左凸輪座17在左凸輪鎖緊機構(gòu)的位置與右凸輪座34在右凸輪鎖緊機構(gòu)的位置相對應(yīng)，角度調(diào)節(jié)板19中部與角度調(diào)節(jié)銷軸33相連，伺服驅(qū)動電機12連接主動齒輪13，主動齒輪13與從動齒輪32相嚙合，從動齒輪32與彈性軌道I上周向設(shè)置的齒圈相配合，彈性軌道I和待焊管道之間通過襯墊2支撐；
[0008]焊槍徑向移動模塊包括絲杠調(diào)節(jié)旋鈕10、徑向移動底座11、徑向移動蓋板20、徑向移動導(dǎo)軌21、徑向移動滑塊37、徑向移動絲杠38，徑向移動底座11固定在角度調(diào)節(jié)板19上，徑向移動導(dǎo)軌21固定在徑向移動底座11上，徑向移動導(dǎo)軌21上安裝能沿其滑動的徑向移動滑塊37，徑向移動滑塊37與徑向移動蓋板20相連，徑向移動絲杠38與螺母相配合，徑向移動蓋板20與螺母相連，徑向移動絲杠38的端部安裝絲杠調(diào)節(jié)旋鈕10 ；
[0009]焊槍軸向移動模塊包括光杠端頭固定支撐5、軸向移動滑塊6、光杠7、軸向移動支撐板8、光杠尾部支撐座9、直齒條22、軸向驅(qū)動齒輪23、齒條支撐座24、軸向驅(qū)動電機支撐座39、軸向伺服驅(qū)動電機40,軸向移動支撐板8兩端分別與光杠端頭固定支撐5和光杠尾部支撐座9相固定，光杠7安裝在光杠端頭固定支撐5和光杠尾部支撐座9之間，光杠尾部支撐座9與徑向移動滑塊37相連，可沿光杠7移動的軸向移動滑塊6套裝在光杠7上，齒條支撐板24和軸向移動滑塊6裝配在一起，直齒條22安裝在齒條支撐板24上，軸向驅(qū)動電機支撐座39安裝在軸向移動支撐板8上，軸向伺服驅(qū)動電機40安裝在電機支撐座39上，軸向伺服驅(qū)動電機40連接軸向驅(qū)動齒輪23，軸向驅(qū)動齒輪23與直齒條22嚙合；
[0010]焊槍擺動模塊包括焊槍4、擺動電機支撐座25、焊槍夾爪27、擺動步進電機41、夾爪支撐座42，擺動電機支撐座25安裝在齒條支撐板24上，夾爪支撐座42和擺動電機支撐座25兩端連接，焊槍夾爪27安裝于夾爪支撐座42上，擺動步進電機41安裝在擺動電機支撐座25 —側(cè)并驅(qū)動夾爪支撐座42，焊槍4夾裝在焊槍夾爪27中。
[0011]本實用新型還可以包括:
[0012]1、所述的從動齒輪32穿過左凸輪座17或右凸輪座34后與齒圈相配合。
[0013]2、所述的襯墊2為高度可調(diào)的活塞式伸縮體。
[0014]本實用新型的優(yōu)勢在于:本實用新型具備小型化、模塊化、質(zhì)量輕、重量分布均勻、經(jīng)濟實用、控制簡單、運行穩(wěn)定可靠、便于與管道外壁焊機的各種行走機構(gòu)相匹配等優(yōu)點，焊槍徑向運動模塊、焊槍軸向運動模塊和焊槍擺動模塊相互協(xié)調(diào)配合，可適用于圓形管道焊接和外壁熔敷，角度調(diào)節(jié)機構(gòu)可根據(jù)管徑大小調(diào)節(jié)焊接小車的安裝角度，凸輪鎖緊機構(gòu)相比于其他鎖緊機構(gòu)更加可靠，操作簡便，可實現(xiàn)一定管徑穩(wěn)定平滑鎖緊，焊槍的徑向、軸向以及擺動機構(gòu)設(shè)計更加緊密，控制靈活，工作平穩(wěn)，在一定程度上減少了焊接機器人的占用空間，為管道焊接機器人提供技術(shù)基礎(chǔ)，具有很高的研究價值和廣闊的應(yīng)用前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本實用新型仰視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為本實用新型右側(cè)凸輪鎖緊機構(gòu)剖視圖；
