CN110640369A - 一种压力输送管道自动焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种压力输送管道自动焊接设备，包括两个上下对称的滑轨，两个所述滑轨后侧端面上共环形阵列分布有三个行走装置，其中一个所述行走装置位上侧的所述滑轨上，另外两个所述行走装置位于下侧的所述滑轨上，两个所述滑轨后侧端面上共环形阵列分布有三个夹持固定装置，且每个所述夹持固定装置与所述行走装置相错分布，所述夹持固定装置能将整个装置固定在管道上，所述滑轨前侧端面上滑动连接有用于焊接管道的焊接装置，本发明能实现自动适用不同外径的管道焊接，且能在管道上移动，无需每次焊接后进行拆卸、运输和安装，提高了整个工程的焊接效率。

Description

一种压力输送管道自动焊接设备

技术领域

本发明涉及管道焊接技术领域，具体为一种压力输送管道自动焊接设备。

背景技术

随着工业企业生产节奏的加快，对输送管道提出了新的要求，管道的口径越来越大，输送介质的压力也越来越高，因此对管道焊接质量及技术提出了更高的要求，目前大部分工业企业仍然使用手工焊接技术，手工焊接在焊接了一部分管口环缝后通常需要暂时停止焊接，待工作人员换一个工作位置后才能继续焊接，这样会导致焊缝不平整、不一致、不连续，而目前的管道自动焊接设备，无法自动适用不同外径的管道焊接，使得设备适用范围较小，同时每次焊接后均拆卸下自动焊接设备，并运输到下一处安装后才能进行下一次焊接，使得整个工程的焊接效率较低，本发明阐明的一种能解决上述问题的设备。

发明内容

技术问题：目前的管道自动焊接设备，无法自动适用不同外径的管道焊接，且每次焊接后均需经过拆卸、运输和安装，才能进行下一次焊接，使得整个工程的焊接效率较低。

为解决上述问题，本例设计了一种压力输送管道自动焊接设备，本例的一种压力输送管道自动焊接设备，包括两个上下对称的滑轨，两个所述滑轨后侧端面上共环形阵列分布有三个行走装置，其中一个所述行走装置位上侧的所述滑轨上，另外两个所述行走装置位于下侧的所述滑轨上，所述行走装置包括固定连接于所述滑轨后侧端面上的伸缩气缸、设置于所述伸缩气缸内的伸缩气腔、滑动连接于所述伸缩气腔内的活塞、固定连接于所述活塞靠近圆心一侧端面上的滑杆、且所述滑杆向靠近圆心一侧延伸至所述伸缩气腔端面外、转动连接于所述伸缩气腔端面上且位于所述伸缩气缸靠近圆心一侧的传动轴、动力连接于所述传动轴逆时针一侧且固定连接于所述滑杆端面上的行走电机、固定连接于所述传动轴顺时针一侧的行走轮，所述行走装置通过所述活塞上下移动能实现自动适用不同管径，并通过所述行走电机带动所述传动轴和所述行走轮转动，能实现沿着管道外端面行走，两个所述滑轨后侧端面上共环形阵列分布有三个夹持固定装置，且每个所述夹持固定装置与所述行走装置相错分布，所述夹持固定装置能将整个装置固定在管道上，上侧的所述滑轨后侧端面上固定连接有气泵，所述气泵相通连接有输气管，所述输气管相通连接有位于所述气泵远离圆心一侧的环形管，所述环形管与所述夹持固定装置相通连接有气管，所述滑轨前侧端面上滑动连接有用于焊接管道的焊接装置。

可优选地，两个所述滑轨之间相铰接，两个所述滑轨右侧端面上分别固定连接有螺母，且两个所述螺母上下对称，所述螺母之间螺纹连接有螺栓。

其中，所述行走装置还包括连接于所述活塞与所述伸缩气腔远离圆心一侧内壁之间的压缩弹簧，所述行走轮环向端面上固定连接有橡胶环，在所述压缩弹簧的弹力作用下，能使所述橡胶环始终与管道外端面接触，下侧的两个所述伸缩气腔远离圆心一侧内壁上设有上下贯通的排气孔。

