CN114799515A - 一种陶瓷复合钢管激光焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于焊接技术领域，具体是一种陶瓷复合钢管激光焊接装置包括工字台，所述工字台下方水平段上表面自前往后均匀设置有升降装置，且位移控制装置和升降装置相互配合，所述升降装置的上方设置有承托装置，所述承托装置的上方设置有挤压装置，所述工字台左侧下方设置有转动装置，且转动装置位于升降装置的内部，所述工字台上方水平段的左侧位置设置有角度调节装置，所述工字台水平段相对面之间自前往后对称设置有限位装置，所述工字台上方水平段右侧位置设置有驱动装置，所述驱动装置的下方均置有移动装置，所述移动装置中安装有清洁装置；本发明可以同时对不同型号的陶瓷复合钢管中的弯管和直管焊接，且能对焊缝位置的金属杂质进行刮除。

Description

一种陶瓷复合钢管激光焊接装置

技术领域

本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种陶瓷复合钢管激光焊接装置。

背景技术

陶瓷复合钢管是一种由陶瓷和金属有机结合起来所形成的复合管材，陶瓷钢管综合了氧化铝硬度高、化学惰性好和钢的优点，具有优异的耐磨、耐蚀、耐热和抗热冲击及抗机械冲击性能，用于电厂煤粉、灰渣、矿山矿粉、尾矿、回填料、煤矿、选矿厂的煤、焦化厂焦粒，烧结厂物料的输送，寿命比普通钢管高15倍以上，也可用于铝液、腐蚀介质的输送。

在使用过程中，往往需要将多个陶瓷复合钢管焊接在一起，从而形成一整个输送管道，但由于陶瓷复合钢管内部三氧化二铝内衬其焊接性能差，从而导致气密性、强度和腐蚀性无法达到气液输送的要求；此外，在焊接过程中，常常因为其定位不准确导致焊接产生偏差，且激光在对陶瓷复合钢管焊接的过程中会在陶瓷复合钢管的表面形成大量的金属颗粒物，并且当下不同作业环境下所采用的陶瓷复合钢管型号也是多种多样，针对这种情况往往需要对不同大小、形状甚至是不同类型的陶瓷复合钢管进行焊接，进而适用于各种不同的用途和工作环境。

发明内容

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种陶瓷复合钢管激光焊接装置包括工字台所述工字台下方水平段上表面自前往后均匀设置有位移控制装置，所述工字台下方水平段上表面自前往后均匀设置有升降装置，且位移控制装置和升降装置相互配合，所述升降装置的上方设置有承托装置，所述承托装置的上方设置有挤压装置，所述工字台左侧下方设置有转动装置，且转动装置位于升降装置的内部，所述工字台上方水平段的左侧位置设置有角度调节装置，所述工字台水平段相对面之间自前往后对称设置有限位装置，所述工字台上方水平段右侧位置设置有驱动装置，所述驱动装置的下方设置有移动装置，所述移动装置中安装有清洁装置。

其中，所述升降装置包括滑槽、第一千斤顶、第二千斤顶、圆台、带轴旋转座和压电陶瓷，所述工字台下方水平段上端面自前往后均匀开设有滑槽，每个所述滑槽内从左往右分别滑动安装有第一千斤顶和第二千斤顶，且第一千斤顶的形状呈H形，所述第一千斤顶的上端面固定安装有圆台，圆台上端面中间位置贯穿安装有带轴旋转座，且带轴旋转座的小端穿过第一千斤顶的水平段，带轴旋转座的大端上端面固定安装有压电陶瓷。

所述转动装置包括第二电机、第一齿轮、第二齿轮、第一旋转轴、第三齿轮、凹形台、第四齿轮和第五齿轮，所述第一千斤顶的左侧竖直段内壁安装有第二电机，第二电机的输出端通过联轴器安转有第一齿轮，所述带轴旋转座靠近第二电机输出端的一端安装有第二齿轮，且带轴旋转座的中间位置转动安装有第一旋转轴，第一旋转轴的上端靠近中间位置安装有第三齿轮，所述压电陶瓷的上端面固定安装有凹形台，所述第一旋转轴贯穿圆台、压电陶瓷和凹形台，且第三齿轮的下端面与凹形台的内凹形面滑动接触，所述凹形台的凹形面通过转轴沿周向均匀安装有第四齿轮，所述凹形台的下方内壁转动安装有与第四齿轮相啮合的第五齿轮。

作为本发明的一种优选技术方案，所述位移控制装置包括第一电机、第六齿轮、双向螺纹杆、第七齿轮、第一带轮和第二带轮，所述工字台下方水平段上端面安装有第一电机，且第一电机位于前侧个滑槽的右后侧位置，第一电机的输出轴通过联轴器安装有第六齿轮，所述第一千斤顶和第二千斤顶的下端竖直端面共同螺纹安装有双向螺纹杆，前侧双向螺纹杆的右端固定安装有第七齿轮，且第六齿轮与第七齿轮相互啮合，前侧所述双向螺纹杆靠近第七齿轮的一端安装有第一带轮，另一个所述双向螺纹杆的右端安装有第二带轮，且第一带轮和第二带轮之间通过皮带传动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述承托装置包括第一承托台、第二承托台和矩形台，所述第一旋转轴的最上端固定安装有第一承托台，所述第五齿轮的上端面固定安装有第二承托台，所述第二千斤顶的上端固定安装有矩形台。