[0019]圖5為本實用新型等軸測結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖舉例對本實用新型做更詳細地描述:
[0021]圖1中，彈性軌道式管道外壁自動焊接機構(gòu)和彈性軌道機構(gòu)I裝配組成全位置管道焊接機器人，應(yīng)用于圓形直管道外壁焊接。彈性軌道式管道外壁自動焊接機構(gòu)在工作中主要四個控制自由度，分別為可沿著圓形軌道3600轉(zhuǎn)動自由度，徑向移動機構(gòu)沿著管道直徑方向移動自由度，軸向移動機構(gòu)沿平行于管道軸向往復(fù)移動自由度，以及焊槍的循環(huán)往見擺動自由度。
[0022]結(jié)合圖2-5，本實用新型包括圓周驅(qū)動電機、軸向驅(qū)動電機、擺動電機、焊接小車角度調(diào)節(jié)機構(gòu)、凸輪鎖緊機構(gòu)、焊槍徑向移動機構(gòu)、焊槍軸向移動機構(gòu)、焊槍擺動機構(gòu)，下面分別對彈性軌道式管道外壁自動焊接機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和動力傳遞過程進行說明:
[0023]焊接小車圓周運動模塊、焊槍軸向移動模塊和焊槍擺動模塊分別由伺服驅(qū)動電機12、軸向伺服驅(qū)動電機40、擺動步進電機41驅(qū)動，焊接小車圓周運動模塊通過一級減速齒輪和彈性軌道嚙合傳動，焊槍軸向移動機構(gòu)通過電機直接驅(qū)動齒輪齒條傳動副實現(xiàn)焊槍在軸線方向上的往復(fù)運動，焊槍徑向移動模塊通過手動調(diào)節(jié)絲杠螺母調(diào)節(jié)旋鈕，實現(xiàn)焊槍連接機構(gòu)在管道徑向上的位置高度，焊槍擺動機構(gòu)通過擺動電機直接驅(qū)動實現(xiàn)焊槍的往復(fù)擺動。彈性軌道I和待焊管道通過襯墊2連接，每一個襯墊高度可調(diào)，以此保證彈性軌道和待焊管道同心裝配。
[0024]焊接小車圓周運動模塊主要包括:伺服驅(qū)動電機12，一級減速主動齒輪13，左凸輪端蓋14，左固定圈15，左鎖緊把手16，左凸輪座17，左輪座18，角度調(diào)節(jié)板19，左輪座連桿28，左固定圈連桿29，左側(cè)從動輪30，左凸輪31，從動齒輪32，右凸輪座34，右側(cè)從動輪35，右輪座36，右凸輪連桿43，右凸輪端蓋44，右鎖緊把手45，右固定圈連桿46，右固定圈47，右凸輪48等。焊槍徑向移動模塊主要包括:絲杠調(diào)節(jié)旋鈕10，徑向移動底座11，徑向移動蓋板20，徑向移動導(dǎo)軌21，徑向移動滑塊37，徑向移動絲杠38等。焊槍軸向移動模塊主要包括:光杠端頭固定支撐5,軸向移動滑塊6,光杠7,軸向移動支撐板8,光杠尾部支撐座9，直齒條22，軸向驅(qū)動齒輪23，齒條支撐座24，軸向驅(qū)動電機支撐座39，軸向伺服驅(qū)動電機40等。焊槍擺動模塊主要包括:絕緣套3，焊槍4，擺動電機支撐座25，軸承26，焊槍夾爪27，擺動步進電機41，夾爪支撐座42等。
