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专利号: 2021113252053
申请人: 内蒙古工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-09
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种相贯线焊缝焊接设备,包括主管(1)和支管(2),所述支管(2)的端部与所述主管(1)的侧壁搭接,其特征在于,还包括夹台(3),所述主管(1)通过夹台(3)固定,所述支管(2)的外侧壁中部套接有固定回转机构(4),且所述固定回转机构(4)的外侧壁与所述夹台(3)的上部固定连接,所述支管(2)的内壁固定连接有内回转测量机构(5),所述固定回转机构(4)的底部固定连接有第一驱动组件(6),所述第一驱动组件(6)的底部设置有第二测距组件(605);所述第二测距组件(605)测量其当前位置与所述主管(1)外侧壁的垂直距离,所述内回转测量机构(5)测量其当前位置与所述主管(1)外侧壁的垂直距离。

2.根据权利要求1所述的一种相贯线焊缝焊接设备,其特征在于,所述固定回转机构(4)包括固定套(401)、三个或三个以上第一电动缸(406)、和与所述固定套(401)同轴设置有回转套(404),所述第一电动缸(406)沿固定套(401)的径向设置在所述固定套(401)内,所述第一电动缸(406)的第一端与所述固定套(401)的内侧壁固定连接,三个或三个以上的所述第一电动缸(406)沿固定套(401)的内侧壁周向均匀分布,所述第一电动缸(406)的第二端均固定连接有第一支撑板(407),所述第一支撑板(407)靠近所述固定套(401)圆心的侧壁设置有第一压力传感器(408),所述第一支撑板(407)的顶部和底部均固定连接有第一对射传感器(409),所述第一压力传感器(408)的压力检测端与所述支管(2)的外侧壁搭接,所述固定套(401)的外侧壁下部套接有回转轴承(403),所述回转套(404)套接在所述回转轴承(403)的表面,所述回转套(404)的侧壁上部套接有齿圈(405),所述固定套(401)的外侧壁设置有驱动电机(402),所述驱动电机(402)的输出轴通过齿轮与所述齿圈(405)传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种相贯线焊缝焊接设备,其特征在于,所述第一支撑板(407)顶部的第一对射传感器(409)的轴线和所述第一支撑板(407)底部的第一对射传感器(409)的轴线重合并与所述固定套(401)的轴线平行,且第一支撑板(407)顶部的第一对射传感器(409)和所述第一支撑板(407)底部的第一对射传感器(409)的检测方向相反。

4.根据权利要求1所述的一种相贯线焊缝焊接设备,其特征在于,所述内回转测量机构(5)包括中间套(501)、三个或三个以上的第二电动缸(503)、和双轴电机(502),三个或三个以上所述第二电动缸(503)沿中间套(501)的周向均匀分布,且任一所述第二电动缸(503)的轴线与所述中间套(501)的径向重合,所述第二电动缸(503)的第一端与所述中间套(501)的外侧壁固定连接,所述第二电动缸(503)的第二端沿其轴向依次固定连接有第二支撑板(504)、第二压力传感器(505)和顶板(506),所述双轴电机(502)同轴固定在所述中间套(501)内,所述双轴电机(502)的第一输出轴端部垂直其轴线固定连接有上电动缸(507),所述上电动缸(507)的伸缩杆端部固定连接有第二对射传感器(508),所述第二对射传感器(508)的轴线与所述上电动缸(507)的轴线垂直,所述双轴电机(502)的第二输出轴端部垂直其轴线固定连接有下电动缸(509),所述下电动缸(509)的端部固定连接有第一测距组件(510),所述下电动缸(509)的侧壁底部设置有检测灯(9),所述上电动缸(507)和所述下电动缸(509)均沿所述中间套(501)的径向设置,所述顶板(506)的侧壁与所述支管(2)的内侧壁搭接;所述第二对射传感器(508)与所述固定回转机构(4)的第一支撑板(407)顶部的第一对射传感器(409)为一对且相互对射。

