CN111618463A - 一种特种法兰真空无缝自动焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种特种法兰真空无缝自动焊接装置，具体涉及焊接领域，包括真空罩，所述真空罩的一侧固定安装有安装台，所述安装台的顶部固定安装有多组均匀分布的夹紧环，所述真空罩的一侧贯穿开设有进出料口，所述进出料口的内部活动安装有密封门，所述真空罩的一侧外设置有抽真空机，所述抽真空机的一侧设置有抽气管，所述抽气管远离抽真空机的一端贯穿真空罩并延伸至真空罩内。本发明通过设置夹紧环，旋转螺杆，螺杆带动了弧形夹板向心运动，使夹紧辊的侧边挤压钢管，完成对钢管的定位夹紧，当焊接完成后，开启驱动马达，可带动钢管向真空罩左侧移动出料，不仅实现了对钢管定位夹紧，还实现了钢管自动出料的功能。

Description

一种特种法兰真空无缝自动焊接装置

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，更具体地说，本发明涉及一种特种法兰真空无缝自动焊接装置。

背景技术

无缝焊接原理是气体保护电弧焊简称气体保护焊或气电焊，它是利用电弧作为热源，气体作为保护介质的熔化焊。在焊接过程中，保护气体在电弧周围造成气体保护层，将电弧、熔池与空气隔开，防止有害气体的影响，并保证电弧稳定燃烧。气体保护焊，可以按电极的状态、操作方式、保护气体种类、电特性、极性、适用范围等不同加以分类。

法兰，又叫法兰凸缘盘或突缘。法兰是轴与轴之间相互连接的零件，用于管端之间的连接；也有用在设备进出口上的法兰，用于两个设备之间的连接。

但是现有的法兰自动焊接装置在实际使用时，仍旧存在较多缺点，如法兰在焊接时，需要人工将法兰与管进行夹紧上料，且当法兰盘与管焊接完成后，还需要人工将焊接好的管从真空罩中取出，使得工作人员的劳动强度大，工作效率低。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种特种法兰真空无缝自动焊接装置，本发明所要解决的问题是：现有的法兰自动焊接装置不便于对焊接好的产品自动出料。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种特种法兰真空无缝自动焊接装置，包括真空罩，所述真空罩的一侧固定安装有安装台，所述安装台的顶部固定安装有多组均匀分布的夹紧环，所述真空罩远离安装台的一侧贯穿开设有进出料口，所述进出料口的内部活动安装有密封门，所述真空罩远离安装台的一侧外设置有抽真空机，所述抽真空机的一侧设置有抽气管，所述抽气管远离抽真空机的一端贯穿真空罩并延伸至真空罩内，所述真空罩的内腔底部固定安装有底座，所述底座顶部靠近安装台的一侧固定安装有固定板，所述固定板远离安装台的一侧设置有空心涡轮，所述空心涡轮远离固定板的一侧铰接有焊枪，所述底座顶部靠近抽真空机的一侧设置有驱动机构，所述真空罩的内腔顶部与底部均设置有法兰夹紧机构，所述真空罩的两内侧壁均设置有顶出机构；

所述夹紧环的外周侧活动贯穿安装有三组呈环形阵列设置的螺杆，所述螺杆位于夹紧环内的一端通过轴承活动安装有弧形夹板，所述弧形夹板远离螺杆的一侧活动嵌装有夹紧辊，所述弧形夹板的内部固定嵌装有驱动马达，所述驱动马达的输出轴与夹紧辊通过第一联轴器固定连接，所述法兰夹紧机构包括法兰夹板，两个所述法兰夹板形成的圆与三组弧形夹板所形成的圆同轴心设置；