[0025]彈性軌道式管道外壁自動焊接機構(gòu)的組裝結(jié)構(gòu)及動力傳遞過程如下:左凸輪座17和右凸輪座34通過角度調(diào)節(jié)銷軸33連接，左輪座18和右輪座36分別安裝在左凸輪座17和右凸輪座34上，角度調(diào)節(jié)板19裝配在左輪座18和右輪座36上，中間和角度調(diào)節(jié)銷軸33連接，左輪座18和右輪座36分別通過兩個角度調(diào)節(jié)螺釘安裝在角度調(diào)節(jié)板對應(yīng)的U型槽中，可實現(xiàn)左凸輪座17和右凸輪座34之間角度的調(diào)節(jié)。左側(cè)從動輪30分別安裝在左凸輪座17和左輪座18上，右側(cè)從動輪35分別安裝在右凸輪座34和右輪座36上，左右凸輪鎖緊機構(gòu)采用相同的鎖緊方式實現(xiàn)，右側(cè)凸輪鎖緊機構(gòu)中凸輪48位于右凸輪座34中，從動輪35通過兩個圓錐滾子軸承49安裝在凸輪48中，從動輪上端開有一段螺紋，通過螺母對軸承49起到限位的作用，右凸輪端蓋44通過均布于其上的三個螺栓與凸輪48裝配，右固定圈47安裝在右凸輪端蓋44的外側(cè),右鎖緊把手45和右固定圈47通過右固定圈連桿46連接，右凸輪座34和右鎖緊把手45通過右凸輪連桿43連接，右凸輪連桿43可在其安裝孔內(nèi)往復(fù)伸縮，向內(nèi)擠壓右鎖緊把手45，右鎖緊把手45以它和右凸輪連桿43之間的連接孔為中心轉(zhuǎn)動，通過右固定圈連桿46帶動右固定圈47轉(zhuǎn)動，右凸輪端蓋44在右固定圈47的帶動下使得右凸輪48轉(zhuǎn)動一定的角度，從而使得右從動輪35和安裝在右輪座36上的從動輪35牢固的裝夾在彈性軌道的兩側(cè)，如需卸下焊接小車則向相反的方向掰開兩側(cè)的鎖緊把手即可。伺服驅(qū)動電機12固定在左凸輪座17的一級減速齒輪箱外側(cè)，一級減速齒輪通過鍵和齒輪轉(zhuǎn)動軸連接，伺服驅(qū)動電機12直接驅(qū)動主動齒輪13，通過從動齒輪32和彈性軌道I嚙合傳動，從而驅(qū)動焊接小車沿著彈性軌道I平穩(wěn)的做圓周運動。徑向移動端蓋20和徑向移動絲杠螺母連接，螺母安裝在徑向移動絲杠38上，絲杠38兩端通過軸承座固定支撐，徑向移動導(dǎo)軌21固定在徑向移動底座11上，徑向移動底座11通過螺栓固定在角度調(diào)節(jié)板19上，徑向移動蓋板20和徑向移動滑塊37通過螺釘連接，徑向移動滑塊37沿徑向移動導(dǎo)軌21徑向滑動，旋轉(zhuǎn)安裝在徑向移動絲杠38上的絲杠調(diào)節(jié)旋鈕10，帶動安裝在絲杠上的螺母，以此徑向調(diào)節(jié)移動蓋板20的徑向位置。