2021-专利说明-一种用于高温金属滤袋组焊工装

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112935664A(43)申请公布日2021.06.11(21)申请号202110127929.0(22)申请日2021.01.29(71)申请人西安菲尔特金属过滤材料股份有限公司地址710016陕西省西安市经济技术开发区泾渭工业园西金路15号(72)发明人王莹　刘宏斌　石丹　常亚超　刘少君　程正鹏　梁红星　唐云晨　(74)专利代理机构西安尚睿致诚知识产权代理事务所(普通合伙)61232代理人何凯英(51)Int.Cl.B23K37/04(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种用于高温金属滤袋组焊工装(57)摘要本发明公开了一种用于高温金属滤袋组焊工装，包括：工作台，端部驱动部，固定设置在工作台的一端，尾部顶紧部，滑动设置在工作台的另一端；若干组焊夹具部，滑动设置在工作台上，且位于端部驱动部和尾部顶紧部之间；端部驱动部、组焊夹具部和尾部顶紧部均在一个同心轴上。本发明组焊工装，既能实现金属滤袋的旋转校圆，又能实现旋转焊接，且装卸方便，此过程省去了点焊工序，避免了人为因素干扰，降低了人工成本和劳动强度，提高滤袋的组焊生产效率与自动化程度，进而保证了成品滤袋组装过程中的均一性与标准化。CN112935664ACN112935664A权　利　要　求　书1/2页1.一种用于高温金属滤袋组焊工装，其特征在于，包括：一工作台(1)；一端部驱动部(2)，固定设置在所述工作台(1)的一端；一尾部顶紧部(3)，滑动设置在所述工作台(1)的另一端；若干组焊夹具部(4)，滑动设置在所述工作台(1)上，且位于所述端部驱动部(2)和所述尾部顶紧部(3)之间；所述端部驱动部(2)、所述组焊夹具部(4)和所述尾部顶紧部(3)均在一个同心轴上。2.根据权利要求1所述的用于高温金属滤袋组焊工装，其特征在于，所述工作台(1)包括支撑台面(101)，所述支撑台面(101)上沿长度方向设置有两条平行的直线导轨(102)。3.根据权利要求2所述的用于高温金属滤袋组焊工装，其特征在于，所述端部驱动部(2)包括卡盘固定座(201)，所述卡盘固定座(201)焊接于所述支撑台面(101)上，所述卡盘固定座(201)上通过螺栓固定有气动三爪卡盘(202)，所述气动三爪卡盘(202)与立式减速马达(203)旋转连接，且所述立式减速马达(203)铰接在所述卡盘固定座(201)上。4.根据权利要求2所述的用于高温金属滤袋组焊工装，其特征在于，所述尾部顶紧部(3)包括第一底座(301)，所述第一底座(301)上固定设置有尾座固定座(302)，所述尾座固定座(302)上平行设置有第一气缸(303)和尾座滑动轴(304)，所述第一气缸(303)的驱动轴和所述尾座滑动轴(304)之间通过连杆(305)连接，所述尾座滑动轴(304)的端部通过轴承(306)连接有尾座模具(307)。5.根据权利要求4所述的用于高温金属滤袋组焊工装，其特征在于，所述第一底座(301)底部的四个角均设置有第一滑块，四个所述第一滑块与两条所述直线导轨(102)的位置相适应，所述第一滑块能在所述直线导轨(102)上滑动。6.根据权利要求4所述的用于高温金属滤袋组焊工装，其特征在于，所述第一气缸(303)通过气缸转接法兰(308)固定在所述尾座固定座(302)上，所述尾座滑动轴(304)通过直线轴承座(309)设置在所述尾座固定座(302)上。7.根据权利要求2所述的用于高温金属滤袋组焊工装，其特征在于，所述组焊夹具部(4)包括第二底座(401)，所述第二底座(401)上固定设置有第一夹具(402)和气缸支撑座(403)，所述气缸支撑座(403)的上部固定有第二气缸(404)，所述第一夹具(402)的上面设置有第二夹具(406)，所述第二夹具(406)的顶端与所述第二气缸(404)的活塞杆连接，所述第二夹具(406)还与所述气缸支撑座(403)滑动连接，所述第一夹具(402)和所述第二夹具(406)上均匀设有若干个滚轮(407)。8.根据权利要求7所述的用于高温金属滤袋组焊工装，其特征在于，所述第一夹具(402)和所述第二夹具(406)均设有半圆形的夹具口，且两个所述夹具口相对设置构成一个圆形的放置区(410)，所述第二夹具(406)远离所述气缸支撑座(403)的一侧开有60°～70°角度的焊接豁口(411)，若干个所述滚轮(407)密集排布于两个所述夹具口上。