CN113146138A - 一种无缝钢管的焊接方法及焊接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无缝钢管的焊接方法及焊接装置，涉及无缝钢管焊接技术领域，包括焊接平台、钢管存放箱、焊机、升降夹持组件和成品放置箱，两个钢管存放箱分别固定设置在焊接平台顶部两侧，两个钢管存放箱之间焊接有加固杆，焊机固定安装在加固杆底部，焊接平台的顶部侧面开设有钢管换位槽，钢管换位槽的顶部一侧和钢管存放箱底部均固定安装有钢管传动机构，钢管换位槽顶部还固定设置有钢管固定机构，焊接平台底部固定安装有第一电机，第一电机的输出轴上安装有丝杠，本发明能够对无缝钢管进行准确、快速的焊接，自动化程度高，不需要较多的手动操作，功能也较为多样，能够对焊缝进行打磨喷漆并标记，焊缝十分不明显，美观度更好，经济价值高。

Description

一种无缝钢管的焊接方法及焊接装置
技术领域
本发明涉及无缝钢管焊接技术领域，特别涉及一种无缝钢管的焊接方法及焊接装置。
背景技术
无缝钢管顾名思义是一种由整块金属制成的，表面上没有接缝的钢管，根据生产方法，无缝钢管分热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管、顶管等。无缝钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，是一种经济截面钢材，广泛用于制造结构件和机械零件，如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等用无缝钢管制造环形零件，可提高材料利用率，简化制造工序，节约材料和加工工时，已广泛用无缝钢管来制造，而在无缝钢管的实际使用过程中，经常需要对其进行加工焊接，使得多跟无缝钢管连接，这便需要使用到无缝钢管的焊接装置。
当前的无缝钢管的焊接装置大多就是简单的焊机，不具有对无缝钢管的针对性，焊接方法也较为简单直接，虽然勉强能够满足基本的焊接需求，但是无法对无缝钢管进行准确、快速的焊接，自动化程度较低，需要较多的手动操作，同时功能也较为单一，焊缝较为明显，美观度不足，为此，我们提出一种优化后的无缝钢管的焊接方法及焊接装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无缝钢管的焊接方法及焊接装置，以解决上述背景技术中提出的无法对无缝钢管进行准确、快速的焊接，自动化程度较低，需要较多的手动操作，同时功能也较为单一，焊缝较为明显，美观度不足的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无缝钢管的焊接装置，包括焊接平台、钢管存放箱、焊机、升降夹持组件和成品放置箱，两个所述钢管存放箱分别固定设置在所述焊接平台顶部两侧，两个所述钢管存放箱之间焊接有加固杆，所述焊机固定安装在所述加固杆底部，所述焊接平台的顶部侧面开设有钢管换位槽，所述钢管换位槽的顶部一侧和所述钢管存放箱底部均固定安装有钢管传动机构，所述钢管换位槽顶部还固定设置有钢管固定机构，所述焊接平台底部固定安装有第一电机，所述第一电机的输出轴上安装有丝杠，所述升降夹持组件安装在所述丝杠上，所述成品放置箱固定设置在所述焊接平台底部，所述焊接平台底部还固定设置有焊缝处理机构，所述焊接平台的一侧通过电源线设置有电源插头。
优选的，所述钢管存放箱内开设有空腔，所述空腔顶部一侧开设有进料口，所述空腔底部设置有排料通道，所述钢管传动机构位于所述排料通道底部，所述钢管传动机构包括第二电机和驱动盘，所述驱动盘固定安装在所述第二电机的输出轴上。
优选的，所述焊缝处理机构包括支撑腿、喷漆头、连接杆、第三电机和打磨片，所述喷漆头固定设置在所述支撑腿顶部，所述第三电机通过所述连接杆焊接在所述喷漆头顶部，所述打磨片固定安装在所述第三电机的输出轴上，所述喷漆头的一侧设置有加漆口。
