專利名稱：薄板卷制罐體縱縫對(duì)接焊的對(duì)接方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄板卷制罐體縱縫對(duì)接焊的縱長(zhǎng)邊對(duì)接方法及其裝置。
馬口鐵類薄板卷制成具有兩縱長(zhǎng)邊開口的園筒形罐體，其縱長(zhǎng)縫的工藝化連續(xù)焊接，在施焊前必須將具有開口間隙的兩縱長(zhǎng)邊對(duì)接。近十多年來(lái)，先后公布了一些同類裝置，主要有機(jī)械對(duì)接定位導(dǎo)向以及磁力對(duì)接定位導(dǎo)向，這些對(duì)接裝置采用的對(duì)接方法都是兩段對(duì)接方法，現(xiàn)分述如下。
在中國(guó)專利局公開了一種“卷制罐體對(duì)焊接設(shè)備相對(duì)定位和縱向移動(dòng)的方法和裝置”，專利號(hào)GN87107327A，
公開日為1988年6月22日，該專利屬于磁力對(duì)接定位導(dǎo)向，采用的對(duì)接方法是先進(jìn)行兩縱長(zhǎng)邊的開口對(duì)接，然后實(shí)施磁動(dòng)力吸合縱長(zhǎng)邊緊密對(duì)接。具有兩縱長(zhǎng)邊的園筒形罐體，首先通過(guò)一個(gè)軌道形的導(dǎo)向件，該導(dǎo)向件具有位于同一水平面上彼此相對(duì)的兩條縱向軌道槽，導(dǎo)向件下游設(shè)一臺(tái)運(yùn)輸機(jī)，該運(yùn)輸機(jī)上裝有一非磁材料制成的環(huán)形運(yùn)輸帶，其上方運(yùn)輸?shù)蕾N在一永磁鐵上，該永磁鐵使罐體兩縱長(zhǎng)邊磁化，而產(chǎn)生異性磁極，具有異性磁極的罐體兩縱長(zhǎng)邊，按異性相吸的原理將對(duì)接縫緊密吸牢，實(shí)現(xiàn)罐體兩縱長(zhǎng)邊緊密對(duì)接。該裝置存在的主要問題是(1)由于對(duì)接為磁力吸合兩縱長(zhǎng)邊，而薄鐵板很薄(約0.15～0.25MM)，罐體磁通橫截面積很小，兩縱長(zhǎng)邊被磁化的程度和對(duì)接縫吸牢的可靠程度很難掌握，影響了對(duì)接質(zhì)量。(2)該方法和裝置限于導(dǎo)磁性好的金屬薄板，對(duì)某些不銹鋼三類非導(dǎo)磁性薄板卷制的罐體縱長(zhǎng)邊對(duì)接則無(wú)法適用。
歐洲專利Ep215404(
公開日為1987年3月25日)公開了一種“罐體對(duì)縫焊接機(jī)的罐體導(dǎo)向裝置”，該裝置對(duì)接方法為機(jī)械式的二段對(duì)接，即開口對(duì)接和徑向壓迫緊密對(duì)接。卷制成園筒形罐體的兩縱長(zhǎng)邊，由一塊薄刀片構(gòu)成的無(wú)徑向偏移的對(duì)接導(dǎo)向裝置，該刀片為楔形，并朝著罐體移動(dòng)方向刀片的厚度逐漸減小，該刀片嵌入內(nèi)導(dǎo)軌內(nèi)的條縱槽里。存在的主要問題是(1)對(duì)接定位導(dǎo)向刀片的小端離焊接點(diǎn)有一段距離(約20MM)，否則兩縱長(zhǎng)邊在焊接點(diǎn)處無(wú)法緊密對(duì)接(楔形交點(diǎn))，這樣在焊接過(guò)程中，兩縱長(zhǎng)邊尾端就有一段失去了定位導(dǎo)向。因此，罐體的周向轉(zhuǎn)動(dòng)和尾部的抖動(dòng)很難避免，特別是對(duì)于直徑較小的園筒形罐體更是如此，致使罐體縱縫的尾部很難焊好。(2)由于兩縱長(zhǎng)邊是楔形對(duì)接，前端對(duì)接焊牢后，尾部必成楔形開口，造成縱長(zhǎng)邊尾部對(duì)接出現(xiàn)開口間隙，導(dǎo)致無(wú)法施焊。(3)楔形刀片又長(zhǎng)又薄(如罐體厚度相當(dāng))，又要耐磨損，制造安裝調(diào)換不方便。
