一种双缝齐焊的储气罐焊接装置

技术领域

本发明涉及储气罐生产设备技术领域，具体是涉及一种双缝齐焊的储气罐焊接装置。

背景技术

储气罐是一种专门用来储存气体的设备，能起到稳定系统压力的作用，根据储气罐的承受压力不同可以分为高压储气罐，低压储气罐，常压储气罐。根据储气罐材质不同可以分为碳素钢储气罐、低合金钢储气罐和不锈钢储气罐。储气罐的基本形状为圆管，圆管两端分别焊接圆弧板面。目前在储气罐两端焊接圆弧板面时，通常是将圆弧板面逐个通过焊接的方式焊接到圆管上，以组成储气罐的基本形状，由于逐个焊接的方式效率较低，对于焊接工人的手艺和焊接熟练度要求都颇高，因此造成储气罐的生产效率较低。

中国专利CN211438515U公开了一种双缝齐焊的储气罐焊接装置，它包括侧板、放置台、直线轨道、埋弧焊机、调平驱动装置，两块侧板近地侧与地面接触、远地侧连接有放置台，放置台上设置有直线轨道，埋弧焊机通过自身滚轮滑移设置在直线轨道上，侧板的一侧设置有调平驱动装置，埋弧焊机的焊接侧设置于调平驱动装置上方，调平驱动装置用于放置和驱动储气罐绕罐体轴心转动。

该设备能够对储气罐的管状罐体两侧进行双缝齐焊，有效提高了储气罐的焊接效率和焊接的效果，使得储气罐的性能更加优越和稳定。

发明内容

针对上述问题，有必要针对现有技术问题，提供一种双缝齐焊的储气罐焊接装置。

为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种双缝齐焊的储气罐焊接装置，包括机架，机架上设置有用于水平放置储气罐的基座，以及两个对储气罐两侧同时焊接的焊接设备，基座包括两个水平的支撑辊，以及驱动支撑辊同步旋转的驱动单元，机架上安装有沿竖直方向移动的升降座，升降座底部转动安装有一个平行于支撑辊的下压辊，下压辊的轴线位于两个基座轴线的水平连接线的垂直平分线上；焊接设备的工作端分别位于下压辊两端，焊接设备的工作端与下压辊外壁的最低点平齐；焊接设备分别安装在安装座上，两个安装座相对的一侧固定安装有插杆，插杆的轴线平行于支撑辊的轴线，插杆均插装在升降座底部转动安装的转筒中；所述转筒的轴线平行于下压辊，转筒与下压辊之间通过传动带传动连接；升降座上设置有对中移动单元，对中移动单元的工作端连接两侧焊接设备的插杆，对中移动单元驱动焊接设备沿支撑辊轴线方向水平移动；升降座上设置有两个控制开关，控制开关分别位于转筒的两端，控制开关用于控制一侧的焊接设备在支撑辊驱动储气罐反向旋转时绕插杆轴线旋转，焊接设备工作端抬起脱离储气罐表面。

优选的，机架上安装有第一直线驱动器，升降座连接第一直线驱动器的工作端，第一直线驱动器驱动升降座在竖直方向上移动；升降座下方设置有若干个竖直的第一导向杆，第一导向杆插装在机架上设置的第一导向套中。

优选的，所述对中移动单元包括设置在升降座上的限位套筒，限位套筒内转动安装有驱动齿轮，驱动齿轮的轴线垂直于支撑辊的轴线，驱动齿轮的轴线位于支撑辊的竖直中心面上，驱动齿轮传动连接旋转驱动器的工作端，旋转驱动器带动驱动齿轮绕轴线旋转；限位套筒内滑动安装两个移动臂，移动臂连接焊接设备，两个移动臂上分别设置有移动臂与驱动齿轮啮合连接，驱动齿轮旋转改变两个焊接设备之间的水平间距。

优选的，所述插杆靠近安装座的一端为光滑端，对中移动单元的移动臂靠近焊接设备的一端设置有安装套，安装套套设在插杆的光滑端处。

优选的，所述转筒的两端设置有若干个内安装孔，内安装孔环绕转筒等角度分布，内安装孔沿转筒的径向延伸并贯通转筒；所述控制开关包括若干个滑动安装在内安装孔内的弹性顶杆，弹性顶杆的长度大于内安装孔的长度，弹性顶杆顶端突出于转筒外壁，弹性顶杆底端不突出于转筒内壁；所述插杆朝向转筒的一端设置有环绕插杆周侧的内齿槽，内齿槽沿插杆长度方向延伸；控制开关还包括两个弧形块，弧形块具有贴合转筒外壁的弧形开口，弧形块分别位于转筒的两端，弧形块固定安装在第二直线驱动器的工作端，第二直线驱动器驱动弧形块沿转筒径向移动，第二直线驱动器固定安装在升降座底部，弧形块贴合转筒外壁按压弹性顶杆，弹性顶杆底端突出于转筒内部卡接在插杆的内齿槽中，插杆跟随转筒同步旋转。

