CN114393287A - 一种内顶式电弧焊接辅助机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内顶式电弧焊接辅助机构，本发明电弧焊接过程中，通过顶推气缸带动顶推横板向前推动，此时第一圆型待焊工件和第二圆型待焊工件向前推动移动，此时第一圆型待焊工件前端会抵触外推座管组件上的外推翅板上并将外推座管组件向后推动，此时转换齿轮的顶部与第二固定齿板齿合，且转换齿轮底部与第一固定齿板齿合，通过外座管导轨板的后移和上述结构的转换配合，实现了Z型导轨板的前移，通过活动座管组件的前移，此时固定座管组件和活动座管组件之间转动设置的内顶臂组件就会做闭合动作，此时内顶臂组件的长度伸展并逐步内顶在第一圆型待焊工件和第二圆型待焊工件的内部。

Description

一种内顶式电弧焊接辅助机构

技术领域

本发明属于电弧焊接技术领域，具体涉及一种内顶式电弧焊接辅助机构。

背景技术

焊条电弧焊是工业生产中应用最广泛的焊接方法，将要焊接的金属作为一极，焊条作为另一极，两极接近时产生电弧，利用电弧放电(俗称电弧燃烧)所产生的热量将焊条与工件互相熔化并在冷凝后形成焊缝，从而获得牢固接头的焊接过程。

现有技术存在以下问题：对于圆型工件对接的精细焊接，首先要保证两个工件端部靠拢形成电弧焊接待焊接工位，然后要进行焊接，此时需要保证两个圆型工件轴线要重合，这在焊接过程中，要保证轴线重合，实际很困难，同时对于不同直径的圆型工件，电弧焊接时也要保证轴线重合，同时圆型工件电弧焊接时，需要完全暴露出外表面，因此焊接时，要保证圆型工件支撑的同时，外表面的充分暴露，这都导致两个圆型工件对接电弧焊接时，困难且复杂，因此急需一种内顶式电弧焊接辅助机构，来解决上述问题。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种内顶式电弧焊接辅助机构，具有方便两个圆型工件对接电弧焊接的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种内顶式电弧焊接辅助机构，包括电弧焊接辅助机架组件，所述电弧焊接辅助机架组件上固定设置有固定座管组件，且电弧焊接辅助机架组件上滑动套设有活动座管组件和外推座管组件，所述固定座管组件和活动座管组件之间对称分布转动设置有三组内顶臂组件，所述电弧焊接辅助机架组件的两侧均滑动套设有圆型待焊工件辅助支撑组件，所述电弧焊接辅助机架组件上内顶支撑套设有第一圆型待焊工件和第二圆型待焊工件；

所述电弧焊接辅助机架组件包括电弧焊接辅助机架底盘，所述电弧焊接辅助机架底盘的两端分别固定设置有第一固定端架和第二固定端架，且电弧焊接辅助机架底盘的两侧均通过侧面支撑板固定设置有侧面支撑滑杆，所述侧面支撑滑杆的两端均套设有侧面滑杆顶推弹簧，且侧面支撑滑杆上开设有倾斜导向滑槽，所述第二固定端架上设置有焊接辅助机架主轴杆和贯穿竖槽，所述焊接辅助机架主轴杆一端固定设置有主轴杆端齿盘，且焊接辅助机架主轴杆另一端套设有主轴杆顶推弹簧，所述焊接辅助机架主轴杆上固定设置有U型架杆，所述U型架杆端部转动设置有转换齿轮，所述电弧焊接辅助机架底盘靠近第二固定端架的外侧固定设置有工件转动电机，所述工件转动电机上设置有转动齿盘，所述第一固定端架端设置有顶推气缸和顶推横板。

优选的，所述固定座管组件包括固定外座管，所述固定外座管一端固定设置有第一端盘，且固定外座管上对称分布固定设置有三个第一转动耳板；

所述活动座管组件包括活动外座管，所述活动外座管一端固定设置有第二端盘，且活动外座管上对称分布固定设置有三个第二转动耳板，所述活动外座管的另一端固定设置有Z型导轨板，所述Z型导轨板上设置有第一固定齿板；

