CN112276427B - 一种法兰自动焊接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种法兰自动焊接装置，属于法兰焊接技术领域。本发明包括装置主体、排水阀管和焊枪，装置主体的外表面上方安装有观察窗，观察窗的下方安装有操作台，装置主体的一侧开设有进出窗口，进出窗口的一侧固定有承载板，当焊枪进行焊接时，抽风机运行，通过抽风管抽风，使得集中管底部贯穿的多个抽灰头同时抽灰，由于抽灰头远离集中管的一端均朝焊枪的方向设置且均位于输送带的上方，使得烟尘依次通过抽灰头、集中管和抽风管被抽离，再通过排风管注入水箱中，使得烟尘被水箱内部的清水沉淀，多余的空气通过排气口排走，而沉淀后的灰尘被过滤网集中，使得烟尘得到处理。

Description

一种法兰自动焊接装置
技术领域
本发明涉及法兰焊接技术领域，具体为一种法兰自动焊接装置。
背景技术
法兰（Flange），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，如减速机法兰。法兰连接或法兰接头，是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接。管道法兰系指管道装置中配管用的法兰，用在设备上系指设备的进出口法兰。法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。法兰分螺纹连接（丝扣连接）法兰、焊接法兰和卡夹法兰。法兰都是成对使用的,低压管道可以使用丝接法兰，四公斤以上压力的使用焊接法兰。两片法兰盘之间加上密封垫，然后用螺栓紧固。不同压力的法兰厚度不同，它们使用的螺栓也不同。水泵和阀门，在和管道连接时，这些器材设备的局部，也制成相对应的法兰形状，也称为法兰连接。凡是在两个平面周边使用螺栓连接同时封闭的连接零件，一般都称为法兰，法兰和管子角焊时通常要求满焊，防止泄露。目前工厂多采用手工焊接，焊接效率差，焊缝不均匀，而目前人工成本很高，导致焊接完成的产品成本较高。
根据公开号为CN208513908U的中国专利公开了一种法兰自动焊接装置，包括十字焊接架、焊接装置和旋转焊接台，所述十字焊接架包括立柱、横臂和连接架，所述立柱通过底座固定在地面上，所述连接架活动安装在立柱上，所述横臂活动安装在连接架上，所述横臂与立柱垂直；所述焊接装置包括十字微调架和焊枪，所述焊枪通过焊枪座固定在十字微调架上，所述十字微调架固定在横臂的一端；所述旋转焊接台位于在十字焊接架的一侧，所述焊枪位于旋转焊接台上方，所述旋转焊接台包括三爪卡盘、旋转轴和旋转箱，所述旋转箱固定在旋转架上，所述旋转轴固定在旋转箱的顶部，旋转轴与旋转箱内部的变频电机连接，所述三爪卡盘固定在旋转轴上，且位于焊枪下方。
在对比专利中，其虽然可以对法兰进行位置调整与点焊，但是这样的方式会使得在焊接过程中飘散其较大的烟尘，烟尘容易对附近工作人员造成妨碍，且烟尘随意飘散，会影响附近的一个工作环境，烟尘可能飘散附着与机械结构内，长此以往，可能导致装置结构出现磨损，且在对法兰焊接后，会使得法兰与其焊接的管子较烫，这样使得在焊接完毕后，工作人员拾取容易出现烫伤，不够安全，从而导致工作人员无法快速拾取更换，同时上述专利中，其通过对单一的法兰进行焊接后，在需要更换时，需要将装置停止，才能够手动进行更换，操作不便，从而会影响到装置的加工焊接效率。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决法兰焊接过程中烟尘飘散造成危害、法兰焊接后表面过烫导致不便和法兰焊接完毕后更换方式不足影响装置工作效率的问题，提供一种法兰自动焊接装置。