优选的，所述弧形块顶端设置有斜面，斜面贴合弧形块移动将弹性顶杆压入内安装孔内。

优选的，所述弹性顶杆周侧设置有环绕弹性顶杆的限位环，限位环外壁贴合内安装孔内壁，转筒设置有弹簧，弹簧弹性连接限位环下侧，弹簧施加弹性顶杆上移的弹力；内安装孔上端开口处设置有挡条，弹性顶杆上移至限位环贴合挡条时，弹性顶杆底端位于内安装孔内，弹性顶杆顶端突出于转筒外壁。

优选的，所述弧形块安装在第二导向杆上，第二导向杆插装在升降座底部设置的第二导向套中，第二直线驱动器的工作端固定连接第二导向套的一端。

优选的，所述安装座的一端设置有水平延伸的定位杆，定位杆沿支撑辊轴线方向延伸；所述安装套上设置有水平延伸的定位板，定位板的长度方向垂直于定位杆的长度方向，定位杆贴合定位板上侧时，焊接设备的工作端与下压辊外壁的最低位置平齐。

本发明相比较于现有技术的有益效果是：

其一，本发明具有两个焊接设备，且焊接设备安装在升降座的对中移动单元的工作端，焊接设备的工作端在升降座底部的下压辊贴合储气罐时与储气罐的表面接触，从而实现对不同直径任意长度的储气罐的两端进行同步的焊接，提高焊接的效率。

其二，本发明中储气罐某一位置需要进行补焊时，升降座上的控制开关启动，当储气罐反向旋转时，下压辊和转筒反向旋转时，控制开关控制无需进行焊接的一侧的焊接设备的插杆与转筒同步旋转，焊接设备绕插杆轴线旋转时焊接设备的工作端抬起，避免对无需补焊的一侧进行焊接，从而保证焊接的质量。

附图说明

图1是一种双缝齐焊的储气罐焊接装置在第一工作状态下的立体图一；

图2是图1的立体结构分解图；

图3是图2的A处局部放大图；

图4是一种双缝齐焊的储气罐焊接装置在第一工作状态下的立体图二；

图5是图4的B处局部放大图；

图6是一种双缝齐焊的储气罐焊接装置在第二工作状态下的立体图；

图7是一种双缝齐焊的储气罐焊接装置在第二工作状态下的侧视图；

图8是图7的C-C处截面剖视图；

图9是图8的D处局部放大图；

图10是图7的E-E处截面剖视图；

图11是图10的局部放大图。

图中标号为：1、机架；11、基座；111、支撑辊；112、驱动单元；12、第一直线驱动器；13、第一导向套；2、焊接设备；21、安装座；211、定位杆；22、插杆；221、光滑端；222、内齿槽；3、升降座；31、下压辊；311、传动带；32、转筒；321、内安装孔；322、挡条；33、对中移动单元；331、限位套筒；332、驱动齿轮；333、旋转驱动器；334、移动臂；335、齿条；336、安装套；337、定位板；34、控制开关；341、弹性顶杆；342、弧形块；343、第二直线驱动器；344、斜面；345、限位环；346、弹簧；347、第二导向杆；348、第二导向套；35、第一导向杆。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