所述内顶臂组件包括第一内顶臂和第二内顶臂，所述第一内顶臂和第二内顶臂之间通过轴杆形成交叉开合式的支撑臂结构，且第一内顶臂和第二内顶臂顶部均设置有内顶轮；

外推座管组件包括外推外座管，所述外推外座管一端的底部固定设置有外座管导轨板，所述外座管导轨板上固定设置有第二固定齿板，所述外推外座管上通过筋板对称分别固定设置有三个外推翅板；

所述圆型待焊工件辅助支撑组件包括两个辅助支撑滑块，两个所述辅助支撑滑块之间转动设置有辅助支撑臂，所述辅助支撑臂顶部设置有接触支撑轮。

优选的，所述固定外座管与焊接辅助机架主轴杆远离主轴杆端齿盘的一端固定连接，所述活动外座管套设在焊接辅助机架主轴杆的外部并在焊接辅助机架主轴杆上往复滑动，所述外推外座管套设在焊接辅助机架主轴杆的外部并在焊接辅助机架主轴杆上往复滑动。

优选的，所述主轴杆顶推弹簧的两端分别抵触在第一端盘和第二端盘上，所述第一内顶臂和第二内顶臂的底部分别转动设置在第一转动耳板和第二转动耳板上。

优选的，所述第二固定齿板位于外座管导轨板的下端面上，所述活动座管组件上的第一固定齿板位于Z型导轨板上，所述转换齿轮的顶部与第二固定齿板齿合，且转换齿轮底部与第一固定齿板齿合。

优选的，所述辅助支撑滑块滑动套设在侧面支撑滑杆上，且辅助支撑滑块内部设置有插设在倾斜导向滑槽内的滑动导向凸块。

优选的，所述工件转动电机上的转动齿盘与焊接辅助机架主轴杆端部的主轴杆端齿盘齿合。

优选的，所述侧面滑杆顶推弹簧的两端分别抵触在侧面支撑板和辅助支撑滑块上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明电弧焊接过程中，先将第一圆型待焊工件和第二圆型待焊工件套设在固定座管组件、活动座管组件和内顶臂组件的外部，电弧焊接时，通过顶推气缸带动顶推横板向前推动，此时第一圆型待焊工件和第二圆型待焊工件向前推动移动，此时第一圆型待焊工件前端会抵触外推座管组件上的外推翅板上并将外推座管组件向后推动，此时第二固定齿板位于外座管导轨板的下端面上，活动座管组件上的第一固定齿板位于Z型导轨板上，转换齿轮的顶部与第二固定齿板齿合，且转换齿轮底部与第一固定齿板齿合，通过外座管导轨板的后移和上述结构的转换配合，实现了Z型导轨板的前移，通过活动座管组件的前移，此时固定座管组件和活动座管组件之间转动设置的内顶臂组件就会做闭合动作，此时内顶臂组件的长度伸展并逐步内顶在第一圆型待焊工件和第二圆型待焊工件的内部。

2、通过本发明的内顶式支撑固定，一方面在此过程中，可以保证第一圆型待焊工件和第二圆型待焊工件接触端紧密结合，方便后续的电弧焊接，同时也方便第一圆型待焊工件和第二圆型待焊工件的轴线校准重合，另一方面在此过程中，可以充分暴露出第一圆型待焊工件和第二圆型待焊工件的外端面，方便后续的电弧焊接，同时也方便同类不同直径圆型管件的对接精细焊接，工件转动电机上的转动齿盘与焊接辅助机架主轴杆端部的主轴杆端齿盘齿合，通过工件转动电机的转动，可以带动第一圆型待焊工件和第二圆型待焊工件电弧焊接时底面的转动朝上。

3、在焊接完成后，顶推气缸后移，此时主轴杆顶推弹簧的两端分别抵触在第一端盘和第二端盘上，通过此种方式，固定座管组件和活动座管组件之间转动设置的内顶臂组件就会自动做开合动作，此时内顶臂组件压缩，此时就会解除对第一圆型待焊工件和第二圆型待焊工件的内顶限位。