优选的，所述钢管固定机构包括第四电机、转筒、转动杆、固定环、上固定片、第一气缸和活动环，所述转筒固定安装在所述第四电机的输出轴上，所述转动杆焊接在所述转筒的侧壁上，所述固定环焊接在所述转动杆上，所述上固定片焊接在所述转动杆的顶部一侧，所述第一气缸固定安装在所述上固定片底部，所述活动环固定安装在所述第一气缸的活动端上。
优选的，所述升降夹持组件包括升降板、第五电机、转动盘、第二气缸、活动盘和减震垫，所述第五电机固定安装在所述升降板的一端，所述升降板螺纹安装在所述丝杠上，所述转动盘固定安装在所述第五电机的输出轴上，所述第二气缸焊接在所述转动盘的一侧，所述活动盘与所述第二气缸的活动端固定连接，所述减震垫粘接在所述活动盘上。
一种无缝钢管的焊接装置的焊接方法，其特征在于：包括以下步骤：
存放，将需要进行焊接的钢管分别放置到所述焊接平台顶部两侧的所述钢管存放箱内，所述钢管存放箱内的所述排料通道只能够容纳一根钢管进入，能够使得在钢管出箱时单次只能够排出一根钢管。
出箱，通过控制所述钢管存放箱底部和所述钢管换位槽顶部的所述钢管传动机构将所述钢管存放箱内提前存放的钢管排出，使得钢管位于所述焊接平台顶部。
固定焊接，待两侧的钢管紧密接触时，控制所述钢管固定机构将钢管夹紧，然后开启所述焊机对两根钢管的接触部分进行高温加热，实现基本的焊接功能。
下放夹持，焊接完成后控制所述钢管固定机构转动，使得钢管穿过所述钢管换位槽后进入到底部的所述升降夹持组件上，控制所述升降夹持组件将钢管夹持固定，然后所述钢管固定机构复位，进行下一组钢管的焊接，多个步骤同时进行，焊接更高效。
外壁打磨，通过所述第一电机的开启带动所述丝杠转动能够控制与所述丝杠连接的所述升降夹持组件升降，控制所述升降夹持组件移动至所述打磨片的一侧，再开启所述第三电机带动所述打磨片高速转动，同时控制所述升降夹持组件转动焊接后的钢管，使得焊缝的各个部位都被所述打磨片打磨光滑。
喷漆标记，控制所述升降夹持组件将所述钢管移动至所述喷漆头的一侧，再向所述加漆口加入油漆，同时控制所述升降夹持组件转动焊接后的钢管，使得油漆通过所述喷漆头均匀的喷出至焊缝上，使得钢管外表面更美观，同时方便后期检修焊缝。
收集储存，标记后的钢管直接下放，落入所述成品放置箱内等待下一步运输便可。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明在实际使用时一组钢管焊接完成后进行焊缝处理时，另一组就能够进行下一步的焊接，无需过多的人工操作，自动化程度更高，生产效率更高。
2、本申请的钢管出箱时通过第二电机带动驱动盘转动实现，排料通道的设置只能够容纳一根钢管进入，能够使得在钢管出箱时单次只能够排出一根钢管，方便钢管的准确排放，提高自动化程度。
3、本申请还设置了打磨的结构，用于对焊缝表面进行打磨处理，通过第三电机带动打磨片高速转动实现打磨，使得焊缝表面更美观。
4、本申请还设置了喷漆结构，通过加漆口加入油漆，使得油漆通过喷漆头均匀的喷出至焊缝上，在打磨部位喷漆能够使得钢管外表面更美观，同时施加了标记，方便后期检修焊缝。
附图说明
图1为本发明的剖面视图。
图2为本发明中钢管存放箱的侧视图。
图3为本发明中焊缝处理机构的示意图。
图4为本发明中钢管固定机构的侧视图。
图5为本发明中升降夹持组件的示意图。
图6为本发明的方法流程图。
图中：1、焊接平台。2、钢管存放箱。3、焊机。4、升降夹持组件。5、成品放置箱。6、加固杆。7、钢管换位槽。8、钢管固定机构。9、第一电机。10、丝杠。11、焊缝处理机构。12、空腔。13、进料口。14、排料通道。15、第二电机。16、驱动盘。17、支撑腿。18、喷漆头。19、加漆口。20、连接杆。21、第三电机。22、打磨片。23、第四电机。24、转筒。25、转动杆。26、固定环。27、上固定片。28、第一气缸。29、活动环。30、升降板。31、第五电机。32、转动盘。33、第二气缸。34、活动盘。35、减震垫。
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。
