CN109434341B - 一种用于管道密封连接的焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于管道密封连接的焊接装置，包括底座、定位板、旋转机构、焊接机构和夹紧定位机构，底座通过立柱和螺杆连接定位板，螺杆的顶端设置有第一电机，立柱与螺杆之间移动连接有升降板，旋转机构转动连接在升降板上，焊接机构连接在旋转机构上，底座的顶面和定位板的底面上分别设置有下定位台和上定位台，下定位台和上定位台上均设置有夹紧定位机构，两个管道试件分别限位在上下两个夹紧定位机构内，且两个管道试件位于同一竖直直线上。本发明结构简单，实用性强，不仅可以对两个管道进行上下夹紧定位，而可以调节焊接机构的高度位置，满足不同长度管道的密封焊接，大大提高了焊接装置的实用性和工作范围。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于管道密封连接的焊接装置。
背景技术
现有技术中的管道焊接一般采用人工进行焊接，操作复杂，自动化程度低，熔敷效率低下，焊接的管道不能很好的满足实际施工的需要，而且使用寿命低。
因此出现了管道焊接设备，现有的管道焊接设备一般将管道水平放置焊接，这种焊接方式使两个管道贴合不紧密，在焊接时非常容易产生虚焊、漏焊的情况发生，而且焊接时不够灵活，工作范围较小。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种用于管道密封连接的焊接装置的技术方案，不仅可以对两个管道进行上下夹紧定位，而可以调节焊接机构的高度位置，满足不同长度管道的密封焊接，大大提高了焊接装置的实用性和工作范围。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种用于管道密封连接的焊接装置，其特征在于：包括底座、定位板、旋转机构、焊接机构和夹紧定位机构，定位板位于底座的上方，底座通过立柱和螺杆连接定位板，螺杆的顶端设置有第一电机，第一电机位于定位板的顶面上，立柱与螺杆之间移动连接有升降板，旋转机构转动连接在升降板上，焊接机构连接在旋转机构上，底座的顶面和定位板的底面上分别设置有下定位台和上定位台，下定位台和上定位台上均设置有夹紧定位机构，两个管道试件分别限位在上下两个夹紧定位机构内，且两个管道试件位于同一竖直直线上；通过第一电机带动螺杆旋转，进而带动升降板上下移动，调节焊接机构的高度位置，满足不同长度管道的密封焊接，大大提高了焊接装置的实用性和工作范围，立柱提高了升降板在上下移动过程中的稳定性和可靠性，同时提高了定位板与底座之间的连接强度，提高焊接装置工作时的稳定性，减少虚焊的出现，提高管道之间的焊接质量，旋转机构可以带动焊接机构在水平面内匀速旋转，进而对两个管道的连接处进行焊接密封，实现高精度焊接，同时可以随着升降板上下移动，满足不同高度平面内对焊接机构的旋转作用，提高了焊接装置的灵活性，焊接机构可以对管道连接处进行连续焊接，防止出现虚焊、漏焊现象的发生，能满足不同管径大小的管道焊接，上定位台和下定位台不仅可以对管道试件进行装夹定位，同时可以对夹紧定位机构提高安装基础，使夹紧定位机构直接沿着管道连接方向装夹即可，夹紧定位机构可以根据管道实际长度的需要增加或减少相应的个数，不仅可以很到的起到对管道的限位作用，防止在进行管道焊接时发生晃动，而且可以有效防止装夹定位机构与焊接机构发生碰撞，进而影响管道的焊接效果。
进一步，旋转机构包括齿轮环和水平环，水平环位于齿轮环的正上方，且水平环通过四个相互平行设置的支撑杆固定连接齿轮环，齿轮环与升降板之间通过滚轮机构连接，升降板上设置有第二电机，第二电机通过传动轴连接有主动齿轮，主动齿轮与齿轮环相互啮合，通过第二电机带动主动齿轮旋转，进而带动齿轮环沿着升降板的顶面稳定旋转，带动水平环同步转动，提高了焊接机构转动时的稳定性和可靠性，滚轮机构可以使齿轮环稳定旋转，同时减小了与升降板之间的摩擦力。