作为本发明的一种优选技术方案，所述挤压装置包括弯管放料口、矩形槽、挤压块、第一复位弹簧、长形槽、直管放料口、长条形电磁铁和伸缩件，所述第一承托台和第二承托台的上端面沿径向方向均开设有弯管放料口，且第一承托台和第二承托台中弯管放料口的两端均对称开设有与其相连通的两组矩形槽，矩形槽的竖直端面之间通过转轴安装有挤压块，挤压块的下端面中间位置均安装有第一复位弹簧，且第一复位弹簧远离挤压块的一端与第一承托台固定连接，所述矩形台的上端面对称开设有长形槽，且矩形台的正中间位置开设有直管放料口，每个所述长形槽远离直管放料口的竖直段内壁均安装有长条形电磁铁，长条形电磁铁靠近直管放料口的竖直端面均安装有伸缩件。

作为本发明的一种优选技术方案，所述角度调节装置包括第三电机、连杆、第一挤压柱、第三带轮和第四带轮，所述工字台上方水平段的上端面左侧位置通过电机座安装有第三电机，所述工字台上方水平段的左侧位置前后对称贯穿安装有连杆，且第三电机的输出端通过联轴器与连杆固定连接，每个所述连杆的下端均安装有第一挤压柱，前侧的所述连杆靠近第三电机的一端安装有第三带轮，后侧的所述连杆靠近第三电机的一端安装有第四带轮，且第三带轮和第四带轮之间通过皮带传动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述限位装置包括第二挤压柱、第三挤压柱、第一电动伸缩杆、弧形焊接器、匚形架和第二电动伸缩杆，所述工字台上方水平段的下端面自左往右分别安装有第二挤压柱和第三挤压柱，所述工字台上方水平段的下端面安装有第一电动伸缩杆，且第一电动伸缩杆位于第二挤压柱和第三挤压柱的中间位置，第一电动伸缩杆的下端安装有弧形焊接器，所述工字台下方水平段的上表面安装有匚形架，且匚形架位于第一千斤顶和第二千斤顶的中间位置，匚形架的上端面中间位置安装有第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆的上端也安装有弧形焊接器。

作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动装置包括十字滑槽、十字矩形块、单向螺纹杆、第四电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第五带轮和第六带轮，所述工字台上方水平段的右侧位置自前往后对称开设有十字滑槽，每个所述十字滑槽内均滑动安装有十字矩形块，且十字滑槽左右两侧的相对面之间共同转动安装有单向螺纹杆，单向螺纹杆的右端穿过十字滑槽的右侧竖直端面，所述前侧的十字滑槽右侧正上方通过电机座安装有第四电机，第四电机的下端通过联轴器安装有第一锥齿轮，所述前侧的单向螺纹杆的右端安装有与第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮，所述前侧的单向螺纹杆最右端安装有第五带轮，所述后侧的单向螺纹杆最右端安装有第六带轮，且第五带轮和第六带轮之间通过皮带传动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述移动装置包括L形框架、第二旋转轴、第八齿轮和第九齿轮，每个所述十字矩形块的下端均固定安装有L形框架，L形框架的下端安装有第二旋转轴，第二旋转轴的外壁中间位置安转有第八齿轮，所述L形框架的下端安装有与第八齿轮相啮合的第九齿轮。

作为本发明的一种优选技术方案，所述清洁装置包括导向柱、环形电磁铁、刮除板、第二复位弹簧和清理毛刷，所述第九齿轮的环形内壁设置有两个导向柱，且两个导向柱之间的角度为九十度，所述第九齿轮的环形内壁安装有环形电磁铁，一个导向柱远离环形电磁铁的一端滑动安装有刮除板，刮除板与第九齿轮之间的导向柱外壁套设有第二复位弹簧，且第二复位弹簧的两端分别与环形电磁铁的内壁和刮除板靠近环形电磁铁内壁的一端固定连接，另一个导向柱远离环形电磁铁的一端滑动安装有清理毛刷，清理毛刷与第九齿轮之间的导向柱外壁也套设有第二复位弹簧，且第二复位弹簧的两端分别与环形电磁铁的内壁和刮除板靠近环形电磁铁内壁的一端固定连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的挤压块、伸缩件、第一挤压柱、第二挤压柱和第三挤压柱与待焊接的陶瓷复合钢管表面接触的端面处均设置有黄铜垫片。

与相关技术相比较，本发明提供的一种陶瓷复合钢管激光焊接装置具有如下有益效果：1、本发明通过调节行星齿轮组使第一承托台和第二承托台中弯管放料口之间的角度发生改变，使待焊接的且弯折程度不同的陶瓷复合弯管均能放置在第一承托台和第二承托台所组成的承托装置内，进而实现对不同弯折程度的陶瓷复合弯管和直管进行焊接。

2、本发明中通过驱动第三电机调节第一挤压柱的角度，使第一挤压柱下端的弧形面与待焊接的陶瓷复合弯管外壁表面正好相贴合，进而实现对不同弯折程度的待焊接陶瓷复合弯管的外壁表面进行跟踪固定限位。

3、本发明通过挤压装置中的挤压块、角度调节装置中的第一挤压柱和限位装置中的第二挤压柱和第三挤压柱分别对待焊接的陶瓷复合弯管和直管的外壁表面在前后水平方向和竖直方向四个方向上进行固定限位，进而实现在弧形焊接器对待焊接的陶瓷复合弯管和直管待焊接部位焊接时能够完美的对其进行焊接。