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种法兰自动焊接装置，包括装置主体、排水阀管和焊枪，所述装置主体的外表面上方安装有观察窗，所述观察窗的下方安装有操作台，所述装置主体的一侧开设有进出窗口，所述进出窗口的一侧固定有承载板，所述装置主体的底部通过多个支撑脚连接有底座，所述装置主体的顶部一侧安装有水箱，所述水箱的内部下方安装有过滤网，所述水箱的一侧上方贯穿有排气口，所述水箱的底部贯穿有延伸至装置主体内部一侧的排水阀管，所述排水阀管远离水箱的一端连接有分流管，所述分流管的底部安装有多个喷洒头，所述装置主体的顶部中间通过支撑柱连接有抽风机，所述抽风机的进风端连接有贯穿至装置主体内部中间的抽风管，所述抽风管远离抽风机的一端连接有集中管，所述集中管的底部安装有多个抽灰头，所述抽风机的出风端连接有贯穿至水箱内部的排风管，所述装置主体的内部两侧均安装有分隔帘，所述装置主体的内部下方安装有气缸，所述气缸的输出端连接有活塞杆，所述活塞杆的顶部安装有固定板，所述固定板的顶部安装有第一电机，所述第一电机的输出端连接有第一转轴，所述第一转轴远离第一电机的一端固定有支撑板，所述支撑板的顶部安装有焊枪，所述装置主体的底部中间安装有第二电机，所述第二电机的输出端连接有第二转轴，所述第二转轴的外表面上方和外表面下方均套接有传动带，所述装置主体的底部两侧均贯穿有从动轴，两个所述从动轴的外表面套接有齿轮，两个所述从动轴的顶端延伸至装置主体的内部并固定有输送辊，两个所述输送辊的外表面均套接有输送带，所述输送带的内部安装有多个第三电机，多个所述第三电机的输出端均连接有第三转轴，所述第三转轴的顶部固定有旋转卡盘，所述旋转卡盘的内部四周均固定有伸缩杆，多个所述伸缩杆远离旋转卡盘的一端均固定有夹块，多个所述伸缩杆的内部均安装有弹簧。
优选地，多个所述抽灰头均匀分布于集中管的底部，多个所述抽灰头远离集中管的一端均朝焊枪的方向设置，且多个所述抽灰头均位于输送带的上方。
优选地，所述第二转轴的外表面上方和外表面下方均通过传动带与两个所述从动轴外表面的齿轮传动连接，且两个所述从动轴均与装置主体的底部转动连接。
优选地，所述水箱的内部填充有清水，所述过滤网的截面呈“V”字形，所述水箱的高度低于抽风机的高度，所述水箱的背部安装有密封门。
优选地，多个所述夹块均呈弧形并处于同一圆心，多个所述夹块的外表面通过强力黏合剂的方式粘合有橡胶垫，多个所述夹块之间固定有法兰，所述法兰的顶部卡接有管子。
优选地，所述旋转卡盘与输送带的顶部转动连接，所述焊枪的底部通过支撑板与第一转轴转动连接，所述焊枪位于旋转卡盘的一侧。
优选地，所述观察窗位于输送带的外侧，所述观察窗的内壁和外表面均黏设置有弱光层，所述观察窗的制作而成为高分子树脂制作而成。
优选地，多个所述支撑脚呈矩形阵列状分布，多个所述支撑脚的顶端和底端均通过焊接的方式分别与装置主体和底座固定，且多个所述支撑脚和底座均为不锈钢制作而成，所述底座的面积大于装置主体的底部面积，所述底座的底部粗糙。
优选地，所述操作台分别与抽风机、排水阀管、气缸、第一电机、焊枪、第二电机和第三电机电性连接，且所述抽风机、气缸、第一电机、焊枪、第二电机和第三电机均通过螺栓安装的方式与装置主体相固定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该种法兰自动焊接装置设置有抽风机、排气口、抽风管、排风管、过滤网、集中管和抽灰头，当焊枪进行焊接时，抽风机运行，通过抽风管抽风，使得集中管底部贯穿的多个抽灰头同时抽灰，由于抽灰头远离集中管的一端均朝焊枪的方向设置且均位于输送带的上方，使得烟尘依次通过抽灰头、集中管和抽风管被抽离，再通过排风管注入水箱中，使得烟尘被水箱内部的清水沉淀，多余的空气通过排气口排走，而沉淀后的灰尘被过滤网集中，使得烟尘得到处理，进而避免了焊接过程中烟尘飘散造成危害的情况。