进一步，滚轮机构包括滚珠和环形导槽，滚珠呈环形连接在齿轮环的底面上，升降板的中心处设置有限位孔，环形导槽位于升降板的顶面上，环形导槽与限位孔互为同心圆，滚珠限位在环形导槽内，通过滚珠和环形导槽的设计，大大减小了齿轮环旋转时的摩擦力，降低噪音，同时可以有效防止旋转机构在旋转时发生偏移。
进一步，升降板上设置有第一通孔和第二通孔，立柱与第一通孔相匹配，螺杆与第二通孔相匹配，第一通孔和第二通孔的设计，提高了升降板在上下移动过程中的稳定性。
进一步，焊接机构包括第三电机和两个焊接组件，水平环的顶面上对称设置有固定座，固定座上设置有定位条，焊接组件转动连接在定位条上，水平环的外圆周侧面上设置有支撑块，支撑块上固定连接有第三电机，第三电机通过转轴连接焊接组件和定位条，通过第三电机带动转轴旋转，进而可以带动焊接组件旋转，满足不同管径大小的管道焊接，焊接组件可以绕着定位条稳定转动，固定座提高了焊接组件旋转时的稳定性，同时可以随着水平环一起在水平面内旋转，支撑块起到固定第三电机的作用。
进一步，焊接组件包括第一T形块、第二T形块、焊枪和焊条，第一T形块上固定连接有套筒，焊枪固定连接在套筒内，第一T形块的后侧面上对称设置有第一转动块，两个第一转轴块之间形成凹槽，凹槽与定位条相匹配，第一T形块的下方设置有第二T形块，第二T形块固定连接在一侧的第一转动块上，第二T形块上设置有吊杆，吊杆的底端固定连接有U形块，U形块上转动连接有第二转动块，第二转动块上固定连接有夹紧块，焊条装夹在夹紧块上，第一T形块可以对套管进行夹持，进而对焊枪进行夹持固定，第一转动块提高了焊接组件旋转时的稳定性和可靠性，第二T形块可以对吊杆进行夹持，进而调节焊条的安装高度，满足不同管径的管道焊接，通过旋转第二转动块，可以调节焊条的角度位置，增大了焊接组件的工作范围，U形块提高了第二转动块旋转时的稳定性，提高了焊条的装夹精度。
进一步，夹紧定位机构包括卡环和加强杆，卡环通过加强杆分别连接上定位台和下定位台，上下相邻两个卡环之间通过加强杆连接，卡环的顶面和底面上对称均匀设置有第二扣孔，加强杆的顶端和底端对称设置有卡块，卡块与第二扣孔相匹配，通过卡环的设计可以对管道进行限位，防止管道在焊接时由于晃动而影响焊接的质量，加强杆提高了卡环与上定位台、下定位台之间的连接强度，同时提高了相邻两个卡环之间连接的稳定性，第二扣孔和卡块的设计，便于夹紧定位机构的安装拆卸，同时不影响定位效果。
进一步，卡环的内侧面上均匀设置有第二限位块，卡环的外圆周侧面上均匀设置有第二锁紧螺钉，第二锁紧螺钉分别连接第二限位块，通过转动第二锁紧螺钉，可以经第二限位块对管道的外壁进行夹紧定位，防止管道晃动。
进一步，上定位台和下定位台上均包括圆台，圆台的中心处设置有盲孔，盲孔内设置有限位机构，圆台与夹紧定位机构接触的面上均匀设置有第一扣孔，第一扣孔与卡块相匹配，盲孔的设计可以对管道起到限位的作用，第一扣孔和卡块提高连接强度。
进一步，限位机构包括第一限位块和第一锁紧螺钉，第一限位块均匀设置在盲孔内，第一锁紧螺钉均匀设置在圆台的外侧面上，第一锁紧螺钉连接第一限位块，通过转动第一锁紧螺钉，可以经第一限位块对管道的外壁进行夹紧定位。
本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
1、通过第一电机带动螺杆旋转，进而带动升降板上下移动，调节焊接机构的高度位置，满足不同长度管道的密封焊接，大大提高了焊接装置的实用性和工作范围。
2、立柱提高了升降板在上下移动过程中的稳定性和可靠性，同时提高了定位板与底座之间的连接强度，提高焊接装置工作时的稳定性，减少虚焊的出现，提高管道之间的焊接质量。
3、旋转机构可以带动焊接机构在水平面内匀速旋转，进而对两个管道的连接处进行焊接密封，实现高精度焊接，同时可以随着升降板上下移动，满足不同高度平面内对焊接机构的旋转作用，提高了焊接装置的灵活性。
4、焊接机构可以对管道连接处进行连续焊接，防止出现虚焊、漏焊现象的发生，能满足不同管径大小的管道焊接。
5、上定位台和下定位台不仅可以对管道试件进行装夹定位，同时可以对夹紧定位机构提高安装基础，使夹紧定位机构直接沿着管道连接方向装夹即可。