4、本发明通过清洁装置中刮除板的高速转动将激光焊接完成后陶瓷复合钢管表面产生的金属颗粒等杂志刮除。

5、本发明通过清洁装置中清理毛刷对被刮出板刮除下来的金属杂质再进行清扫，且清理毛刷的清理面积大于刮除板的刮除面积，通过二次清理使焊接完成后的陶瓷复合钢管的表面更加的整洁干净，不仅提升了激光焊接陶瓷复合钢管的焊接质量，同时使焊接完成后的陶瓷复合钢管的美观性增加。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图。

图2是本发明附图1中A处局部结构放大示意图。

图3是本发明附图1中B处局部结构放大示意图。

图4是本发明附图1中C处局部结构放大示意图。

图5是本发明附图1的俯视图。

图6是本发明附图5中D-D方向剖视图。

图7是本发明附图6中E处局部结构放大示意图。

图8是本发明升降装置和转动装置局部结构示意图。

图9是本发明附图8中F处局部结构放大示意图。

图10是本发明附图8的俯视图。

图11是本发明附图10沿径向剖视图。

图12是本发明中位移控制装置、挤压装置、承托装置、转动装置和限位装置之间的局部结构俯视图。

图13是本发明限位装置、驱动装置和移动装置之间的局部结构示意图。

图14是本发明移动装置和清洁装置之间的结构示意图。

图中标号：1、工字台；2、位移控制装置；21、第一电机；22、第六齿轮；23、双向螺纹杆；24、第七齿轮；25、第一带轮；26、第二带轮；3、升降装置；31、滑槽；32、第一千斤顶；33、第二千斤顶；34、圆台；35、带轴旋转座；36、压电陶瓷；4、承托装置；41、第一承托台；42、第二承托台；43、矩形台；5、挤压装置；51、弯管放料口；52、矩形槽；53、挤压块；54、第一复位弹簧；55、长形槽；56、直管放料口；57、长条形电磁铁；58、伸缩件；6、转动装置；61、第二电机；62、第一齿轮；63、第二齿轮；64、第一旋转轴；65、第三齿轮；66、凹形台；67、第四齿轮；68、第五齿轮；7、角度调节装置；71、第三电机；72、连杆；73、第一挤压柱；74、第三带轮；75、第四带轮；8、限位装置；81、第二挤压柱；82、第三挤压柱；83、第一电动伸缩杆；84、弧形焊接器；85、匚形架；86、第二电动伸缩杆；9、驱动装置；91、十字滑槽；92、十字矩形块；93、单向螺纹杆；94、第四电机；95、第一锥齿轮；96、第二锥齿轮；97、第五带轮；98、第六带轮；10、移动装置；101、L形框架；102、第二旋转轴；103、第八齿轮；104、第九齿轮；11、清洁装置；111、导向柱；112、环形电磁铁；113、刮除板；114、第二复位弹簧；115、清理毛刷。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”“右”以及类似的表达只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

参照图1、图5、图6、图12、图13和图14可知，一种陶瓷复合钢管激光焊接装置包括工字台1，工字台1下方水平段上表面自前往后均匀设置有位移控制装置2，工字台1下方水平段上表面自前往后均匀设置有升降装置3，且位移控制装置2和升降装置3相互配合，升降装置3的上方设置有承托装置4，承托装置4的上方设置有挤压装置5，工字台1左侧下方设置有转动装置6，且转动装置6位于升降装置3的内部，工字台1上方水平段的左侧位置设置有角度调节装置7，工字台1水平段相对面之间自前往后对称设置有限位装置8，工字台1上方水平段右侧位置设置有驱动装置9，驱动装置9的下方设置有移动装置10，移动装置10中安装有清洁装置11。

具体的，首先第一千斤顶32和第二千斤顶33在第一电机21驱动双向螺纹杆23的作用下反向移动，当待焊接的陶瓷复合弯管以及直管放入到弯管放料口51和直管放料口56中时，之后转动装置6将陶瓷复合弯管待焊接的一端与陶瓷复合直管待焊接的一端中心对齐，挤压装置5对待焊接的陶瓷复合弯管和直管的外壁在前后水平方向进行挤压限位，接着第一电机21驱动双向螺纹杆23反向转动，双向螺纹杆23使第一千斤顶32和第二千斤顶33相向移动，当移动到指定位置后通过对第一千斤顶32和第二千斤顶33分别施加外力使其将待焊接的陶瓷复合弯管和直管抬升到指定高度，之后角度调节装置7中的第一挤压柱73和限位装置8中的第二挤压柱81和第三挤压柱82对待焊接的陶瓷复合弯管以及直管在竖直方向上分别进行限位和固定，当待焊接的陶瓷复合弯管和直管在前后水平方向和竖直方向上的位置都被固定限位后，限位装置8中对称设置的第一电动伸缩杆83和第二电动伸缩杆86将分别带动弧形焊接器84向待焊接的陶瓷复合弯管和直管的待焊接部位移动并对其进行焊接，且通过对待焊接的陶瓷复合弯管以及直管在前后水平方向和竖直方向上的固定和限位，进一步提升了激光焊接时的焊接质量，在焊接完成后，第一电动伸缩杆83和第二电动伸缩杆86带动弧形焊接器84远离待焊接部位，且此时第二千斤顶33在外力作用下向下移动并脱离陶瓷复合直管，最后驱动装置9驱动移动装置10使清洁装置11跟随移动装置10移动到焊接部位并对其进行加工处理；通过设置的转动装置6，使其调节自身的角度以此适配不同弯折程度的陶瓷复合弯管，进而实现不同型号的陶瓷复合弯管与陶瓷复合直管之间的焊接。