其中，所述夹持固定装置包括固定连接于所述滑轨后侧端面上的夹持气缸，所述夹持气缸内设有夹持气腔，所述夹持气腔后侧端面上设有电磁阀，所述夹持气腔内滑动连接有滑塞，所述滑塞靠近圆心一侧端面上固定连接有夹持压杆，且所述夹持压杆向靠近圆心一侧延伸至所述夹持气腔端面外，所述夹持压杆上固定连接有位于所述夹持气缸靠近圆心一侧的固定块，所述夹持压杆上固定连接有位于所述固定块靠近圆心一侧的橡胶块，所述固定块前侧端面上转动连接有两个环向对称的转杆，所述转杆与所述固定块转动连接处设有扭转弹簧，所述转杆靠近圆心一侧端面上固定连接有副橡胶块，所述气管与所述夹持气腔相通连接。

其中，所述焊接装置包括设置于所述滑轨前侧的焊接滑台，所述焊接滑台内设有动力腔，所述动力腔前侧内壁上转动连接有两根向后延伸至所述滑轨内的电机轴，所述电机轴上固定连接有位于所述动力腔后侧端面外的滑轮，且所述滑轮与所述滑轨滑动连接，所述电机轴上固定连接有位于所述动力腔内的带轮，所述带轮之间连接有V带，左侧的所述电机轴上动力连接有固定连接于所述动力腔前侧内壁上的电机，且所述电机位于所述带轮前侧，所述焊接滑台后侧端面上固定连接有电机座，所述电机座左侧端面上转动连接有向左延伸的进给轴，所述进给轴上动力连接有固定连接于所述电机座左侧端面上的进给电机，所述进给轴上固定连接有位于所述进给电机左侧的焊丝轮，且所述焊丝轮用于储存焊丝，所述焊接滑台前侧端面上固定连接有位于所述焊丝轮左下侧的焊接枪，所述焊接枪与外部电焊机连接有连接线，所述焊接枪下侧端面上相通连接有软管，所述软管下侧端面上相通连接有喷嘴，所述焊接枪右侧端面上固定连接有联动气缸，所述联动气缸内设有气腔，所述气腔与上侧的所述伸缩气腔之间相通连接有伸缩软管，所述气腔内滑动连接有副活塞，所述副活塞下侧端面上固定连接有向下延伸至所述气腔端面外的伸缩杆，所述气腔下侧端面上固定连接有距离传感器，所述距离传感器与所述进给电机电性连接，所述伸缩杆上固定连接有位于所述联动气缸左下侧的推块，且所述推块与所述软管右侧端面固定连接，所述推块左侧端面上转动连接有向左延伸的转轴，所述转轴上动力连接有固定连接于所述推块左侧端面上的副电机，所述转轴与所述喷嘴右侧端面固定连接，所述推块下侧端面上固定连接有固定杆，所述固定杆上固定连接有视觉模块，所述视觉模块与所述副电机电性连接，所述视觉模块用于检测是否位于焊接处和检测焊接情况。

本发明的有益效果是：本发明的行走机构的行走轮固定于伸缩机构上，行走轮与管道外端面抵接后能带动伸缩机构伸缩，从而自动适用管道外径变化，同时行走轮带动伸缩机构伸缩时，能带动焊接机构的伸缩管同步伸缩，从而使焊接机构自动适用管道外径变化，之后行走机构启动，沿着管道自动移动到焊接处，之后固定机构将设备固定在管道上，从而避免焊接过程中，设备沿着管道移动，从而能保证焊接质量，完成固定后，焊接机构启动绕着管道进行管道焊接，完成焊接后，固定机构解除固定，行走机构再次启动移动到下一处焊接处进行焊接，因此本发明能实现自动适用不同外径的管道焊接，且能在管道上移动，无需每次焊接后进行拆卸、运输和安装，提高了整个工程的焊接效率。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明的一种压力输送管道自动焊接设备的整体结构示意图；