5.根据权利要求1所述的一种相贯线焊缝焊接设备,其特征在于,所述固定回转机构(4)的底部还固定连接有第二驱动组件(61)和第三驱动组件(62),所述第一驱动组件(6)、所述第二驱动组件(61)和所述第三驱动组件(62)沿所述固定回转机构(4)的固定套(401)底部周向均匀分布,所述第一驱动组件(6)、所述第二驱动组件(61)和所述第三驱动组件(62)的结构相同,所述第一驱动组件(6)包括主电动缸(601)、副电动缸(602)和定位电动缸(603),所述主电动缸(601)的伸缩杆端部与所述副电动缸(602)的缸体侧壁固定连接,且所述副电动缸(602)和所述主电动缸(601)的轴线相互垂直,所述定位电动缸(603)的缸体端部与所述主电动缸(601)的缸体侧壁固定连接,所述定位电动缸(603)的轴线与所述主电动缸(601)的轴线相互垂直,所述定位电动缸(603)的伸缩杆端部垂直其轴线固定连接有第三对射传感器(604),所述副电动缸(602)的伸缩杆端部固定连接有第二测距组件(605);所述主电动缸(601)的轴线与所述固定回转机构(4)的中间套(501)轴线平行,所述副电动缸(602)和所述定位电动缸(603)均沿所述固定回转机构(4)的中间套(501)径向设置,所述第三对射传感器(604)与所述固定回转机构(4)的第一支撑板(407)下部的第一对射传感器(409)为一对且相互对射,所述第二测距组件(605)与所述内回转测量机构(5)的第一测距组件(510)结构相同;所述第二测距组件(605)包括固定块(607)、第一测距传感器(606)和第二测距传感器(608),所第一测距传感器(606)固定连接在所述固定块(607)的顶部,所述第二测距传感器(608)固定连接在所述固定块(607)的底部,所述第一测距传感器(606)的轴线与所述第二测距传感器(608)的轴线相互垂直,所述第一测距传感器(606)的检测端与所述第二测距传感器(608)的检测端轴线位于同一平面内;所述第二测距组件(605)的第一测距传感器(606)轴线与所述副电动缸(602)的轴线平行,所述第二测距组件(605)的固定块(607)侧壁与所述副电动缸(602)的伸缩杆端部固定连接,所述第二测距组件(605)的第一测距传感器(606)的检测端朝向支管的外侧壁;所述第一测距组件(510)的固定块(607)侧壁与所述内回转测量机构(5)的下电动缸(509)伸缩杆端部固定连接,且所述第一测距组件(510)的第一测距传感器(606)的轴线与所述内回转测量机构(5)的下电动缸(509)轴线平行,所述第一测距组件(510)的的第一测距传感器(606)的检测端朝向支管的内侧壁。

6.根据权利要求5所述的一种相贯线焊缝焊接设备,其特征在于,所述第二驱动组件(61)的副电动缸(602)的伸缩杆端部固定连接有切割组件(7),所述第三驱动组件(62)的副电动缸(602)的伸缩杆端部固定连接有焊接组件(8);所述切割组件(7)包括第三测距传感器(701)、第一固定架(702)和切割头(703),所述第三测距传感器(701)的侧壁与所述第一固定架(702)的第一端固定连接,所述第一固定架(702)的第二端与所述切割头(703)的侧壁铰接,所述切割头(703)侧壁的铰接轴上同轴固定连接有第一蜗轮(704),所述第一蜗轮(704)的侧壁啮合有第一蜗杆(705),所述第一蜗杆(705)的两端均通过支架与所述第一固定架(702)的内侧壁固定连接,所述第一蜗杆(705)的一端传动连接有电机;所述第三测距传感器(701)与所述第二驱动组件(61)的副电动缸(602)同轴设置,且所述第三测距传感器(701)的外壳一端与所述第二驱动组件(61)的副电动缸(602)伸缩杆端部固定连接;所述第四测距传感器(801)的检测端朝向支管的外侧壁,所述第三测距传感器(701)的检测端朝向支管(2)的外侧壁。

