焊接设备的制作方法

本发明涉及船舶管系制作，尤其涉及一种焊接设备。

背景技术：

1、在船舶管系制作工序中，需要对管与管之间的对接缝进行焊接，还需要对管与法兰之间的角接缝进行焊接。

2、在管与法兰之间的角焊缝焊接工序中，由于管子一般采用先弯后焊的施工形式，受弯管位置的影响，目前船厂在船舶管系制作中，手工焊焊接仍是主要焊接方式，或利用手工焊焊接配合变位机进行管子与法兰之间的半自动焊接。上述焊接方式的焊工劳动强度大，焊缝外观成型质量受技能影响大，且打磨工作量较大，在管子周转过程中存在浪费时间且施工效率低的问题。

3、现有的应用于管子与法兰之间的管与法兰之间的角焊缝的焊接中的设备存在如下问题：焊接施工过程受管子椭圆度影响，焊枪定位不准，焊枪与焊缝之间的定位容易出现偏差，影响焊缝质量。

4、因此，亟需一种焊接设备，以解决以上问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种焊接设备，该焊接设备能够在焊接过程中提升管子和法兰之间的对接可靠性，并能够提升焊缝外观成型质量，提高焊接效率。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、焊接设备，包括：

4、支撑基座；

5、法兰定位装置，所述法兰定位装置相对于所述支撑基座的位置固定，能够同轴定位法兰；

6、旋转支撑系统，所述旋转支撑系统可绕所述法兰定位装置的中心轴线在xy平面内旋转地设置于所述支撑基座上，所述法兰定位装置能够将所述法兰定位于所述旋转支撑系统背离所述支撑基座的一侧；

7、焊接装置，所述焊接装置设置于所述旋转支撑系统背离所述支撑基座的一侧，与所述法兰定位装置之间的间距可调；

8、管子定位系统，所述管子定位系统间隔设置于所述支撑基座，能够将管子垂直对接并定位于所述法兰背离所述旋转支撑系统的一侧，所述焊接装置能够焊接所述法兰与所述管子。

9、通过上述设置，能够实现焊接装置与焊接位置之间的间距调整，进而实现焊接装置与焊接位置的精准定位，提升焊缝外观成型质量。

10、作为本发明提供的焊接设备的优选方案，所述焊接设备还包括旋转平台驱动装置，所述旋转平台驱动装置设置于所述支撑基座内部，包括第一旋转电机和第一齿轮，所述第一齿轮同轴固连于所述第一旋转电机的输出端；

11、所述旋转支撑系统包括旋转支撑平台和支撑筒体，所述支撑筒体同轴可活动地插设于所述支撑基座内，并固定连接于所述旋转支撑平台，所述支撑筒体的周侧环设有第一环形齿条，所述第一环形齿条啮合连接于所述第一齿轮，所述第一旋转电机能够带动所述第一齿轮转动，以带动所述支撑筒体转动。

12、通过上述设置，能够提升旋转支撑平台转动的精确度。

13、作为本发明提供的焊接设备的优选方案，所述焊接设备还包括环形滑轨，所述环形滑轨设置于所述支撑基座，与所述支撑筒体同轴设置，所述旋转支撑平台设置有滑块，所述滑块可滑动地连接于所述环形滑轨，所述支撑筒体转动，能够带动所述旋转支撑平台相对于所述环形滑轨转动。

14、通过上述设置，通过该环形滑轨和滑块的配合，能够提升旋转支撑平台转动过程的稳定性，进而提升焊接装置与焊接位置之间的相对位置调节的准确性。

15、作为本发明提供的焊接设备的优选方案，所述法兰定位装置包括卡盘和支撑柱，所述支撑柱同轴贯穿所述支撑筒体，并相对于所述支撑基座固定设置，所述卡盘间隙设置于所述旋转支撑平台背离所述支撑基座的一侧，并同轴固连于所述支撑柱，所述卡盘能够夹持定位所述法兰。

16、通过上述设置，能够保证法兰定位的可靠性。

17、作为本发明提供的焊接设备的优选方案，所述旋转支撑系统还包括焊接位置调节机构，所述焊接位置调节机构设置于所述旋转支撑平台背离所述支撑基座的一侧，并间隔设置于所述法兰定位装置，所述焊接位置调节机构包括轨道，所述轨道平行于x方向设置，所述焊接装置可移动地设置于所述轨道。