图2为图1的“A-A”方向的结构示意图；

图3为图1的“B-B”方向的结构示意图；

图4为图3的“C-C”方向的结构示意图；

图5为图3的“D-D”方向的结构示意图；

图6为图1的“E-E”方向的结构示意图；

图7为图1的“F”处的结构放大示意图；

图8为图1的“G”处的结构放大示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图8对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

本发明涉及一种压力输送管道自动焊接设备，主要应用于管道焊接，下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明：

本发明所述的一种压力输送管道自动焊接设备，包括两个上下对称的滑轨11，两个所述滑轨11后侧端面上共环形阵列分布有三个行走装置101，其中一个所述行走装置101位上侧的所述滑轨11上，另外两个所述行走装置101位于下侧的所述滑轨11上，所述行走装置101包括固定连接于所述滑轨11后侧端面上的伸缩气缸15、设置于所述伸缩气缸15内的伸缩气腔29、滑动连接于所述伸缩气腔29内的活塞31、固定连接于所述活塞31靠近圆心一侧端面上的滑杆14、且所述滑杆14向靠近圆心一侧延伸至所述伸缩气腔29端面外、转动连接于所述伸缩气腔29端面上且位于所述伸缩气缸15靠近圆心一侧的传动轴16、动力连接于所述传动轴16逆时针一侧且固定连接于所述滑杆14端面上的行走电机50、固定连接于所述传动轴16顺时针一侧的行走轮27，所述行走装置101通过所述活塞31上下移动能实现自动适用不同管径，并通过所述行走电机50带动所述传动轴16和所述行走轮27转动，能实现沿着管道外端面行走，两个所述滑轨11后侧端面上共环形阵列分布有三个夹持固定装置102，且每个所述夹持固定装置102与所述行走装置101相错分布，所述夹持固定装置102能将整个装置固定在管道上，上侧的所述滑轨11后侧端面上固定连接有气泵20，所述气泵20相通连接有输气管21，所述输气管21相通连接有位于所述气泵20远离圆心一侧的环形管18，所述环形管18与所述夹持固定装置102相通连接有气管17，所述滑轨11前侧端面上滑动连接有用于焊接管道的焊接装置103。

有益地，两个所述滑轨11之间相铰接，两个所述滑轨11右侧端面上分别固定连接有螺母24，且两个所述螺母24上下对称，所述螺母24之间螺纹连接有螺栓25。

根据实施例，以下对行走装置101进行详细说明，所述行走装置101还包括连接于所述活塞31与所述伸缩气腔29远离圆心一侧内壁之间的压缩弹簧30，所述行走轮27环向端面上固定连接有橡胶环26，在所述压缩弹簧30的弹力作用下，能使所述橡胶环26始终与管道外端面接触，下侧的两个所述伸缩气腔29远离圆心一侧内壁上设有上下贯通的排气孔28，通过所述活塞31沿着所述伸缩气腔29内壁上下移动，能实现自动适用不同外径的管道。

根据实施例，以下对夹持固定装置102进行详细说明，所述夹持固定装置102包括固定连接于所述滑轨11后侧端面上的夹持气缸12，所述夹持气缸12内设有夹持气腔42，所述夹持气腔42后侧端面上设有电磁阀19，所述夹持气腔42内滑动连接有滑塞43，所述滑塞43靠近圆心一侧端面上固定连接有夹持压杆13，且所述夹持压杆13向靠近圆心一侧延伸至所述夹持气腔42端面外，所述夹持压杆13上固定连接有位于所述夹持气缸12靠近圆心一侧的固定块45，所述夹持压杆13上固定连接有位于所述固定块45靠近圆心一侧的橡胶块49，所述固定块45前侧端面上转动连接有两个环向对称的转杆47，所述转杆47与所述固定块45转动连接处设有扭转弹簧46，所述转杆47靠近圆心一侧端面上固定连接有副橡胶块48，所述气管17与所述夹持气腔42相通连接，通过所述气泵20产生的压缩空气推动所述滑塞43向靠近圆心一侧移动，所述滑塞43带动所述夹持压杆13和所述固定块45移动，使所述副橡胶块48和所述橡胶块49与管道外端面相抵接，从而实现将整个设备固定在管道上，从而方便后续的焊接工作。

