CN114055040A - 一种异形钢管焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种异形钢管焊接装置，包括两个对接工作台和转焊机构，两个对接工作台分别设置在转焊机构的两侧，所述对接工作台的上表面滑动连接有夹持器，对接工作台的上表面固定连接有电动推杆，电动推杆的活动端推动夹持器左右滑动，所述转焊机构包括底座，底座的上表面转动连接有转动安装环，底座的内部设置有驱动转动安装环的伺服电机。该异形钢管焊接装置，通过在转动安装环内安装焊枪，工件对接部位处于转动安装环中心处，焊枪随转动安装环转动，对工件进行周向转动焊接，保证焊接的连续性，提供焊接质量，该方式解决了异形钢管总长较长或有弯折段，不宜自身旋转焊接的问题，且工件焊接过程夹持位置不需要改变，有利于工件的固定。
Description
技术领域
本发明涉及钢管焊接技术领域，尤其涉及一种异形钢管焊接装置。
背景技术
异型无缝钢管是除了圆管以外的其他截面形状的无缝钢管的总称，广泛用于各种结构件、工具和机械零部件，和圆管相比，异型管一般都有较大的惯性矩和截面模数，有较大的抗弯抗扭能力，可以大大减轻结构重量，节约钢材。
异形钢管在对接焊接中，由于其特殊的截面轮廓，不宜采用同圆形钢管一样方式进行周向转动焊接，常需要借助辅助焊接固定装置，现有技术中国专利CN210848981U，公开了一种便于固定异形钢管的对接工作台，包括底座，所述底座上方设置有第一支架，且第一支架内部贯穿有第一转筒，所述第一转筒上端以及第一支架上端均开设有第一开口，且第一转筒右端外侧贯穿有螺杆，所述螺杆设置在第一支架右方，且螺杆内端设置有垫片，所述底座后侧设置有立柱，且立柱前侧设置有行进装置，所述行进装置贯穿滑块，且滑块设置在立柱前侧，所述滑块前侧设置有伺服电机，且伺服电机前侧与支撑板下侧相连接，所述支撑板前侧设置有第二支架，且第二支架内部贯穿有第二转筒，所述第二转筒前端以及第二支架前端均开设有第二开口，且第二转筒下端外侧贯穿有螺杆。
使两个工件分别固定在第一转筒内部和第二转筒内部，转动第一转筒和第二转筒，便于夹紧异形工件，同时调整工件的周向位置，便于转动工件进行焊接加工，但是，实际生产中，异形管长度较长或有一定弯曲旋转，无法让工件转动，不适应上述采用工件旋转的方式进行焊接，实现不了周向转动焊接，为此，本申请提出一种异形钢管焊接装置。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种异形钢管焊接装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种异形钢管焊接装置，包括两个对接工作台和转焊机构，两个对接工作台分别设置在转焊机构的两侧，所述对接工作台的上表面滑动连接有夹持器，对接工作台的上表面固定连接有电动推杆，电动推杆的活动端推动夹持器左右滑动，所述转焊机构包括底座，底座的上表面转动连接有转动安装环，底座的内部设置有驱动转动安装环的伺服电机，转动安装环的内环面固定连接有第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆的活动端固定连接有安装块，安装块的一侧开设有安装孔，并在所述安装孔内固定安装有焊枪，安装块的另一侧开设有螺纹孔，在所述螺纹孔处安装有轮廓采集器。
优选地，所述底座包括固定座和转动座，转动座转动安装在固定座的上表面，转动座的上表面固定连接有限位夹板，限位夹板的上表面设置有下凹的弧形缺口，限位夹板的侧面分别转动连接有两排滚轮组，每排滚轮组都是由若干个滚轮组成，转动安装环的侧面设置有环形限位槽，一排滚轮组装在所述环形限位槽内，另一排滚轮组与转动安装环的外表面接触，两个限位夹板分别通过滚轮组与转动安装环滚动接触，将转动安装环竖直设置在转动座的上方。
优选地，所述转动安装环的表面设置有齿环，转动座的上表面开设有安装槽，安装槽内转动连接有齿轮，所述伺服电机设置在转动座的内部，并驱动齿轮转动，齿轮与齿环啮合传动并带动转动安装环转动。
优选地，所述固定座的侧面设置有导轨，其中一个所述对接工作台滑动安装在导轨上，其中另一个所述对接工作台与转动座固定连接，且与转动座连接的对接工作台下表面设置有万向轮。