4、电弧焊接辅助机架组件的两侧均滑动套设有圆型待焊工件辅助支撑组件，通过圆型待焊工件辅助支撑组件的自然伸展，实现对第一圆型待焊工件和第二圆型待焊工件的底部支撑，也方便对不同直径圆型待焊工件电弧焊接时的底部支撑，支撑初期，第一圆型待焊工件和第二圆型待焊工件的中心线并不重合，当第一圆型待焊工件和第二圆型待焊工件的前移内顶支撑限位时，通过圆型待焊工件辅助支撑组件在电弧焊接辅助机架组件上的弹性自调节支撑，圆型待焊工件辅助支撑组件的支撑高度可自行调节，从而匹配第一圆型待焊工件和第二圆型待焊工件轴线重合内顶限位的支撑过程。

附图说明

图1为本发明焊接使用时的立体图；

图2为本发明的立体图；

图3为本发明另一视角的立体图；

图4为本发明固定座管组件、活动座管组件、内顶臂组件和外推座管组件的立体图；

图5为本发明电弧焊接辅助机架组件的立体图；

图6为本发明固定座管组件、活动座管组件、内顶臂组件和外推座管组件安装时的立体图；

图7为本发明固定座管组件、活动座管组件和内顶臂组件的立体图；

图8为本发明外推座管组件的立体图；

图9为本发明圆型待焊工件辅助支撑组件的立体图；

图中：1、电弧焊接辅助机架组件；101、电弧焊接辅助机架底盘；102、第一固定端架；103、第二固定端架；104、侧面支撑板；105、侧面支撑滑杆；106、侧面滑杆顶推弹簧；107、倾斜导向滑槽；108、顶推气缸；109、顶推横板；110、贯穿竖槽；111、焊接辅助机架主轴杆；112、主轴杆端齿盘；113、工件转动电机；114、转动齿盘；115、U型架杆；116、转换齿轮；117、主轴杆顶推弹簧；2、固定座管组件；201、固定外座管；202、第一端盘；203、第一转动耳板；3、活动座管组件；301、活动外座管；302、第二端盘；303、第二转动耳板；304、Z型导轨板；305、第一固定齿板；4、内顶臂组件；401、第一内顶臂；402、第二内顶臂；403、内顶轮；5、外推座管组件；501、外推外座管；502、外推翅板；503、筋板；504、外座管导轨板；505、第二固定齿板；6、圆型待焊工件辅助支撑组件；601、辅助支撑滑块；602、辅助支撑臂；603、接触支撑轮；7、第一圆型待焊工件；8、第二圆型待焊工件。

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。

请参阅图1-9，本发明提供以下技术方案：一种内顶式电弧焊接辅助机构，包括电弧焊接辅助机架组件1，电弧焊接辅助机架组件1上固定设置有固定座管组件2，且电弧焊接辅助机架组件1上滑动套设有活动座管组件3和外推座管组件5，固定座管组件2和活动座管组件3之间对称分布转动设置有三组内顶臂组件4，电弧焊接辅助机架组件1的两侧均滑动套设有圆型待焊工件辅助支撑组件6，电弧焊接辅助机架组件1上内顶支撑套设有第一圆型待焊工件7和第二圆型待焊工件8；

电弧焊接辅助机架组件1包括电弧焊接辅助机架底盘101，电弧焊接辅助机架底盘101的两端分别固定设置有第一固定端架102和第二固定端架103，且电弧焊接辅助机架底盘101的两侧均通过侧面支撑板104固定设置有侧面支撑滑杆105，侧面支撑滑杆105的两端均套设有侧面滑杆顶推弹簧106，且侧面支撑滑杆105上开设有倾斜导向滑槽107，第二固定端架103上设置有焊接辅助机架主轴杆111和贯穿竖槽110，焊接辅助机架主轴杆111一端固定设置有主轴杆端齿盘112，且焊接辅助机架主轴杆111另一端套设有主轴杆顶推弹簧117，焊接辅助机架主轴杆111上固定设置有U型架杆115，U型架杆115端部转动设置有转换齿轮116，电弧焊接辅助机架底盘101靠近第二固定端架103的外侧固定设置有工件转动电机113，工件转动电机113上设置有转动齿盘114，第一固定端架102端设置有顶推气缸108和顶推横板109；

