CN113681297A - 一种用于大口径不锈钢管材的焊接切割一体化设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于大口径不锈钢管材的焊接切割一体化设备，包括底座，所述底座上侧设置有两个左右对称的卡盘座，所述卡盘座内设置有四爪卡盘，左右侧所述卡盘座之间设置有限位机构，所述限位滑动座下侧内滑动配合有焊条输送箱，所述焊条输送箱下侧设置有切割刀运动座；本发明通过可左右移动的右侧卡盘座调节左右侧卡盘座之间的间距，再利用四爪卡盘夹紧管材，使得本发明能适用于不同长度不同直径的管材加工，同时利用刀具与高速转动的管材抵接，实现管材的切割，通过焊条座上下移动实现焊条在焊接过程中自动进给，从而实现对管材表面的焊接，使得管材切割焊接均在本发明上完成，避免了搬运过程中造成的加工时间浪费以及安全隐患的产生。
Description
技术领域
本发明涉及管材焊接相关技术领域，具体为一种用于大口径不锈钢管材的焊接切割一体化设备。
背景技术
不锈钢指的是耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种，不锈钢管材焊接目前主要依靠人工进行，但面对一些大口径的不锈钢管材，人工焊接难度大，焊接效率低，焊接效果不理想。目前也有一些针对大口径不锈钢管材的焊接设备，但是这些设备只具备焊接这一种功能，像一些端面不平整的不锈钢管材需先用切割机将端面切除平整后，再用焊接机进行焊接，这不仅导致焊接作业效率低，而且在大口径管材搬运过程中因管材重量较重，也容易产生安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于大口径不锈钢管材的焊接切割一体化设备，用于克服现有技术中的上述缺陷。
根据本发明的一种用于大口径不锈钢管材的焊接切割一体化设备，包括底座，所述底座上侧设置有两个左右对称的卡盘座，所述卡盘座内设置有四爪卡盘，左右侧所述卡盘座之间设置有限位机构，所述限位滑动座下侧内滑动配合有焊条输送箱，所述焊条输送箱下侧设置有切割刀运动座；
所述限位机构包括有设置于左右侧所述卡盘座之间的限位滑动座，所述限位滑动座内设置有前后对称的限位摩擦块，所述限位机构用于限制所述限位滑动座的位置；
所述底座内设有开口向上的卡盘座滑动腔，所述卡盘座滑动腔左端壁内转动配合有向右延伸贯穿所述卡盘座滑动腔至外界的调节丝杆。
进一步的技术方案，左侧所述卡盘座固定于所述底座上端面，右侧所述卡盘座于所述卡盘座滑动腔形成一对滑动副且与所述调节丝杆之间通过螺纹配合连接，所述卡盘座内设有传动带轮腔，所述传动带轮腔外侧端壁内转动配合有向内延伸至所述传动带轮腔内的主动齿轮轴，所述主动齿轮轴内侧末端固定有主动带轮，所述主动齿轮轴上固定有位于所述传动带轮腔内且位于所述主动带轮外侧的主动齿轮，所述卡盘座内设有左右贯通的管材通腔。
进一步的技术方案，左侧所述传动带轮腔右端壁内转动配合有向左延伸至左侧所述传动带轮腔内向右延伸贯穿右侧所述卡盘座以及右侧所述传动带轮腔至所述卡盘座滑动腔内的从动带轮轴，右侧所述传动带轮腔右端壁内转动配合有向左延伸至右侧所述传动带轮腔内且与所述从动带轮轴花键配合连接的带轮花键套，所述带轮花键套左侧末端以及所述从动带轮轴左侧末端均固定有从动带轮，所述从动带轮与所述主动带轮之间动力配合连接有传动带，左侧所述传动带轮腔左侧设有与所述卡盘座固定连接的电机，左侧所述主动齿轮轴与所述电机右端面固定连接。
进一步的技术方案，所述四爪卡盘与所述管材通腔内壁之间形成一对转动副，所述四爪卡盘外侧设有以所述四爪卡盘为中心环形设置的环形齿条腔，所述四爪卡盘外圆面上固定有位于所述环形齿条腔内且能够与所述主动齿轮啮合的环形齿轮，所述环形齿轮以所述四爪卡盘为中心环形设置。