光杠7通過光杠端頭固定支撐5、光杠尾部支撐座9和軸向移動支撐板8連接，四個軸向移動滑塊6均勻?qū)ΨQ安裝在兩個光杠7上，直齒條22安裝在齒條支撐板24上，齒條支撐板24和軸向移動滑塊6裝配在一起，軸向驅(qū)動電機支撐座39安裝在軸向移動支撐板8上，軸向伺服驅(qū)動電機40安裝在電機支撐座39上，軸向伺服驅(qū)動電機40驅(qū)動齒輪23和直齒條22嚙合傳動，帶動軸向移動滑塊6沿光杠7軸向移動，使得齒條支撐板24沿軸向方向移動，以此帶動擺動電機支撐座25軸向移動，從而實現(xiàn)焊槍4的軸向運動。擺動電機支撐座25安裝在齒條支撐板24上，焊槍夾爪27安裝于夾爪支撐座42上，夾爪支撐座42和擺動電機支撐座25兩端連接，兩側(cè)軸承支撐，軸承安裝在擺動電機支撐座25中，擺動步進電機41安裝在擺動電機支撐座25右側(cè)，直接驅(qū)動夾爪支撐座42循環(huán)擺動，焊槍4通過絕緣套3夾裝在焊槍夾爪27中，擺動步進電機41直接驅(qū)動夾爪支撐座42擺動，從而帶動焊槍夾爪27做往復(fù)循環(huán)擺動，實現(xiàn)焊槍4沿既定焊縫軌跡循環(huán)往復(fù)擺動施焊。
[0026]工作原理
[0027]本實用新型使用時，掰開左鎖緊把手16和右鎖緊把手45，在左鎖緊把手16作用下，安裝在左凸輪座17和左輪座18上的從動輪30之間打開一定的距離，同時在右鎖緊把手45作用下，安裝在右凸輪座34和右輪座36上的從動輪35之間也打開相同的距離，調(diào)整左凸輪座17和右凸輪座34之間的角度，使之適應(yīng)于支撐軌道的半徑，鎖緊左輪座18和右輪座36上與角度調(diào)節(jié)板19連接的角度調(diào)節(jié)螺釘，然后向內(nèi)合攏鎖緊把手16和45，在右鎖緊把手45的帶動下，右固定圈連桿46帶動右固定圈47轉(zhuǎn)動，同時右凸輪48在右凸輪端蓋44的作用下轉(zhuǎn)動一定的角度，左側(cè)凸輪鎖緊機構(gòu)的鎖緊原理亦是如此，從而將管道外壁自動焊接小車的四個從動輪30和35牢固地的裝夾在彈性軌道的兩側(cè)，驅(qū)動電機12驅(qū)動一級減速齒輪機構(gòu)13，從而驅(qū)使焊接小車在彈性軌道上沿管道外壁做勻速圓周運動，焊槍軸向移動機構(gòu)安裝在徑向移動蓋板20上，通過調(diào)節(jié)徑向移動機構(gòu)絲杠調(diào)節(jié)旋鈕10來調(diào)節(jié)徑向移動蓋板20的徑向位置高度，從而改變焊槍徑向位置高度，軸向移動電機40驅(qū)動齒輪23和齒條22嚙合傳動，齒條22帶動齒條支撐板24軸向運動，以此改變焊槍4的軸向位置，焊槍徑向移動機構(gòu)和軸向運動機構(gòu)配合使用來調(diào)節(jié)焊槍與焊縫的位置，然后擺動電機41驅(qū)動夾爪支撐座42往復(fù)擺動，在焊槍夾爪27的帶動下以及驅(qū)動電機12對焊接小車的驅(qū)動下，焊槍4即可沿著既定焊縫循環(huán)往復(fù)擺動施焊。
[0028]本實用新型彈性軌道式管道外壁自動焊接機構(gòu)，包括角度調(diào)節(jié)板、左凸輪座、右凸輪座、左輪座、右輪座、驅(qū)動電機、一級減速齒輪、固定圈、鎖緊把手、凸輪、凸輪端蓋、聯(lián)動桿、從動輪、徑向移動底座、徑向移動蓋板、徑向移動螺旋副絲杠螺母、徑向移動導(dǎo)軌滑塊、軸承座、轉(zhuǎn)動絲杠旋鈕、軸向移動支撐板、光杠、光杠支撐座、軸向移動滑塊、齒條支撐座、直齒條、軸向驅(qū)動齒輪、軸向驅(qū)動電機、軸向驅(qū