固定座管组件2包括固定外座管201，固定外座管201一端固定设置有第一端盘202，且固定外座管201上对称分布固定设置有三个第一转动耳板203；

活动座管组件3包括活动外座管301，活动外座管301一端固定设置有第二端盘302，且活动外座管301上对称分布固定设置有三个第二转动耳板303，活动外座管301的另一端固定设置有Z型导轨板304，Z型导轨板304上设置有第一固定齿板305；

内顶臂组件4包括第一内顶臂401和第二内顶臂402，第一内顶臂401和第二内顶臂402之间通过轴杆形成交叉开合式的支撑臂结构，且第一内顶臂401和第二内顶臂402顶部均设置有内顶轮403；

外推座管组件5包括外推外座管501，外推外座管501一端的底部固定设置有外座管导轨板504，外座管导轨板504上固定设置有第二固定齿板505，外推外座管501上通过筋板503对称分别固定设置有三个外推翅板502；

圆型待焊工件辅助支撑组件6包括两个辅助支撑滑块601，两个辅助支撑滑块601之间转动设置有辅助支撑臂602，辅助支撑臂602顶部设置有接触支撑轮603。

本实施例中，优选的，固定外座管201与焊接辅助机架主轴杆111远离主轴杆端齿盘112的一端固定连接，活动外座管301套设在焊接辅助机架主轴杆111的外部并在焊接辅助机架主轴杆111上往复滑动，外推外座管501套设在焊接辅助机架主轴杆111的外部并在焊接辅助机架主轴杆111上往复滑动。

本实施例中，优选的，主轴杆顶推弹簧117的两端分别抵触在第一端盘202和第二端盘302上，第一内顶臂401和第二内顶臂402的底部分别转动设置在第一转动耳板203和第二转动耳板303上。

本实施例中，优选的，第二固定齿板505位于外座管导轨板504的下端面上，活动座管组件3上的第一固定齿板305位于Z型导轨板304上，转换齿轮116的顶部与第二固定齿板505齿合，且转换齿轮116底部与第一固定齿板305齿合。