进一步的技术方案，所述限位机构还包括有设置于所述限位滑动座内的导向杆，所述限位滑动座内设有两个前后对称的且左右贯通的导向杆滑动腔，所述导向杆滑动腔与所述导向杆之间形成一对滑动副，所述导向杆左端面固定于左侧所述卡盘座右端面上，所述导向杆贯穿右侧所述卡盘座且与右侧所述卡盘座之间形成一对滑动副，所述导向杆滑动腔上侧连通设有摩擦块滑动腔，所述摩擦块滑动腔内滑动配合有能够与所述导向杆外圆面抵接的限位摩擦块，所述限位摩擦块上端面与所述摩擦块滑动腔上端壁之间固定有摩擦块弹簧，所述限位摩擦块上端面固定有向上延伸至外界且与所述限位滑动座形成一对滑动副的摩擦块拉杆。
进一步的技术方案，所述切割刀运动座固定于所述焊条输送箱下端面上，所述切割刀运动座内固定有前后对称的液压缸，所述液压缸上端面固定有向上延伸至外界的液压杆，所述液压杆另一端固定于所述限位滑动座下端面，所述切割刀运动座内设有左右贯通且开口向下的切割焊接腔，所述切割焊接腔上侧壁内固定有向下延伸至所述切割焊接腔内的刀具，所述切割刀运动座内还固定有位于左右侧所述液压缸之间的焊条升降电机。
进一步的技术方案，所述焊条输送箱贯穿所述限位滑动座且与所述限位滑动座之间形成一对滑动副，所述焊条输送箱下端面固定于所述切割刀运动座上端面上，所述焊条输送箱内设有开口向下且向下延伸贯穿所述切割刀运动座至开口向下的焊条座滑动腔，所述焊条座滑动腔右侧连通设有滑块滑动腔，所述焊条座滑动腔内滑动配合有焊条座，所述焊条座前侧面固定有向前延伸至所述滑块滑动腔内且与所述滑块滑动腔形成一对滑动副的滑块，所述焊条升降电机位于所述滑块滑动腔下侧，所述焊条升降电机上端面固定有向上延伸贯穿所述滑块滑动腔至所述滑块滑动腔上端壁内且与所述滑块之间螺纹配合连接的升降丝杆。
本发明的有益效果是：本发明通过可左右移动的右侧卡盘座调节左右侧卡盘座之间的间距，再利用四爪卡盘夹紧管材，使得本发明能适用于不同长度不同直径的管材加工，同时利用刀具与高速转动的管材抵接，实现管材的切割，通过焊条座上下移动实现焊条在焊接过程中自动进给，从而实现对管材表面的焊接，使得管材切割焊接均在本发明上完成，避免了搬运过程中造成的加工时间浪费以及安全隐患的产生。
附图说明
图 1 是本发明整体外观示意图；
图2是本发明的一种用于大口径不锈钢管材的焊接切割一体化设备整体结构示意图；
图3是本发明图2中A-A的示意图；
图4是本发明图3中C的局部放大示意图；
图5是本发明图3中D的局部放大示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明，应当理解为以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定，如在本文中所使用，术语上下和左右不限于其严格的几何定义，而是包括对于机加工或人类误差合理和不一致性的容限，下面详尽说明该一种用于大口径不锈钢管材的焊接切割一体化设备的具体特征：
参照附图，根据本发明的实施例的一种用于大口径不锈钢管材的焊接切割一体化设备，包括底座10，所述底座10上侧设置有两个左右对称的卡盘座20，所述卡盘座20内设置有四爪卡盘30，左右侧所述卡盘座20之间设置有限位机构，所述限位滑动座50下侧内滑动配合有焊条输送箱60，所述焊条输送箱60下侧设置有切割刀运动座40；
所述限位机构包括有设置于左右侧所述卡盘座20之间的限位滑动座50，所述限位滑动座50内设置有前后对称的限位摩擦块55，所述限位机构用于限制所述限位滑动座50的位置；
所述底座10内设有开口向上的卡盘座滑动腔13，所述卡盘座滑动腔13左端壁内转动配合有向右延伸贯穿所述卡盘座滑动腔13至外界的调节丝杆14。