本发明提供了如图1-6所示的一种无缝钢管的焊接装置，包括焊接平台1、钢管存放箱2、焊机3、升降夹持组件4和成品放置箱5，两个钢管存放箱2分别固定设置在焊接平台1顶部两侧，两个钢管存放箱2之间焊接有加固杆6，焊机3固定安装在加固杆6底部，焊接平台1的顶部侧面开设有钢管换位槽7，钢管换位槽7的顶部一侧和钢管存放箱2底部均固定安装有钢管传动机构，钢管换位槽7顶部还固定设置有钢管固定机构8，焊接平台1底部固定安装有第一电机9，第一电机9的输出轴上安装有丝杠10，升降夹持组件4安装在丝杠10上，成品放置箱5固定设置在焊接平台1底部，焊接平台1底部还固定设置有焊缝处理机构11，焊接平台1的一侧通过电源线设置有电源插头。
在本申请的实际使用时，只需将需要进行焊接的钢管分别放置到焊接平台1顶部两侧的钢管存放箱2内，通过控制钢管存放箱2底部和钢管换位槽7顶部的钢管传动机构将钢管存放箱2内提前存放的钢管排出，待两侧的钢管紧密接触时，控制钢管固定机构8将钢管夹紧，然后开启焊机3对两根钢管的接触部分进行高温加热，实现基本的焊接功能，焊接完成后控制钢管固定机构8转动，使得钢管穿过钢管换位槽7后进入到底部的升降夹持组件4上被固定，然后钢管固定机构8复位，进行下一组钢管的焊接，多个步骤同时进行，焊接更高效。
然后通过第一电机9的开启带动丝杠10转动控制升降夹持组件4升降，控制升降夹持组件4移动至打磨片22的一侧，再开启第三电机21带动打磨片22高速转动，同时控制升降夹持组件4转动焊接后的钢管，使得焊缝的各个部位都被打磨片22打磨光滑，再控制升降夹持组件4将钢管移动至喷漆头18的一侧，再向加漆口19加入油漆，同时控制升降夹持组件4转动焊接后的钢管，使得油漆通过喷漆头18均匀的喷出至焊缝上，使得钢管外表面更美观，同时方便后期检修焊缝，标记后的钢管下放落入成品放置箱5内便可，从而完成一组钢管的焊接，无需过多的人工操作，自动化程度更高，生产效率更高。
在本实施例中，具体参阅图2所示，钢管存放箱2内开设有空腔12，空腔12顶部一侧开设有进料口13，空腔12底部设置有排料通道14，钢管传动机构位于排料通道14底部，钢管传动机构包括第二电机15和驱动盘16，驱动盘16固定安装在第二电机15的输出轴上，实际使用时钢管通过进料口13放置到钢管存放箱2内的空腔12内，可一次性放入多跟钢管，然后装置自动运转，能够进一步减少人工的使用，排料通道14的设置只能够容纳一根钢管进入，能够使得在钢管出箱时单次只能够排出一根钢管，方便钢管的准确排放，提高自动化程度，钢管需要出箱时只需通过第二电机15的开启，带动驱动盘16转动实现基本的驱动效果，能够对位于驱动盘16顶部的钢管进行移动，使得钢管通过排料通道14底部预留的出口排出，然后进入到焊接平台1顶部的钢管传动机构，两个钢管传动机构配合能够将两侧的钢管平稳的排出至一起，且保持紧贴状态，方便后期的焊接。
在本实施例中，具体参阅图3所示，焊缝处理机构11包括支撑腿17、喷漆头18、连接杆20、第三电机21和打磨片22，喷漆头18固定设置在支撑腿17顶部，第三电机21通过连接杆20焊接在喷漆头18顶部，打磨片22固定安装在第三电机21的输出轴上，喷漆头18的一侧设置有加漆口19，在实际使用时，焊缝处理机构11能够对焊缝表面进行打磨和喷漆处理，使得焊缝表面更加美观，具体的使用方法为将钢管移动至打磨片22一侧，再开启第三电机21，通过第三电机21带动打磨片22高速转动实现打磨，同时控制升降夹持组件4转动钢管，使得焊缝的各个角度都被均匀打磨，用于对焊缝表面进行打磨处理，使得焊缝表面更美观，而喷漆头18的使用更为简单，只需将钢管移动至喷漆头18的一侧，然后人工的向加漆口19加入油漆，同时控制升降夹持组件4转动焊接后的钢管，使得油漆通过喷漆头18均匀的喷出至焊缝上，使得钢管外表面更美观，同时方便后期检修焊缝。