2、该种法兰自动焊接装置设置有水箱、排水阀管、分流管和喷洒头，在法兰焊接完毕并移动至喷洒头下方时，排水阀管的阀门打开，使得水箱内部的清水经过过滤网由排水阀管排入分流管中，之后在水压的自重情况下通过喷洒头向下喷淋，对法兰表面进行降温，之后法兰随着输送带输送，会再次经过多个抽灰头的下方位置，抽灰头抽灰的同时能够将法兰表面的水分抽走部分，之后使得法兰在移动至进出窗口后工作人员可以直接拾取更换，更加方便，避免了法兰焊接后表面过烫导致不便的情况。
3、该种法兰自动焊接装置设置有第二电机、第二转轴、传动带、从动轴、齿轮、输送辊和输送带，在法兰卡入旋转卡盘后，然后挤压夹块，使得多个夹块能够通过伸缩杆内弹簧的弹力对法兰进行夹持，之后工作人员再将管子卡接在法兰内，重复上述操作将多个旋转卡盘内均放置满，之后第二电机转动，第二转轴通过传动带带动齿轮和从动轴转动，使得两个从动轴旋转带动输送辊转动，输送辊带动输送带转动，从而让输送带上的旋转卡盘位移，旋转卡盘移动让其上固定的法兰移动，当法兰移动至焊枪位置时，气缸可以推动焊枪调节高度，第一电机转动，可以调节焊枪角度，同时第三电机可以调整旋转卡盘角度，通过操作台协调，可以让焊枪对法兰多角度进行焊接，焊接完毕后，输送带再次输送旋转卡盘移动，使得焊枪对下一个处于旋转卡盘内的法兰进行焊接，工作人员只需在进出口等待焊接好的旋转卡盘上的法兰经过即可取出，不会影响装置持续工作，避免了法兰焊接完毕后更换方式不足影响装置工作效率的的情况。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明装置主体正剖结构示意图；
图3为本发明第一电机放大结构示意图；
图4为本发明齿轮放大结构示意图；
图5为本发明装置主体俯剖结构示意图；
图6为本发明A的局部放大结构示意图；
图7为本发明B的局部放大结构示意图；
图8为本发明旋转卡盘俯视放大结构示意图。
图中：1、装置主体；2、进出窗口；3、承载板；4、观察窗；5、操作台；6、支撑脚；7、底座；8、支撑柱；9、抽风机；10、水箱；11、抽风管；12、排风管；13、集中管；14、抽灰头；15、过滤网；16、排气口；17、排水阀管；18、分流管；19、喷洒头；20、分隔帘；21、气缸；22、活塞杆；23、从动轴；24、输送辊；25、输送带；26、固定板；27、第一电机；28、第一转轴；29、支撑板；30、焊枪；31、齿轮；32、第二电机；33、第二转轴；34、传动带；35、第三电机；36、第三转轴；37、旋转卡盘；38、伸缩杆；39、弹簧；40、夹块。
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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“套接”、等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，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发明中的具体含义。