根据实施例，以下对焊接装置103进行详细说明，所述焊接装置103包括设置于所述滑轨11前侧的焊接滑台22，所述焊接滑台22内设有动力腔33，所述动力腔33前侧内壁上转动连接有两根向后延伸至所述滑轨11内的电机轴38，所述电机轴38上固定连接有位于所述动力腔33后侧端面外的滑轮39，且所述滑轮39与所述滑轨11滑动连接，所述电机轴38上固定连接有位于所述动力腔33内的带轮40，所述带轮40之间连接有V带41，左侧的所述电机轴38上动力连接有固定连接于所述动力腔33前侧内壁上的电机37，且所述电机37位于所述带轮40前侧，所述焊接滑台22后侧端面上固定连接有电机座54，所述电机座54左侧端面上转动连接有向左延伸的进给轴52，所述进给轴52上动力连接有固定连接于所述电机座54左侧端面上的进给电机53，所述进给轴52上固定连接有位于所述进给电机53左侧的焊丝轮51，且所述焊丝轮51用于储存焊丝，所述焊接滑台22前侧端面上固定连接有位于所述焊丝轮51左下侧的焊接枪23，所述焊接枪23与外部电焊机连接有连接线34，所述焊接枪23下侧端面上相通连接有软管35，所述软管35下侧端面上相通连接有喷嘴36，所述焊接枪23右侧端面上固定连接有联动气缸55，所述联动气缸55内设有气腔57，所述气腔57与上侧的所述伸缩气腔29之间相通连接有伸缩软管32，所述气腔57内滑动连接有副活塞56，所述副活塞56下侧端面上固定连接有向下延伸至所述气腔57端面外的伸缩杆58，所述气腔57下侧端面上固定连接有距离传感器59，所述距离传感器59与所述进给电机53电性连接，所述伸缩杆58上固定连接有位于所述联动气缸55左下侧的推块60，且所述推块60与所述软管35右侧端面固定连接，所述推块60左侧端面上转动连接有向左延伸的转轴64，所述转轴64上动力连接有固定连接于所述推块60左侧端面上的副电机62，所述转轴64与所述喷嘴36右侧端面固定连接，所述推块60下侧端面上固定连接有固定杆61，所述固定杆61上固定连接有视觉模块63，所述视觉模块63与所述副电机62电性连接，所述视觉模块63用于检测是否位于焊接处和检测焊接情况，所述进给电机53带动所述进给轴52和所述焊丝轮51转动，能将焊丝通过所述焊接枪23和所述软管35输送到所述喷嘴36下侧开口外，外部电焊机通过所述连接线34带动所述焊接枪23工作，从而实现对管道的焊接工作。

以下结合图1至图8对本文中的一种压力输送管道自动焊接设备的使用步骤进行详细说明：

开始时，滑塞43位于远离圆心一侧限位处，电磁阀19处于关闭状态，上下两侧滑轨11未通过螺栓25连接，在压缩弹簧30作用下，活塞31、滑杆14和行走轮27位于下限位处，工人手动将滑轨11移动安装在管道上，橡胶环26与管道外端面抵接，之后通过螺栓25将上下两侧滑轨11螺纹连接固定，管道外端面推动橡胶环26向远离圆心一侧移动，并带动活塞31上移，从而自动适用管道外径，

同时上侧的活塞31上移产生的气流通过伸缩软管32输送到气腔57内，带动副活塞56上移，副活塞56带动伸缩杆58和推块60上移，推块60淡淡的软管35上移，软管35带动喷嘴36上移，通过距离传感器59测量推块60的距离变化，距离传感器59测量产生的信号控制进给电机53转动，进给电机53带动进给轴52和焊丝轮51转动，从而调整焊丝长度，实现自动适用管道外径变化，之后进给电机53停转，