所述顶出机构包括气缸，所述气缸的一侧固定安装有固定杆，所述气缸通过固定杆与真空罩内侧壁固定连接，所述气缸远离法兰夹板的一侧贯穿开设有进气口，所述抽气管位于真空罩内的管壁上固定安装有相互连通的充气管，所述充气管远离抽气管的一端与进气口固定连通，所述气缸顶部远离进气口的一侧贯穿开设有排气口，所述气缸的内壁间滑动安装有活塞，所述活塞远离进气口的一侧固定安装有活塞杆，所述活塞杆远离活塞的一端活动贯穿气缸，且所述活塞杆远离活塞的一端顶部与底部均一体成型有锥形块，两个所述锥形块分别与两个法兰夹板的端部挤压接触，所述活塞杆杆壁远离固定杆的一侧固定安装有连杆，所述连杆与锥形块垂直设置，所述连杆远离活塞杆的端部固定安装有顶板。

在一个优选的实施方式中，所述法兰夹板的外周侧中心位置处固定安装有伸缩杆，所述伸缩杆远离法兰夹板的一端设置有固定套筒，所述固定套筒的内部开设有滑槽，所述伸缩杆活动设于滑槽内，所述滑槽内设置有弹簧，所述伸缩杆位于滑槽内的端部与弹簧固定连接，便于提高对不同型号法兰盘的适用性。

在一个优选的实施方式中，所述驱动机构包括固定板，所述固定板固定安装在底座的顶部两侧，两个所述固定板之间通过轴承活动安装有转轴，所述转轴的杆壁中间位置处一体成型有蜗杆段，所述蜗杆段与空心涡轮啮合连接，蜗杆段转动带动空心涡轮转动，实现自动旋转焊接的功能。

在一个优选的实施方式中，所述转轴的一端活动贯穿固定板，所述转轴位于固定板外侧的端部固定安装有从动齿轮，便于将驱动电机的动力传递给转轴。

在一个优选的实施方式中，所述底座的顶部固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴活动贯穿固定板，且所述驱动电机的输出轴通过第二联轴器固定连接有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合连接，为焊枪的转动提供动力支持。

在一个优选的实施方式中，所述固定板靠近空心涡轮的一侧开设有环形滑槽，所述环形滑槽的内部滑动安装有两组关于环形滑槽呈中心对称设置的滑块，所述滑块远离环形滑槽的一侧与空心涡轮固定连接，将空心涡轮与固定板进行固定连接，便于空心涡轮转动。

在一个优选的实施方式中，所述进出料口的孔壁上开设有环形结构的密封槽，所述进出料口的孔壁顶部与底部均一体成型有挡块，所述密封门的内侧边均包覆有密封胶条，所述密封胶条与密封槽相适配，密封槽和密封胶条的配合，进一步提高了进出料口14的密封性，避免气体泄露影响真空程度。

在一个优选的实施方式中，所述进出料口、空心涡轮、夹紧环和两个法兰夹板所形成的圆均为同轴心设置，有利于保证焊接质量。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过设置夹紧环，将钢管放置在三个弧形夹板中，旋转螺杆，螺杆带动了弧形夹板向心运动，使夹紧辊的侧边挤压钢管，完成对钢管的定位夹紧，当焊接完成后，开启驱动马达，马达带动夹紧辊转动时，可带动钢管向真空罩左侧移动出料，夹紧环的设置不仅实现了对钢管定位夹紧，还实现了钢管自动出料的功能，与现有技术相比，有实现对钢管自动出料的进步；

2、本发明通过设置顶出机构，锥形块随活塞杆移动时，可将两个法兰夹板撑开，弹簧被压缩，法兰夹板之间的距离增大，实现顶出机构解除法兰夹紧机构对法兰盘夹紧的作用，而且活塞杆移动时还带动顶板向左推动法兰盘，给法兰盘提供向左的推力，使得顶出机构不仅具有解除对法兰盘锁紧的功能，还实现了帮助法兰盘出料的功能，与现有技术相比，有提高焊接装置实用性的进步。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明空心涡轮的侧视结构示意图；