实施例，请参照附图1-8，本发明提供一种技术方案：一种法兰自动焊接装置，包括装置主体1、进出窗口2、承载板3、观察窗4、操作台5、支撑脚6、底座7、支撑柱8、抽风机9、水箱10、抽风管11、排风管12、集中管13、抽灰头14、过滤网15、排气口16、排水阀管17、分流管18、喷洒头19、分隔帘20、气缸21、活塞杆22、从动轴23、输送辊24、输送带25、固定板26、第一电机27、第一转轴28、支撑板29、焊枪30、齿轮31、第二电机32、第二转轴33、传动带34、第三电机35、第三转轴36、旋转卡盘37、伸缩杆38、弹簧39和夹块40，装置主体1的外表面上方安装有观察窗4，观察窗4的下方安装有操作台5，装置主体1的一侧开设有进出窗口2，进出窗口2的一侧固定有承载板3，装置主体1的底部通过多个支撑脚6连接有底座7，装置主体1的顶部一侧安装有水箱10，水箱10的内部下方安装有过滤网15，水箱10的一侧上方贯穿有排气口16，水箱10的底部贯穿有延伸至装置主体1内部一侧的排水阀管17，排水阀管17远离水箱10的一端连接有分流管18，分流管18的底部安装有多个喷洒头19，装置主体1的顶部中间通过支撑柱8连接有抽风机9，抽风机9的进风端连接有贯穿至装置主体1内部中间的抽风管11，抽风管11远离抽风机9的一端连接有集中管13，集中管13的底部安装有多个抽灰头14，抽风机9的出风端连接有贯穿至水箱10内部的排风管12，装置主体1的内部两侧均安装有分隔帘20，装置主体1的内部下方安装有气缸21，气缸21的输出端连接有活塞杆22，活塞杆22的顶部安装有固定板26，固定板26的顶部安装有第一电机27，第一电机27的输出端连接有第一转轴28，第一转轴28远离第一电机27的一端固定有支撑板29，支撑板29的顶部安装有焊枪30，装置主体1的底部中间安装有第二电机32，第二电机32的输出端连接有第二转轴33，第二转轴33的外表面上方和外表面下方均套接有传动带34，装置主体1的底部两侧均贯穿有从动轴23，两个从动轴23的外表面套接有齿轮31，两个从动轴23的顶端延伸至装置主体1的内部并固定有输送辊24，两个输送辊24的外表面均套接有输送带25，输送带25的内部安装有多个第三电机35，多个第三电机35的输出端均连接有第三转轴36，第三转轴36的顶部固定有旋转卡盘37，旋转卡盘37的内部四周均固定有伸缩杆38，多个伸缩杆38远离旋转卡盘37的一端均固定有夹块40，多个伸缩杆38的内部均安装有弹簧39。
实施例，请参照附图2、3、5和7，多个抽灰头14均匀分布于集中管13的底部，多个抽灰头14远离集中管13的一端均朝焊枪30的方向设置，且多个抽灰头14均位于输送带25的上方以便抽灰头14对位于输送带25上的法兰进行吸收烟尘。
实施例，请参照附图1、2、4、5和7，第二转轴33的外表面上方和外表面下方均通过传动带34与两个从动轴23外表面的齿轮31传动连接，且两个从动轴23均与装置主体1的底部转动连接，使得第二转轴33可以通过传动带34带动两个从动轴23外表面的齿轮31转动。
实施例，请参照附图1-2，水箱10的内部填充有清水，过滤网15的截面呈“V”字形，水箱10的高度低于抽风机9的高度，水箱10的背部安装有密封门，使得可以打开密封门对内部的过滤网15进行清洗更换。
实施例，请参照附图8，多个夹块40均呈弧形并处于同一圆心，多个夹块40的外表面通过强力黏合剂的方式粘合有橡胶垫，多个夹块40之间固定有法兰，法兰的顶部卡接有管子，使得夹块40夹持法兰后更加安全，不会出现磨损。
实施例，请参照附图2、3、5、6和7，旋转卡盘37与输送带25的顶部转动连接，焊枪30的底部通过支撑板29与第一转轴28转动连接，焊枪30位于旋转卡盘37的一侧，以便旋转卡盘37转动，焊枪30转动，便于焊枪30对旋转卡盘37上的法兰进行焊接。
实施例，请参照附图1、2、5和7，观察窗4位于输送带25的外侧，观察窗4的内壁和外表面均黏设置有弱光层，观察窗4的制作而成为高分子树脂制作而成，使得工作人员通过观察窗4观察装置内部时不会伤眼。