9.根据权利要求7或8所述的用于高温金属滤袋组焊工装，其特征在于，所述滚轮(407)的外表面的中间位置设置有U形槽(4071)，所述滚轮(407)两端嵌有滚珠轴承(4072)，所述滚轮(407)的半径R与相邻两个所述滚轮(407)的中心距离d的关系为d‑2R≤3mm。10.根据权利要求7所述的用于高温金属滤袋组焊工装，其特征在于，所述第二底座(401)底部的四个角均设置有第二滑块，四个所述第二滑块与两条所述直线导轨(102)的位2CN112935664A权　利　要　求　书2/2页置相适应，所述第二滑块能在所述直线导轨(102)上滑动。3CN112935664A说　明　书1/6页一种用于高温金属滤袋组焊工装技术领域[0001]本发明属于环保产品焊接工装 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 领域，具体地说，涉及一种用于高温金属滤袋组焊工装。背景技术[0002]金属滤袋作为近几年发展起来的除尘核心部件，主要服役在高温、腐蚀的环境中，具有除尘效率高，透气性好，抗热震性能好，纳污容量大，再生性能好，使用寿命长等特点，因此，金属滤袋在燃煤锅炉烟气除尘、钢厂电炉除尘、煤化工高温烟气净化、冶金行业窑炉尾气除尘等行业具有广阔的应用前景。[0003]目前，由于金属滤袋在半成品制备过程中环缝位置进行了多次焊接加热(先电阻直缝焊后电阻环缝焊)，这导致毡筒组装后钢环对接位置圆度差异显著，焊缝间隙一致性差。通常我们在组装焊接时需要先在点焊工作台上进行人工校圆并点焊固定后才可转移到组焊工作台上进行旋转组焊。[0004]一方面，这种加工方式自动化程度低，受人为因素干扰较大，直线度难以控制，产品尺寸偏差大，给安装带来了一定困难；另一方面，点焊与组焊工作台之间来回切换，工序冗长，加工效率低，成本高，能耗大，且劳动强度大。因此，设计一种高温金属滤袋组焊工装成为迫切需要。发明内容[0005]本发明的目的是提供一种用于高温金属滤袋组焊工装，该组焊工装既可实现金属滤袋的压紧校圆，又可实现旋转焊接，且便于滤袋拆卸。[0006]为了解决上述技术问题，本发明公开了一种用于高温金属滤袋组焊工装，包括：[0007]一工作台，[0008]一端部驱动部，固定设置在工作台的一端，[0009]一尾部顶紧部，滑动设置在工作台的另一端；[0010]若干组焊夹具部，滑动设置在工作台上，且位于端部驱动部和尾部顶紧部之间；[0011]端部驱动部、组焊夹具部和尾部顶紧部均在一个同心轴上。[0012]本发明技术 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的特点还在于：[0013]进一步地，工作台包括支撑台面，支撑台面上沿长度方向设置有两条平行的直线导轨。[0014]进一步地，端部驱动部包括卡盘固定座，卡盘固定座焊接于支撑台面上，卡盘固定座上通过螺栓固定有气动三爪卡盘，气动三爪卡盘与立式减速马达旋转连接，且立式减速马达铰接在卡盘固定座上。[0015]进一步地，尾部顶紧部包括第一底座，第一底座上固定设置有尾座固定座，尾座固定座上平行设置有第一气缸和尾座滑动轴，第一气缸的驱动轴和尾座滑动轴之间通过连杆连接，尾座滑动轴的端部通过轴承连接有尾座模具。4CN112935664A说　明　书2/6页[0016]进一步地，第一底座底部的四个角均设置有第一滑块，四个第一滑块与两条直线导轨的位置相适应，第一滑块能在直线导轨上滑动。[0017]进一步地，第一气缸通过气缸转接法兰固定在尾座固定座上，尾座滑动轴通过直线轴承座固定在尾座固定座上。[0018]进一步地，组焊夹具部包括第二底座，第二底座上固定设置有第一夹具和气缸支撑座，气缸支撑座的上部固定有第二气缸，第一夹具的上面设置有第二夹具，第二夹具的顶端与第二气缸的活塞杆连接，第二夹具还与气缸支撑座滑动连接，第一夹具和第二夹具上均匀设有若干个滚轮。[0019]进一步地，第一夹具和第二夹具均设有半圆形的夹具口，且两个夹具口相对设置构成一个圆形的放置区，第二夹具远离气缸支撑座的一侧开有60°～70°角度的焊接豁口，若干个滚轮密集排布于两个半圆形的夹具口上。