環(huán)縫焊機機械部分說明書

1、環(huán)縫焊機機械設(shè)計方案說明機械完成指標要求；1. 完成對長度為1000mm的柱形鋼管的焊接，鋼管直徑在20mm-200mm之間。2. 焊接位置不定，要求焊槍能夠在小范圍內(nèi)進行左右和上下移動。3. 焊接時的轉(zhuǎn)動一圈的時間在3-4min之間，要求設(shè)計合理的減速裝置。4. 要求焊接時，鋼管能在豎直平面能轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動角度90°。機械結(jié)構(gòu)設(shè)計說明；1. 環(huán)縫焊機整體結(jié)構(gòu)說明如圖1所示，環(huán)縫焊機的主體部分（從左往右）包括減速裝置、旋轉(zhuǎn)平臺、三爪卡盤夾緊裝置、焊機組件、錐形頂塊、末端彈性組件以及滑軌電源機箱等輔助裝置。各部分的具體位置如圖所示。焊接圓管末端彈性組件錐形頂塊旋轉(zhuǎn)平臺可調(diào)焊機組件三爪卡盤夾

2、緊裝置減速裝置圖1 環(huán)縫焊機整體結(jié)構(gòu)圖2. 環(huán)縫焊機各部分結(jié)構(gòu)說明1. 減速裝置給環(huán)縫焊機采用齒輪二級減速的設(shè)計方式，來降低伺服馬達的轉(zhuǎn)動速度，達到所需要的轉(zhuǎn)動速度，減速裝置的整體安裝圖和細節(jié)圖如圖2、圖3所示。三爪卡盤選轉(zhuǎn)平臺減速裝置圖2 減速裝置安裝圖定位安裝板2定位安裝板1伺服電機減速齒輪圖3 減速裝置細節(jié)圖2. 旋轉(zhuǎn)平臺將整個減速裝置和三爪卡盤夾緊裝置固定在可以繞著螺紋軸轉(zhuǎn)動的安裝平臺上，當螺紋軸轉(zhuǎn)動時，三爪卡盤就可以夾緊圓管進行轉(zhuǎn)動，同時減速裝置仍然在工作，使圓管保持轉(zhuǎn)動狀態(tài)。整個旋轉(zhuǎn)平臺的安裝圖和細節(jié)圖如圖4和圖5所示。鋁合金機架三爪卡盤旋轉(zhuǎn)平臺減速裝置圖4 轉(zhuǎn)動平臺安裝圖螺紋軸減

3、速裝置連接板固定安裝板旋轉(zhuǎn)舵盤圖5 轉(zhuǎn)動平臺細節(jié)圖3. 圓管固定裝置整個圓管夾緊裝置包括左端的三爪卡盤和右端的錐形頂塊，利用左端的三爪卡盤來夾緊圓管，同時為防止圓管在豎直平面由于重力影響發(fā)生偏斜，右端利用錐形頂尖頂緊，最后為了便于更換圓管，將錐形頂塊及其安裝板固定在絲桿螺紋副上，通過轉(zhuǎn)動右端舵盤，即可實現(xiàn)快速跟換圓管，整個固定裝置整體圖如圖6所示。絲桿螺母副安裝板錐形頂塊焊槍組件焊接圓管三爪卡盤圖6圓管固定裝置安裝圖左端的三爪卡盤在夾緊圓管，同時減速裝置的輸出軸通過軸承、法蘭來帶動三爪卡盤，使得在焊接過程中，三爪卡盤帶動圓管轉(zhuǎn)動，三爪卡盤的基本細節(jié)圖如圖7所示。右端的錐形頂塊通過軸承和頂棍固定

4、在安裝板上，在焊接過程中隨圓管的轉(zhuǎn)動1而轉(zhuǎn)動，該錐形頂尖的細節(jié)圖如圖8所示。三爪卡盤法蘭止推軸承固定安裝板2齒輪輸出軸圖7三爪卡盤夾緊裝置細節(jié)圖固定安裝板螺紋絲桿副彈性組件頂緊裝置止推軸承錐形頂塊圖8錐形頂塊細節(jié)圖4. 可調(diào)焊槍組件如下圖所示，為焊槍部分的結(jié)構(gòu)圖，將焊槍固定在x和z方向的滑軌上并加裝小型電機，可以實現(xiàn)焊槍焊接時在水平和上下方向上的移動，同時將整個滑軌固定架放在導軌上，可以方便的根據(jù)柱形鋼管的焊接位置對焊槍部分進行位置調(diào)整。同時在圓管旋轉(zhuǎn)至豎直時，焊槍能夠相應的在滑軌上移動一段距離并旋轉(zhuǎn)一定角度以進行后續(xù)焊接。焊槍的整體安裝圖如圖9所示，焊槍組件的細節(jié)圖如圖10所示。安裝基座滑軌焊槍組件焊槍固定架圖9焊槍整體安裝圖焊槍直線步進電機2直線步進電機1焊槍安裝板（帶螺紋）圖10焊槍細節(jié)原理圖5. 彈性可調(diào)組件在焊接過程中，如果將圓管完全夾緊，在焊接過程中產(chǎn)生的熱應力會使得圓管在焊接時發(fā)生形變，影響焊接質(zhì)量，為了避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，在整個焊機的最右端添加了一個彈性可調(diào)組件，使得圓管在焊接過程中既可以夾緊，同時也避免產(chǎn)生較大的熱應力。圖11和圖12分別表示了該組件的整