6、夹紧定位机构可以根据管道实际长度的需要增加或减少相应的个数，不仅可以很到的起到对管道的限位作用，防止在进行管道焊接时发生晃动，而且可以有效防止装夹定位机构与焊接机构发生碰撞，进而影响管道的焊接效果。
本发明结构简单，实用性强，不仅可以对两个管道进行上下夹紧定位，而可以调节焊接机构的高度位置，满足不同长度管道的密封焊接，大大提高了焊接装置的实用性和工作范围。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明一种用于管道密封连接的焊接装置的结构示意图；
图2为本发明中旋转机构与焊接机构之间的连接示意图；
图3为本发明中焊接机构的结构示意图；
图4为本发明中升降板的结构示意图；
图5为本发明中上定位台与下定位台的结构示意图；
图6为本发明中夹紧定位机构的结构示意图。
图中：1-底座；2-定位板；3-立柱；4-螺杆；5-第一电机；6-升降板；7-旋转机构；8-焊接机构；9-下定位台；10-上定位台；11-管道试件；12-夹紧定位机构；13-主动齿轮；14-第二电机；15-第一通孔；16-第二通孔；17-齿轮环；18-水平环；19-支撑杆；20-焊接组件；21-定位条；22-固定座；23-第三电机；24-支撑块；25-转轴；26-第一T形块；27-套筒；28-焊枪；29-第一转动块；30-第二T形块；31-吊杆；32-U形块；33-第二转动块；34-焊条；35-夹紧块；36-限位孔；37-环形导槽；38-盲孔；39-第一扣孔；40-第一限位块；41-第一锁紧螺钉；42-卡环；43-第二限位块；44-第二锁紧螺钉；45-加强杆；46-卡块；47-第二扣孔；48-圆台。
具体实施方式
如图1至图6所示，为本发明一种用于管道密封连接的焊接装置，包括底座1、定位板2、旋转机构7、焊接机构8和夹紧定位机构12，定位板2位于底座1的上方，底座1通过立柱3和螺杆4连接定位板2，螺杆4的顶端设置有第一电机5，第一电机5位于定位板2的顶面上，立柱3与螺杆4之间移动连接有升降板6，升降板6上设置有第一通孔15和第二通孔16，立柱3与第一通孔15相匹配，螺杆4与第二通孔16相匹配，第一通孔15和第二通孔16的设计，提高了升降板6在上下移动过程中的稳定性。
旋转机构7转动连接在升降板6上，旋转机构7包括齿轮环17和水平环18，水平环18位于齿轮环17的正上方，且水平环18通过四个相互平行设置的支撑杆19固定连接齿轮环17，齿轮环17与升降板6之间通过滚轮机构连接，升降板6上设置有第二电机14，第二电机14通过传动轴连接有主动齿轮13，主动齿轮13与齿轮环17相互啮合，通过第二电机14带动主动齿轮13旋转，进而带动齿轮环17沿着升降板6的顶面稳定旋转，带动水平环18同步转动，提高了焊接机构8转动时的稳定性和可靠性，滚轮机构可以使齿轮环17稳定旋转，同时减小了与升降板6之间的摩擦力，滚轮机构包括滚珠和环形导槽37，滚珠呈环形连接在齿轮环17的底面上，升降板6的中心处设置有限位孔36，环形导槽37位于升降板6的顶面上，环形导槽37与限位孔36互为同心圆，滚珠限位在环形导槽37内，通过滚珠和环形导槽37的设计，大大减小了齿轮环17旋转时的摩擦力，降低噪音，同时可以有效防止旋转机构7在旋转时发生偏移。
焊接机构8连接在旋转机构7上，焊接机构8包括第三电机23和两个焊接组件20，水平环18的顶面上对称设置有固定座22，固定座22上设置有定位条21，焊接组件20转动连接在定位条21上，水平环18的外圆周侧面上设置有支撑块24，支撑块24上固定连接有第三电机23，第三电机23通过转轴25连接焊接组件20和定位条21，通过第三电机23带动转轴25旋转，进而可以带动焊接组件20旋转，满足不同管径大小的管道焊接，焊接组件20可以绕着定位条21稳定转动，固定座22提高了焊接组件20旋转时的稳定性，同时可以随着水平环18一起在水平面内旋转，支撑块24起到固定第三电机23的作用。