参照图1至图11：

一种双缝齐焊的储气罐焊接装置，包括机架1，机架1上设置有用于水平放置储气罐的基座11，以及两个对储气罐两侧同时焊接的焊接设备2，基座11包括两个水平的支撑辊111，以及驱动支撑辊111同步旋转的驱动单元112，机架1上安装有沿竖直方向移动的升降座3，升降座3底部转动安装有一个平行于支撑辊111的下压辊31，下压辊31的轴线位于两个基座11轴线的水平连接线的垂直平分线上；焊接设备2的工作端分别位于下压辊31两端，焊接设备2的工作端与下压辊31外壁的最低点平齐；焊接设备2分别安装在安装座21上，两个安装座21相对的一侧固定安装有插杆22，插杆22的轴线平行于支撑辊111的轴线，插杆22均插装在升降座3底部转动安装的转筒32中；所述转筒32的轴线平行于下压辊31，转筒32与下压辊31之间通过传动带311传动连接；升降座3上设置有对中移动单元33，对中移动单元33的工作端连接两侧焊接设备2的插杆22，对中移动单元33驱动焊接设备2沿支撑辊111轴线方向水平移动；升降座3上设置有两个控制开关34，控制开关34分别位于转筒32的两端，控制开关34用于控制一侧的焊接设备2在支撑辊111驱动储气罐反向旋转时绕插杆22轴线旋转，焊接设备2工作端抬起脱离储气罐表面。

本申请中的储气罐焊接装置包括机架1，机架1的基座11上放置两个水平的支撑辊111，储气罐水平放置在支撑辊111上并保持储气罐的中心面与支撑辊111的中心面对齐，基座11两侧可以设置辅助臂对储气罐两端所需焊接的部件进行固定，此处现有技术较多，图中未示出，基座11上的两个支撑辊111传动连接驱动单元112的工作端，驱动单元112可以是伺服电机配合齿轮，支撑辊111通过同步传动带或者传动链条与伺服电机的齿轮传动连接，驱动单元112驱动两个支撑辊111在同一方向上旋转带动支撑辊111上的储气罐旋转，两个焊接设备2在储气罐旋转时对储气罐两端进行同步的焊接，本实施例中两个焊接设备2均安装在升降座3上，升降座3可以改变竖直方向上的高度，升降座3底部的下压辊31可以对不同直径的储气罐顶部进行按压，保证储气罐在支撑辊111上旋转的轴线稳定，同时，由于下压辊31位于两个支撑辊111中间，且焊接设备2的工作端与升降座3的底端平齐，因此当下压辊31接触按压储气罐时，焊接设备2的工作端贴合储气罐表面进行焊接，工作人员也可以基于此设置焊接设备2的工作端与储气罐表面的间距，保证储气罐旋转时焊接设备2对储气罐各部位焊接的效果相同，本实施例中焊接设备2安装在安装座21上，安装座21内可以设置焊接设备2的控制器或电源灯，安装座21外部设置有插杆22，插杆22插装在升降座3上设置的转筒32中，升降座3的对中移动单元33分别连接两个焊接设备2的插杆22，对中移动单元33可以驱动两个焊接设备2关于储气罐中心面进行对中调节，从而实现根据储气罐的长度调整焊接设备2的焊接位置，提高设备的适用范围，下压辊31贴合储气罐时，储气罐的旋转可以带动下压辊31同步旋转，支撑辊111和下压辊31表面均可以设置橡胶层，增大与储气罐表面的摩擦力，下压辊31的旋转通过传动带311带动转筒32旋转，当储气罐正常焊接时，转筒32旋转不会带动插装在转筒32内的插杆22同步旋转，焊接设备2保持稳定的焊接位置，当储气罐某一位置需要进行补焊时，驱动单元112驱动支撑辊111反向旋转带动储气罐重新焊接，此时为了避免另一侧无需补焊的位置再次与焊接设备2接触，升降座3上的控制开关34启动，当储气罐反向旋转时，下压辊31和转筒32反向旋转时，控制开关34控制无需进行焊接的一侧的焊接设备2的插杆22与转筒32同步旋转，焊接设备2绕插杆22轴线旋转时焊接设备2的工作端抬起，避免对无需补焊的一侧进行焊接，从而保证焊接的质量。

为了解决升降座3如何进行稳定的升降的问题，具体设置了如下特征：

机架1上安装有第一直线驱动器12，升降座3连接第一直线驱动器12的工作端，第一直线驱动器12驱动升降座3在竖直方向上移动；升降座3下方设置有若干个竖直的第一导向杆35，第一导向杆35插装在机架1上设置的第一导向套13中。

本实施例中升降座3通过若干个第一导向杆35插装在机架1的第一导向套13中，第一导向杆35和第一导向套13竖直设置且轴线处于同一直线上，对升降座3的移动进行导向，保证升降座3沿竖直方向稳定的移动，驱动升降座3进行升降的第一直线驱动器12可以是油缸、气缸或电动推杆等，第一直线驱动器12固定安装在机架1上即可。