18、通过上述设置，能够为焊接装置的移动提供导向，实现焊接装置移动方向的可控。

19、作为本发明提供的焊接设备的优选方案，所述焊接位置调节机构还包括直线驱动装置，所述直线驱动装置连接于所述焊接装置，被配置为驱动所述焊接装置沿所述轨道移动。

20、通过上述设置，能够实现焊接装置的移动，并实现焊接装置的移动的机械带动，便于移动距离的精确控制。

21、作为本发明提供的焊接设备的优选方案，所述焊接装置包括焊接送丝机和焊枪，所述焊接送丝机可移动地设置于所述轨道，所述焊枪在z方向上高度可调地设置于所述焊接送丝机朝向所述法兰定位装置的一侧。

22、通过上述设置，能够在z方向上和xy平面内对焊枪的位置进行微调，进一步提升了焊枪位置调节的精确度。

23、作为本发明提供的焊接设备的优选方案，所述管子定位系统包括支撑杆、连接杆和夹持机构，所述支撑杆沿z方向设置，所述连接杆设置于所述支撑杆高于所述旋转支撑系统的一端，并能够延伸至所述法兰定位装置上方，所述夹持机构设置于所述连接杆，能够夹持固定所述管子。

24、通过上述设置，能够对管子的上部位置进行稳定可靠的固定，进一步保证后续焊接过程的顺利进行，提升焊缝质量。

25、作为本发明提供的焊接设备的优选方案，所述连接杆活动连接于所述支撑杆；

26、所述管子定位系统还包括连杆转动驱动装置，所述连杆转动驱动装置包括第二旋转电机和第二齿轮，所述第二旋转电机设置于所述连接杆，所述第二齿轮同轴固连于所述第二旋转电机的输出端；

27、所述支撑杆的周侧环设有第二环形齿条，所述第二环形齿条啮合连接于所述第二齿轮，所述第二旋转电机能够带动所述第二齿轮沿所述第二环形齿条转动，以带动所述连接杆在xy平面内以所述支撑杆为轴旋转。

28、通过上述设置，能够实现连接杆转动动作的机械带动，便于控制，节省人力。

29、作为本发明提供的焊接设备的优选方案，所述夹持机构包括两个夹持部，两个所述夹持部之间的间距能够调节，以夹持所述管子或释放所述管子，两个所述夹持部相互正对的一侧设置有夹持板，所述夹持板的形状匹配于所述管子的周侧部的形状。

30、通过上述设置，能够进一步增大夹持机构与管子的接触面积，进而提升夹持机构对于管子夹持的稳定性。

31、本发明的有益效果：

32、本发明提供的焊接设备包括支撑基座、法兰定位装置、旋转支撑系统、焊接装置以及管子定位系统。该法兰定位装置相对于该支撑基座的位置固定，能够同轴定位法兰。该旋转支撑系统可绕该法兰定位装置的中心轴线在xy平面内旋转地设置于该支撑基座上，该法兰定位装置能够将该法兰定位于该旋转支撑系统背离该支撑基座的一侧。该管子定位系统间隔设置于该支撑基座，能够将管子垂直对接并定位于该法兰背离该旋转支撑系统的一侧。也就是说，通过管子定位系统和法兰定位装置，能够实现管子和法兰的定位，在焊接过程中提升管子和法兰之间的对接可靠性。该焊接装置设置于该旋转支撑系统背离该支撑基座的一侧，与该法兰定位装置之间的间距可调，该焊接装置能够焊接该法兰与该管子。也就是说，焊接装置能够相对于法兰移动，也就是能够实现焊接装置与焊接位置之间的间距调整，进而实现焊接装置与焊接位置的精准定位，提升焊缝外观成型质量，节省焊缝打磨工序，提高焊接效率。

技术特征：

1.焊接设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，所述焊接设备还包括旋转平台驱动装置(600)，所述旋转平台驱动装置(600)设置于所述支撑基座(100)内部，包括第一旋转电机(610)和第一齿轮(620)，所述第一齿轮(620)同轴固连于所述第一旋转电机(610)的输出端；