优选地，所述对接工作台的上表面开设有矩形槽，矩形槽的内部滑动连接有升降边框，升降边框的内部转动连接有滚轴，且升降边框的背面设置有驱动滚轴转动的电机，对接工作台的内底壁固定安装有竖直的第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆的活动端与升降边框的下表面固定连接。
优选地，所述夹持器包括滑动安装在对接工作台上表面平移座，平移座插装有伸缩气缸，伸缩气缸的活动端转动连接有夹持板，同一个对接工作台上设置有两个夹持器，两个夹持板相对设置，且两个夹持板的相对面开设有与异形钢管吻合的凹槽，使异形钢管表面卡入所述凹槽内。
优选地，所述轮廓采集器包括外套管，外套管的一端封闭另一端设置有插设圆孔，所述外套管内滑动连接有活塞，活塞与外套管的封闭端形成一个密封气腔，外套管的密封端设置有压力传感器，压力传感器的检测头与所述密封气腔连通，活塞的端部设置有伸缩触杆，伸缩触杆远离活塞的一端由插设圆孔延伸至外套管外，并且固定安装有接触球体。
优选地，所述伸缩触杆的表面套设有拉簧，拉簧的一端与活塞的端部固定连接，拉簧的另一端与外套管的内壁固定连接，外套管的表面设置有支撑连接杆，支撑连接杆的表面设置有螺纹槽，且螺纹槽处螺纹安装有锁紧环，外套管通过支撑连接杆连接在安装块上，使伸缩触杆与焊枪枪头直管段平行。
优选地，所述安装块和焊枪的数量均为两个，两个安装块分别通过第一电动伸缩杆上下对称设置在转动安装环内，且两个安装块均设置有相对设置的轮廓采集器。
本发明具有以下有益效果：
1、该异形钢管焊接装置，通过设置可正转反转的转动安装环，焊枪安装在转动安装环内，工件对接部位处于转动安装环中心处，焊枪随转动安装环转动，对工件进行周向转动焊接，保证焊接的连续性，提高焊接质量，该方式解决了异形钢管总长较长或有弯折段，不宜自身旋转焊接的问题，且工件焊接过程夹持位置不需要改变，有利于工件的固定。
2、该异形钢管焊接装置，通过设置轮廓采集器，在焊接过程，接触球体沿异形钢管表面滑动，异形钢管外轮廓高度起伏变化，使活塞上下移动，密封气腔内的气压也随着改变，利用压力传感器检测气压变化并转换呈电信号，利用该电信号控制第一电动伸缩杆的伸长或缩短，使焊枪枪头与异形钢管表面始终保持合适的距离，该距离有利于对其进行焊接，同时防止碰撞的情况发生，该设计具有自动追踪轮廓变化的作用，更加适合对异形钢管的焊接。
3、该异形钢管焊接装置，通过设置两个对接工作台，两个对接工作台分别设置在转动安装环两侧，一侧对接工作台和转动安装环能够同步转动一定角度，方便对有角度要求的异形钢管进行焊接，另一侧的对接工作台可以在导轨上左右滑动，方便调整夹持工件的位置。
4、该异形钢管焊接装置，通过在对接工作台内设置主动转动的滚轴，升降边框被顶升后，滚轴高于对接工作台的上表面后，异形钢管置于滚轴上，方便输送工件，夹持器对异形钢管夹紧后，夹持器被电动推杆顶推移动，方便对两段钢管进行对接，并保持固定姿态，方便焊接工作的进行。
附图说明
图1为本发明提出的装置正剖整体结构示意图；
图2为本发明提出的转动安装环立体结构示意图；
图3为本发明提出的轮廓采集器内部结构示意图；
图4为图1中的A处结构放大示意图；
图5为本发明提出的俯视结构示意图。
图中：1对接工作台、2夹持器、3电动推杆、4底座、5转动安装环、6第一电动伸缩杆、7安装块、8焊枪、9轮廓采集器、10固定座、11转动座、12限位夹板、13环形限位槽、14齿环、15齿轮、16导轨、17升降边框、18滚轴、19第二电动伸缩杆、20平移座、21伸缩气缸、22夹持板、23外套管、24活塞、25密封气腔、26压力传感器、27伸缩触杆、28接触球体、29拉簧、30锁紧环。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1-5，一种异形钢管焊接装置，包括两个对接工作台1和转焊机构，两个对接工作台1分别设置在转焊机构的两侧，对接工作台1的上表面滑动连接有夹持器2，对接工作台1的上表面固定连接有电动推杆3，电动推杆3的活动端推动夹持器2左右滑动，夹持器2包括滑动安装在对接工作台1上表面平移座20，平移座20插装有伸缩气缸21，伸缩气缸21的活动端转动连接有夹持板22，同一个对接工作台1上设置有两个夹持器2，两个夹持板22相对设置，且两个夹持板22的相对面开设有与异形钢管吻合的凹槽，使异形钢管表面卡入凹槽内。
转焊机构包括底座4，底座4的上表面转动连接有转动安装环5，底座4的内部设置有驱动转动安装环5的伺服电机。