在本实施例中，具体参阅图4所示，钢管固定机构8包括第四电机23、转筒24、转动杆25、固定环26、上固定片27、第一气缸28和活动环29，转筒24固定安装在第四电机23的输出轴上，转动杆25焊接在转筒24的侧壁上，固定环26焊接在转动杆25上，上固定片27焊接在转动杆25的顶部一侧，第一气缸28固定安装在上固定片27底部，活动环29固定安装在第一气缸28的活动端上，在本申请实际使用时，只需通过第一气缸28的伸缩控制活动环29移动，活动环29的移动能够控制对钢管的夹放，而第四电机23的启闭则能够对转筒24以及安装在固定环26和活动环29上的钢管控制移动。
在本实施例中，具体参阅图5所示，升降夹持组件4包括升降板30、第五电机31、转动盘32、第二气缸33、活动盘34和减震垫35，第五电机31固定安装在升降板30的一端，升降板30螺纹安装在丝杠10上，转动盘32固定安装在第五电机31的输出轴上，第二气缸33焊接在转动盘32的一侧，活动盘34与第二气缸33的活动端固定连接，减震垫35粘接在活动盘34上，在实际使用时通过螺纹安装在丝杠10上的升降板30对整个升降夹持组件4进行升降调节，而第二气缸33控制活动盘34的移动能够对钢管进行固定。
在本实施例中，具体参阅图6所示，一种无缝钢管的焊接装置的焊接方法，包括以下步骤：
存放，将需要进行焊接的钢管分别放置到焊接平台1顶部两侧的钢管存放箱2内，钢管存放箱2内的排料通道14只能够容纳一根钢管进入，能够使得在钢管出箱时单次只能够排出一根钢管。
出箱，通过控制钢管存放箱2底部和钢管换位槽7顶部的钢管传动机构将钢管存放箱2内提前存放的钢管排出，使得钢管位于焊接平台1顶部。
固定焊接，待两侧的钢管紧密接触时，控制钢管固定机构8将钢管夹紧，然后开启焊机3对两根钢管的接触部分进行高温加热，实现基本的焊接功能。
下放夹持，焊接完成后控制钢管固定机构8转动，使得钢管穿过钢管换位槽7后进入到底部的升降夹持组件4上，控制升降夹持组件4将钢管夹持固定，然后钢管固定机构8复位，进行下一组钢管的焊接，多个步骤同时进行，焊接更高效。
外壁打磨，通过第一电机9的开启带动丝杠10转动能够控制与丝杠10连接的升降夹持组件4升降，控制升降夹持组件4移动至打磨片22的一侧，再开启第三电机21带动打磨片22高速转动，同时控制升降夹持组件4转动焊接后的钢管，使得焊缝的各个部位都被打磨片22打磨光滑。
喷漆标记，控制升降夹持组件4将钢管移动至喷漆头18的一侧，再向加漆口19加入油漆，同时控制升降夹持组件4转动焊接后的钢管，使得油漆通过喷漆头18均匀的喷出至焊缝上，使得钢管外表面更美观，同时方便后期检修焊缝。
收集储存，标记后的钢管直接下放，落入成品放置箱5内等待下一步运输便可。
最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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 (10)

1.一种无缝钢管的焊接装置，包括焊接平台(1)、钢管存放箱(2)、焊机(3)、升降夹持组件(4)和成品放置箱(5)，其特征在于：两个所述钢管存放箱(2)分别固定设置在所述焊接平台(1)顶部两侧，两个所述钢管存放箱(2)之间焊接有加固杆(6)，所述焊机(3)固定安装在所述加固杆(6)底部，所述焊接平台(1)的顶部侧面开设有钢管换位槽(7)，所述钢管换位槽(7)的顶部一侧和所述钢管存放箱(2)底部均固定安装有钢管传动机构，所述钢管换位槽(7)顶部还固定设置有钢管固定机构(8)，所述焊接平台(1)底部固定安装有第一电机(9)，所述第一电机(9)的输出轴上安装有丝杠(10)，所述升降夹持组件(4)安装在所述丝杠(10)上，所述成品放置箱(5)固定设置在所述焊接平台(1)底部，所述焊接平台(1)底部还固定设置有焊缝处理机构(11)，所述焊接平台(1)的一侧通过电源线设置有电源插头。
2.根据权利要求1所述的一种无缝钢管的焊接装置，其特征在于：所述钢管存放箱(2)内开设有空腔(12)，所述空腔(12)顶部一侧开设有进料口(13)，所述空腔(12)底部设置有排料通道(14)，所述钢管传动机构位于所述排料通道(14)底部。