[0020]进一步地，滚轮的外表面的中间位置设置有U形槽，滚轮两端嵌有滚珠轴承，滚轮的半径R与相邻两个滚轮的中心距离d的关系为d‑2R≤3mm。[0021]进一步地，第二底座底部的四个角均设置有第二滑块，四个第二滑块与两条直线导轨的位置相适应，第二滑块能在直线导轨上滑动。[0022]与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：[0023]1)本发明公开的用于高温金属滤袋组焊工装，通过气动三爪卡盘夹紧金属滤袋端部，组焊夹具部夹紧金属滤袋上钢环，采用立式减速马达驱动气动三爪卡盘，随之带动第一夹具和第二夹具上的滚轮和尾座顶紧机构中尾座模具转动，旋转2‑3圈完成金属滤袋校圆；再结合外部焊接设备进行焊接，完成整个组焊工作，工序简单，加工效率高。[0024]2)本发明公开的用于高温金属滤袋组焊工装，既能实现金属滤袋的旋转校圆，又能实现旋转焊接，且装卸方便，此过程省去了点焊工序，避免了人为因素干扰，降低了人工成本和劳动强度，提高滤袋的组焊生产效率与自动化程度，进而保证了成品滤袋组装过程中的均一性与标准化。[0025]3)本发明公开的用于高温金属滤袋组焊工装，组焊夹具部和尾部顶紧部均滑动设置在工作台上，可根据金属滤袋的的实际长短来调整端部驱动部、组焊夹具部和尾部顶紧部之间的距离，可适应不同长度的金属滤袋的组装焊接。附图说明[0026]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：[0027]图1是本发明公开的用于高温金属滤袋组焊工装的结构示意图；[0028]图2是本发明公开的用于高温金属滤袋组焊工装中端部驱动部的结构图；[0029]图3是本发明公开的用于高温金属滤袋组焊工装中尾部顶紧部的结构图；[0030]图4是本发明公开的用于高温金属滤袋组焊工装中组焊夹具部的结构图；[0031]图5是组焊夹具部中滚轮的结构图。[0032]图中，1、工作台，101、支撑台面，102、直线导轨，2、端部驱动部，201、卡盘固定座，202、气动三爪卡盘，203、立式减速马达，3、尾部顶紧部，301、第一底座，302、尾座固定座，303、第一气缸，304、尾座滑动轴，305、连杆，306、轴承，307、尾座模具，308、气缸转接法兰，5CN112935664A说　明　书3/6页309、直线轴承座，4、组焊夹具部，401、第二底座，402、第一夹具，403、气钢支撑座，404、第二气缸，405、固定座，406、第二夹具，407、滚轮，4071、U形槽，4072、滚珠轴承，408、导轨，409、滑块，410、放置区，411、焊接豁口。具体实施方式[0033]以下将配合实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。[0034]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。[0035]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。[0036]本发明公开了一种用于高温金属滤袋组焊工装，结构如图1所示，包括：[0037]一工作台1，为整个组焊工装提供一个支撑和工作平台；[0038]一端部驱动部2，固定设置在工作台1的一端，端部驱动部2用于固定金属滤袋的端部并对整个工装的旋转提供动力；[0039]一尾部顶紧部3，滑动设置在工作台1的另一端，用于将金属滤袋的尾部顶紧，避免松动，提高金属滤袋组焊的工作效率；[0040]若干组焊夹具部4，滑动设置在工作台1上，且位于端部驱动部2和尾部顶紧部3之间，若干组焊夹具部4用于将多支半成品高温金属滤袋进行组装、旋转校圆、再结合外部焊接设备进行组焊；组焊夹具部可以为一个，也可以为多个；[0041]端部驱动部2、组焊夹具部4和尾部顶紧部3均在一个同心轴上，保证多支半成品金属滤袋能够同轴旋转，保持一致性，提高工作效率和质量。[0042]本发明用于高温金属滤袋组焊工装，首先将多个半成品高温金属滤袋组装后，利用端部驱动部2将金属滤袋的端部固定，再将相邻两个支半成品高温金属滤袋的钢环与钢环对接位置分别置于组焊夹具部4的夹具内，最后利用尾部顶紧部3将金属滤袋底盖顶紧，通过端部驱动部2提供动力，带动组焊夹具部4和尾部顶紧部3转动，转动2‑3圈即可实现金属滤袋的校圆；然后再结合外部焊接设备进行旋转焊接，实现金属滤袋的焊接。