示例性地，左侧所述卡盘座20固定于所述底座10上端面，右侧所述卡盘座20于所述卡盘座滑动腔13形成一对滑动副且与所述调节丝杆14之间通过螺纹配合连接，所述卡盘座20内设有传动带轮腔12，所述传动带轮腔12外侧端壁内转动配合有向内延伸至所述传动带轮腔12内的主动齿轮轴25，所述主动齿轮轴25内侧末端固定有主动带轮27，所述主动齿轮轴25上固定有位于所述传动带轮腔12内且位于所述主动带轮27外侧的主动齿轮24，所述卡盘座20内设有左右贯通的管材通腔11。
示例性地，左侧所述传动带轮腔12右端壁内转动配合有向左延伸至左侧所述传动带轮腔12内向右延伸贯穿右侧所述卡盘座20以及右侧所述传动带轮腔12至所述卡盘座滑动腔13内的从动带轮轴26，右侧所述传动带轮腔12右端壁内转动配合有向左延伸至右侧所述传动带轮腔12内且与所述从动带轮轴26花键配合连接的带轮花键套29，所述带轮花键套29左侧末端以及所述从动带轮轴26左侧末端均固定有从动带轮22，所述从动带轮22与所述主动带轮27之间动力配合连接有传动带28，左侧所述传动带轮腔12左侧设有与所述卡盘座20固定连接的电机23，左侧所述主动齿轮轴25与所述电机23右端面固定连接。
示例性地，所述四爪卡盘30与所述管材通腔11内壁之间形成一对转动副，所述四爪卡盘30外侧设有以所述四爪卡盘30为中心环形设置的环形齿条腔21，所述四爪卡盘30外圆面上固定有位于所述环形齿条腔21内且能够与所述主动齿轮24啮合的环形齿轮31，所述环形齿轮31以所述四爪卡盘30为中心环形设置。
示例性地，所述限位机构还包括有设置于所述限位滑动座50内的导向杆51，所述限位滑动座50内设有两个前后对称的且左右贯通的导向杆滑动腔52，所述导向杆滑动腔52与所述导向杆51之间形成一对滑动副，所述导向杆51左端面固定于左侧所述卡盘座20右端面上，所述导向杆51贯穿右侧所述卡盘座20且与右侧所述卡盘座20之间形成一对滑动副，所述导向杆滑动腔52上侧连通设有摩擦块滑动腔53，所述摩擦块滑动腔53内滑动配合有能够与所述导向杆51外圆面抵接的限位摩擦块55，所述限位摩擦块55上端面与所述摩擦块滑动腔53上端壁之间固定有摩擦块弹簧54，所述限位摩擦块55上端面固定有向上延伸至外界且与所述限位滑动座50形成一对滑动副的摩擦块拉杆56。
示例性地，所述切割刀运动座40固定于所述焊条输送箱60下端面上，所述切割刀运动座40内固定有前后对称的液压缸46，所述液压缸46上端面固定有向上延伸至外界的液压杆47，所述液压杆47另一端固定于所述限位滑动座50下端面，所述切割刀运动座40内设有左右贯通且开口向下的切割焊接腔41，所述切割焊接腔41上侧壁内固定有向下延伸至所述切割焊接腔41内的刀具43，所述切割刀运动座40内还固定有位于左右侧所述液压缸46之间的焊条升降电机45。
示例性地，所述焊条输送箱60贯穿所述限位滑动座50且与所述限位滑动座50之间形成一对滑动副，所述焊条输送箱60下端面固定于所述切割刀运动座40上端面上，所述焊条输送箱60内设有开口向下且向下延伸贯穿所述切割刀运动座40至开口向下的焊条座滑动腔42，所述焊条座滑动腔42右侧连通设有滑块滑动腔44，所述焊条座滑动腔42内滑动配合有焊条座63，所述焊条座63前侧面固定有向前延伸至所述滑块滑动腔44内且与所述滑块滑动腔44形成一对滑动副的滑块61，所述焊条升降电机45位于所述滑块滑动腔44下侧，所述焊条升降电机45上端面固定有向上延伸贯穿所述滑块滑动腔44至所述滑块滑动腔44上端壁内且与所述滑块61之间螺纹配合连接的升降丝杆62。
本发明的一种用于大口径不锈钢管材的焊接切割一体化设备，其工作流程如下：
转动调节丝杆14，使得右侧卡盘座20左右移动，从而使得左右侧卡盘座20之间的间距与待加工的管材长度差不多。
通过四爪卡盘30将管材夹紧于左右侧卡盘座20之间，将焊条插入焊条座63内。
向上拉动摩擦块拉杆56，使得限位摩擦块55克服摩擦块弹簧54的弹力向上运动至远离导向杆51表面，使得限位滑动座50可沿导向杆51移动。