本实施例中，优选的，辅助支撑滑块601滑动套设在侧面支撑滑杆105上，且辅助支撑滑块601内部设置有插设在倾斜导向滑槽107内的滑动导向凸块。

本实施例中，优选的，工件转动电机113上的转动齿盘114与焊接辅助机架主轴杆111端部的主轴杆端齿盘112齿合。

本实施例中，优选的，侧面滑杆顶推弹簧106的两端分别抵触在侧面支撑板104和辅助支撑滑块601上。

本发明的工作原理及使用流程：本发明电弧焊接过程中，先将第一圆型待焊工件7和第二圆型待焊工件8套设在固定座管组件2、活动座管组件3和内顶臂组件4的外部，此时第一圆型待焊工件7和第二圆型待焊工件8底面通过两组圆型待焊工件辅助支撑组件6进行支撑，电弧焊接时，通过顶推气缸108带动顶推横板109向前推动，此时第一圆型待焊工件7和第二圆型待焊工件8向前推动移动，此时第一圆型待焊工件7前端会抵触外推座管组件5上的外推翅板502上并将外推座管组件5向后推动，此时第二固定齿板505位于外座管导轨板504的下端面上，活动座管组件3上的第一固定齿板305位于Z型导轨板304上，转换齿轮116的顶部与第二固定齿板505齿合，且转换齿轮116底部与第一固定齿板305齿合，通过外座管导轨板504的后移和上述结构的转换配合，实现了Z型导轨板304的前移，外推座管组件5越是后移，活动座管组件3就会越是前移，通过活动座管组件3的前移，此时固定座管组件2和活动座管组件3之间转动设置的内顶臂组件4就会做闭合动作，此时内顶臂组件4的长度伸展并逐步内顶在第一圆型待焊工件7和第二圆型待焊工件8的内部，此时即可实现第一圆型待焊工件7和第二圆型待焊工件8的内顶式支撑固定，一方面在此过程中，可以保证第一圆型待焊工件7和第二圆型待焊工件8接触端紧密结合，方便后续的电弧焊接，同时也方便第一圆型待焊工件7和第二圆型待焊工件8的轴线校准重合，另一方面在此过程中，可以充分暴露出第一圆型待焊工件7和第二圆型待焊工件8的外端面，方便后续的电弧焊接，同时也方便同类不同直径圆型管件的对接精细焊接，工件转动电机113上的转动齿盘114与焊接辅助机架主轴杆111端部的主轴杆端齿盘112齿合，通过工件转动电机113的转动，可以带动第一圆型待焊工件7和第二圆型待焊工件8电弧焊接时底面的转动朝上，在焊接完成后，顶推气缸108后移，此时主轴杆顶推弹簧117的两端分别抵触在第一端盘202和第二端盘302上，通过此种方式，固定座管组件2和活动座管组件3之间转动设置的内顶臂组件4就会自动做开合动作，此时内顶臂组件4压缩，此时就会解除对第一圆型待焊工件7和第二圆型待焊工件8的内顶限位，从而方便第一圆型待焊工件7和第二圆型待焊工件8电弧焊接后的下料，同时电弧焊接辅助机架组件1的两侧均滑动套设有圆型待焊工件辅助支撑组件6，辅助支撑滑块601滑动套设在侧面支撑滑杆105上，且辅助支撑滑块601内部设置有插设在倾斜导向滑槽107内的滑动导向凸块，侧面滑杆顶推弹簧106的两端分别抵触在侧面支撑板104和辅助支撑滑块601上，通过此种方式，圆型待焊工件辅助支撑组件6就会自然伸展，实现对第一圆型待焊工件7和第二圆型待焊工件8的底部支撑，也方便对不同直径圆型待焊工件电弧焊接时的底部支撑，支撑初期，第一圆型待焊工件7和第二圆型待焊工件8的中心线并不重合，当第一圆型待焊工件7和第二圆型待焊工件8的前移内顶支撑限位时，通过圆型待焊工件辅助支撑组件6在电弧焊接辅助机架组件1上的弹性自调节支撑，圆型待焊工件辅助支撑组件6的支撑高度可自行调节，从而匹配第一圆型待焊工件7和第二圆型待焊工件8轴线重合内顶限位的支撑过程。

Claims (9)

1.一种内顶式电弧焊接辅助机构，包括电弧焊接辅助机架组件（1），其特征在于：所述电弧焊接辅助机架组件（1）上固定设置有固定座管组件（2），且电弧焊接辅助机架组件（1）上滑动套设有活动座管组件（3）和外推座管组件（5），所述固定座管组件（2）和活动座管组件（3）之间对称分布转动设置有三组内顶臂组件（4），所述电弧焊接辅助机架组件（1）的两侧均滑动套设有圆型待焊工件辅助支撑组件（6），所述电弧焊接辅助机架组件（1）上内顶支撑套设有第一圆型待焊工件（7）和第二圆型待焊工件（8）；

所述电弧焊接辅助机架组件（1）包括电弧焊接辅助机架底盘（101），所述电弧焊接辅助机架底盘（101）的两端分别固定设置有第一固定端架（102）和第二固定端架（103），且电弧焊接辅助机架底盘（101）的两侧均通过侧面支撑板（104）固定设置有侧面支撑滑杆（105），所述侧面支撑滑杆（105）的两端均套设有侧面滑杆顶推弹簧（106），且侧面支撑滑杆（105）上开设有倾斜导向滑槽（107），所述第二固定端架（103）上设置有焊接辅助机架主轴杆（111）和贯穿竖槽（110），所述焊接辅助机架主轴杆（111）一端固定设置有主轴杆端齿盘（112），且焊接辅助机架主轴杆（111）另一端套设有主轴杆顶推弹簧（117），所述焊接辅助机架主轴杆（111）上固定设置有U型架杆（115），所述U型架杆（115）端部转动设置有转换齿轮（116），所述电弧焊接辅助机架底盘（101）靠近第二固定端架（103）的外侧固定设置有工件转动电机（113），所述工件转动电机（113）上设置有转动齿盘（114），所述第一固定端架（102）端设置有顶推气缸（108）和顶推横板（109）。