[0043]本发明组焊工装中组焊夹具部4和尾部顶紧部3均滑动设置在工作台1上，可根据金属滤袋的的实际长短来调整尾部顶紧部2、组焊夹具部4和尾部顶紧部3之间的距离，可适应不同长度的金属滤袋的组装焊接。[0044]如图1所示，本发明一种用于高温金属滤袋组焊工装中，工作台1包括支撑台面6CN112935664A说　明　书4/6页101，为整个组装工装提供一个工作台面且起到支撑的作用，支撑台面101上沿长度方向设置有两条平行的直线导轨102，直线导轨102与尾部顶紧部3和组焊夹具部4配合，实现尾部顶紧部3和组焊夹具部4在支撑台面101上的滑动，可根据金属滤袋的实际长短来调整端部驱动部3、组焊夹具部4和尾部顶紧部3之间的距离，可适应不同长度的金属滤袋的组装焊接。[0045]如图2所示，本发明一种用于高温金属滤袋组焊工装中，端部驱动部2包括卡盘固定座201，卡盘固定座201焊接于支撑台面101上，卡盘固定座201上通过螺栓固定有气动三爪卡盘202，气动三爪卡盘202与立式减速马达203旋转连接，且立式减速马达203铰接在卡盘固定座201上。[0046]其中，优选地，立式减速马达型号为：61K250GU‑S3F；气动三爪卡盘型号为：K11‑100。[0047]需要说明的是，本发明利用气动三爪卡盘202夹紧金属滤袋的端部，起到固定端部的作用，且气动三爪卡盘202通过螺栓固定在卡盘固定座201上，卡盘固定座201通过焊接方式垂直固定在支撑台面101上，提高稳定性，保证工作效率和质量；利用立式减速马达203提供动力，通过立式减速马达203驱动气动三爪卡盘202转动，带动组焊夹具部4和尾部顶紧部3转动，转动2‑3圈即可实现金属滤袋的校圆；然后再结合外部焊接设备进行旋转焊接，实现金属滤袋的焊接，同时可通过立式减速马达调节焊接转速。[0048]如图3所示，本发明一种用于高温金属滤袋组焊工装中，尾部顶紧部3包括第一底座301，第一底座301上固定设置有尾座固定座302，尾座固定座302上平行设置有第一气缸303和尾座滑动轴304，第一气缸303的驱动轴和尾座滑动轴304之间通过连杆305连接，尾座滑动轴304的端部通过轴承306连接有尾座模具307。[0049]其中，优选地，第一气缸303的型号为：SC40‑300。[0050]需要说明的是，第一气缸303为尾座滑动轴304的往复运动提供动力，且第一气缸303与尾座滑动轴304平行设置，在第一气缸303往复运动的调节过程中可实现精准导向定位作用；尾座滑动轴304和尾座模具307的端部分别通过螺栓固定在轴承306上，且尾座滑动轴304和尾座模具307在轴承306上相对设置，设置轴承306的目的是：当尾部模具307在尾座滑动轴304的作用下顶紧金属滤袋的底盖时，能够实现金属滤袋的同轴旋转。[0051]另外，尾座模具307可根据金属滤袋的规格及形状来自由更换。[0052]进一步地，第一底座304底部的四个角均设置有第一滑块(图中未示出)，四个第一滑块与两条直线导轨102的位置相适应，第一滑块能在直线导轨102上滑动，可根据金属滤袋的实际长短来移动尾部顶紧部3的位置，从而调整组焊夹具部4和尾部顶紧部3之间的距离，可适应不同长度的金属滤袋的组装焊接。[0053]进一步地，第一气缸303通过气缸转接法兰308固定在尾座固定座302上，尾座滑动轴304通过直线轴承座309固定在尾座固定座302上。[0054]如图4所示，本发明一种用于高温金属滤袋组焊工装中，组焊夹具部4包括第二底座401，第二底座401上固定设置有第一夹具402和气缸支撑座403，第一夹具402与气缸支撑座403相互靠近接触或者可用固定装置固定，气缸支撑座403的上部固定有第二气缸404，第一夹具402的上面设置有第二夹具406，第二夹具406的顶端与第二气缸404的活塞杆连接，第二夹具406还与气缸支撑座403滑动连接，第一夹具402和第二夹具406上均匀设有若干个7CN112935664A说　明　书5/6页滚轮407。[0055]优选地，第二气缸404的型号为：SC50X250。