实施例，请参照附图1、2和5，多个支撑脚6呈矩形阵列状分布，多个支撑脚6的顶端和底端均通过焊接的方式分别与装置主体1和底座7固定，且多个支撑脚6和底座7均为不锈钢制作而成，底座7的面积大于装置主体1的底部面积，底座7的底部粗糙，使得底座1更加稳定。
实施例，请参照附图1、2、3、6和7，操作台5分别与抽风机9、排水阀管17、气缸21、第一电机27、焊枪30、第二电机32和第三电机35电性连接，且抽风机9、气缸21、第一电机27、焊枪30、第二电机32和第三电机35均通过螺栓安装的方式与装置主体1相固定,使得操作台5可以分别对抽风机9、排水阀管17、气缸21、第一电机27、焊枪30、第二电机32和第三电机35进行控制。
工作原理：首先，在装置接通电源后，工作人员可以将法兰卡入旋转卡盘37，然后挤压夹块40，使得多个夹块40能够通过伸缩杆38内弹簧37的弹力对法兰进行夹持，之后工作人员再将管子卡接在法兰内，重复上述操作将多个旋转卡盘37内均放置满，之后第二电机32转动，第二转轴33通过传动带34带动齿轮31和从动轴23转动，使得两个从动轴23旋转带动输送辊24转动，输送辊24带动输送带25转动，从而让输送带25上的旋转卡盘37位移，旋转卡盘37移动让其上固定的法兰移动，当法兰移动至焊枪30位置时，气缸21可以推动焊枪30调节高度，第一电机27转动，可以调节焊枪30角度，同时第三电机35可以调整旋转卡盘37角度，通过操作台5协调，可以让焊枪30对法兰多角度进行焊接，焊接完毕后，输送带25再次输送旋转卡盘37移动，使得焊枪30对下一个处于旋转卡盘37内的法兰进行焊接，且在焊枪30进行焊接时，抽风机9运行，通过抽风管11抽风，使得集中管13底部贯穿的多个抽灰头14同时抽灰，使得烟尘依次通过抽灰头14、集中管13和抽风管11被抽离，再通过排风管12注入水箱10中，使得烟尘被水箱10内部的清水沉淀，多余的空气通过排气口16排走，而沉淀后的灰尘被过滤网15集中，使得烟尘得到处理，同时在法兰焊接完毕并移动至喷洒头19下方时，排水阀管17的阀门打开，使得水箱10内部的清水经过过滤网15由排水阀管17排入分流管18中，之后在水压的自重情况下通过喷洒头19向下喷淋，对法兰表面进行降温，之后法兰随着输送带25输送，会再次经过多个抽灰头14的下方位置，抽灰头14抽灰的同时能够将法兰表面的水分抽走部分，之后使得法兰在移动至进出窗口2后工作人员可以直接拾取更换，操作简便。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种法兰自动焊接装置，包括装置主体（1）、排水阀管（17）和焊枪（30），其特征在于：所述装置主体（1）的外表面上方安装有观察窗（4），所述观察窗（4）的下方安装有操作台（5），所述装置主体（1）的一侧开设有进出窗口（2），所述进出窗口（2）的一侧固定有承载板（3），所述装置主体（1）的底部通过多个支撑脚（6）连接有底座（7），所述装置主体（1）的顶部一侧安装有水箱（10），所述水箱（10）的内部下方安装有过滤网（15），所述水箱（10）的一侧上方贯穿有排气口（16），所述水箱（10）的底部贯穿有延伸至装置主体（1）内部一侧的排水阀管（17），所述排水阀管（17）远离水箱（10）的一端连接有分流管（18），所述分流管（18）的底部安装有多个喷洒头（19），所述装置主体（1）的顶部中间通过支撑柱（8）连接有抽风机（9），所述抽风机（9）的进风端连接有贯穿至装置主体（1）内部中间的抽风管（11），所述抽风管（11）远离抽风机（9）的一端连接有集中管（13），所述集中管（13）的底部安装有多个抽灰头（14），所述抽风机（9）的出风端连接有贯穿至水箱（10）内部的排风管（12），