图3为本发明管夹紧机构的侧视结构示意图；

图4为本发明图1中M-M视角的剖面示意图；

图5为本发明顶出机构的剖面结构示意图；

图6为本发明进出料口与密封门配合的侧视结构示意图；

图7为本发明图1中A处结构的放大示意图。

附图标记为：1真空罩、11底座、12驱动机构、121固定板、122转轴、 123蜗杆段、124从动齿轮、125驱动电机、126主动齿轮、13固定板、131 环形滑槽、132滑块、14进出料口、141密封槽、142挡块、143密封门、144 密封胶条、2安装台、3夹紧环、31螺杆、32弧形夹板、33夹紧辊、34驱动马达、4空心涡轮、41焊枪、5法兰夹紧机构、51固定套筒、511滑槽、52 伸缩杆、53法兰夹板、54弹簧、6顶出机构、61气缸、611进气口、612排气口、62活塞、63活塞杆、64锥形块、65连杆、66顶板、67固定杆、7抽真空机、71抽气管、72充气管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明一实施例的特种法兰真空无缝自动焊接装置，可包括真空罩1，所述真空罩1的一侧固定安装有安装台2，所述安装台2的顶部固定安装有多组均匀分布的夹紧环3，所述真空罩1远离安装台2的一侧贯穿开设有进出料口 14，所述进出料口14的内部活动安装有密封门143，所述真空罩1远离安装台2的一侧外设置有抽真空机7，所述抽真空机7的一侧设置有抽气管71，所述抽气管71远离抽真空机7的一端贯穿真空罩1并延伸至真空罩1内，所述真空罩1的内腔底部固定安装有底座11，所述底座11顶部靠近安装台2的一侧固定安装有固定板13，所述固定板13远离安装台2的一侧设置有空心涡轮4，所述空心涡轮4远离固定板13的一侧铰接有焊枪41，所述底座11顶部靠近抽真空机7的一侧设置有驱动机构12，所述真空罩1的内腔顶部与底部均设置有法兰夹紧机构5，所述真空罩1的两内侧壁均设置有顶出机构6。

参照说明书附图1和图3-5，该实施例的特种法兰真空无缝自动焊接装置的夹紧环3的外周侧活动贯穿安装有三组呈环形阵列设置的螺杆31，所述螺杆31位于夹紧环3内的一端通过轴承活动安装有弧形夹板32，所述弧形夹板 32远离螺杆31的一侧活动嵌装有夹紧辊33，所述弧形夹板32的内部固定嵌装有驱动马达34，所述驱动马达34的输出轴与夹紧辊33通过第一联轴器固定连接，所述法兰夹紧机构5包括法兰夹板53，两个所述法兰夹板53形成的圆与三组弧形夹板32所形成的圆同轴心设置。

所述顶出机构6包括气缸61，所述气缸61的一侧固定安装有固定杆67，所述气缸61通过固定杆67与真空罩1内侧壁固定连接，所述气缸61远离法兰夹板53的一侧贯穿开设有进气口611，所述抽气管71位于真空罩1内的管壁上固定安装有相互连通的充气管72，所述充气管72远离抽气管71的一端与进气口611固定连通，所述气缸61顶部远离进气口611的一侧贯穿开设有排气口612，所述气缸61的内壁间滑动安装有活塞62，所述活塞62远离进气口611的一侧固定安装有活塞杆63，所述活塞杆63远离活塞62的一端活动贯穿气缸61，且所述活塞杆63远离活塞62的一端顶部与底部均一体成型有锥形块64，两个所述锥形块64分别与两个法兰夹板53的端部挤压接触，所述活塞杆63杆壁远离固定杆67的一侧固定安装有连杆65，所述连杆65与锥形块64垂直设置，所述连杆65远离活塞杆63的端部固定安装有顶板66。