本發(fā)明其目的就是提供一種薄板卷制園筒形罐體兩縱長(zhǎng)邊對(duì)接定位導(dǎo)向的方法及其裝置，該方法和裝置能使罐體兩縱長(zhǎng)邊始終保持良好的緊密對(duì)接。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的而采用的對(duì)接方法為，包括具有V形軌道槽的兩縱長(zhǎng)邊開口對(duì)接和壓塊的兩縱老邊無(wú)高低差的緊密對(duì)接，而不同的是，在實(shí)現(xiàn)罐體兩縱長(zhǎng)邊有開口的對(duì)接后，利用兩縱長(zhǎng)邊端面對(duì)接高低差的剩余面積進(jìn)行周向定位導(dǎo)向，實(shí)施罐體兩縱長(zhǎng)邊有微小徑向高低差而無(wú)開口的緊密對(duì)接，即過(guò)渡中間狀態(tài)，最后實(shí)現(xiàn)罐體兩縱長(zhǎng)邊無(wú)開口無(wú)徑向高低錯(cuò)位差的緊密對(duì)接。
實(shí)現(xiàn)上述方法而采用的裝置，包括具有位于罐體兩縱長(zhǎng)邊同一水平面上彼此相對(duì)的兩條V形縱向軌道槽的雙側(cè)橫向V形棒，以及由位于罐體縱長(zhǎng)縫上下與罐體相接近的兩徑向支承體組成的徑向高低偏差控制器，不同之處在于，由上定位刀體和下定位刀體構(gòu)成的懸臂開口式對(duì)接塊位于雙側(cè)橫向V形棒與徑向高低偏差控制器之間，并連接在雙側(cè)橫向V形棒上，上述三部分由罐體內(nèi)外懸臂導(dǎo)軌連成一體，沿罐體移動(dòng)方向依次排列，并保持罐體在同一罐體軸線上。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是由本發(fā)明構(gòu)成的一種激光焊接機(jī)的示意圖;
圖2是本發(fā)明對(duì)接定位導(dǎo)向部分的示意圖;
圖3是圖2中A-A剖視圖;
圖4是圖2中B-B剖視圖;
圖5是圖2中G-G剖視圖。
薄板卷制園筒形罐體兩縱長(zhǎng)邊的每邊均有五個(gè)面，其中有一個(gè)外表面，一個(gè)內(nèi)表面，一個(gè)與內(nèi)外表面相垂直的縱長(zhǎng)端面或稱縱長(zhǎng)邊口，兩個(gè)與內(nèi)外表面及縱長(zhǎng)端面相垂直的橫截面或稱端頭。
罐體兩縱長(zhǎng)邊在園周方向的對(duì)接定位導(dǎo)向是以兩縱長(zhǎng)邊端面對(duì)接高低差所呈現(xiàn)出的兩縱長(zhǎng)端面的一部分面積，作為周向定位導(dǎo)向基準(zhǔn)面。
兩縱長(zhǎng)邊口對(duì)接縫在徑向方向的對(duì)接定位導(dǎo)向，是以兩縱長(zhǎng)邊的上表面和下表面作定位導(dǎo)向基準(zhǔn)面。
對(duì)接定位導(dǎo)向裝置(5)如圖2所示，卷制成園筒形的具有兩縱長(zhǎng)邊(13)、(14)的罐體在這里得到無(wú)間隙的緊密對(duì)接，它是由雙側(cè)橫向V形棒(12)開口對(duì)接，懸臂開口式對(duì)接塊(圖4)過(guò)渡中間狀態(tài)和徑向高低偏差控制器(圖5)緊密對(duì)接所組成。