7.根据权利要求6所述的一种相贯线焊缝焊接设备,其特征在于,所述焊接组件(8)包括第四测距传感器(801)、第二固定架(802)和焊枪(803),所述第四测距传感器(801)的侧壁与所述第二固定架(802)的一端固定连接,所述第二固定架(802)的第二端与所述焊枪(803)的侧壁铰接,所述焊枪(803)侧壁的铰接轴上同轴固定连接有第二蜗轮(804),所述第二蜗轮(804)的侧壁啮合有第二蜗杆(805),所述第二蜗杆(805)的两端均通过支架与所述第二固定架(802)的内侧壁固定连接,所述第二蜗杆(805)的一端传动连接有电机;所述第四测距传感器(801)与所述第二驱动组件(61)的副电动缸(602)同轴设置,且所述第四测距传感器(801)的外壳一端与所述第三驱动组件(62)的副电动缸(602)伸缩杆端部固定连接;

所述第四测距传感器(801)的检测端朝向支管的外侧壁。

8.根据权利要求1所述的一种相贯线焊缝焊接设备,其特征在于,所述夹台(3)包括架体(301)、中台板(303)、调节液压缸(315)和支撑台(307),所述架体(301)的内壁底部固定连接有升降液压缸(302),所述升降液压缸(302)的顶端与所述中台板(303)的底部固定连接,所述中台板(303)的顶部两侧均固定连接有铰接板(304),所述支撑台(307)的底部两侧均固定连接有铰接座(305),所述铰接板(304)的侧壁上部与所述铰接座(305)通过销轴铰接,所述调节液压缸(315)的一端与所述支撑台(307)的底部一侧铰接,所述调节液压缸(315)的另一端与所述中台板(303)的顶部中间铰接,所述铰接板(304)的外侧壁固定连接有角度尺(306),所述支撑台(307)的长度方向侧壁边线与角度尺(306)的零度线对齐,所述中台板(303)的顶部两侧均开设有导向槽(308)和滑槽(309),所述导向槽(308)和所述滑槽(309)均沿所述支撑台(307)的宽度方向开设,一个所述导向槽(308)的两侧设置有两个所述滑槽(309),所述导向槽(308)的内壁两端均开设有轴孔,所述导向槽(308)内设置有双向丝杆(310),所述双向丝杆(310)的两端分别转动连接在所述导向槽(308)两端的轴孔内,且所述双向丝杆(310)的端部传穿出所述支撑台(307),两个所述双向丝杆(310)的第二端均固定连接有转盘,所述转盘的正面位于圆心的一侧固定连接有转轴,两个所述转盘的正面设置有一个连接杆(314),所述连接杆(314)的两端分别与两个所述转盘正面的转轴转动连接,所述双向丝杆(310)的表面两端均螺纹连接有螺母(313),所述螺母(313)的顶部固定连接有夹块(311),所述夹块(311)的底部固定连接有滑块(312),所述滑块(312)滑动连接在所述滑槽(309)内;所述固定回转机构(4)的固定套(401)与所述架体(301)的顶部固定连接,且所述固定回转机构(4)位于所述支撑台(307)的上方,所述固定套(401)的轴线与所述架体(301)的高度方向平行,且所述固定套(401)的轴线与所述支撑台(307)宽度的中心线位于同一竖直平面上,一个双向丝杆(310)驱动的两个所述夹块(311)的侧壁与支管(2)的管壁搭接。

9.一种相贯线焊缝焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤A:通过夹台(3)对主管(1)固定,将支管(2)放入固定回转机构(4)内并固定,调节主管(1)至需要的角度并与支管(2)对接;

步骤B:通过固定回转机构(4)和内回转测量机构(5)测量相贯线数据;

步骤C:根据测量得到的相贯线数据,通过固定回转机构(4)驱动第二驱动组件(61)旋转,通过第二驱动组件(61)驱动切割头(703)对支管(2)进行切割;

步骤D:移动支管(2),使切割后的支管(2)与主管(1)贴合,根据测量得到的相贯线数据,通过固定回转机构(4)驱动第三驱动组件(62)旋转,通过第三驱动组件(62)驱动切焊枪(803)对支管(2)和主管(1)进行焊接。