CN113814594B - 一种不锈钢管用自动焊接设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种不锈钢管用自动焊接设备，包括安装基台、固定于安装基台处的环形基板、所述安装基台处安装有主动轮、从动轮以及主动轮驱动装置，所述主动轮和从动轮之间连接有同步带，所述同步带处等间距连接有多个活动板，所述活动板承载于环形基板的上表面处并且与同步带连接由同步带带动移动；所述活动板处能够装载待焊工件，所述待焊工件包括圆形的法兰盘以及圆柱形的不锈钢管，所述环形基板具有法兰盘上料工位、不锈钢管上料工位、操作执行工位以及成品下料工位。本申请的设备能够实现不锈钢管的自动化焊接，并且效率高，合格率高。

Description

一种不锈钢管用自动焊接设备

技术领域

本申请涉及不锈钢领域，具体涉及一种不锈钢管用自动焊接设备。

背景技术

不锈钢钢管是一种中空的长条圆形钢材，主要广泛用于石油、化工、医疗、食品、轻工、机械仪表等工业输送管道以及机械结构部件等，也常用作家具厨具等。不锈钢管在各个领域都有着广泛的应用，并且在不锈钢管产品加工时常常需要使用焊接操作，传统的焊接操作大多由人工完成，但是人工焊接工作强度大，并且工作质量难以保证，因此希望使用自动化焊接，保证效率以及质量，但是对于一些异性产品的焊接，一般的焊接设备很难实现自动化的焊接。

发明内容

发明目的：本申请只在克服现有技术的缺陷，提供一种不锈钢管用自动焊接设备。

技术方案：一种不锈钢管用自动焊接设备，包括安装基台、固定于安装基台处的环形基板、所述安装基台处安装有主动轮、从动轮以及主动轮驱动装置，所述主动轮和从动轮之间连接有同步带，所述同步带处等间距连接有多个活动板，所述活动板承载于环形基板的上表面处并且与同步带连接由同步带带动移动；所述活动板处能够装载待焊工件，所述待焊工件包括圆形的法兰盘以及圆柱形的不锈钢管，所述环形基板具有法兰盘上料工位、不锈钢管上料工位、操作执行工位以及成品下料工位。

进一步地，所述活动板具有圆形凹槽，所述圆形凹槽内通过轴承安装有转盘，所述转盘处具有圆环形的限位圆环，所述限位圆环的内径等于法兰盘的外径；所述活动板的上表面固定有多个限位竖杆，所述活动板上面具有活动限位架，所述活动限位架包括顶板以及与顶板固定连接的被所述限位竖杆插入的限位竖筒，所述顶板处固定有穿过顶板的不锈钢管限位单元，所述不锈钢限位单元包括圆柱形的限位管以及固定于限位管顶端的限位料斗，所述限位管的内径等于不锈钢管的外径；当法兰盘放置于转盘处且不锈钢管放置于不锈钢管限位单元处时，不锈钢管的顶端高于所述限位料斗的顶端。

进一步地，所述操作执行工位具有焊接单元，所述焊接单元包括固定于安装基台处的安装底板、安装于安装底板处的第一电动升降杆、固定于第一电动升降杆端部的升降板、安装于升降板的第一电动推杆以及由第一电动推杆驱动的焊接机，所述安装底板处具有多个穿过所述升降板的限位导柱，所述升降板的表面具有第一滑轨，所述焊接机处具有于第一滑轨配合的第一滑槽；所述焊接单元还包括固定于安装基台处的第一L形支架，所述第一L形支架处安装有第二电动升降杆，所述第二电动升降杆的端部安装有减速电机，所述减速电机驱动有按压头，所述按压头能够抵接按压不锈钢管的顶端并驱动所述不锈钢管、法兰盘以及转盘同步转动。

进一步地，所述限位圆环的外圆周处具有识别标记；所述升降板的下表面固定有图像采集装置，所述升降板的端部还通过弹性复位铰接部件铰接有L形挡板，L形挡板包括第一平板以及与第一平板垂直的第二平板，无外力时，第一平板抵接升降板的端部，第二平板处于水平状态，从而图像采集装置能够采集所述限位圆环的图像；所述焊接机的端部固定有推块，当第一电动升降杆和第一电动推杆将焊接机移动至执行焊接操作的位置时，所述推块抵接第一平板从而使得第二平板遮挡所述图像采集装置，使得图像采集装置无法采集限位圆环的图像。