同时气泵20启动，气泵20产生的气流通过输气管21、环形管18和气管17输送到夹持气腔42内，并推动滑塞43向靠近圆心一侧移动，滑塞43带动夹持压杆13和固定块45向靠近圆心一侧移动，之后副橡胶块48和橡胶块49与管道外端面抵接，同时管道外端面推动转杆47转动，使副橡胶块48自动适用管道外端面，从而实现将滑轨11固定在管道上，避免焊接时，滑轨11沿着管道滑动，

之后启动行走电机50，行走电机50带动传动轴16、行走轮27和橡胶环26转动，从而实现设备沿着管道外壁行走，通过视觉模块63检测是否移动到焊接处，移动至焊接处后，视觉模块63控制副电机62转动，调整喷嘴36至合适的角度进行焊接，之后副电机62停转，外部电焊机工作并通过连接线34使焊接枪23工作进行焊接，同时进给电机53启动，进给电机53通过进给轴52带动焊丝轮51转动，输送焊丝，同时电机37启动，电机37带动左侧的电机轴38转动，左侧的电机轴38带动左侧的带轮40转动，左侧的带轮40通过V带41带动右侧的带轮40转动，从而带动滑轮39沿着滑轨11移动，从而实现对管道的自动焊接，

完成焊接后，进给电机53、电机37停转，焊接枪23停止工作，电磁阀19开启，并在复位弹簧44作用下，滑塞43向远离圆心一侧移动复位，解除滑轨11的移动限制，行走电机50再次启动带动设备移动到下一个焊接处进行焊接工作。

本发明的有益效果是：本发明的行走机构的行走轮固定于伸缩机构上，行走轮与管道外端面抵接后能带动伸缩机构伸缩，从而自动适用管道外径变化，同时行走轮带动伸缩机构伸缩时，能带动焊接机构的伸缩管同步伸缩，从而使焊接机构自动适用管道外径变化，之后行走机构启动，沿着管道自动移动到焊接处，之后固定机构将设备固定在管道上，从而避免焊接过程中，设备沿着管道移动，从而能保证焊接质量，完成固定后，焊接机构启动绕着管道进行管道焊接，完成焊接后，固定机构解除固定，行走机构再次启动移动到下一处焊接处进行焊接，因此本发明能实现自动适用不同外径的管道焊接，且能在管道上移动，无需每次焊接后进行拆卸、运输和安装，提高了整个工程的焊接效率。

通过以上方式，本领域的技术人员可以在本发明的范围内根据工作模式做出各种改变。

Claims (5)

1.一种压力输送管道自动焊接设备，包括两个上下对称的滑轨；

两个所述滑轨后侧端面上共环形阵列分布有三个行走装置，其中一个所述行走装置位上侧的所述滑轨上，另外两个所述行走装置位于下侧的所述滑轨上，所述行走装置包括固定连接于所述滑轨后侧端面上的伸缩气缸、设置于所述伸缩气缸内的伸缩气腔、滑动连接于所述伸缩气腔内的活塞、固定连接于所述活塞靠近圆心一侧端面上的滑杆、且所述滑杆向靠近圆心一侧延伸至所述伸缩气腔端面外、转动连接于所述伸缩气腔端面上且位于所述伸缩气缸靠近圆心一侧的传动轴、动力连接于所述传动轴逆时针一侧且固定连接于所述滑杆端面上的行走电机、固定连接于所述传动轴顺时针一侧的行走轮，所述行走装置通过所述活塞上下移动能实现自动适用不同管径，并通过所述行走电机带动所述传动轴和所述行走轮转动，能实现沿着管道外端面行走，两个所述滑轨后侧端面上共环形阵列分布有三个夹持固定装置，且每个所述夹持固定装置与所述行走装置相错分布，所述夹持固定装置能将整个装置固定在管道上，上侧的所述滑轨后侧端面上固定连接有气泵，所述气泵相通连接有输气管，所述输气管相通连接有位于所述气泵远离圆心一侧的环形管，所述环形管与所述夹持固定装置相通连接有气管，所述滑轨前侧端面上滑动连接有用于焊接管道的焊接装置。