参照图1、图2和图3可知，位移控制装置2包括第一电机21、第六齿轮22、双向螺纹杆23、第七齿轮24、第一带轮25和第二带轮26，工字台1下方水平段上端面安装有第一电机21，且第一电机21位于前侧滑槽31的右后侧位置，第一电机21的输出轴通过联轴器安装有第六齿轮22，第一千斤顶32和第二千斤顶33的下端竖直端面共同螺纹安装有双向螺纹杆23，前侧双向螺纹杆23的右端固定安装有第七齿轮24，且第六齿轮22与第七齿轮24相互啮合，前侧双向螺纹杆23靠近第七齿轮24的一端安装有第一带轮25，另一个双向螺纹杆23的右端安装有第二带轮26，且第一带轮25和第二带轮26之间通过皮带传动。

具体的，当第七齿轮24在第一电机21和第六齿轮22的作用下转动时，此时位于前侧的双向螺纹杆23在第七齿轮24的带动下进行转动并使第一带轮25驱动第二带轮26带动后侧的双向螺纹杆23转动，双向螺纹杆23在第一电机21的作用下使第一千斤顶32和第二千斤顶33相向移动或反向移动，通过第一千斤顶32和第二千斤顶33的反向移动，使第一千斤顶32和第二千斤顶33分别移动到指定位置处，通过第一千斤顶32和第二千斤顶33的相向移动，使第一千斤顶32和第二千斤顶33分别带动待焊接的陶瓷复合弯管和直管待焊接的一端相互靠近并接触，进而方便后续限位装置8中的弧形焊接器84对待焊接部位进行焊接。

参照图1、图6、图8和图9可知，其中，升降装置3包括滑槽31、第一千斤顶32、第二千斤顶33、圆台34、带轴旋转座35和压电陶瓷36，工字台1下方水平段上端面自前往后均匀开设有滑槽31，每个滑槽31内从左往右分别滑动安装有第一千斤顶32和第二千斤顶33，且第一千斤顶32的形状呈H形，第一千斤顶32的上端面固定安装有圆台34，圆台34上端面中间位置贯穿安装有带轴旋转座35，且带轴旋转座35的小端穿过第一千斤顶32的水平段，带轴旋转座35的大端上端面固定安装有压电陶瓷36；承托装置4包括第一承托台41、第二承托台42和矩形台43，第一旋转轴64的最上端固定安装有第一承托台41，第五齿轮68的上端面固定安装有第二承托台42，第二千斤顶33的上端固定安装有矩形台43。

具体的，双向螺纹杆23和第一千斤顶32以及第二千斤顶33之间均是通过螺纹连接，当双向螺纹杆23在第一电机21的驱动下，使第一千斤顶32和第二千斤顶33分别带动位于第一千斤顶32和第二千斤顶33上方的承托装置4先水平移动到指定位置处，接着升降装置3中的第一千斤顶32和第二千斤顶33在外力的作用下顶升承托装置4向上移动，进而配合角度调节装置7中的第一挤压柱73和限位装置8中的第二挤压柱81和第三挤压柱82对待焊接的陶瓷复合弯管和直管的外壁在竖直方向上进行固定限位；且当待焊接的陶瓷复合弯管放置在弯管放料口51处时，通过设置与第二电机61相连通的压电陶瓷36，当压电陶瓷36受力后会产生电能，将这些电能储存起来，当突然断电或者停电时可以用这部分储存下来的电能对第二电机通电，进而实现对能源的节约。

参照图1、图3、图8、图9、图10和图11可知，转动装置6包括第二电机61、第一齿轮62、第二齿轮63、第一旋转轴64、第三齿轮65、凹形台66、第四齿轮67和第五齿轮68，第一千斤顶32的左侧竖直段内壁安装有第二电机61，第二电机61的输出端通过联轴器安转有第一齿轮62，带轴旋转座35的小端下端安装有与第一齿轮62相啮合的第二齿轮63，且带轴旋转座35的中间位置转动安装有第一旋转轴64，第一旋转轴64的上端靠近中间位置安装有第三齿轮65，压电陶瓷36的上端面固定安装有凹形台66，第一旋转轴64贯穿圆台34、压电陶瓷36和凹形台66，且第三齿轮65的下端面与凹形台66的内凹形面滑动接触，凹形台66的凹形面通过转轴沿周向均匀安装有第四齿轮67，凹形台66的下方内壁转动安装有与第四齿轮67相啮合的第五齿轮68。

具体的，首先外接电机的第一旋转轴64进行转动，第一旋转轴64转动后将驱动第一承托台41在凹形台66上端面进行滑动，第一旋转轴64在转动后将使相互啮合的第三齿轮65和第四齿轮67发生转动，第五齿轮68将在第三齿轮65和第四齿轮67的作用下发生转动，第五齿轮68的转动使第二承托台42在凹形台66的上端面转动，且由于第三齿轮65和第五齿轮68的转向以及齿数均不同，因此第一承托台41和第二承托台42转动的过程中能够调节两者之间的角度，进而适应放置不同弯折程度的陶瓷复合弯管，之后第二齿轮63在第二电机61和第一齿轮62的作用下转动，带轴旋转座35在第二齿轮63的作用下在圆台34上端面转动，进而通过带轴旋转座35的转动来调节已经放置在第一承托台41和第二承托台42上的待焊接陶瓷复合弯管待焊接的一端，使待焊接的陶瓷复合弯管待焊接的一端与待焊接的陶瓷复合直管待焊接的待焊接一端中心对齐，进而使第一千斤顶32和第二千斤顶33在相向移动到指定位置处时，待焊接的陶瓷复合弯管和直管待焊接的一端中心对齐接触。