为了解决对中移动单元33如何驱动两个焊接设备2对中同步移动的问题，具体设置了如下特征：

所述对中移动单元33包括设置在升降座3上的限位套筒331，限位套筒331内转动安装有驱动齿轮332，驱动齿轮332的轴线垂直于支撑辊111的轴线，驱动齿轮332的轴线位于支撑辊111的竖直中心面上，驱动齿轮332传动连接旋转驱动器333的工作端，旋转驱动器333带动驱动齿轮332绕轴线旋转；限位套筒331内滑动安装两个移动臂334，移动臂334连接焊接设备2，两个移动臂334上分别设置有移动臂334与驱动齿轮332啮合连接，驱动齿轮332旋转改变两个焊接设备2之间的水平间距。

本实施例中升降座3的驱动齿轮332与两个移动臂334一侧的齿条335啮合连接，旋转驱动器333带动驱动齿轮332旋转时即可带动移动臂334进行反向的同步移动，移动臂334连接焊接设备2即可带动焊接设备2移动，移动臂334和齿条335限位安装在升降座3顶部的限位套筒331中，从而保证焊接设备2沿水平直线进行移动，所述带动驱动齿轮332旋转的旋转驱动器333可以是伺服电机，驱动齿轮332的轴线设置在支撑辊111的竖直中心面上，从而保证焊接设备2移动时始终保持关于储气罐的中心面对称，保证焊接设备2对储气罐两端的焊接处的精准度。

为了解决如何保证焊接设备2既可以跟随移动臂334水平移动又可以绕插杆22旋转的问题，具体设置了如下特征：

所述插杆22靠近安装座21的一端为光滑端221，对中移动单元33的移动臂334靠近焊接设备2的一端设置有安装套336，安装套336套设在插杆22的光滑端221处。

本实施例中的焊接设备2的插杆22插装在移动臂334上设置的安装套336中，安装套336连接的位置为插杆22的光滑端221，光滑端221上可以设置套环位于安装套336两侧保证焊接设备2跟随移动臂334在水平方向上移动，且不会影响插杆22在安装套336中进行旋转。

为了解决控制开关34如何实现控制一侧插杆22跟随转筒32旋转的问题，具体设置了如下特征：

所述转筒32的两端设置有若干个内安装孔321，内安装孔321环绕转筒32等角度分布，内安装孔321沿转筒32的径向延伸并贯通转筒32；所述控制开关34包括若干个滑动安装在内安装孔321内的弹性顶杆341，弹性顶杆341的长度大于内安装孔321的长度，弹性顶杆341顶端突出于转筒32外壁，弹性顶杆341底端不突出于转筒32内壁；所述插杆22朝向转筒32的一端设置有环绕插杆22周侧的内齿槽222，内齿槽222沿插杆22长度方向延伸；控制开关34还包括两个弧形块342，弧形块342具有贴合转筒32外壁的弧形开口，弧形块342分别位于转筒32的两端，弧形块342固定安装在第二直线驱动器343的工作端，第二直线驱动器343驱动弧形块342沿转筒32径向移动，第二直线驱动器343固定安装在升降座3底部，弧形块342贴合转筒32外壁按压弹性顶杆341，弹性顶杆341底端突出于转筒32内部卡接在插杆22的内齿槽222中，插杆22跟随转筒32同步旋转。

本实施例中的控制开关34包括若干个插装在转筒32两端设置的内安装孔321中的弹性顶杆341，正常状态下，弹性顶杆341的底部的尖端位于转筒32内壁中，不与插装在转筒32中的内齿槽222表面接触，因此，转筒32旋转不会驱动插杆22同步旋转，当需要对储气罐一侧进行补焊时，工作人员手动启动或通过控制器启动另一侧焊接设备2处的控制开关34，该侧控制开关34的第二直线驱动器343启动带动弧形块342贴合转筒32表面，对突出于转筒32外壁的弹性顶杆341进行按压，弹性顶杆341移动使其底部的尖端突出于内安装孔321表面并卡接在插杆22外壁的内齿槽222内，此时转筒32旋转带动弹性顶杆341旋转，弹性顶杆341带动插杆22旋转，使焊接设备2的工作台抬起，远离储气罐表面，避免无需的重复焊接，本实施例中弧形块342的面积保证可以同时对至少两个弹性顶杆341进行按压，从而在转筒32旋转时始终有至少一个弹性顶杆341卡接在插杆22的内齿槽222中，内齿槽222的长度保证插杆22在转筒32中移动至任意位置时，转筒32两端的弹性顶杆341均可以卡接在内齿槽222的某一部位中，所述的第二直线驱动器343可以是气缸或电动推杆等。