底座4包括固定座10和转动座11，转动座11转动安装在固定座10的上表面，转动座11的上表面固定连接有限位夹板12，限位夹板12的上表面设置有下凹的弧形缺口，限位夹板12的侧面分别转动连接有两排滚轮组，每排滚轮组都是由若干个滚轮组成，转动安装环5的侧面设置有环形限位槽13，一排滚轮组装在环形限位槽13内，另一排滚轮组与转动安装环5的外表面接触，两个限位夹板12分别通过滚轮组与转动安装环5滚动接触，将转动安装环5竖直设置在转动座11的上方。
转动安装环5的表面设置有齿环14，转动座11的上表面开设有安装槽，安装槽内转动连接有齿轮15，伺服电机设置在转动座11的内部，并驱动齿轮15转动，齿轮15与齿环14啮合传动并带动转动安装环5转动。
固定座10的侧面设置有导轨16，其中一个对接工作台1滑动安装在导轨16上，其中另一个对接工作台1与转动座11固定连接，且与转动座11连接的对接工作台1下表面设置有万向轮。
底座4的内部设置有驱动转动安装环5的伺服电机，转动安装环5的内环面固定连接有第一电动伸缩杆6，第一电动伸缩杆6的活动端固定连接有安装块7，安装块7的一侧开设有安装孔，并在安装孔内固定安装有焊枪8，安装块7的另一侧开设有螺纹孔，在螺纹孔处安装有轮廓采集器9。
轮廓采集器9包括外套管23，外套管23的一端封闭另一端设置有插设圆孔，外套管23内滑动连接有活塞24，活塞24与外套管23的封闭端形成一个密封气腔25，外套管23的密封端设置有压力传感器26，压力传感器26的检测头与密封气腔25连通，活塞24的端部设置有伸缩触杆27，伸缩触杆27远离活塞24的一端由插设圆孔延伸至外套管23外，并且固定安装有接触球体28。
伸缩触杆27的表面套设有拉簧29，拉簧29的一端与活塞24的端部固定连接，拉簧29的另一端与外套管23的内壁固定连接，外套管23的表面设置有支撑连接杆，支撑连接杆的表面设置有螺纹槽，且螺纹槽处螺纹安装有锁紧环30，外套管23通过支撑连接杆连接在安装块7上，使伸缩触杆27与焊枪8枪头直管段平行。
安装块7和焊枪8的数量均为两个，两个安装块7分别通过第一电动伸缩杆6上下对称设置在转动安装环5内，且两个安装块7均设置有相对设置的轮廓采集器9，在对规则的、对称的钢管焊接时，利用两个焊枪8对钢管进行上下同时焊接，两者焊接走速相同，不会相互干涉，提高焊接效率。
通过设置轮廓采集器9，在焊接过程，接触球体28沿异形钢管表面滑动，异形钢管外轮廓高度起伏变化，使活塞24上下移动，密封气腔25内的气压也随着改变，利用压力传感器26检测气压变化并转换呈电信号，利用该电信号控制第一电动伸缩杆6的伸长或缩短，使焊枪8枪头与异形钢管表面始终保持合适的距离，该距离有利于对其进行焊接，同时防止碰撞的情况发生，该设计具有自动追踪轮廓变化的作用，更加适合对异形钢管的焊接。
本实施例中，对接工作台1的上表面开设有矩形槽，矩形槽的内部滑动连接有升降边框17，升降边框17的内部转动连接有滚轴18，且升降边框17的背面设置有驱动滚轴18转动的电机，对接工作台1的内底壁固定安装有竖直的第二电动伸缩杆19，第二电动伸缩杆19的活动端与升降边框17的下表面固定连接。
通过在对接工作台1内设置主动转动的滚轴18，升降边框17被顶升后，滚轴18高于对接工作台1的上表面后，异形钢管置于滚轴18上，方便输送工件，夹持器2对异形钢管夹紧后，夹持器2被第电动推杆3顶推移动，方便对两段钢管进行对接，并保持固定姿态，方便焊接工作的进行，而且，通过设置两个对接工作台1，两个对接工作台1分别设置在转动安装环5两侧，一侧对接工作台1和转动安装环5能够同步转动一定角度，方便对有角度要求的异形钢管进行焊接，另一侧的对接工作台1可以在导轨16上左右滑动，方便调整夹持工件的位置。
该设计用可正转、反转的转动安装环5，焊枪8安装在转动安装环5内，工件对接部位处于转动安装环5中心处，焊枪8随转动安装环5转动，对工件进行周向转动焊接，保证焊接的连续性，提高焊接质量，该方式解决了异形钢管总长较长或有弯折段，不宜自身旋转焊接的问题，且工件焊接过程夹持位置不需要改变，有利于工件的固定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种异形钢管焊接装置，包括两个对接工作台(1)和转焊机构，两个对接工作台(1)分别设置在转焊机构的两侧，其特征在于：所述对接工作台(1)的上表面滑动连接有夹持器(2)，对接工作台(1)的上表面固定连接有电动推杆(3)，电动推杆(3)的活动端推动夹持器(2)左右滑动，所述转焊机构包括底座(4)，底座(4)的上表面转动连接有转动安装环(5)，底座(4)的内部设置有驱动转动安装环(5)的伺服电机，转动安装环(5)的内环面固定连接有第一电动伸缩杆(6)，第一电动伸缩杆(6)的活动端固定连接有安装块(7)，安装块(7)的一侧开设有安装孔，并在所述安装孔内固定安装有焊枪(8)，安装块(7)的另一侧开设有螺纹孔，在所述螺纹孔处安装有轮廓采集器(9)。