参照图1、图6、图7和图12可知，挤压装置5包括弯管放料口51、矩形槽52、挤压块53、第一复位弹簧54、长形槽55、直管放料口56、长条形电磁铁57和伸缩件58，第一承托台41和第二承托台42的上端面沿径向方向均开设有弯管放料口51，且第一承托台41和第二承托台42中弯管放料口51的两端均对称开设有与其相连通的两组矩形槽52，矩形槽52的竖直端面之间通过转轴安装有挤压块53，挤压块53的下端面中间位置均安装有第一复位弹簧54，且第一复位弹簧54远离挤压块53的一端与第一承托台41固定连接，矩形台43的上端面对称开设有长形槽55，且矩形台43的正中间位置开设有直管放料口56，每个长形槽55远离直管放料口56的竖直段内壁均安装有长条形电磁铁57，长条形电磁铁57靠近直管放料口56的竖直端面均安装有伸缩件58；所述的挤压块53和伸缩件58与待焊接的陶瓷复合钢管表面接触的端面处均设置有黄铜垫片。

具体的，首先将待焊接的陶瓷复合弯管以及直管分别放置在弯管放料口51和直管放料口56中，当待焊接的陶瓷复合弯管放入弯管放料口51的瞬间，挤压块53的一端被挤压，另一端则通过转轴进行转动，挤压块53的另一端在转动到一定角度后将对待焊接陶瓷复合弯管的外壁固定，通过设置的第一复位弹簧54，使焊接完成之后的陶瓷复合钢管在脱离第一承托台41和第二承托台42的瞬间将挤压块53恢复到初始位置，确保之后焊接的连续性；当待焊接的陶瓷复合直管放入到直管放料口56时，为了避免直管在前后水平方向上发生滚动，此时对长条形电磁铁57进行断电处理，长条形电磁铁57断电后，使初始状态紧紧吸附在其表面的伸缩件58向待焊接的陶瓷复合直管外壁方向移动，进而对待焊接的陶瓷复合直管进行固定，当待焊接的陶瓷复合直管脱离直管放料口56的瞬间，再一次对长条形电磁铁57通电，使伸缩件58恢复到初始位置，以确保之后焊接的连续性；挤压块53和待焊接陶瓷复合弯管外壁接触的端面以及伸缩件58与待焊接的陶瓷复合直管外壁接触的端面均安装有黄铜垫片，避免在接触挤压的过程中对待焊接的陶瓷复合钢管表面产生损害。

参照图1、图5、图6和图13可知，角度调节装置7包括第三电机71、连杆72、第一挤压柱73、第三带轮74和第四带轮75，工字台1上方水平段的上端面左侧位置通过电机座安装有第三电机71，工字台1上方水平段的左侧位置前后对称贯穿安装有连杆72，且第三电机71的输出端通过联轴器与连杆72固定连接，每个连杆72的下端均安装有第一挤压柱73，前侧的连杆72靠近第三电机71的一端安装有第三带轮74，后侧的连杆72靠近第三电机71的一端安装有第四带轮75，且第三带轮74和第四带轮75之间通过皮带传动；所述的第一挤压柱73与待焊接的陶瓷复合钢管表面接触的端面处设置有黄铜垫片。

具体的，当待焊接的陶瓷复合弯管与待焊接的陶瓷复合直管经过挤压装置5固定以及转动装置6调节好角度后，位移控制装置2将使待焊接的陶瓷复合弯管和直管中心对齐的一端相向运动，直至最后接触挤压，之后升降装置3中的第一挤压柱73和第二挤压柱81在外力的作用下顶升承托装置4向上移动，进而使位于承托装置4中的待焊接陶瓷复合弯管以及直管向上移动到指定位置，此时第三电机71驱动连杆72转动使第一挤压柱73进行转动，使第一挤压柱73与待焊接的陶瓷复合弯管挤触的一端转动角度后，始终与被第一千斤顶32移动到第一挤压柱73正下方且位于第一承托台41弯管放料口51内的待焊接的陶瓷复合弯管一端在接触时能够正好相贴合，进而避免在待焊接的陶瓷复合弯管被第一千斤顶32顶升到指定高度后与第一挤压柱73的下端面错位接触而对待焊接的陶瓷复合弯管外表面产生不必要的损害，且通过调节第一挤压柱73的转动角度使第一挤压柱73下端的弧形面能够刚好与待焊接的陶瓷复合弯管外表面相匹配，使待焊接的陶瓷复合弯管在被顶升到指点高度后被第一挤压柱73在竖直方向上对其固定限位；通过在第一挤压柱73下端面设置的黄铜垫片，使第一挤压柱73在对待焊接的陶瓷复合弯管外壁挤压时不对待焊接的陶瓷复合弯管的外壁产生损害。

参照图6和图13可知，限位装置8包括第二挤压柱81、第三挤压柱82、第一电动伸缩杆83、弧形焊接器84、匚形架85和第二电动伸缩杆86，工字台1上方水平段的下端面自左往右分别安装有第二挤压柱81和第三挤压柱82，工字台1上方水平段的下端面安装有第一电动伸缩杆83，且第一电动伸缩杆83位于第二挤压柱81和第三挤压柱82的中间位置，第一电动伸缩杆83的下端安装有弧形焊接器84，工字台1下方水平段的上表面安装有匚形架85，且匚形架85位于第一千斤顶32和第二千斤顶33的中间位置，匚形架85的上端面中间位置安装有第二电动伸缩杆86，第二电动伸缩杆86的上端也安装有弧形焊接器84；所述的第二挤压柱81和第三挤压柱82与待焊接的陶瓷复合钢管表面接触的端面处均设置有黄铜垫片。