如图1和图3-5所示，实施场景具体为：在实际使用时，先将与法兰盘配合的钢管放置进真空罩1内，使其从空心涡轮4中穿过并穿出到真空罩1 外，使用夹紧环3将钢管进行固定，钢管与真空罩1侧边的贯穿处设置有通孔，其通孔内部做密封处理，固定板13的两侧之间也贯穿设置通孔，便于将钢管穿过，待钢管固定安装好以后，再将法兰盘夹持在法兰夹紧机构5中，使法兰盘与钢管配合，转动调节焊枪41的位置，使其正对于焊接位置，然后开启抽真空机7，抽真空机7将真空罩1内的空气尽数抽尽，从而可使焊接过程在真空情况下进行，驱动机构12启动带动空心涡轮4转动，空心涡轮4转动带动了焊枪41绕钢管轴心转动，从而完成自动对焊接处旋转焊接，大大提高了焊接效果及效率；通过设置夹紧环3，将钢管放置在三个弧形夹板32中，旋转螺杆31，螺杆31带动了弧形夹板32向心运动，使夹紧辊33的侧边挤压钢管，实现了对钢管的定位夹紧功能，当焊接完成后，开启驱动马达34，马达带动夹紧辊33，由于夹紧辊33夹紧钢管，使得两者之间的静摩擦力较大，当夹紧辊33转动时，还可带动钢管向真空罩1左侧移动，即实现了帮助钢管自动出料的功能；焊接结束后，需要对真空罩1内充气，将焊接好的法兰-钢管拿出，抽真空机7通过充气管72向真空罩1内充气，通过设置顶出机构6，经充气管72进入的空气先从进气口611进入到气缸61中，推动活塞62向左移动，当活塞62移动到排气口612左侧时，此时空气从气缸61中充入到真空罩1内，解除真空状态，在活塞62未移动到排气口612左侧时，活塞62 运动，带动活塞杆63移动，由于锥形块64与两个法兰夹板53之间的缝隙为挤压接触的，因此锥形块64随活塞杆63移动时，可将两个法兰夹板53向沿伸缩杆52方向撑开，弹簧54被压缩，法兰夹板53之间的距离增大，实现顶出机构6解除法兰夹紧机构5对法兰盘夹紧的作用，又由于顶板66与法兰盘靠近钢管的一侧接触，因此当活塞杆63移动时还带动顶板66向左推动法兰盘，给法兰盘提供向左的推力，使得顶出机构6不仅具有解除对法兰盘锁紧的功能，还实现了帮助法兰盘-钢管出料的功能，大大提高了焊接装置的实用性，该实施方式具体解决了现有技术中存在的焊接装置不能让钢管自动出料的问题。

所述法兰夹板53的外周侧中心位置处固定安装有伸缩杆52，所述伸缩杆 52远离法兰夹板53的一端设置有固定套筒51，所述固定套筒51的内部开设有滑槽511，所述伸缩杆52活动设于滑槽511内，所述滑槽511内设置有弹簧54，所述伸缩杆52位于滑槽511内的端部与弹簧54固定连接。

所述驱动机构12包括固定板121，所述固定板121固定安装在底座11的顶部两侧，两个所述固定板121之间通过轴承活动安装有转轴122，所述转轴 122的杆壁中间位置处一体成型有蜗杆段123，所述蜗杆段123与空心涡轮4 啮合连接。

所述驱动机构12包括固定板121，所述固定板121固定安装在底座11的顶部两侧，两个所述固定板121之间通过轴承活动安装有转轴122，所述转轴 122的杆壁中间位置处一体成型有蜗杆段123，所述蜗杆段123与空心涡轮4 啮合连接。

所述底座11的顶部固定安装有驱动电机125，所述驱动电机125的输出轴活动贯穿固定板121，且所述驱动电机125的输出轴通过第二联轴器固定连接有主动齿轮126，所述主动齿轮126与从动齿轮124啮合连接。

所述固定板13靠近空心涡轮4的一侧开设有环形滑槽131，所述环形滑槽131的内部滑动安装有两组关于环形滑槽131呈中心对称设置的滑块132，所述滑块132远离环形滑槽131的一侧与空心涡轮4固定连接。

所述进出料口14的孔壁上开设有环形结构的密封槽141，所述进出料口 14的孔壁顶部与底部均一体成型有挡块142，所述密封门143的内侧边均包覆有密封胶条144，所述密封胶条144与密封槽141相适配。