为了解决如何保证弹性顶杆341可以在转筒32移动过程中被弧形块342压入内安装孔321内部的问题，具体设置了如下特征：

所述弧形块342顶端设置有斜面344，斜面344贴合弧形块342移动将弹性顶杆341压入内安装孔321内。

本实施例中的弹性顶杆341顶端设置有斜面344，斜面344的倾斜方向应当保证支撑辊111驱动储气罐反向旋转时，转筒32的旋转带动弹性顶杆341旋转，弹性顶杆341朝向弧形块342移动时，弹性顶杆341的斜面344接触弧形块342侧面，弹性顶杆341贴合斜面344移动进入内安装孔321中。

为了解决保证弹性顶杆341弹性安装在内安装孔321内且在转筒32旋转时不脱离内安装孔321的问题，具体设置了如下特征：

所述弹性顶杆341周侧设置有环绕弹性顶杆341的限位环345，限位环345外壁贴合内安装孔321内壁，转筒32设置有弹簧346，弹簧346弹性连接限位环345下侧，弹簧346施加弹性顶杆341上移的弹力；内安装孔321上端开口处设置有挡条322，弹性顶杆341上移至限位环345贴合挡条322时，弹性顶杆341底端位于内安装孔321内，弹性顶杆341顶端突出于转筒32外壁。

本实施例中的弹性顶杆341周侧的限位环345贴合弹性顶杆341的内壁，保证弹性顶杆341与内安装孔321轴线处于同一直线上，弹簧346施加限位环345向上的弹力使弹性顶杆341的底端位于内安装孔321内部且弹性顶杆341的顶端突出于转筒32外壁，弹簧346推动弹性顶杆341上移至限位环345贴合内安装孔321内的挡条322，挡条322对325的限位防止弹性顶杆341脱离内安装孔321。

为了解决如何保证弧形块342能够与转筒32外壁有效贴合的问题，具体设置了如下特征：

所述弧形块342安装在第二导向杆347上，第二导向杆347插装在升降座3底部设置的第二导向套348中，第二直线驱动器343的工作端固定连接第二导向套348的一端。

本实施例中弧形块342安装在第二导向杆347上，第二导向杆347插装在第二导向套348中对弧形块342的移动进行导向，保证弧形块342每次移动均可以有效的贴合转筒32外壁。

为了解决如何保证控制开关34解除对插杆22的锁定后焊接设备2可以恢复初始位置，具体设置了如下特征：

所述安装座21的一端设置有水平延伸的定位杆211，定位杆211沿支撑辊111轴线方向延伸；所述安装套336上设置有水平延伸的定位板337，定位板337的长度方向垂直于定位杆211的长度方向，定位杆211贴合定位板337上侧时，焊接设备2的工作端与下压辊31外壁的最低位置平齐。

本实施例中安装座21上设置的定位杆211贴合安装套336一侧设置的定位板337时，焊接设备2处于工作位置且位置固定，焊接设备2绕插杆22旋转后进行复位时，定位杆211配合定位板337保证焊接设备2恢复至初始位置。

工作原理：储气罐水平放置在支撑辊111上并保持储气罐的中心面与支撑辊111的中心面对齐，升降座3下移至底部的下压辊31对储气罐顶部进行按压，对中移动单元33驱动两个焊接设备2关于储气罐中心面进行对中调节，驱动单元112驱动两个支撑辊111在同一方向上旋转带动支撑辊111上的储气罐旋转，两个焊接设备2在储气罐旋转时对储气罐两端进行同步的焊接，当储气罐正常焊接时，转筒32旋转不会带动插装在转筒32内的焊接设备2的插杆22同步旋转，焊接设备2保持稳定的焊接位置，当储气罐某一位置需要进行补焊时，驱动单元112驱动支撑辊111反向旋转带动储气罐重新焊接，此时为了避免另一侧无需补焊的位置再次与焊接设备2接触，升降座3上的控制开关34启动，当储气罐反向旋转时，下压辊31和转筒32反向旋转时，控制开关34控制无需进行焊接的一侧的焊接设备2的插杆22与转筒32同步旋转，焊接设备2绕插杆22轴线旋转时焊接设备2的工作端抬起，避免对无需补焊的一侧进行焊接，从而保证焊接的质量。

以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。