具体的，当第一千斤顶32和第二千斤顶33将被固定在承托装置4中待焊接的陶瓷复合弯管以及直管抬升到指定高度后，第二挤压柱81和第三挤压柱82将分别对待焊接的陶瓷复合弯管另一端在竖直方向上进行固定限位和待焊接的陶瓷复合直管的外壁中间位置在竖直方向上进行固定，通过在第二挤压柱81和第三挤压柱82的下端面设置黄铜垫片，使第二挤压柱81和第三挤压柱82的下端在与待焊接的陶瓷复合弯管和直管外壁接触时不会对待焊接的陶瓷复合弯管以及直管的外壁表明产生损害；至此通过设置的第一挤压柱73、第二挤压柱81和第三挤压柱82，使待焊接的陶瓷复合弯管以及直管被固定在指定位置处，之后第一电动伸缩杆83和第二电动伸缩杆86带着弧形焊接器84向待焊接的部位移动，直至两个弧形焊接器84相接触形成一个圆形焊接器，进而实现对待焊接部位的完整焊接，且弧形焊接器84的直径大于待焊接陶瓷复合钢管的直径，进而可以实现对不同型号陶瓷复合钢管的焊接。

参照图1、图4、图6、图13和图14可知，驱动装置9包括十字滑槽91、十字矩形块92、单向螺纹杆93、第四电机94、第一锥齿轮95、第二锥齿轮96、第五带轮97和第六带轮98，工字台1上方水平段的右侧位置自前往后对称开设有十字滑槽91，每个十字滑槽91内均滑动安装有十字矩形块92，且十字滑槽91左右两侧的相对面之间共同转动安装有单向螺纹杆93，单向螺纹杆93的右端穿过十字滑槽91的右侧竖直端面，前侧的十字滑槽91右侧正上方通过电机座安装有第四电机94，第四电机94的下端通过联轴器安装有第一锥齿轮95，前侧的单向螺纹杆93的右端安装有与第一锥齿轮95相啮合的第二锥齿轮96，前侧的单向螺纹杆93最右端安装有第五带轮97，后侧的单向螺纹杆93最右端安装有第六带轮98，且第五带轮97和第六带轮98之间通过皮带传动。

具体的，首先通过第四电机94驱动第一锥齿轮95和第二锥齿轮96转动，通过设置的第五带轮97和第六带轮98，使前后两侧对称安装的单向螺纹杆93实现同步转动，进而使十字矩形块92在十字滑槽91中同步的移动。

参照图6、图13和图14可知，移动装置10包括L形框架101、第二旋转轴102、第八齿轮103和第九齿轮104，每个十字矩形块92的下端均固定安装有L形框架101，L形框架101的下端安装有第二旋转轴102，第二旋转轴102的外壁中间位置安转有第八齿轮103，L形框架101的下端安装有与第八齿轮103相啮合的第九齿轮104；清洁装置11包括导向柱111、环形电磁铁112、刮除板113、第二复位弹簧114和清理毛刷115，第九齿轮104的环形内壁设置有两个导向柱111，且两个导向柱111之间的角度为九十度，第九齿轮104的环形内壁安装有环形电磁铁112，一个导向柱111远离环形电磁铁112的一端滑动安装有刮除板113，刮除板113与第九齿轮104之间的导向柱111外壁套设有第二复位弹簧114，且第二复位弹簧114的两端分别与环形电磁铁112的内壁和刮除板113靠近环形电磁铁112内壁的一端固定连接，另一个导向柱111远离环形电磁铁112的一端滑动安装有清理毛刷115，清理毛刷115与第九齿轮104之间的导向柱111外壁也套设有第二复位弹簧114，且第二复位弹簧114的两端分别与环形电磁铁112的内壁和刮除板113靠近环形电磁铁112内壁的一端固定连接。

具体的，当焊接完成后，限位装置8中的第一电动伸缩杆83和第二电动伸缩杆86带动弧形焊接器84恢复到初始位置处，接着第二千斤顶33向下移动，且此时第二千斤顶33上方的矩形台43高度低于L形框架101的最下端，十字矩形块92的移动会带动L形框架101和L形框架101内的清洁装置11在左右方向上来回移动，当第二旋转轴102被外接驱动电机驱动后，第二旋转轴102旋转将带动第八齿轮103和第九齿轮104转动，第九齿轮104使清洁装置11中的刮除板113和清理毛刷115进行高速转动，进而在清洁装置11移动到焊缝部位且此时环形电磁铁112断电后，刮除板113在第二复位弹簧114的作用下，使其在高速旋转对焊缝位置金属杂质清理过程中始终能够跟焊缝部位紧密贴合，进而大大增加了刮除效益，同时也能自适应不同规格的焊缝清洁；当刮除板113在对焊缝刮除时，清理毛刷115将紧随其后对刮除板113清洁后的焊缝进行清扫，使焊接位置的金属杂质被更好的清理。

本发明提供的一种陶瓷复合钢管激光焊接装置的工作原理如下：第一步，将位移控制装置2移动到指定位置后，通过调节转动装置6中的旋转轴使第一承托台41和第二承托台42之间角度跟待焊接陶瓷复合弯管的形状相匹配，带轴旋转座35将凹形台66转动到指定位置，此时待焊接的陶瓷复合弯管待焊接的一端与待焊接的陶瓷复合直管待焊接的一端中心对齐。