2.如权利要求1所述的一种压力输送管道自动焊接设备，其特征在于：两个所述滑轨之间相铰接，两个所述滑轨右侧端面上分别固定连接有螺母，且两个所述螺母上下对称，所述螺母之间螺纹连接有螺栓。

3.如权利要求1所述的一种压力输送管道自动焊接设备，其特征在于：所述行走装置还包括连接于所述活塞与所述伸缩气腔远离圆心一侧内壁之间的压缩弹簧，所述行走轮环向端面上固定连接有橡胶环，在所述压缩弹簧的弹力作用下，能使所述橡胶环始终与管道外端面接触，下侧的两个所述伸缩气腔远离圆心一侧内壁上设有上下贯通的排气孔。

4.如权利要求1所述的一种压力输送管道自动焊接设备，其特征在于：所述夹持固定装置包括固定连接于所述滑轨后侧端面上的夹持气缸，所述夹持气缸内设有夹持气腔，所述夹持气腔后侧端面上设有电磁阀，所述夹持气腔内滑动连接有滑塞，所述滑塞靠近圆心一侧端面上固定连接有夹持压杆，且所述夹持压杆向靠近圆心一侧延伸至所述夹持气腔端面外，所述夹持压杆上固定连接有位于所述夹持气缸靠近圆心一侧的固定块，所述夹持压杆上固定连接有位于所述固定块靠近圆心一侧的橡胶块，所述固定块前侧端面上转动连接有两个环向对称的转杆，所述转杆与所述固定块转动连接处设有扭转弹簧，所述转杆靠近圆心一侧端面上固定连接有副橡胶块，所述气管与所述夹持气腔相通连接。

5.如权利要求1所述的一种压力输送管道自动焊接设备，其特征在于：所述焊接装置包括设置于所述滑轨前侧的焊接滑台，所述焊接滑台内设有动力腔，所述动力腔前侧内壁上转动连接有两根向后延伸至所述滑轨内的电机轴，所述电机轴上固定连接有位于所述动力腔后侧端面外的滑轮，且所述滑轮与所述滑轨滑动连接，所述电机轴上固定连接有位于所述动力腔内的带轮，所述带轮之间连接有V带，左侧的所述电机轴上动力连接有固定连接于所述动力腔前侧内壁上的电机，且所述电机位于所述带轮前侧，所述焊接滑台后侧端面上固定连接有电机座，所述电机座左侧端面上转动连接有向左延伸的进给轴，所述进给轴上动力连接有固定连接于所述电机座左侧端面上的进给电机，所述进给轴上固定连接有位于所述进给电机左侧的焊丝轮，且所述焊丝轮用于储存焊丝，所述焊接滑台前侧端面上固定连接有位于所述焊丝轮左下侧的焊接枪，所述焊接枪与外部电焊机连接有连接线，所述焊接枪下侧端面上相通连接有软管，所述软管下侧端面上相通连接有喷嘴，所述焊接枪右侧端面上固定连接有联动气缸，所述联动气缸内设有气腔，所述气腔与上侧的所述伸缩气腔之间相通连接有伸缩软管，所述气腔内滑动连接有副活塞，所述副活塞下侧端面上固定连接有向下延伸至所述气腔端面外的伸缩杆，所述气腔下侧端面上固定连接有距离传感器，所述距离传感器与所述进给电机电性连接，所述伸缩杆上固定连接有位于所述联动气缸左下侧的推块，且所述推块与所述软管右侧端面固定连接，所述推块左侧端面上转动连接有向左延伸的转轴，所述转轴上动力连接有固定连接于所述推块左侧端面上的副电机，所述转轴与所述喷嘴右侧端面固定连接，所述推块下侧端面上固定连接有固定杆，所述固定杆上固定连接有视觉模块，所述视觉模块与所述副电机电性连接，所述视觉模块用于检测是否位于焊接处和检测焊接情况。

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