CN112388244A - 一种管道自动对齐焊接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种管道自动对齐焊接装置，管道包括第一子管道、第二子管道。管道自动对齐焊接装置包括框架、多个第一爬行机构、多个第二爬行机构以及焊接机构。第一爬行机构安装在第一固定部内侧，该第一爬行结构可沿第一子管道外侧面移动。第二爬行机构安装在第二固定部内侧，该第二爬行结构可沿第二子管道外侧面移动，该第二爬行机构限定第二子管道与第一子管道同轴。第一爬行机构和第二爬行机构同轴布置，使得第一子管道与第二子管道的断面同轴地相向进入安装部。焊接机构沿安装部转动完成焊接工作。这种结构减少了对齐步骤，降低了成本。

Description

一种管道自动对齐焊接装置
技术领域
本发明涉及管道环缝焊接技术，尤其涉及一种管道自动对齐焊接装置。
背景技术
CN203459798U公开了一种自动管道环缝焊接机。在该焊接机中，焊把与焊接小车相连接，步进式电机位于焊接小车内，永磁滚轮设置于焊接小车上并与步进式电机连接，控制调节器固定在焊接小车上并与步进式电机相连接，控制调节器通过控制电缆线与手持式操作面板相连接。该案无法解决焊接小车行走稳定性的问题。CN107414367B公开了石油管道环缝自动焊接装置。管道装夹系统安装在石油管道上，动力及控制系统安装在管道装夹系统上，焊枪装夹系统安装在动力及控制系统上，焊枪安装在焊枪装夹系统上。该专利直接安装在需要焊接的石油管道上，通过齿轮传动来带动焊枪动作从而完成环缝焊接过程。齿轮驱动焊枪系统可以作为本申请的参考。但是该案无法解决石油管道自动对齐的问题。鉴于此，现有技术有进一步改进的必要。
发明内容
本发明提供了一种管道自动对齐焊接装置，提高钢管对齐速度和拼接效率，降低成本，缩短工时。
一种管道自动对齐焊接装置，管道包括第一子管道、第二子管道，其特征在于，管道自动对齐焊接装置包括：
一框架，框架由第一固定部、第二固定部以及安装部组成，安装部具有一环形齿条，第一固定部、第二固定部分设于安装部的两侧；
多个第一爬行机构，第一爬行机构安装在第一固定部内侧，该第一爬行结构可沿第一子管道外侧面移动；
多个第二爬行机构，第二爬行机构安装在第二固定部内侧，该第二爬行结构可沿第二子管道外侧面移动，该第二爬行机构限定第二子管道与第一子管道同轴；
焊接机构，焊接机构包括焊枪、相互铰接的第一行走部、第二行走部，第一行走部、第二行走部可移动地安装在环形齿条上，第一行走部具有一齿轮，该齿轮啮合在环形齿条上，焊枪经一气缸安装在第二行走部上。
在发明中，环形齿条的两侧设有滑槽，第一行走部具有壳体，壳体内设驱动器，驱动器连接至齿轮。
在发明中，第一行走部还具有第一定位结构和第二定位结构，第一定位结构固定在壳体的一侧，第二定位结构可移动地安装在壳体的另一侧，该第一定位结构和第二定位结构的端部伸入滑槽。
在发明中，一导向杆固定在壳体上，第二定位结构沿导向杆滑动，一弹簧的一端固定在第二定位结构上，另一端压在导向杆上。
在发明中，安装部具有外框体，外框体两端分别连接第一固定部、第二固定部并使得第一固定部、第二固定部构成一间隙，焊接机构位于外框体内，焊枪从该间隙伸入框架中部。
在发明中，框架的两侧设有弧形引导面，该弧形引导面将第一子管道、第二子管道引入框架内。
在发明中，第一爬行机构包括气缸、驱动器、伸缩组件、履带组件以及两组连杆，连杆的一端铰接在框架上，另一端铰接在履带组件上，气缸经伸缩组件连接履带组件，相邻的履带组件在气缸的作用下相向运动。
本发明的管道自动对齐焊接装置，第一爬行机构和第二爬行机构同轴布置，使得第一子管道与第二子管道的断面同轴地相向进入安装部。焊接机构沿安装部转动完成焊接工作。这种结构减少了对齐步骤，降低了成本。由于焊接工作可全称自动化操作，减少了人工对齐拼接的工作，提高了大型管道的铺设速度。