若需要对管材进行切割时，则移动导向杆51，使得切割刀运动座40带动刀具43移动至需切割的位置，而后放开摩擦块拉杆56，使得限位摩擦块55在摩擦块弹簧54的弹力作用下向下运动至与导向杆51外圆面抵接，在导向杆51与限位摩擦块55之之间的摩擦力作用下，限位滑动座50无法自由移动。
此时启动电机23，使得电机23带动左侧主动齿轮轴25转动，从而使得左侧主动齿轮24转动，同时左侧主动齿轮轴25带动左侧主动带轮27转动，通过左侧传动带28带动左侧从动带轮22转动，从而使得从动带轮轴26转动，进而带动带轮花键套29转动，进而使得右侧从动带轮22转动，通过右侧传动带28带动右侧主动带轮27转动，从而使得右侧主动齿轮轴25转动，从而带动右侧主动齿轮24转动，从而使得左右侧环形齿轮31同时转动，从而分别带动左右侧四爪卡盘30同时转动，从而使得管材转动。
此时启动液压缸46，使得液压杆47伸长，从而带动切割刀运动座40向下运动，从而使得刀具43向下运动至与高速转动的管材表面抵接，刀具43继续向下运动，从而使得管材被刀具43切割开来。
若需要对管材进行焊接时，则将两段需焊接的管材分别安装于左侧四爪卡盘30以及右侧四爪卡盘30内，转动调节丝杆14，使得右侧卡盘座20带动右侧管材移动至距离左侧管材右端面五毫米处停止。
移动导向杆51，使得焊条座滑动腔42移动至对准两段管材之间的缝隙处停止。
启动焊条升降电机45，使得焊条升降电机45带动升降丝杆62转动，从而使得滑块61向下运动，进而带动焊条座63向下运动，进而使得焊条座63内的焊条向下运动。
同时启动电机23，此时电机23的转速小于切割时电机23的转速，电机23带动管材转动，此时，由于液压杆47未启动，使得切割刀运动座40保持与限位滑动座50下端面贴合的位置，则此时刀具43未碰触管材表面，当焊条碰触管材表面时，焊条开始燃烧，从而对两段管材进行焊接。
管材持续转动，焊条升降电机45带动焊条持续向下运动，从而实现了管材稳定焊接的目的。
本发明的有益效果是：本发明通过可左右移动的右侧卡盘座调节左右侧卡盘座之间的间距，再利用四爪卡盘夹紧管材，使得本发明能适用于不同长度不同直径的管材加工，同时利用刀具与高速转动的管材抵接，实现管材的切割，通过焊条座上下移动实现焊条在焊接过程中自动进给，从而实现对管材表面的焊接，使得管材切割焊接均在本发明上完成，避免了搬运过程中造成的加工时间浪费以及安全隐患的产生。
本领域的技术人员可以明确，在不脱离本发明的总体精神以及构思的情形下，可以做出对于以上实施例的各种变型。其均落入本发明的保护范围之内。本发明的保护方案以本发明所附的权利要求书为准。
Claims (7)
1.一种用于大口径不锈钢管材的焊接切割一体化设备，包括底座，其特征在于：所述底座上侧设置有两个左右对称的卡盘座，所述卡盘座内设置有四爪卡盘，左右侧所述卡盘座之间设置有限位机构，所述限位滑动座下侧内滑动配合有焊条输送箱，所述焊条输送箱下侧设置有切割刀运动座；
所述限位机构包括有设置于左右侧所述卡盘座之间的限位滑动座，所述限位滑动座内设置有前后对称的限位摩擦块，所述限位机构用于限制所述限位滑动座的位置；
所述底座内设有开口向上的卡盘座滑动腔，所述卡盘座滑动腔左端壁内转动配合有向右延伸贯穿所述卡盘座滑动腔至外界的调节丝杆。
2.根据权利要求1所述的一种用于大口径不锈钢管材的焊接切割一体化设备，其特征在于：左侧所述卡盘座固定于所述底座上端面，右侧所述卡盘座于所述卡盘座滑动腔形成一对滑动副且与所述调节丝杆之间通过螺纹配合连接，所述卡盘座内设有传动带轮腔，所述传动带轮腔外侧端壁内转动配合有向内延伸至所述传动带轮腔内的主动齿轮轴，所述主动齿轮轴内侧末端固定有主动带轮，所述主动齿轮轴上固定有位于所述传动带轮腔内且位于所述主动带轮外侧的主动齿轮，所述卡盘座内设有左右贯通的管材通腔。