所述进出料口14、空心涡轮4、夹紧环3和两个法兰夹板53所形成的圆均为同轴心设置。

如图1-7所示，实施场景具体为：在实际使用时，通过设置伸缩杆52、固定套筒51和弹簧54，伸缩杆52可带动法兰夹板53伸缩移动，在弹簧54 的作用下，改变了两个法兰夹板53之间的距离，便于夹紧不同型号的法兰盘，提高了适用性，通过设置驱动机构12，开启驱动电机125，电机带动主动齿轮126转动，主动齿轮126将转动通过从动齿轮124传递给转轴122，转轴 122转动即蜗杆段123也转动，进而使空心涡轮4转动，实现焊枪41绕钢管做圆周运动，完成自动焊接，通过设置环形滑槽131和滑块132，将空心涡轮 4与固定板13进行固定连接，并便于空心涡轮4转动，通过设置密封槽141、挡块142、密封门143和密封胶条144，当真空罩1内部抽真空时，内部气压小于外部气压，在大气压强的作用下带动密封门143在挡块142的作用下实现对真空罩1的密封，密封槽141和密封胶条144的配合，进一步提高了进出料口14的密封性，避免气体泄露影响真空程度，该实施方式具体解决了现有技术中存在的焊接装置实用性低的问题。

综上所述：本发明通过设置夹紧环3，将钢管放置在三个弧形夹板32中，旋转螺杆31，螺杆31带动了弧形夹板32向心运动，使夹紧辊33的侧边挤压钢管，实现了对钢管的定位夹紧功能，当焊接完成后，开启驱动马达34，马达带动夹紧辊33转动时，可带动钢管向真空罩1左侧移动出料，还实现了钢管自动出料的功能；通过设置顶出机构6，锥形块64随活塞杆63移动时，可将两个法兰夹板53撑开，弹簧54被压缩，法兰夹板53之间的距离增大，实现顶出机构6解除法兰夹紧机构5对法兰盘夹紧的作用，而且活塞杆63移动时还带动顶板66向左推动法兰盘，给法兰盘提供向左的推力，使得顶出机构 6不仅具有解除对法兰盘锁紧的功能，还实现了帮助法兰盘-钢管出料的功能，大大提高了焊接装置的实用性。

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种特种法兰真空无缝自动焊接装置，包括真空罩(1)，其特征在于：所述真空罩(1)的一侧固定安装有安装台(2)，所述安装台(2)的顶部固定安装有多组均匀分布的夹紧环(3)，所述真空罩(1)远离安装台(2)的一侧贯穿开设有进出料口(14)，所述进出料口(14)的内部活动安装有密封门(143)，所述真空罩(1)远离安装台(2)的一侧外设置有抽真空机(7)，所述抽真空机(7)的一侧设置有抽气管(71)，所述抽气管(71)远离抽真空机(7)的一端贯穿真空罩(1)并延伸至真空罩(1)内，所述真空罩(1)的内腔底部固定安装有底座(11)，所述底座(11)顶部靠近安装台(2)的一侧固定安装有固定板(13)，所述固定板(13)远离安装台(2)的一侧设置有空心涡轮(4)，所述空心涡轮(4)远离固定板(13)的一侧铰接有焊枪(41)，所述底座(11)顶部靠近抽真空机(7)的一侧设置有驱动机构(12)，所述真空罩(1)的内腔顶部与底部均设置有法兰夹紧机构(5)，所述真空罩(1)的两内侧壁均设置有顶出机构(6)；

所述夹紧环(3)的外周侧活动贯穿安装有三组呈环形阵列设置的螺杆(31)，所述螺杆(31)位于夹紧环(3)内的一端通过轴承活动安装有弧形夹板(32)，所述弧形夹板(32)远离螺杆(31)的一侧活动嵌装有夹紧辊(33)，所述弧形夹板(32)的内部固定嵌装有驱动马达(34)，所述驱动马达(34)的输出轴与夹紧辊(33)通过第一联轴器固定连接，所述法兰夹紧机构(5)包括法兰夹板(53)，两个所述法兰夹板(53)形成的圆与三组弧形夹板(32)所形成的圆同轴心设置；