)動電機支撐座、擺動電機支撐座、焊槍夾爪、夾爪支撐座、絕緣套、焊槍、擺動電機，彈性軌道通過襯墊固定在管道外壁，調(diào)節(jié)襯墊使軌道和管道同心，焊槍擺動機構(gòu)固定在擺動電機支撐座上，擺動電機和擺動電機支撐座裝配在一起，齒條支撐座和擺動電機支撐座裝配在一起，直齒條安裝在齒條支撐板上，齒條支撐板通過滑塊安裝在光杠上，光杠通過前后支撐座裝配在軸向支撐板上，軸向支撐板和徑向移動蓋板裝配在一起，螺母固定在徑向移動支撐板上，絲杠通過軸承座安裝在徑向移動底座中間位置，徑向移動支撐板和角度調(diào)節(jié)板安裝在一起，角度調(diào)節(jié)板通過角度調(diào)節(jié)旋鈕和支撐軸安裝在左右輪座和凸輪座上，左右凸輪座和左右輪座分別裝配，凸輪安裝在凸輪座中，上面蓋上凸輪端蓋，固定圈固定在凸輪端蓋外側(cè)，固定圈和凸輪座通過連桿和鎖緊把手連接，驅(qū)動電機安裝在左凸輪座上，一級減速齒輪機構(gòu)的減速箱和左凸輪座設(shè)計為一體結(jié)構(gòu)。
[0029]左右凸輪鎖緊機構(gòu)通過銷軸連接，徑向移動底座通過螺栓安裝在角度調(diào)節(jié)板中間位置，與絲杠配合的螺母通過螺栓固定在徑向移動蓋板上，依靠手動旋轉(zhuǎn)螺旋副絲杠改變焊槍徑向位置高度。
[0030]光杠通過兩端的支撐座固定在軸向移動支撐板下方，左右對稱分布，且在尾部兩個光杠支撐座同側(cè)均開有緊定螺紋孔，依靠緊定螺釘限制光杠的圓周轉(zhuǎn)動。
[0031]一級減速齒輪機構(gòu)位于左凸輪座的中間位置，從動齒輪穿過左凸輪座和軌道中部的均布孔嚙合驅(qū)動。
[0032]軸向驅(qū)動電機支撐座安裝于軸向移動支撐板上，齒條支撐板通過四個均布的軸向移動滑塊和兩個光杠連接，直齒條安裝于齒條支撐板下方位置，軸向移動采用齒輪和直齒條的哨合傳動方式驅(qū)動。
[0033]左右兩個從動輪分別通過兩個圓錐滾子軸承和兩個凸輪連接在一起，另外兩個從動輪安裝于左右兩個輪座上，兩個凸輪分別安裝于左右凸輪座中，固定圈和凸輪端蓋連接，通過連桿和鎖緊把手將輪座和鎖緊圈連接在一起，通過開合鎖緊把手調(diào)節(jié)位于輪座和凸輪座上從動輪之間的距離。
[0034]彈性軌道式管道外壁自動焊接機構(gòu)，包括角度調(diào)節(jié)板、左凸輪座、右凸輪座、左輪座、右輪座、驅(qū)動電機、一級減速齒輪、固定圈、鎖緊把手、凸輪、凸輪端蓋、聯(lián)動桿、從動輪、徑向移動底座、徑向移動蓋板、徑向移動螺旋副絲杠螺母、徑向移動導(dǎo)軌滑塊、軸承座、轉(zhuǎn)動絲杠旋鈕、軸向移動支撐板、光杠、光杠支撐座、軸向移動滑塊、齒條支撐座、直齒條、軸向驅(qū)動齒輪、軸向驅(qū)動電機、軸向驅(qū)動電機支撐座、擺動電機支撐座、焊槍夾爪、夾爪支撐座、絕緣套、焊槍、擺動電機，彈性軌道通過襯墊固定在管道外壁，調(diào)節(jié)襯墊使軌道和管道同心，焊槍擺動機構(gòu)固定在擺動電機支撐座上，擺動電機和擺動電機支撐座裝配在一起，齒條支撐座和擺動電機支撐座裝配在一起，直齒條安裝在齒條支撐板上，齒條支撐板通過滑塊安裝在光杠上，光桿通過前后支撐座裝配在軸向支撐板上，軸向支撐板和徑向移動蓋板裝配在一起，螺母固定在徑向移動支撐板上，絲杠通過軸承