附图说明
图1为本发明的管道自动对齐焊接装置的示意图；
图2为图1的局部结构图；
图3为图2的第一爬行机构的示意图；
图4为图2的局部视图，主要展示了焊接机构；
图5为图4的另一方向的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
如图1至5所示的本发明的管道自动对齐焊接装置，用于焊接液体输送管道。管道由多个管段组成，可以根据工程需要拼接成几百米至几百公里的流体输送结构。针对其中一个的拼接处，管道10可以包括第一子管道11、第二子管道12，第一子管道11与第二子管道12的端面焊接在一起。本发明的管道自动对齐焊接装置采用环缝焊接法，取消了人工对齐工序，安装速度快。其主要包括框架20、三个第一爬行机构30、三个第二爬行机构40以及焊接机构50。框架20采用钢材组装而成，例如圆形笼状。框架20的两侧设有弧形引导面24，该弧形引导面24将第一子管道11、第二子管道12引入框架20内。当第二子管道12不完全指向安装部23中心时，框架20移动时，第二子管道12沿弧形引导面24移动，最终进入框架20中心。框架20由圆柱状的第一固定部21、第二固定部22以及安装部23组成，第一固定部21、第二固定部22同轴地设置在安装部23的两侧。
如图2、3，三个第一爬行机构30对称的安装在框架20内侧，该第一爬行结构可沿第一子管道11外侧面移动。三个第二爬行机构40对称的安装在框架20内侧，该第二爬行机构40可沿第二子管道12外侧面移动。第一爬行机构30与第二爬行机构40左右对称布置。该第二爬行机构40限定第二子管道12与第一子管道11同轴。具体的，第一爬行机构30包括气缸31、驱动器32、伸缩组件33、履带组件34以及两组连杆35。连杆35的一端铰接在框架20上，另一端铰接在履带组件34上。连杆35、履带组件34、框架20（框架20的其中一个间隙71）组成平面四杆机构，履带组件34移动中始终与间隙71平行。气缸31经伸缩组件33连接履带组件34，伸缩组件33由第一杆36、第二杆37以及压簧38组成，气缸31将履带组件34压在第一子管道11外侧壁时，伸缩组件33受压缩短，履带组件34被紧紧压在第一子管道11外侧壁。相邻的履带组件34在气缸31的作用下相向运动。多个第一爬行机构30的气缸31同时作用，履带组件34等距的相向移动或反向移动，保证第一子管道11位于框架20的中心。驱动器32带动履带组件34的滚轮73转动。此外，气缸31的输出轴39可移动地安装在间隙71上，输出轴39经移动块26铰接伸缩组件33，移动块26沿导向槽73移动。在该结构中，气缸31运动时输出轴39横向移动且不会向内摆动，避免干涉线圈加热机构50。第二爬行机构40也可以具有类似的结构，在此不做累述。
安装部23具有外框体25，外框体25两端分别连接第一固定部21、第二固定部22并使得第一固定部21、第二固定部22构成一间隙70，焊接机构50位于外框体25内，焊枪51从该间隙70伸入框架中部。安装部23具有一环形齿条27，环形齿条27的两侧面设有滑槽28，环形齿条27整体位于第一固定部21外侧，亦与第一固定部21同轴。