第二步，位移控制装置2将第一千斤顶32和第二千斤顶33移动到合适位置后，升降装置3中的第一千斤顶32和第二千斤顶33在外力的作用下将位于升降装置3上方的承托装置4向上抬升到指定高度，之后第一挤压柱73、第二挤压柱81和第三挤压柱82对待焊接的陶瓷复合弯管以及直管的外壁表面进行固定，最后第一电动伸缩杆83和第二电动伸缩杆86带动弧形焊接器84对待焊接部位进行焊接。

第三步，焊接完成后，第一电动伸缩杆83和第二电动伸缩杆86使弧形焊接器84恢复到初始位置，接着第二千斤顶33向下移动，之后驱动装置9驱动移动装置10将清洁装置11移动到焊接部位后采用刮除板113和清理毛刷115对焊缝位置进行清洁。

本发明中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。

以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种陶瓷复合钢管激光焊接装置，其特征在于：包括工字台(1)，所述工字台(1)下方水平段上表面自前往后均匀设置有位移控制装置(2)，所述工字台(1)下方水平段上表面自前往后均匀设置有升降装置(3)，且位移控制装置(2)和升降装置(3)相互配合，所述升降装置(3)的上方设置有承托装置(4)，所述承托装置(4)的上方设置有挤压装置(5)，所述工字台(1)左侧下方设置有转动装置(6)，且转动装置(6)位于升降装置(3)的内部，所述工字台(1)上方水平段的左侧位置设置有角度调节装置(7)，所述工字台(1)水平段相对面之间自前往后对称设置有限位装置(8)，所述工字台(1)上方水平段右侧位置设置有驱动装置(9)，所述驱动装置(9)的下方设置有移动装置(10)，所述移动装置(10)中安装有清洁装置(11)；

其中，所述升降装置(3)包括滑槽(31)、第一千斤顶(32)、第二千斤顶(33)、圆台(34)、带轴旋转座(35)和压电陶瓷(36)，所述工字台(1)下方水平段上端面自前往后均匀开设有滑槽(31)，每个所述滑槽(31)内从左往右分别滑动安装有第一千斤顶(32)和第二千斤顶(33)，且第一千斤顶(32)的形状呈H形，所述第一千斤顶(32)的上端面固定安装有圆台(34)，圆台(34)上端面中间位置贯穿安装有带轴旋转座(35)，且带轴旋转座(35)的小端穿过第一千斤顶(32)的水平段，带轴旋转座(35)的大端上端面固定安装有压电陶瓷(36)；

所述转动装置(6)包括第二电机(61)、第一齿轮(62)、第二齿轮(63)、第一旋转轴(64)、第三齿轮(65)、凹形台(66)、第四齿轮(67)和第五齿轮(68)，所述第一千斤顶(32)的左侧竖直段内壁安装有第二电机(61)，第二电机(61)的输出端通过联轴器安转有第一齿轮(62)，所述带轴旋转座(35)靠近第二电机(61)输出端的一端安装有第二齿轮(63)，且带轴旋转座(35)的中间位置转动安装有第一旋转轴(64)，第一旋转轴(64)的上端靠近中间位置安装有第三齿轮(65)，所述压电陶瓷(36)的上端面固定安装有凹形台(66)，所述第一旋转轴(64)贯穿圆台(34)、压电陶瓷(36)和凹形台(66)，且第三齿轮(65)的下端面与凹形台(66)的内凹形面滑动接触，所述凹形台(66)的凹形面通过转轴沿周向均匀安装有第四齿轮(67)，所述凹形台(66)的下方内壁转动安装有与第四齿轮(67)相啮合的第五齿轮(68)。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷复合钢管激光焊接装置，其特征在于：所述位移控制装置(2)包括第一电机(21)、第六齿轮(22)、双向螺纹杆(23)、第七齿轮(24)、第一带轮(25)和第二带轮(26)，所述工字台(1)下方水平段上端面安装有第一电机(21)，且第一电机(21)位于前侧个滑槽(31)的右后侧位置，第一电机(21)的输出轴通过联轴器安装有第六齿轮(22)，所述第一千斤顶(32)和第二千斤顶(33)的下端竖直端面共同螺纹安装有双向螺纹杆(23)，前侧双向螺纹杆(23)的右端固定安装有第七齿轮(24)，且第六齿轮(22)与第七齿轮(24)相互啮合，前侧所述双向螺纹杆(23)靠近第七齿轮(24)的一端安装有第一带轮(25)，另一个所述双向螺纹杆(23)的右端安装有第二带轮(26)，且第一带轮(25)和第二带轮(26)之间通过皮带传动。

3.根据权利要求1所述的一种陶瓷复合钢管激光焊接装置，其特征在于：所述承托装置(4)包括第一承托台(41)、第二承托台(42)和矩形台(43)，所述第一旋转轴(64)的最上端固定安装有第一承托台(41)，所述第五齿轮(68)的上端面固定安装有第二承托台(42)，所述第二千斤顶(33)的上端固定安装有矩形台(43)。

4.根据权利要求3所述的一种陶瓷复合钢管激光焊接装置，其特征在于：所述挤压装置(5)包括弯管放料口(51)、矩形槽(52)、挤压块(53)、第一复位弹簧(54)、长形槽(55)、直管放料口(56)、长条形电磁铁(57)和伸缩件(58)，所述第一承托台(41)和第二承托台(42)的上端面沿径向方向均开设有弯管放料口(51)，且第一承托台(41)和第二承托台(42)中弯管放料口(51)的两端均对称开设有与其相连通的两组矩形槽(52)，矩形槽(52)的竖直端面之间通过转轴安装有挤压块(53)，挤压块(53)的下端面中间位置均安装有第一复位弹簧(54)，且第一复位弹簧(54)远离挤压块(53)的一端与第一承托台(41)固定连接，所述矩形台(43)的上端面对称开设有长形槽(55)，且矩形台(43)的正中间位置开设有直管放料口(56)，每个所述长形槽(55)远离直管放料口(56)的竖直段内壁均安装有长条形电磁铁(57)，长条形电磁铁(57)靠近直管放料口(56)的竖直端面均安装有伸缩件(58)。