3.根据权利要求2所述的一种无缝钢管的焊接装置，其特征在于：所述钢管传动机构包括第二电机(15)和驱动盘(16)，所述驱动盘(16)固定安装在所述第二电机(15)的输出轴上。
4.根据权利要求1所述的一种无缝钢管的焊接装置，其特征在于：所述焊缝处理机构(11)包括支撑腿(17)、喷漆头(18)、连接杆(20)、第三电机(21)和打磨片(22)，所述喷漆头(18)固定设置在所述支撑腿(17)顶部，所述第三电机(21)通过所述连接杆(20)焊接在所述喷漆头(18)顶部。
5.根据权利要求4所述的一种无缝钢管的焊接装置，其特征在于：所述打磨片(22)固定安装在所述第三电机(21)的输出轴上，所述喷漆头(18)的一侧设置有加漆口(19)。
6.根据权利要求1所述的一种无缝钢管的焊接装置，其特征在于：所述钢管固定机构(8)包括第四电机(23)、转筒(24)、转动杆(25)、固定环(26)、上固定片(27)、第一气缸(28)和活动环(29)，所述转筒(24)固定安装在所述第四电机(23)的输出轴上，所述转动杆(25)焊接在所述转筒(24)的侧壁上，所述固定环(26)焊接在所述转动杆(25)上。
7.根据权利要求6所述的一种无缝钢管的焊接装置，其特征在于：所述上固定片(27)焊接在所述转动杆(25)的顶部一侧，所述第一气缸(28)固定安装在所述上固定片(27)底部，所述活动环(29)固定安装在所述第一气缸(28)的活动端上。
8.根据权利要求1所述的一种无缝钢管的焊接装置，其特征在于：所述升降夹持组件(4)包括升降板(30)、第五电机(31)、转动盘(32)、第二气缸(33)、活动盘(34)和减震垫(35)，所述第五电机(31)固定安装在所述升降板(30)的一端，所述升降板(30)螺纹安装在所述丝杠(10)上。
9.根据权利要求8所述的一种无缝钢管的焊接装置，其特征在于：所述转动盘(32)固定安装在所述第五电机(31)的输出轴上，所述第二气缸(33)焊接在所述转动盘(32)的一侧，所述活动盘(34)与所述第二气缸(33)的活动端固定连接，所述减震垫(35)粘接在所述活动盘(34)上。
10.根据权利要求1至9所述的一种无缝钢管的焊接装置的焊接方法，其特征在于：包括以下步骤：
存放，将需要进行焊接的钢管分别放置到所述焊接平台(1)顶部两侧的所述钢管存放箱(2)内，所述钢管存放箱(2)内的所述排料通道(14)只能够容纳一根钢管进入，能够使得在钢管出箱时单次只能够排出一根钢管；
出箱，通过控制所述钢管存放箱(2)底部和所述钢管换位槽(7)顶部的所述钢管传动机构将所述钢管存放箱(2)内提前存放的钢管排出，使得钢管位于所述焊接平台(1)顶部；
固定焊接，待两侧的钢管紧密接触时，控制所述钢管固定机构(8)将钢管夹紧，然后开启所述焊机(3)对两根钢管的接触部分进行高温加热，实现基本的焊接功能；
下放夹持，焊接完成后控制所述钢管固定机构(8)转动，使得钢管穿过所述钢管换位槽(7)后进入到底部的所述升降夹持组件(4)上，控制所述升降夹持组件(4)将钢管夹持固定，然后所述钢管固定机构(8)复位，进行下一组钢管的焊接，多个步骤同时进行，焊接更高效；
外壁打磨，通过所述第一电机(9)的开启带动所述丝杠(10)转动能够控制与所述丝杠(10)连接的所述升降夹持组件(4)升降，控制所述升降夹持组件(4)移动至所述打磨片(22)的一侧，再开启所述第三电机(21)带动所述打磨片(22)高速转动，同时控制所述升降夹持组件(4)转动焊接后的钢管，使得焊缝的各个部位都被所述打磨片(22)打磨光滑；
喷漆标记，控制所述升降夹持组件(4)将所述钢管移动至所述喷漆头(18)的一侧，再向所述加漆口(19)加入油漆，同时控制所述升降夹持组件(4)转动焊接后的钢管，使得油漆通过所述喷漆头(18)均匀的喷出至焊缝上，使得钢管外表面更美观，同时方便后期检修焊缝；
收集储存，标记后的钢管直接下放，落入所述成品放置箱(5)内等待下一步运输便可。
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