进一步地，当第一电动升降杆和第一电动推杆将焊接机移动至执行焊接操作的位置时，第一平板和水平面呈45度角。

进一步地，所述第一L形支架处固定有水平支撑板，所述水平支撑板处固定有第二电动推杆和气密性检测单元，所述第二电动推杆的端部固定有活动竖板，所述活动竖板处具有第二滑槽，所述活动竖板处安装有L形活动板，所述L形活动板具有于第二滑槽配合的第二滑轨，活动竖板的顶端和L形活动板的顶端之间连接有压缩弹簧，所述L形活动板处固定有注气嘴，所述注气嘴的端部具有倒角，注气嘴能够插入不锈钢管的顶端注气，所述注气嘴通过软管与气密性检测单元连接，所述气密性检测单元能够向不锈钢管内注气并检测气压；所述按压头能够从L形活动板的顶端下压抵接L形活动板，使得注气嘴和所述不锈钢管的顶端抵接密封。

进一步地，所述安装基台处具有多个支撑腿；所述环形基板包括两个矩形板和两个弧形板，两个弧形板和两个弧形板交替分布。

进一步地，两个矩形板和两个弧形板依次连接。

进一步地，所述成品下料工位处还具有固定于安装基台处的第二L形支架，所述第二L形支架处具有圆柱形竖杆，在活动限位架上移时，所述圆柱形竖杆能够插入所述限位管内。

进一步地，所述转盘的上表面具有橡胶涂层；所述按压头的下表面具有橡胶涂层。从而在按压头进行按压时，确保按压头于不锈钢管之间的摩擦力，并且避免转盘和法兰盘之间的打滑，气密性检测时，保证法兰盘和转动盘之间的密封性。

进一步地，所述注气嘴处具有橡胶涂层。从而有利于注气嘴和不锈钢管顶端之间的密封。

进一步地，所述操作执行工位具有3个所述焊接单元；所述法兰盘上料工位、不锈钢管上料工位以及成品下料工位均包含3个所述活动板。

从而一次性可以焊接3个成品，并且实际的数量是可以根据需要进行选择的，因为焊接所耗费的时间比较多，因此在实际设计生产线时，可以优先考虑焊接的时长，从而优化整个焊接设备的工作流程。

进一步地，所述限位竖杆的顶端具有第一磁铁，所述限位竖筒的被限位竖杆插入的通道的顶端具有于第一磁铁吸引的第二磁铁。

从而增加活动限位架安装于活动板处时的限位活动架的稳定性。

有益效果：如图所示，本申请的焊接设备能够自动化实现不锈钢管和法兰盘之间的焊接，从而实现对不锈钢管的自动化焊接，并且采用流水线自动化作业，效率高且质量可靠，并且能够实现对异形工件的焊接。并且具体地还具有以下优点：