雙側(cè)橫向V形棒(12)如圖3所示，位于水平面彼此相對(duì)的兩條橫向V形軌道槽，槽底中間的實(shí)體為沿軸向的楔形，罐體(24)移動(dòng)的上游為楔形的大端，下游為楔形的小端，V形體長(zhǎng)度接近罐體長(zhǎng)度。罐體兩縱長(zhǎng)邊(13)、(14)端面沿著這對(duì)橫向V形槽的槽底，從入口的大端向出口的小端移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)兩縱長(zhǎng)邊(13)、(14)有開口間隙的對(duì)接，為無(wú)間隙的對(duì)接提供了前提。雙側(cè)橫向V形棒(12)由螺栓分別固定在外導(dǎo)軌(11)和內(nèi)導(dǎo)軌(15)上，其中內(nèi)導(dǎo)軌(15)位于園筒形罐體(24)內(nèi)，并與罐體內(nèi)表面有一定的間隙，罐體外有數(shù)只腰形滾輪支承導(dǎo)向。
懸臂開口式對(duì)接塊如圖4所示，它是由制成凸臺(tái)形的上定位刀體(16)和下定位刀體(17)組成，上定位刀體(16)具有三個(gè)定位面，一個(gè)為沿縱向的上刀面(F)和兩側(cè)定位刀面(D、G)，下定位刀體(17)也有三個(gè)定位面，一個(gè)為沿縱向的下刀面(H)和兩側(cè)斜面定位刀面(E、I)，上刀面(F)與下刀面(H)處在同一個(gè)軸向垂直縱截面內(nèi)，其間距小于罐體厚度，上下刀體的長(zhǎng)度接近罐體長(zhǎng)度，而上下定位刀體(16)、(17)由螺栓分別固定在懸臂外導(dǎo)軌(11)和內(nèi)導(dǎo)軌(15)上，其中一端與雙側(cè)橫向V形棒(12)相連接。這時(shí)，由雙側(cè)橫向V形棒(12)送來(lái)的罐體開口對(duì)接兩縱長(zhǎng)邊(13)、(14)，進(jìn)入懸臂開口式對(duì)接塊，兩縱長(zhǎng)邊端面在上刀面(F)與下刀面(H)對(duì)齊并周向定位導(dǎo)向，并利用上下刀面之間的間隙(小于罐體厚度)實(shí)現(xiàn)對(duì)接端面高低差剩余面積的周向定位導(dǎo)向，這樣就實(shí)現(xiàn)了只有微小徑向高低差而無(wú)開口的緊密對(duì)接，即過(guò)渡中間狀態(tài)。而上刀面(F)相對(duì)下刀面(H)的位置可調(diào)，為兩縱長(zhǎng)邊實(shí)現(xiàn)V形對(duì)接拼縫提供了前提。
徑向高低偏差控制器的結(jié)構(gòu)如圖5所示，它是由位于罐體縱縫上下的上、下支承體(18)、(21)構(gòu)成，其中上支承體(18)固定在外導(dǎo)軌(11)上，上支承體(18)內(nèi)有上滾動(dòng)體(19)緊貼縱縫外表面，上支承體(18)下面與上滾動(dòng)體(19)外緣基本處于同一水平面上，其微小間隙可以通過(guò)調(diào)整上滾動(dòng)體(19)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但上滾動(dòng)體(19)始終保持緊貼縱縫外表面，且上滾動(dòng)體(19)外緣高出上支承體(18)下表面。下支承體(21)則固定在內(nèi)導(dǎo)軌(15)上，下支承體(21)內(nèi)有下滾動(dòng)體(20)緊貼縱縫內(nèi)表面，上下支承體內(nèi)可以通冷卻水，以冷卻焊接余熱對(duì)支承體的溫升。由懸臂開口式對(duì)接塊送來(lái)的兩對(duì)接縱長(zhǎng)邊緊貼上滾動(dòng)體(19)和下滾動(dòng)體(20)的外園柱面，罐體從中通過(guò)，由于上、下滾動(dòng)體(19)、(20)外緣所構(gòu)成的間隙接近或等于罐體厚度，這樣就迫使通過(guò)其中的縱縫在滾動(dòng)體和支承體的壓迫下幾乎無(wú)徑向錯(cuò)位偏差。實(shí)現(xiàn)了罐體縱縫無(wú)開口無(wú)徑向高低錯(cuò)位的緊密對(duì)接。