焊接组件20包括第一T形块26、第二T形块30、焊枪28和焊条34，第一T形块26上固定连接有套筒27，焊枪28固定连接在套筒27内，第一T形块26的后侧面上对称设置有第一转动块29，两个第一转轴25块之间形成凹槽，凹槽与定位条21相匹配，第一T形块26的下方设置有第二T形块30，第二T形块30固定连接在一侧的第一转动块29上，第二T形块30上设置有吊杆31，吊杆31的底端固定连接有U形块32，U形块32上转动连接有第二转动块33，第二转动块33上固定连接有夹紧块35，焊条34装夹在夹紧块35上，第一T形块26可以对套管进行夹持，进而对焊枪28进行夹持固定，第一转动块29提高了焊接组件20旋转时的稳定性和可靠性，第二T形块30可以对吊杆31进行夹持，进而调节焊条34的安装高度，满足不同管径的管道焊接，通过旋转第二转动块33，可以调节焊条34的角度位置，增大了焊接组件20的工作范围，U形块32提高了第二转动块33旋转时的稳定性，提高了焊条34的装夹精度。
底座1的顶面和定位板2的底面上分别设置有下定位台9和上定位台10，上定位台10和下定位台9上均包括圆台48，圆台48的中心处设置有盲孔38，盲孔38内设置有限位机构，圆台48与夹紧定位机构12接触的面上均匀设置有第一扣孔39，第一扣孔39与卡块46相匹配，盲孔38的设计可以对管道起到限位的作用，第一扣孔39和卡块46提高连接强度，限位机构包括第一限位块40和第一锁紧螺钉41，第一限位块40均匀设置在盲孔38内，第一锁紧螺钉41均匀设置在圆台48的外侧面上，第一锁紧螺钉41连接第一限位块40，通过转动第一锁紧螺钉41，可以经第一限位块40对管道的外壁进行夹紧定位。
下定位台9和上定位台10上均设置有夹紧定位机构12，夹紧定位机构12包括卡环42和加强杆45，卡环42通过加强杆45分别连接上定位台10和下定位台9，上下相邻两个卡环42之间通过加强杆45连接，卡环42的顶面和底面上对称均匀设置有第二扣孔47，加强杆45的顶端和底端对称设置有卡块46，卡块46与第二扣孔47相匹配，通过卡环42的设计可以对管道进行限位，防止管道在焊接时由于晃动而影响焊接的质量，加强杆45提高了卡环42与上定位台10、下定位台9之间的连接强度，同时提高了相邻两个卡环42之间连接的稳定性，第二扣孔47和卡块46的设计，便于夹紧定位机构12的安装拆卸，同时不影响定位效果，卡环42的内侧面上均匀设置有第二限位块43，卡环42的外圆周侧面上均匀设置有第二锁紧螺钉44，第二锁紧螺钉44分别连接第二限位块43，通过转动第二锁紧螺钉44，可以经第二限位块43对管道的外壁进行夹紧定位，防止管道晃动，两个管道试件11分别限位在上下两个夹紧定位机构12内，且两个管道试件11位于同一竖直直线上；通过第一电机5带动螺杆4旋转，进而带动升降板6上下移动，调节焊接机构8的高度位置，满足不同长度管道的密封焊接，大大提高了焊接装置的实用性和工作范围，立柱3提高了升降板6在上下移动过程中的稳定性和可靠性，同时提高了定位板2与底座1之间的连接强度，提高焊接装置工作时的稳定性，减少虚焊的出现，提高管道之间的焊接质量，旋转机构7可以带动焊接机构8在水平面内匀速旋转，进而对两个管道的连接处进行焊接密封，实现高精度焊接，同时可以随着升降板6上下移动，满足不同高度平面内对焊接机构8的旋转作用，提高了焊接装置的灵活性，焊接机构8可以对管道连接处进行连续焊接，防止出现虚焊、漏焊现象的发生，能满足不同管径大小的管道焊接，上定位台10和下定位台9不仅可以对管道试件11进行装夹定位，同时可以对夹紧定位机构12提高安装基础，使夹紧定位机构12直接沿着管道连接方向装夹即可，夹紧定位机构12可以根据管道实际长度的需要增加或减少相应的个数，不仅可以很到的起到对管道的限位作用，防止在进行管道焊接时发生晃动，而且可以有效防止装夹定位机构与焊接机构8发生碰撞，进而影响管道的焊接效果。
本发明的工作原理如下：