1)焊接操作时，无需人工干预，能够自动检测不锈钢管和法兰盘之间是否放置到位，并且焊接操作自动完成；

2)焊接完毕后能够实现气密性的自动化检测，检测焊接质量，确保成品的合格率。

3)能够对视觉检测设备实现保护，避免焊接强光损伤视觉采集设备。

附图说明

图1为检测不锈钢管和法兰盘是否放置合格第一视角示意图；

图2为A区域放大图；

图3为检测不锈钢管和法兰盘是否放置合格第二视角示意图；

图4为B区域放大图；

图5为进行焊接操作时示意图；

图6为C区域放大图；

图7为气密性检查示意图；

图8为D区域放大图；

图9为成品焊接完毕，向下游移送示意图；

图10为E区域放大图。

具体实施方式

附图标记：1.1安装基台；1.2支撑腿；1.3主动轮；1.4从动轮；1.5同步带；1.6活动板；1.7转盘；1.8限位圆环；1.9识别标记；1.10限位竖杆；1.11限位竖筒；1.12顶板；1.13限位料斗；1.14限位管；1.15第二L形支架；1.16圆柱形竖杆；1.17环形基板；2焊接单元；2.1安装底板；2.2升降板；2.3限位导柱；2.4第一电动升降杆；2.5焊接机；2.6第一电动推杆；2.7推块；2.8L形挡板；2.8.1第一平板；2.8.2第二平板；2.9图像采集装置；3.1第一L形支架；3.2第二电动升降杆；3.3减速电机；3.4按压头；3.5水平支撑板；3.6第二电动推杆；3.7气密性检查单元；3.8活动竖板；3.9L形活动板；3.10压缩弹簧；3.11注气嘴；10.1法兰盘；10.2不锈钢管；11法兰盘上料工位；12不锈钢管上料工位；13操作执行工位；14成品下料工位。

如图所示：一种不锈钢管用自动焊接设备，包括安装基台1.1、固定于安装基台1.1处的环形基板1.17、所述安装基台1.1处安装有主动轮1.3、从动轮1.4以及主动轮驱动装置，所述主动轮1.3和从动轮1.4之间连接有同步带1.5，所述同步带1.5处等间距连接有多个活动板1.6，所述活动板1.6承载于环形基板1.17的上表面处并且与同步带1.5连接由同步带1.5带动移动；所述活动板1.6处能够装载待焊工件，所述待焊工件包括圆形的法兰盘10.1以及圆柱形的不锈钢管10.2，所述环形基板1.17具有法兰盘上料工位11、不锈钢管上料工位12、操作执行工位13以及成品下料工位14。所述活动板1.6具有圆形凹槽，所述圆形凹槽内通过轴承安装有转盘1.7，所述转盘1.7处具有圆环形的限位圆环1.8，所述限位圆环1.8的内径等于法兰盘10.1的外径；所述活动板1.6的上表面固定有多个限位竖杆1.10，所述活动板1.6上面具有活动限位架，所述活动限位架包括顶板1.12以及与顶板1.12固定连接的被所述限位竖杆1.10插入的限位竖筒1.11，所述顶板1.12处固定有穿过顶板1.12的不锈钢管限位单元，所述不锈钢限位单元包括圆柱形的限位管1.14以及固定于限位管1.14顶端的限位料斗1.13，所述限位管1.14的内径等于不锈钢管10.2的外径；当法兰盘10.1放置于转盘1.7处且不锈钢管10.2放置于不锈钢管限位单元处时，不锈钢管10.2的顶端高于所述限位料斗1.13的顶端。

所述操作执行工位具有焊接单元，所述焊接单元包括固定于安装基台1.1处的安装底板2.1、安装于安装底板2.1处的第一电动升降杆2.4、固定于第一电动升降杆2.4端部的升降板2.2、安装于升降板2.2的第一电动推杆2.6以及由第一电动推杆2.6驱动的焊接机2.5，所述安装底板2.1处具有多个穿过所述升降板2.2的限位导柱2.3，所述升降板2.2的表面具有第一滑轨，所述焊接机2.5处具有于第一滑轨配合的第一滑槽；所述焊接单元还包括固定于安装基台处的第一L形支架3.1，所述第一L形支架3.1处安装有第二电动升降杆3.2，所述第二电动升降杆3.2的端部安装有减速电机3.3，所述减速电机3.3驱动有按压头3.4，所述按压头3.4能够抵接按压不锈钢管10.2的顶端并驱动所述不锈钢管10.2、法兰盘10.1以及转盘1.7同步转动。

所述限位圆环1.8的外圆周处具有识别标记1.9；所述升降板2.2的下表面固定有图像采集装置2.9，所述升降板2.2的端部还通过弹性复位铰接部件铰接有L形挡板2.8，L形挡板2.8包括第一平板2.8.1以及与第一平板2.8.1垂直的第二平板2.8.2，无外力时，第一平板2.8.1抵接升降板2.2的端部，第二平板2.8.2处于水平状态，从而图像采集装置2.9能够采集所述限位圆环1.8的图像；所述焊接机2.5的端部固定有推块2.7，当第一电动升降杆2.4和第一电动推杆2.6将焊接机2.5移动至执行焊接操作的位置时，所述推块2.7抵接第一平板2.8.1从而使得第二平板2.8.2遮挡所述图像采集装置2.9，使得图像采集装置2.9无法采集限位圆环1.8的图像。