由本發(fā)明構(gòu)成的激光焊接機(jī)即為一實(shí)施例，如圖1所示。包括電機(jī)(10)的傳動(dòng)系統(tǒng)(9)，安裝在箱形底座(8)內(nèi)，其上依次裝配有罐體板料堆放架(6)，負(fù)壓吸頭、園筒成形機(jī)和縱長(zhǎng)邊對(duì)接定位導(dǎo)向裝置(5)以及罐體定徑導(dǎo)向輸送裝置(3)，平直板料徑分張、柔軟成園，由往復(fù)推料手(7)將具有兩縱長(zhǎng)邊的罐體推入縱長(zhǎng)邊對(duì)接定位導(dǎo)向裝置(5)中的雙側(cè)橫向V形棒(12)之軌道槽，實(shí)現(xiàn)縱長(zhǎng)邊開口對(duì)接，而后進(jìn)入懸臂開口式對(duì)接塊上、下定位刀體(16)、(17)之縱向刀面，完成具有微小徑向高低差的對(duì)接，最后進(jìn)入徑向高低偏差控制器中的上、下滾動(dòng)體(19)、(20)之間的間隙，實(shí)現(xiàn)罐體兩縱長(zhǎng)邊的緊密對(duì)接，為焊接縱長(zhǎng)縫提供了前提。
實(shí)現(xiàn)緊密對(duì)接的罐體進(jìn)入罐體定徑導(dǎo)向輸送器(3)，在這里罐體被勻速地輸送進(jìn)入焊接區(qū)。
從激光器(1)導(dǎo)光系統(tǒng)引入的位置固定的激光光束(2)，其焦點(diǎn)在焊接區(qū)對(duì)準(zhǔn)罐體縱長(zhǎng)縫，由控制部分(4)來(lái)操作，罐體被勻速輸送通過(guò)，其縱長(zhǎng)縫則勻速地通過(guò)激光光束焦點(diǎn)，實(shí)施連續(xù)化工業(yè)焊接罐體縱長(zhǎng)縫。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1.由于采用了雙側(cè)橫向V形棒、懸臂開口式對(duì)接塊和徑向高低偏差控制器所組成的三段對(duì)接方法和裝置，可實(shí)現(xiàn)罐體兩縱長(zhǎng)邊的開口對(duì)接，有微小高低差無(wú)開口的緊密對(duì)接和無(wú)高低差無(wú)開口的緊密對(duì)接，實(shí)踐證明，這種方法和裝置可以有效地保證對(duì)接質(zhì)量。
2.由于縱長(zhǎng)邊對(duì)接高低偏差控制器，是由位于兩縱長(zhǎng)邊內(nèi)外表面的兩個(gè)滾動(dòng)體所組成，則兩縱長(zhǎng)邊通過(guò)上下滾動(dòng)體所構(gòu)成的間隙時(shí)，對(duì)接邊處在以滾動(dòng)為主，滾動(dòng)和滑動(dòng)摩擦綜合控制之下，因而兩縱長(zhǎng)邊的內(nèi)外表面受到的摩擦力很小。
3.由于采用了三段對(duì)接方法和裝置，罐體兩縱長(zhǎng)邊在對(duì)接過(guò)程中所受到的摩擦力很小，致使兩縱長(zhǎng)邊在對(duì)速高速移動(dòng)過(guò)程中不易產(chǎn)生抖動(dòng)和不穩(wěn)定的現(xiàn)象。
4.由于徑向高低偏差控制器中的上滾動(dòng)體相對(duì)于下滾動(dòng)體之間的位置可以很方便地進(jìn)行調(diào)整，為對(duì)接縫形成外表面微開口，內(nèi)表面靠緊的V形對(duì)接縫提供了前提。
權(quán)利要求
1.一種涉及薄板卷制罐體縱縫對(duì)接焊的對(duì)接方法，包括具有V形軌道槽的兩縱長(zhǎng)邊開口對(duì)接和壓塊的兩縱長(zhǎng)邊無(wú)高低差的緊密對(duì)接；其特征在于，在實(shí)現(xiàn)罐體兩縱長(zhǎng)邊有開口的對(duì)接后，利用兩縱長(zhǎng)邊端面對(duì)接高低差的剩余面積進(jìn)行周向定位導(dǎo)向，實(shí)施罐體兩縱長(zhǎng)邊有微小徑向高低差而無(wú)開口的緊密對(duì)接，即過(guò)渡中間狀態(tài)，最后實(shí)現(xiàn)罐體兩縱長(zhǎng)邊無(wú)開口無(wú)徑向高低錯(cuò)位差的緊密對(duì)接。