3.根据权利要求2所述的一种用于大口径不锈钢管材的焊接切割一体化设备，其特征在于：左侧所述传动带轮腔右端壁内转动配合有向左延伸至左侧所述传动带轮腔内向右延伸贯穿右侧所述卡盘座以及右侧所述传动带轮腔至所述卡盘座滑动腔内的从动带轮轴，右侧所述传动带轮腔右端壁内转动配合有向左延伸至右侧所述传动带轮腔内且与所述从动带轮轴花键配合连接的带轮花键套，所述带轮花键套左侧末端以及所述从动带轮轴左侧末端均固定有从动带轮，所述从动带轮与所述主动带轮之间动力配合连接有传动带，左侧所述传动带轮腔左侧设有与所述卡盘座固定连接的电机，左侧所述主动齿轮轴与所述电机右端面固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于大口径不锈钢管材的焊接切割一体化设备，其特征在于：所述四爪卡盘与所述管材通腔内壁之间形成一对转动副，所述四爪卡盘外侧设有以所述四爪卡盘为中心环形设置的环形齿条腔，所述四爪卡盘外圆面上固定有位于所述环形齿条腔内且能够与所述主动齿轮啮合的环形齿轮，所述环形齿轮以所述四爪卡盘为中心环形设置。
5.根据权利要求1所述的一种用于大口径不锈钢管材的焊接切割一体化设备，其特征在于：所述限位机构还包括有设置于所述限位滑动座内的导向杆，所述限位滑动座内设有两个前后对称的且左右贯通的导向杆滑动腔，所述导向杆滑动腔与所述导向杆之间形成一对滑动副，所述导向杆左端面固定于左侧所述卡盘座右端面上，所述导向杆贯穿右侧所述卡盘座且与右侧所述卡盘座之间形成一对滑动副，所述导向杆滑动腔上侧连通设有摩擦块滑动腔，所述摩擦块滑动腔内滑动配合有能够与所述导向杆外圆面抵接的限位摩擦块，所述限位摩擦块上端面与所述摩擦块滑动腔上端壁之间固定有摩擦块弹簧，所述限位摩擦块上端面固定有向上延伸至外界且与所述限位滑动座形成一对滑动副的摩擦块拉杆。
6.根据权利要求1所述的一种用于大口径不锈钢管材的焊接切割一体化设备，其特征在于：所述切割刀运动座固定于所述焊条输送箱下端面上，所述切割刀运动座内固定有前后对称的液压缸，所述液压缸上端面固定有向上延伸至外界的液压杆，所述液压杆另一端固定于所述限位滑动座下端面，所述切割刀运动座内设有左右贯通且开口向下的切割焊接腔，所述切割焊接腔上侧壁内固定有向下延伸至所述切割焊接腔内的刀具，所述切割刀运动座内还固定有位于左右侧所述液压缸之间的焊条升降电机。
7.根据权利要求1所述的一种用于大口径不锈钢管材的焊接切割一体化设备，其特征在于：所述焊条输送箱贯穿所述限位滑动座且与所述限位滑动座之间形成一对滑动副，所述焊条输送箱下端面固定于所述切割刀运动座上端面上，所述焊条输送箱内设有开口向下且向下延伸贯穿所述切割刀运动座至开口向下的焊条座滑动腔，所述焊条座滑动腔右侧连通设有滑块滑动腔，所述焊条座滑动腔内滑动配合有焊条座，所述焊条座前侧面固定有向前延伸至所述滑块滑动腔内且与所述滑块滑动腔形成一对滑动副的滑块，所述焊条升降电机位于所述滑块滑动腔下侧，所述焊条升降电机上端面固定有向上延伸贯穿所述滑块滑动腔至所述滑块滑动腔上端壁内且与所述滑块之间螺纹配合连接的升降丝杆。
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Cited By (1)
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| CN114523243A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-05-24 | 南通昌荣机电有限公司 | 一种电梯钢丝绳头连接件焊接系统 |
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