焊接机构50包括焊枪51、相互铰接的第一行走部52、第二行走部53。第一行走部52、第二行走部53可移动地安装在环形齿条27上，第一行走部52具有一齿轮54，该齿轮54啮合在环形齿条27上。第一行走部52具有壳体61、第一定位结构62和第二定位结构63。壳体61内设步进电机64，步进电机64连接至齿轮54，齿轮54啮合环形齿条27。步进电机64经齿条驱动第一行走部52绕环形齿条27移动，进而使得第二行走部53移动。焊枪51经一气缸55安装在第二行走部53上，第二行走部53移动过程中焊枪51对拼接缝实施焊接操作。焊枪51尾部线路56连接至容纳室57。容纳室57例如是弹性结构，在焊枪51移动至较远距离时，容纳室57将线路56放出。在焊枪51移动至较近距离时，容纳室57将线路56收回。参照图4、5，第一定位结构62固定在壳体61的一侧，第二定位结构63可移动地安装在壳体61的另一侧，该第一定位结构62和第二定位结构63的端部伸入滑槽28。以此结构，第一行走部52、第二行走部53被保持在环形齿条27表面。为安装方便，导向杆65固定在壳体61上，第二定位结构63沿导向杆65滑动，弹簧66的一端固定在第二定位结构63上，另一端压在导向杆65的突出部68上。在自由状态下，第二定位结构63被挤入滑槽28。人为拉动第二定位结构63，突出部68沿槽部67滑动，可将第一行走部52取出。同样的，第二行走部53也可以具有类似的结构。
本发明的管道自动对齐焊接装置，第一子管道11与第二子管道12同轴地相向进入安装部23，子管道的端面构成拼接缝13。通过操作第一爬行机构30、第二爬行机构40，可以使得拼接缝在安装部23的间隙70处。焊枪51在气缸55的作用下进入间隙70，在转动过程中实现对拼接缝13的焊接。本发明的焊接工作可全称自动化操作，减少了人工对齐拼接的工作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (7)

1.一种管道自动对齐焊接装置，管道包括第一子管道、第二子管道，其特征在于，管道自动对齐焊接装置包括：
一框架，框架由第一固定部、第二固定部以及安装部组成，安装部具有一环形齿条，第一固定部、第二固定部分设于安装部的两侧；
多个第一爬行机构，第一爬行机构安装在第一固定部内侧，该第一爬行结构可沿第一子管道外侧面移动；
多个第二爬行机构，第二爬行机构安装在第二固定部内侧，该第二爬行结构可沿第二子管道外侧面移动，该第二爬行机构限定第二子管道与第一子管道同轴；
焊接机构，焊接机构包括焊枪、相互铰接的第一行走部、第二行走部，第一行走部、第二行走部可移动地安装在环形齿条上，第一行走部具有一齿轮，该齿轮啮合在环形齿条上，焊枪经一气缸安装在第二行走部上。
2.根据权利要求1所述的管道自动对齐焊接装置，其特征在于，环形齿条的两侧设有滑槽，第一行走部具有壳体，壳体内设驱动器，驱动器连接至齿轮。
3.根据权利要求2所述的管道自动对齐焊接装置，其特征在于，第一行走部还具有第一定位结构和第二定位结构，第一定位结构固定在壳体的一侧，第二定位结构可移动地安装在壳体的另一侧，该第一定位结构和第二定位结构的端部伸入滑槽。
4.根据权利要求3所述的管道自动对齐焊接装置，其特征在于，一导向杆固定在壳体上，第二定位结构沿导向杆滑动，一弹簧的一端固定在第二定位结构上，另一端压在导向杆上。
5.根据权利要求1所述的管道自动对齐焊接装置，其特征在于，安装部具有外框体，外框体两端分别连接第一固定部、第二固定部并使得第一固定部、第二固定部构成一间隙，焊接机构位于外框体内，焊枪从该间隙伸入框架中部。
6.根据权利要求1所述的管道自动对齐焊接装置，其特征在于，框架的两侧设有弧形引导面，该弧形引导面将第一子管道、第二子管道引入框架内。
7.根据权利要求1所述的管道自动对齐焊接装置，其特征在于，第一爬行机构包括气缸、驱动器、伸缩组件、履带组件以及两组连杆，连杆的一端铰接在框架上，另一端铰接在履带组件上，气缸经伸缩组件连接履带组件，相邻的履带组件在气缸的作用下相向运动。
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