3.根据权利要求2所述的焊接设备，其特征在于，所述焊接设备还包括环形滑轨(700)，所述环形滑轨(700)设置于所述支撑基座(100)，与所述支撑筒体(320)同轴设置，所述旋转支撑平台(310)设置有滑块(311)，所述滑块(311)可滑动地连接于所述环形滑轨(700)，所述支撑筒体(320)转动，能够带动所述旋转支撑平台(310)相对于所述环形滑轨(700)转动。

4.根据权利要求2所述的焊接设备，其特征在于，所述法兰定位装置(200)包括卡盘(210)和支撑柱(220)，所述支撑柱(220)同轴贯穿所述支撑筒体(320)，并相对于所述支撑基座(100)固定设置，所述卡盘(210)间隙设置于所述旋转支撑平台(310)背离所述支撑基座(100)的一侧，并同轴固连于所述支撑柱(220)，所述卡盘(210)能够夹持定位所述法兰(20)。

5.根据权利要求2所述的焊接设备，其特征在于，所述旋转支撑系统(300)还包括焊接位置调节机构(340)，所述焊接位置调节机构(340)设置于所述旋转支撑平台(310)背离所述支撑基座(100)的一侧，并间隔设置于所述法兰定位装置(200)，所述焊接位置调节机构(340)包括轨道(341)，所述轨道(341)平行于x方向设置，所述焊接装置(400)可移动地设置于所述轨道(341)。

6.根据权利要求5所述的焊接设备，其特征在于，所述焊接位置调节机构(340)还包括直线驱动装置(342)，所述直线驱动装置(342)连接于所述焊接装置(400)，被配置为驱动所述焊接装置(400)沿所述轨道(341)移动。

7.根据权利要求5所述的焊接设备，其特征在于，所述焊接装置(400)包括焊接送丝机(410)和焊枪(420)，所述焊接送丝机(410)可移动地设置于所述轨道(341)，所述焊枪(420)在z方向上高度可调地设置于所述焊接送丝机(410)朝向所述法兰定位装置(200)的一侧。

8.根据权利要求1-7任一项所述的焊接设备，其特征在于，所述管子定位系统(500)包括支撑杆(510)、连接杆(520)和夹持机构(530)，所述支撑杆(510)沿z方向设置，所述连接杆(520)设置于所述支撑杆(510)高于所述旋转支撑系统(300)的一端，并能够延伸至所述法兰定位装置(200)上方，所述夹持机构(530)设置于所述连接杆(520)，能够夹持固定所述管子(10)。

9.根据权利要求8所述的焊接设备，其特征在于，所述连接杆(520)活动连接于所述支撑杆(510)；

10.根据权利要求8所述的焊接设备，其特征在于，所述夹持机构(530)包括两个夹持部(531)，两个所述夹持部(531)之间的间距能够调节，以夹持所述管子(10)或释放所述管子(10)，两个所述夹持部(531)相互正对的一侧设置有夹持板(532)，所述夹持板(532)的形状匹配于所述管子(10)的周侧部的形状。

技术总结
本发明属于船舶管系制作技术领域，公开了一种焊接设备，该焊接设备包括支撑基座、法兰定位装置、旋转支撑系统、焊接装置和管子定位系统。法兰定位装置相对于支撑基座固定，能同轴定位法兰。旋转支撑系统可绕法兰定位装置的中心轴线在XY平面内旋转地设置于支撑基座上，法兰定位装置能将法兰定位于旋转支撑系统背离支撑基座一侧。焊接装置设置于旋转支撑系统背离支撑基座一侧，与法兰定位装置之间间距可调。管子定位系统间隔设置于支撑基座，能将管子垂直对接于法兰背离旋转支撑系统一侧，焊接装置能焊接法兰与管子。该焊接设备能提升管子和法兰之间对接可靠性，提升焊缝外观质量，提高焊接效率。

技术研发人员：陈红亮,周海峰,魏春华,李佳男,雷建锋,胡程华,裴晓霖
受保护的技术使用者：中船黄埔文冲船舶有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23