首先将需要焊接加工的管道竖直插入下定位台的盲孔内，并根据管道的长度沿着下定位台的顶面向上安装合适数量的卡环，并通过加强杆进行固定连接，再转动第一锁紧螺钉和第二锁紧螺钉，使第一限位块和第二限位块同时对下方的管道进行夹紧定位，然后将另一个需要焊接的管道竖直插入上定位台内的盲孔中，并在上定位台的底部安装合适数量的卡环，通过加强杆进行固定连接，再转动第一锁紧螺钉和第二锁紧螺钉，使第一限位块和第二限位块同时对上方的管道进行夹紧定位，接着启动第一电机，通过螺杆带动升降板上下移动至设定的位置，再通过第三电机带动焊接组件转动，将焊枪和焊条转动至与管道焊缝齐平的高度，最后启动第二电机，通过主动齿轮带动齿轮环旋转，进而通过水平环带动焊接组件围绕管道焊缝环形焊接，直至焊接完毕。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种用于管道密封连接的焊接装置，其特征在于：包括底座、定位板、旋转机构、焊接机构和夹紧定位机构，所述定位板位于所述底座的上方，所述底座通过立柱和螺杆连接所述定位板，所述螺杆的顶端设置有第一电机，所述第一电机位于所述定位板的顶面上，所述立柱与所述螺杆之间移动连接有升降板，所述旋转机构转动连接在所述升降板上，所述焊接机构连接在所述旋转机构上，所述底座的顶面和所述定位板的底面上分别设置有下定位台和上定位台，所述下定位台和所述上定位台上均设置有所述夹紧定位机构，两个管道试件分别限位在上下两个所述夹紧定位机构内，且两个所述管道试件位于同一竖直直线上；所述旋转机构包括齿轮环和水平环，所述水平环位于所述齿轮环的正上方，且所述水平环通过四个相互平行设置的支撑杆固定连接所述齿轮环，所述齿轮环与所述升降板之间通过滚轮机构连接，所述升降板上设置有第二电机，所述第二电机通过传动轴连接有主动齿轮，所述主动齿轮与所述齿轮环相互啮合；所述焊接机构包括第三电机和两个焊接组件，所述水平环的顶面上对称设置有固定座，所述固定座上设置有定位条，所述焊接组件转动连接在所述定位条上，所述水平环的外圆周侧面上设置有支撑块，所述支撑块上固定连接有所述第三电机，所述第三电机通过转轴连接所述焊接组件和所述定位条；所述夹紧定位机构包括卡环和加强杆，所述卡环通过所述加强杆分别连接所述上定位台和所述下定位台，上下相邻两个所述卡环之间通过所述加强杆连接，所述卡环的顶面和底面上对称均匀设置有第二扣孔，所述加强杆的顶端和底端对称设置有卡块，所述卡块与所述第二扣孔相匹配。
2.根据权利要求1所述的一种用于管道密封连接的焊接装置，其特征在于：所述滚轮机构包括滚珠和环形导槽，所述滚珠呈环形连接在所述齿轮环的底面上，所述升降板的中心处设置有限位孔，所述环形导槽位于所述升降板的顶面上，所述环形导槽与所述限位孔互为同心圆，所述滚珠限位在所述环形导槽内。
3.根据权利要求1所述的一种用于管道密封连接的焊接装置，其特征在于：所述升降板上设置有第一通孔和第二通孔，所述立柱与所述第一通孔相匹配，所述螺杆与所述第二通孔相匹配。
4.根据权利要求1所述的一种用于管道密封连接的焊接装置，其特征在于：所述焊接组件包括第一T形块、第二T形块、焊枪和焊条，所述第一T形块上固定连接有套筒，所述焊枪固定连接在所述套筒内，所述第一T形块的后侧面上对称设置有第一转动块，两个所述第一转动块之间形成凹槽，所述凹槽与所述定位条相匹配，所述第一T形块的下方设置有所述第二T形块，所述第二T形块固定连接在一侧的所述第一转动块上，所述第二T形块上设置有吊杆，所述吊杆的底端固定连接有U形块，所述U形块上转动连接有第二转动块，所述第二转动块上固定连接有夹紧块，所述焊条装夹在所述夹紧块上。
5.根据权利要求1所述的一种用于管道密封连接的焊接装置，其特征在于：所述卡环的内侧面上均匀设置有第二限位块，所述卡环的外圆周侧面上均匀设置有第二锁紧螺钉，所述第二锁紧螺钉分别连接所述第二限位块。
6.根据权利要求1所述的一种用于管道密封连接的焊接装置，其特征在于：所述上定位台和所述下定位台上均包括圆台，所述圆台的中心处设置有盲孔，所述盲孔内设置有限位机构，所述圆台与所述夹紧定位机构接触的面上均匀设置有第一扣孔，所述第一扣孔与所述卡块相匹配。
7.根据权利要求6所述的一种用于管道密封连接的焊接装置，其特征在于：所述限位机构包括第一限位块和第一锁紧螺钉，所述第一限位块均匀设置在所述盲孔内，所述第一锁紧螺钉均匀设置在所述圆台的外侧面上，所述第一锁紧螺钉连接所述第一限位块。
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