所述第一L形支架3.1处固定有水平支撑板3.5，所述水平支撑板3.5处固定有第二电动推杆3.6和气密性检测单元3.7，所述第二电动推杆3.6的端部固定有活动竖板3.8，所述活动竖板3.8处具有第二滑槽，所述活动竖板3.8处安装有L形活动板3.9，所述L形活动板3.9具有于第二滑槽配合的第二滑轨，活动竖板3.8的顶端和L形活动板3.9的顶端之间连接有压缩弹簧3.10，所述L形活动板3.9处固定有注气嘴3.11，所述注气嘴3.11的端部具有倒角，注气嘴3.11能够插入不锈钢管10.2的顶端注气，所述注气嘴3.11通过软管与气密性检测单元3.7连接，所述气密性检测单元3.7能够向不锈钢管10.2内注气并检测气压；所述按压头能够从L形活动板的顶端下压抵接L形活动板，使得注气嘴和所述不锈钢管的顶端抵接密封。

所述安装基台1.1处具有多个支撑腿1.2；所述环形基板1.17包括两个矩形板和两个弧形板，两个弧形板和两个弧形板交替分布。所述成品下料工位14处还具有固定于安装基台处的第二L形支架1.15，所述第二L形支架1.15处具有圆柱形竖杆1.16，在活动限位架上移时，所述圆柱形竖杆1.16能够插入所述限位管1.14内，从而避免不锈钢管10.2在限位活动架上移时，随着上移。所述转盘1.7的上表面具有橡胶涂层；所述按压头3.4的下表面具有橡胶涂层。所述操作执行工位具有3个所述焊接单元；所述法兰盘上料工位11、不锈钢管上料工位12以及成品下料工位14均包含3个所述活动板1.6。所述限位竖杆1.10的顶端具有第一磁铁，所述限位竖筒1.11的被限位竖杆1.10插入的通道的顶端具有于第一磁铁吸引的第二磁铁。

本申请的自动化焊接装置，如图所示，同步带能够带动多个活动板循环转动，从而形成循环的流水线，用于反复焊接法兰盘和不锈钢管，具体的工作过程如下：

1)在法兰盘上料工位，将法兰盘放置于转盘位置处，可以采用人工上料的方式，也可以采用机械手自动化上料的方式；

2)到了不锈钢管上料工位时，将不锈钢管从限位料斗插入，并且此时不锈钢管的底端抵接法兰盘的上表面，同样地，上料可以采用人工上料或机械手自动上料；

3)到了操作执行工位，首先按压头按压不锈钢管，并且缓慢转动一圈以上，此时如图1-4所示，图像采集装置采集限位圆环的识别标记，从而如果限位圆环能够与按压头同步转动，从而可以确定不锈钢管与法兰盘之间实现了正确的放置；如果没有正确放置，就报警提醒维护。

4)接着如图5所示，按压头缓慢转动，从而焊接机焊接，实现一圈的焊接，从而实现不锈钢管和法兰盘的焊接固定。

5)接着按压头上移，并且注气嘴移动至不锈钢管上方，接着按压头下移，抵接L形活动板的顶端，从而L形活动板下移，使得注气嘴插入不锈钢管的顶端，从而注气并检测气压，从而检测气密性。检测完毕，第二按压头上移，从而在压缩弹簧的作用下，L形板和注气嘴上移离开不锈钢管。如果检测合格则向下游运送，如不合格则报警提醒维护。

6)到了成品下料工位，则上移活动限位架，从而取出成品，接着使活动限位架下移复位。

尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。

Claims (6)