2.根据权利要求1所述的一种异形钢管焊接装置，其特征在于：所述底座(4)包括固定座(10)和转动座(11)，转动座(11)转动安装在固定座(10)的上表面，转动座(11)的上表面固定连接有限位夹板(12)，限位夹板(12)的上表面设置有下凹的弧形缺口，限位夹板(12)的侧面分别转动连接有两排滚轮组，每排滚轮组都是由若干个滚轮组成，转动安装环(5)的侧面设置有环形限位槽(13)，一排滚轮组装在所述环形限位槽(13)内，另一排滚轮组与转动安装环(5)的外表面接触，两个限位夹板(12)分别通过滚轮组与转动安装环(5)滚动接触，将转动安装环(5)竖直设置在转动座(11)的上方。
3.根据权利要求2所述的一种异形钢管焊接装置，其特征在于：所述转动安装环(5)的表面设置有齿环(14)，转动座(11)的上表面开设有安装槽，安装槽内转动连接有齿轮(15)，所述伺服电机设置在转动座(11)的内部，并驱动齿轮(15)转动，齿轮(15)与齿环(14)啮合传动并带动转动安装环(5)转动。
4.根据权利要求3所述的一种异形钢管焊接装置，其特征在于：所述固定座(10)的侧面设置有导轨(16)，其中一个所述对接工作台(1)滑动安装在导轨(16)上，其中另一个所述对接工作台(1)与转动座(11)固定连接，且与转动座(11)连接的对接工作台(1)下表面设置有万向轮。
5.根据权利要求1所述的一种异形钢管焊接装置，其特征在于：所述对接工作台(1)的上表面开设有矩形槽，矩形槽的内部滑动连接有升降边框(17)，升降边框(17)的内部转动连接有滚轴(18)，且升降边框(17)的背面设置有驱动滚轴(18)转动的电机，对接工作台(1)的内底壁固定安装有竖直的第二电动伸缩杆(19)，第二电动伸缩杆(19)的活动端与升降边框(17)的下表面固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种异形钢管焊接装置，其特征在于：所述夹持器(2)包括滑动安装在对接工作台(1)上表面平移座(20)，平移座(20)插装有伸缩气缸(21)，伸缩气缸(21)的活动端转动连接有夹持板(22)，同一个对接工作台(1)上设置有两个夹持器(2)，两个夹持板(22)相对设置，且两个夹持板(22)的相对面开设有与异形钢管吻合的凹槽，使异形钢管表面卡入所述凹槽内。
7.根据权利要求1所述的一种异形钢管焊接装置，其特征在于：所述轮廓采集器(9)包括外套管(23)，外套管(23)的一端封闭另一端设置有插设圆孔，所述外套管(23)内滑动连接有活塞(24)，活塞(24)与外套管(23)的封闭端形成一个密封气腔(25)，外套管(23)的密封端设置有压力传感器(26)，压力传感器(26)的检测头与所述密封气腔(25)连通，活塞(24)的端部设置有伸缩触杆(27)，伸缩触杆(27)远离活塞(24)的一端由插设圆孔延伸至外套管(23)外，并且固定安装有接触球体(28)。
8.根据权利要求7所述的一种异形钢管焊接装置，其特征在于：所述伸缩触杆(27)的表面套设有拉簧(29)，拉簧(29)的一端与活塞(24)的端部固定连接，拉簧(29)的另一端与外套管(23)的内壁固定连接，外套管(23)的表面设置有支撑连接杆，支撑连接杆的表面设置有螺纹槽，且螺纹槽处螺纹安装有锁紧环(30)，外套管(23)通过支撑连接杆连接在安装块(7)上，使伸缩触杆(27)与焊枪(8)枪头直管段平行。
9.根据权利要求8所述的一种异形钢管焊接装置，其特征在于：所述安装块(7)和焊枪(8)的数量均为两个，两个安装块(7)分别通过第一电动伸缩杆(6)上下对称设置在转动安装环(5)内，且两个安装块(7)均设置有相对设置的轮廓采集器(9)。
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