5.根据权利要求4所述的一种陶瓷复合钢管激光焊接装置，其特征在于：所述角度调节装置(7)包括第三电机(71)、连杆(72)、第一挤压柱(73)、第三带轮(74)和第四带轮(75)，所述工字台(1)上方水平段的上端面左侧位置通过电机座安装有第三电机(71)，所述工字台(1)上方水平段的左侧位置前后对称贯穿安装有连杆(72)，且第三电机(71)的输出端通过联轴器与连杆(72)固定连接，每个所述连杆(72)的下端均安装有第一挤压柱(73)，前侧的所述连杆(72)靠近第三电机(71)的一端安装有第三带轮(74)，后侧的所述连杆(72)靠近第三电机(71)的一端安装有第四带轮(75)，且第三带轮(74)和第四带轮(75)之间通过皮带传动。

6.根据权利要求5所述的一种陶瓷复合钢管激光焊接装置，其特征在于：所述限位装置(8)包括第二挤压柱(81)、第三挤压柱(82)、第一电动伸缩杆(83)、弧形焊接器(84)、匚形架(85)和第二电动伸缩杆(86)，所述工字台(1)上方水平段的下端面自左往右分别安装有第二挤压柱(81)和第三挤压柱(82)，所述工字台(1)上方水平段的下端面安装有第一电动伸缩杆(83)，且第一电动伸缩杆(83)位于第二挤压柱(81)和第三挤压柱(82)的中间位置，第一电动伸缩杆(83)的下端安装有弧形焊接器(84)，所述工字台(1)下方水平段的上表面安装有匚形架(85)，且匚形架(85)位于第一千斤顶(32)和第二千斤顶(33)的中间位置，匚形架(85)的上端面中间位置安装有第二电动伸缩杆(86)，第二电动伸缩杆(86)的上端也安装有弧形焊接器(84)。

7.根据权利要求1所述的一种陶瓷复合钢管激光焊接装置，其特征在于：所述驱动装置(9)包括十字滑槽(91)、十字矩形块(92)、单向螺纹杆(93)、第四电机(94)、第一锥齿轮(95)、第二锥齿轮(96)、第五带轮(97)和第六带轮(98)，所述工字台(1)上方水平段的右侧位置自前往后对称开设有十字滑槽(91)，每个所述十字滑槽(91)内均滑动安装有十字矩形块(92)，且十字滑槽(91)左右两侧的相对面之间共同转动安装有单向螺纹杆(93)，单向螺纹杆(93)的右端穿过十字滑槽(91)的右侧竖直端面，所述前侧的十字滑槽(91)右侧正上方通过电机座安装有第四电机(94)，第四电机(94)的下端通过联轴器安装有第一锥齿轮(95)，所述前侧的单向螺纹杆(93)的右端安装有与第一锥齿轮(95)相啮合的第二锥齿轮(96)，所述前侧的单向螺纹杆(93)最右端安装有第五带轮(97)，所述后侧的单向螺纹杆(93)最右端安装有第六带轮(98)，且第五带轮(97)和第六带轮(98)之间通过皮带传动。

8.根据权利要求7所述的一种陶瓷复合钢管激光焊接装置，其特征在于：所述移动装置(10)包括L形框架(101)、第二旋转轴(102)、第八齿轮(103)和第九齿轮(104)，每个所述十字矩形块(92)的下端均固定安装有L形框架(101)，L形框架(101)的下端安装有第二旋转轴(102)，第二旋转轴(102)的外壁中间位置安转有第八齿轮(103)，所述L形框架(101)的下端安装有与第八齿轮(103)相啮合的第九齿轮(104)。

9.根据权利要求8所述的一种陶瓷复合钢管激光焊接装置，其特征在于：所述清洁装置(11)包括导向柱(111)、环形电磁铁(112)、刮除板(113)、第二复位弹簧(114)和清理毛刷(115)，所述第九齿轮(104)的环形内壁设置有两个导向柱(111)，且两个导向柱(111)之间的角度为九十度，所述第九齿轮(104)的环形内壁安装有环形电磁铁(112)，一个导向柱(111)远离环形电磁铁(112)的一端滑动安装有刮除板(113)，刮除板(113)与第九齿轮(104)之间的导向柱(111)外壁套设有第二复位弹簧(114)，且第二复位弹簧(114)的两端分别与环形电磁铁(112)的内壁和刮除板(113)靠近环形电磁铁(112)内壁的一端固定连接，另一个导向柱(111)远离环形电磁铁(112)的一端滑动安装有清理毛刷(115)，清理毛刷(115)与第九齿轮(104)之间的导向柱(111)外壁也套设有第二复位弹簧(114)，且第二复位弹簧(114)的两端分别与环形电磁铁(112)的内壁和刮除板(113)靠近环形电磁铁(112)内壁的一端固定连接。

10.根据权利要求6所述的一种陶瓷复合钢管激光焊接装置，其特征在于：所述的挤压块(53)、伸缩件(58)、第一挤压柱(73)、第二挤压柱(81)和第三挤压柱(82)与待焊接的陶瓷复合钢管表面接触的端面处均设置有黄铜垫片。

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