所述装置主体（1）的内部两侧均安装有分隔帘（20），所述装置主体（1）的内部下方安装有气缸（21），所述气缸（21）的输出端连接有活塞杆（22），所述活塞杆（22）的顶部安装有固定板（26），所述固定板（26）的顶部安装有第一电机（27），所述第一电机（27）的输出端连接有第一转轴（28），所述第一转轴（28）远离第一电机（27）的一端固定有支撑板（29），所述支撑板（29）的顶部安装有焊枪（30），所述装置主体（1）的底部中间安装有第二电机（32），所述第二电机（32）的输出端连接有第二转轴（33），所述第二转轴（33）的外表面上方和外表面下方均套接有传动带（34），所述装置主体（1）的底部两侧均贯穿有从动轴（23），两个所述从动轴（23）的外表面套接有齿轮（31），两个所述从动轴（23）的顶端延伸至装置主体（1）的内部并固定有输送辊（24），两个所述输送辊（24）的外表面均套接有输送带（25），所述输送带（25）的内部安装有多个第三电机（35），多个所述第三电机（35）的输出端均连接有第三转轴（36），所述第三转轴（36）的顶部固定有旋转卡盘（37），所述旋转卡盘（37）的内部四周均固定有伸缩杆（38），多个所述伸缩杆（38）远离旋转卡盘（37）的一端均固定有夹块（40），多个所述伸缩杆（38）的内部均安装有弹簧（39）；
多个所述抽灰头（14）均匀分布于集中管（13）的底部，多个所述抽灰头（14）远离集中管（13）的一端均朝焊枪（30）的方向设置，且多个所述抽灰头（14）均位于输送带（25）的上方；
所述第二转轴（33）的外表面上方和外表面下方均通过传动带（34）与两个所述从动轴（23）外表面的齿轮（31）传动连接，且两个所述从动轴（23）均与装置主体（1）的底部转动连接；
所述水箱（10）的内部填充有清水，所述过滤网（15）的截面呈“V”字形，所述水箱（10）的高度低于抽风机（9）的高度，所述水箱（10）的背部安装有密封门；
多个所述夹块（40）均呈弧形并处于同一圆心，多个所述夹块（40）的外表面通过强力黏合剂的方式粘合有橡胶垫，多个所述夹块（40）之间固定有法兰，所述法兰的顶部卡接有管子；
所述旋转卡盘（37）与输送带（25）的顶部转动连接，所述焊枪（30）的底部通过支撑板（29）与第一转轴（28）转动连接，所述焊枪（30）位于旋转卡盘（37）的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种法兰自动焊接装置，其特征在于：所述观察窗（4）位于输送带（25）的外侧，所述观察窗（4）的内壁和外表面均黏设置有弱光层，所述观察窗（4）的制作而成为高分子树脂制作而成。
3.根据权利要求1所述的一种法兰自动焊接装置，其特征在于：多个所述支撑脚（6）呈矩形阵列状分布，多个所述支撑脚（6）的顶端和底端均通过焊接的方式分别与装置主体（1）和底座（7）固定，且多个所述支撑脚（6）和底座（7）均为不锈钢制作而成，所述底座（7）的面积大于装置主体（1）的底部面积，所述底座（7）的底部粗糙。
4.根据权利要求1所述的一种法兰自动焊接装置，其特征在于：所述操作台（5）分别与抽风机（9）、排水阀管（17）、气缸（21）、第一电机（27）、焊枪（30）、第二电机（32）和第三电机（35）电性连接，且所述抽风机（9）、气缸（21）、第一电机（27）、焊枪（30）、第二电机（32）和第三电机（35）均通过螺栓安装的方式与装置主体（1）相固定。
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