2.根据权利要求1所述的一种内顶式电弧焊接辅助机构，其特征在于：所述固定座管组件（2）包括固定外座管（201），所述固定外座管（201）一端固定设置有第一端盘（202），且固定外座管（201）上对称分布固定设置有三个第一转动耳板（203）；

所述活动座管组件（3）包括活动外座管（301），所述活动外座管（301）一端固定设置有第二端盘（302），且活动外座管（301）上对称分布固定设置有三个第二转动耳板（303），所述活动外座管（301）的另一端固定设置有Z型导轨板（304），所述Z型导轨板（304）上设置有第一固定齿板（305）；

所述内顶臂组件（4）包括第一内顶臂（401）和第二内顶臂（402），所述第一内顶臂（401）和第二内顶臂（402）之间通过轴杆形成交叉开合式的支撑臂结构，且第一内顶臂（401）和第二内顶臂（402）顶部均设置有内顶轮（403）。

3.根据权利要求1所述的一种内顶式电弧焊接辅助机构，其特征在于：外推座管组件（5）包括外推外座管（501），所述外推外座管（501）一端的底部固定设置有外座管导轨板（504），所述外座管导轨板（504）上固定设置有第二固定齿板（505），所述外推外座管（501）上通过筋板（503）对称分别固定设置有三个外推翅板（502）；

所述圆型待焊工件辅助支撑组件（6）包括两个辅助支撑滑块（601），两个所述辅助支撑滑块（601）之间转动设置有辅助支撑臂（602），所述辅助支撑臂（602）顶部设置有接触支撑轮（603）。

4.根据权利要求2所述的一种内顶式电弧焊接辅助机构，其特征在于：所述固定外座管（201）与焊接辅助机架主轴杆（111）远离主轴杆端齿盘（112）的一端固定连接，所述活动外座管（301）套设在焊接辅助机架主轴杆（111）的外部并在焊接辅助机架主轴杆（111）上往复滑动，所述外推外座管（501）套设在焊接辅助机架主轴杆（111）的外部并在焊接辅助机架主轴杆（111）上往复滑动。

5.根据权利要求2所述的一种内顶式电弧焊接辅助机构，其特征在于：所述主轴杆顶推弹簧（117）的两端分别抵触在第一端盘（202）和第二端盘（302）上，所述第一内顶臂（401）和第二内顶臂（402）的底部分别转动设置在第一转动耳板（203）和第二转动耳板（303）上。

6.根据权利要求3所述的一种内顶式电弧焊接辅助机构，其特征在于：所述第二固定齿板（505）位于外座管导轨板（504）的下端面上，所述活动座管组件（3）上的第一固定齿板（305）位于Z型导轨板（304）上，所述转换齿轮（116）的顶部与第二固定齿板（505）齿合，且转换齿轮（116）底部与第一固定齿板（305）齿合。

7.根据权利要求3所述的一种内顶式电弧焊接辅助机构，其特征在于：所述辅助支撑滑块（601）滑动套设在侧面支撑滑杆（105）上，且辅助支撑滑块（601）内部设置有插设在倾斜导向滑槽（107）内的滑动导向凸块。

8.根据权利要求1所述的一种内顶式电弧焊接辅助机构，其特征在于：所述工件转动电机（113）上的转动齿盘（114）与焊接辅助机架主轴杆（111）端部的主轴杆端齿盘（112）齿合。

9.根据权利要求3所述的一种内顶式电弧焊接辅助机构，其特征在于：所述侧面滑杆顶推弹簧（106）的两端分别抵触在侧面支撑板（104）和辅助支撑滑块（601）上。

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