2.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的對(duì)接方法的薄板卷制罐體縱縫對(duì)接焊的對(duì)接定位導(dǎo)向裝置，包括具有位于罐體兩縱長(zhǎng)邊(13)、(14)同一水平面上彼此相對(duì)的兩條V形縱向軌道槽的雙側(cè)橫向V形棒(12)以及由位于罐體縱縫上下與罐體相接近的兩徑向支承體(18)、(21)組成的徑向高低偏差控制器;其特征在于，由上定位刀體(16)和下定位定刀體(17)構(gòu)成的懸臂開口式對(duì)接塊位于雙側(cè)橫向V形棒(12)與徑向高低偏差控制器之間，并連接在雙側(cè)橫向V形棒(12)上，上述三部分由罐體內(nèi)外懸臂導(dǎo)軌(15)、(11)連成一體，沿罐體移動(dòng)方向依次排列，并保持罐體(24)在同一罐體軸線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄板卷制罐體縱縫對(duì)接焊的對(duì)接定位導(dǎo)向裝置，其特征在于，雙側(cè)橫向V形棒(12)中間的實(shí)體制成沿軸向的楔形，楔形的大端位于罐體移動(dòng)方向的上游，小端位于罐體移動(dòng)方向的下游，楔形體長(zhǎng)度接近罐體長(zhǎng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄板卷制罐體縱縫對(duì)接焊的對(duì)接定位導(dǎo)向裝置，其特征在于，在罐體縱長(zhǎng)縫上下與罐體相接近的兩徑向支承體(18)、(21)內(nèi)有緊貼罐體縱縫的上滾動(dòng)體(19)和下滾動(dòng)體(20)，上滾動(dòng)體(19)緊貼罐體縱縫外表面，下滾動(dòng)體(20)緊貼罐體縱縫內(nèi)表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄板卷制罐體縱縫對(duì)接焊的對(duì)接定位導(dǎo)向裝置，其特征在于，懸臂開口式對(duì)接塊中上、下定位刀體(16)、(17)分別固定在罐體外懸臂導(dǎo)軌(11)和罐體內(nèi)懸臂導(dǎo)軌(15)上，上定位刀體(16)下部沿縱向有上刀面(F)和兩側(cè)定位刀面(D、G)，下定位刀體(17)上部沿縱向有下刀面(H)和兩側(cè)斜面定位刀面(E、I)，上刀面(F)與下刀面(H)位于同一個(gè)軸向垂直縱截面內(nèi)，其間距小于罐體厚度，上下定位刀體的長(zhǎng)度接近罐體長(zhǎng)度。
全文摘要
一種薄板卷制罐體縱縫對(duì)接焊的對(duì)接方法及其裝置，實(shí)現(xiàn)罐體縱長(zhǎng)縫在施焊前的緊密對(duì)接。該對(duì)接方法包括罐體縱長(zhǎng)邊的開口對(duì)接，有高低差無(wú)開口的緊密對(duì)接和無(wú)高低差無(wú)開口的緊密對(duì)接。由此方法而設(shè)計(jì)的對(duì)接定位導(dǎo)向裝置，由縱向楔形的雙側(cè)橫向V形棒、縱向定位刀面的懸臂開口式對(duì)接塊和上下滾動(dòng)體的徑向高低偏差控制器所構(gòu)成，因而適用于罐體縱長(zhǎng)邊在激光或其它聚焦能量射線連續(xù)焊接前的緊密對(duì)接。
文檔編號(hào)B23K37/04GK1074845SQ92100780
公開日1993年8月4日 申請(qǐng)日期1992年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月27日
發(fā)明者戴夢(mèng)周 申請(qǐng)人:江西輕工業(yè)機(jī)械廠