所述顶出机构(6)包括气缸(61)，所述气缸(61)的一侧固定安装有固定杆(67)，所述气缸(61)通过固定杆(67)与真空罩(1)内侧壁固定连接，所述气缸(61)远离法兰夹板(53)的一侧贯穿开设有进气口(611)，所述抽气管(71)位于真空罩(1)内的管壁上固定安装有相互连通的充气管(72)，所述充气管(72)远离抽气管(71)的一端与进气口(611)固定连通，所述气缸(61)顶部远离进气口(611)的一侧贯穿开设有排气口(612)，所述气缸(61)的内壁间滑动安装有活塞(62)，所述活塞(62)远离进气口(611)的一侧固定安装有活塞杆(63)，所述活塞杆(63)远离活塞(62)的一端活动贯穿气缸(61)，且所述活塞杆(63)远离活塞(62)的一端顶部与底部均一体成型有锥形块(64)，两个所述锥形块(64)分别与两个法兰夹板(53)的端部挤压接触，所述活塞杆(63)杆壁远离固定杆(67)的一侧固定安装有连杆(65)，所述连杆(65)与锥形块(64)垂直设置，所述连杆(65)远离活塞杆(63)的端部固定安装有顶板(66)。

2.根据权利要求1所述的一种特种法兰真空无缝自动焊接装置，其特征在于：所述法兰夹板(53)的外周侧中心位置处固定安装有伸缩杆(52)，所述伸缩杆(52)远离法兰夹板(53)的一端设置有固定套筒(51)，所述固定套筒(51)的内部开设有滑槽(511)，所述伸缩杆(52)活动设于滑槽(511)内，所述滑槽(511)内设置有弹簧(54)，所述伸缩杆(52)位于滑槽(511)内的端部与弹簧(54)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种特种法兰真空无缝自动焊接装置，其特征在于：所述驱动机构(12)包括固定板(121)，所述固定板(121)固定安装在底座(11)的顶部两侧，两个所述固定板(121)之间通过轴承活动安装有转轴(122)，所述转轴(122)的杆壁中间位置处一体成型有蜗杆段(123)，所述蜗杆段(123)与空心涡轮(4)啮合连接。

4.根据权利要求3所述的一种特种法兰真空无缝自动焊接装置，其特征在于：所述转轴(122)的一端活动贯穿固定板(121)，所述转轴(122)位于固定板(121)外侧的端部固定安装有从动齿轮(124)。

5.根据权利要求4所述的一种特种法兰真空无缝自动焊接装置，其特征在于：所述底座(11)的顶部固定安装有驱动电机(125)，所述驱动电机(125)的输出轴活动贯穿固定板(121)，且所述驱动电机(125)的输出轴通过第二联轴器固定连接有主动齿轮(126)，所述主动齿轮(126)与从动齿轮(124)啮合连接。

6.根据权利要求1所述的一种特种法兰真空无缝自动焊接装置，其特征在于：所述固定板(13)靠近空心涡轮(4)的一侧开设有环形滑槽(131)，所述环形滑槽(131)的内部滑动安装有两组关于环形滑槽(131)呈中心对称设置的滑块(132)，所述滑块(132)远离环形滑槽(131)的一侧与空心涡轮(4)固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种特种法兰真空无缝自动焊接装置，其特征在于：所述进出料口(14)的孔壁上开设有环形结构的密封槽(141)，所述进出料口(14)的孔壁顶部与底部均一体成型有挡块(142)，所述密封门(143)的内侧边均包覆有密封胶条(144)，所述密封胶条(144)与密封槽(141)相适配。

8.根据权利要求1所述的一种特种法兰真空无缝自动焊接装置，其特征在于：所述进出料口(14)、空心涡轮(4)、夹紧环(3)和两个法兰夹板(53)所形成的圆均为同轴心设置。

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