座安裝在徑向移動底座中間，徑向移動支撐板和角度調(diào)節(jié)板安裝在一起，角度調(diào)節(jié)板通過角度調(diào)節(jié)旋鈕和支撐軸安裝在左右輪座和凸輪座上，左右凸輪座和左右輪座分別裝配，凸輪安裝在凸輪座中，上面蓋上凸輪端蓋，固定圈固定在凸輪端蓋外側(cè)，固定圈和凸輪座通過連桿和鎖緊把手連接，驅(qū)動電機安裝在左凸輪座上，一級減速齒輪機構(gòu)的減速箱和左凸輪座設(shè)計為一體結(jié)構(gòu)。左右凸輪鎖緊機構(gòu)通過銷軸對稱分布，徑向移動底座通過螺栓安裝在角度調(diào)節(jié)板中間位置，和絲杠連接的螺母固定在徑向移動蓋板上，依靠手動旋轉(zhuǎn)螺旋副絲杠改變焊槍徑向位置高度。光杠通過兩端的支撐座固定在軸向移動支撐板下方，左右對稱分布，且在尾部兩個光杠支撐座同側(cè)均開有緊定螺紋孔，依靠緊定螺釘固定光杠的軸向轉(zhuǎn)動。一級減速齒輪機構(gòu)位于左凸輪座的中間位置，從動齒輪穿過左凸輪座和軌道中部與均布孔嚙合驅(qū)動。軸向驅(qū)動電機支撐座安裝于軸向移動支撐板上，齒條支撐板通過四個均布的軸向移動滑塊和兩個光杠連接，直齒條安裝于齒條支撐板下方位置，軸向移動采用齒輪和直齒條的嚙合傳動方式驅(qū)動。左右兩個從動輪分別和兩個凸輪連接在一起，另外兩個從動輪安裝于左右兩個輪座上，兩個凸輪分別安裝于左右凸輪座中，固定圈和凸輪端蓋連接，通過連桿和鎖緊把手將輪座和鎖緊圈連接在一起，通過開合鎖緊把手調(diào)整凸輪位置。
【權(quán)利要求】
1.彈性軌道式管道外壁自動焊接機構(gòu)，其特征是:包括焊接小車圓周運動模塊、焊槍徑向移動模塊、焊槍軸向移動模塊和焊槍擺動模塊； 焊接小車圓周運動模塊包括彈性軌道(I)、伺服驅(qū)動電機(12)、左凸輪鎖緊機構(gòu)、右凸輪鎖緊機構(gòu)、角度調(diào)節(jié)板(19 )，右凸輪鎖緊機構(gòu)包括右凸輪座(34 )、右側(cè)從動輪、右輪座(36)、右凸輪連桿(43)、右凸輪端蓋(44)、右鎖緊把手(45)、右固定圈連桿(46)、右固定圈(47 )、右凸輪(48 )，右輪座(36 )安裝在右凸輪座(34 )上，右輪座(36 )端部通過角度調(diào)節(jié)螺釘安裝在角度調(diào)節(jié)板(19)的一個U型槽中，右凸輪座(34)和右輪座(36)上分別安裝第一右側(cè)從動輪和第二右側(cè)從動輪，右凸輪(48)位于右凸輪座(34)中，第一右側(cè)從動輪安裝在右凸輪(48)中，右凸輪端蓋(44)與右凸輪(48)裝配，右固定圈(47)安裝在右凸輪端蓋(44)的外側(cè)，右鎖緊把手(45)和右固定圈(47)通過右固定圈連桿(46)連接，右凸輪座(34)和右鎖緊把手(45)通過右凸輪連桿(43)連接，左凸輪鎖緊機構(gòu)和右凸輪鎖緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)相同、對稱布置，右凸輪座(34)和左凸輪鎖緊機構(gòu)的左凸輪座(17)通過角度調(diào)節(jié)銷軸(33)相連，左凸輪座(17)在左凸輪鎖緊機構(gòu)的位置與右凸輪座(34)在右凸輪鎖緊機構(gòu)的位置相對應(yīng)，角度調(diào)節(jié)板(19)中部與角度調(diào)節(jié)銷軸(33)相連，伺服驅(qū)動電機(12)連接主動齒輪(13)，主動齒輪(13 )與從動齒輪(32 )相嚙合，從動齒輪(32 )與彈性軌道(I)上周向設(shè)置的齒圈相配合，彈性軌道(I)和待焊管道之間通過襯墊(2)支撐； 焊槍徑向移動模塊包括絲杠調(diào)節(jié)旋鈕(10)、徑向移動底座(11)、徑向移動蓋板(20)、徑向移動導(dǎo)軌(21 )、徑向移動滑塊(37 )、徑向移動絲杠(38 )，徑向移動底座(11)固定在角度調(diào)節(jié)板(19)上，徑向移動導(dǎo)軌21固定在徑向移動底座(11)上，徑向移動導(dǎo)軌(21)上安裝能沿其滑動的徑向移動滑塊(37)，徑向移動滑塊(37)與徑向移動蓋板(20)相連，徑向移動絲杠(38)與螺母相配合，徑向移動蓋板(20)與螺母相連，徑向移動絲杠(38)的端部安裝絲杠調(diào)節(jié)旋鈕(10)； 焊槍軸向移動模塊包括光杠端頭固定支撐(5 )、軸向移動滑塊(6 )、光杠(7 )、軸向移動支撐板(8)、光杠尾部支撐座(9)、直齒條(22)、軸向驅(qū)動齒輪(23)、齒條支撐座(24)、軸向驅(qū)動電機支撐座(39)、軸向伺服驅(qū)動電機(40)，軸向移動支撐板(8)兩端分別與光杠端頭固定支撐(5)和光杠尾部支撐座(9)相固定,光杠(7)安裝在光杠端頭固定支撐(5)和光杠尾部支撐座(9 )之間，光杠尾部支撐座(9 )與徑向移動滑塊(37 )相連，可沿光杠(7 )移動的軸向移動滑塊(6 )套裝在光杠(7 )上，齒條支撐板(24 )和軸向移動滑塊(6 )裝配在一起，直齒條(22)安裝在齒條支撐板(24)上，軸向驅(qū)動電機支撐座(39)安裝在軸向移動支撐板(8 )上，軸向伺服驅(qū)動電機(40 )安裝在電機支撐座(39 )上，軸向伺服驅(qū)動電機(40 )連接軸向驅(qū)動齒輪(23)，軸向驅(qū)動齒輪(23)與直齒條(22)嚙合； 焊槍擺動模塊包括焊槍(4)、擺動電機支撐座(25)、焊槍夾爪(27)、擺動步進電機(41)、夾爪支撐座(42)，擺動電機支撐座(25)安裝在齒條支撐板(24)上，夾爪支撐座(42)和擺動電機支撐座(25 )兩端連接，焊槍夾爪(27 )安裝于夾爪支撐座(42 )上，擺動步進電機(41)安裝在擺動電機支撐座(25) —側(cè)并驅(qū)動夾爪支撐座(42)，焊槍(4)夾裝在焊槍夾爪(27)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性軌道式管道外壁自動焊接機構(gòu)，其特征是:所述的從動齒輪(32)穿過左凸輪座(17)或右凸輪座(34)后與齒圈相配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彈性軌道式管道外壁自動焊接機構(gòu)，其特征是:所述的襯墊(2)為高度可調(diào)的活塞式伸縮體。
【文檔編號】B23K37/02GK204019007SQ201420438971
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】馬洪文, 楊柳, 王俊明 申請人:哈爾濱工程大學(xué)