1.一种不锈钢管用自动焊接设备，其特征在于，包括安装基台、固定于安装基台处的环形基板、所述安装基台处安装有主动轮、从动轮以及主动轮驱动装置，所述主动轮和从动轮之间连接有同步带，所述同步带处等间距连接有多个活动板，所述活动板承载于环形基板的上表面处并且与同步带连接由同步带带动移动；所述活动板处能够装载待焊工件，所述待焊工件包括圆形的法兰盘以及圆柱形的不锈钢管，所述环形基板具有法兰盘上料工位、不锈钢管上料工位、操作执行工位以及成品下料工位；所述活动板具有圆形凹槽，所述圆形凹槽内通过轴承安装有转盘，所述转盘处具有圆环形的限位圆环，所述限位圆环的内径等于法兰盘的外径；所述活动板的上表面固定有多个限位竖杆，所述活动板上面具有活动限位架，所述活动限位架包括顶板以及与顶板固定连接的被所述限位竖杆插入的限位竖筒，所述顶板处固定有穿过顶板的不锈钢管限位单元，所述不锈钢管限位单元包括圆柱形的限位管以及固定于限位管顶端的限位料斗，所述限位管的内径等于不锈钢管的外径；当法兰盘放置于转盘处且不锈钢管放置于不锈钢管限位单元处时，不锈钢管的顶端高于所述限位料斗的顶端；所述操作执行工位具有焊接单元，所述焊接单元包括固定于安装基台处的安装底板、安装于安装底板处的第一电动升降杆、固定于第一电动升降杆端部的升降板、安装于升降板的第一电动推杆以及由第一电动推杆驱动的焊接机，所述安装底板处具有多个穿过所述升降板的限位导柱，所述升降板的表面具有第一滑轨，所述焊接机处具有于第一滑轨配合的第一滑槽；所述焊接单元还包括固定于安装基台处的第一L形支架，所述第一L形支架处安装有第二电动升降杆，所述第二电动升降杆的端部安装有减速电机，所述减速电机驱动有按压头，所述按压头能够抵接按压不锈钢管的顶端并驱动所述不锈钢管、法兰盘以及转盘同步转动；所述限位圆环的外圆周处具有识别标记；所述升降板的下表面固定有图像采集装置，所述升降板的端部还通过弹性复位铰接部件铰接有L形挡板，L形挡板包括第一平板以及与第一平板垂直的第二平板，无外力时，第一平板抵接升降板的端部，第二平板处于水平状态，从而图像采集装置能够采集所述限位圆环的图像；所述焊接机的端部固定有推块，当第一电动升降杆和第一电动推杆将焊接机移动至执行焊接操作的位置时，所述推块抵接第一平板从而使得第二平板遮挡所述图像采集装置，使得图像采集装置无法采集限位圆环的图像；所述第一L形支架处固定有水平支撑板，所述水平支撑板处固定有第二电动推杆和气密性检测单元，所述第二电动推杆的端部固定有活动竖板，所述活动竖板处具有第二滑槽，所述活动竖板处安装有L形活动板，所述L形活动板具有于第二滑槽配合的第二滑轨，活动竖板的顶端和L形活动板的顶端之间连接有压缩弹簧，所述L形活动板处固定有注气嘴，所述注气嘴的端部具有倒角，注气嘴能够插入不锈钢管的顶端注气，所述注气嘴通过软管与气密性检测单元连接，所述气密性检测单元能够向不锈钢管内注气并检测气压；所述按压头能够从L形活动板的顶端下压抵接L形活动板，使得注气嘴和所述不锈钢管的顶端抵接密封。

2.根据权利要求1所述的不锈钢管用自动焊接设备，其特征在于，所述安装基台处具有多个支撑腿；所述环形基板包括两个矩形板和两个弧形板，两个弧形板和两个弧形板交替分布。

3.根据权利要求1所述的不锈钢管用自动焊接设备，其特征在于，所述成品下料工位处还具有固定于安装基台处的第二L形支架，所述第二L形支架处具有圆柱形竖杆，在活动限位架上移时，所述圆柱形竖杆能够插入所述限位管内。

4.根据权利要求1所述的不锈钢管用自动焊接设备，其特征在于，所述转盘的上表面具有橡胶涂层；所述按压头的下表面具有橡胶涂层。

5.根据权利要求1所述的不锈钢管用自动焊接设备，其特征在于，所述操作执行工位具有3个所述焊接单元；所述法兰盘上料工位、不锈钢管上料工位以及成品下料工位均包含3个所述活动板。

6.根据权利要求1所述的不锈钢管用自动焊接设备，其特征在于，所述限位竖杆的顶端具有第一磁铁，所述限位竖筒的被限位竖杆插入的通道的顶端具有于第一磁铁吸引的第二磁铁。

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