[0056]需要说明的是：[0057](1)第二气缸404通过固定座405固定在气缸支撑座403上，第二气缸404为第二夹具406的开合提供动力，实现对金属滤袋的顶紧和拆卸方便，目的是为了保证作用在金属滤袋上的力较为均匀，便于滤袋拆卸；[0058](2)气缸支撑座403上靠近第二夹具406的一侧设置有导轨408，第二夹具406靠近气钢支撑座403的一侧设置有滑块409，滑块409与导轨408相互配合，一方面，滑块409能在导轨408上上下往复运动，与第二气缸404配合，带动第二夹具406上下运动，实现第二夹具406的开合；另一方面，导轨408与滑块409的作用还在于，能够实现第二夹具406在第二气缸404驱动过程中与第一夹具402的精准贴合，起到精准定位的作用，以防在旋转校圆和旋转焊接过程中夹具出现抖动错位，定位不准等现象；[0059](3)第一夹具402和第二夹具406上通过销轴和卡簧均匀安装有若干个滚轮407，且滚轮407与金属滤袋上钢环外径紧密配合接触；当端部驱动部2通过立式减速马达203旋转带动气动三角卡盘202转动，进而带动滚轮407随之转动，来实现金属滤袋校圆及旋转焊接。[0060]进一步地，第一夹具402和第二夹具406均设有半圆形的夹具口，且两个夹具口相对设置构成一个圆形的放置区410，相邻两个半成品金属滤袋钢环与钢环对接位置放置于放置区410内，第二夹具406远离气缸支撑座403的一侧开有60°～70°角度的焊接豁口411，方便焊工焊接，若干个滚轮407密集均匀排布于两个夹具口上，焊接豁口411处不设滚轮407。滚轮407密集均匀排布于两个夹具口上，其目的是能够快速实现金属滤袋的校圆。[0061]如图5所示，滚轮407经过淬火处理，其外表面的中间位置设置有U形槽4071，滚轮407两端嵌有滚珠轴承4072，一方面增加了滚轮407的刚性和耐磨性；另一方面，可实现钢环校圆和旋转焊接，避免焊接弧光对滚珠轴承的烧损，又可为焊接余高留有余量，保证校圆精度。[0062]滚轮407的半径R与相邻两个滚轮407的中心距离d的关系为d‑2R≤3mm，其作用是：减少滚轮407之间的旋转阻力，避免金属滤袋在某一个组焊夹具部4旋转焊接时转动不同步而导致扭伤。[0063]进一步地，第二底座401底部的四个角均设置有第二滑块，(图中未示出)，四个第二滑块与两条直线导轨102的位置相适应，第二滑块能在直线导轨102上滑动，可根据金属滤袋的实际长短来移动组焊夹具部4的位置，进而调整端部驱动部2、组焊夹具部4和尾部顶紧部3之间的距离，可适应不同长度的金属滤袋的组装焊接。[0064]本发明公开的一种用于高温金属滤袋组焊工装的工作原理为：[0065]首先，将N(N≥2)支半成品高温金属滤袋组装后，金属滤袋端部利用气动三爪卡盘202夹紧，N(N≥2)支半成品高温金属滤袋钢环与钢环对接位置有N+1(N≥2)处，分别置于N+1(N≥2)个组焊夹具部4的第一夹具402上，第二夹具406通过第二气缸404作用与第一夹具402压紧贴合，通过尾座顶紧部3中第一气缸303带动尾座滑动轴304进而带动尾座模具307顶紧金属滤袋底盖；[0066]然后，通过立式减速马达203驱动气动三爪卡盘202带动金属滤袋转动，继而带动组焊夹具部4中滚轮407及尾座模具307转动，旋转2‑3圈即可完成旋转校圆；8CN112935664A说　明　书6/6页[0067]再结合外部的焊接设备，将焊接枪头伸到第二夹具开有60°～70°角度的焊接豁口411处进行高温金属滤袋的组装焊接，组焊工作完成后控制气动三爪卡盘202张开，通过第二气缸404作用带动第二夹具406向上运动，尾座顶紧部3中通过第一气缸303带动尾座模具307后移，然后取出组焊好的成品金属滤袋，完成整个组焊过程。[0068]本发明公开的用于高温金属滤袋组焊工装，既能实现金属滤袋的旋转校圆，又能实现旋转焊接，且装卸方便，此过程省去了点焊工序，避免了人为因素干扰，降低了人工成本和劳动强度，提高滤袋的组焊生产效率与自动化程度，进而保证了成品滤袋组装过程中的均一性与标准化。[0069]以上所述内容仅是本发明的一种实施方式，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。在不脱离本发明的原理的前提下，还可以做出若干变形和改进，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式，这些也应该视为属于本发明的保护范围。9CN112935664A说　明　书　附　图1/4页图1图210CN112935664A说　明　书　附　图2/4页图311CN112935664A说　明　书　附　图3/4页图412CN112935664A说　明　书　附　图4/4页图513