CN115055873A - 一种自动合缝焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管材焊接技术领域，特别是涉及一种自动合缝焊接装置，该自动合缝焊接装置包括机架、两个支撑机构、定位机构和焊接机构，两个支撑机构设置于机架上，且两个支撑机构左右相对设置，支撑机构包括固定支撑组件以及升降支撑组件；定位机构，设置于两个支撑机构之间，且定位机构包括升降气缸以及设置于升降气缸输出端的定位组件；以及焊接机构，设置于定位机构的上方，且焊接机构包括环形板、设置于环形板上的环形滑轨、滑动设置于环形滑轨上的滑动板以及设置于滑动板上的焊接组件，该自动合缝焊接装置可以对一些非等径的管材进行合缝焊接，降低使用局限性。

Description

一种自动合缝焊接装置

技术领域

本发明涉及管材焊接技术领域，特别是涉及一种自动合缝焊接装置。

背景技术

管材合缝焊接用于将两节管材的端口对接，现有的管材合缝焊接装置普遍适用于对等径直管的合缝焊接，但是对于一些非等径的管材却无法有效进行合缝焊接作业，导致使用局限性较高。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供一种自动合缝焊接装置，该自动合缝焊接装置可以对一些非等径的管材进行合缝焊接，降低使用局限性。

(二)技术方案

为实现上述目的，本申请实施例提供了一种自动合缝焊接装置，包括：机架；两个支撑机构，设置于所述机架上，且两个所述支撑机构左右相对设置，所述支撑机构包括固定支撑组件以及升降支撑组件；定位机构，设置于两个所述支撑机构之间，且所述定位机构包括升降气缸以及设置于所述升降气缸输出端的定位组件；以及焊接机构，设置于所述定位机构的上方，且所述焊接机构包括环形板、设置于所述环形板上的环形滑轨、滑动设置于所述环形滑轨上的滑动板以及设置于所述滑动板上的焊接组件。

在一种可能的实现方式中，所述固定支撑组件邻近所述定位机构，且所述固定支撑组件包括第一支撑架以及设置于所述第一支撑架顶部的两个第一支撑轮；所述升降支撑组件远离所述定位机构，且所述升降支撑组件包括：驱动电机，设置于所述机架上；螺纹管，与所述驱动电机的顶部输出端连接；螺纹杆，所述螺纹杆的底端插入所述螺纹管的顶端内部，且所述螺纹杆与所述螺纹管螺纹连接；第二支撑架，设置于所述螺纹杆的顶端；两个第二支撑轮，设置于所述第二支撑架的顶部；以及伸缩套管，设置于所述机架与所述第二支撑架之间。

在一种可能的实现方式中，所述定位组件包括设置于所述升降气缸顶部输出端的底板以及设置于所述底板顶部的定位板，所述定位板竖直设置。

在一种可能的实现方式中，所述焊接组件包括：安装架，固定设置于所述滑动板上；调节气缸，设置于所述安装架上，且所述调节气缸沿所述环形板的径向设置；以及焊枪，设置于所述调节气缸的输出端，且所述焊枪与所述定位板位于同一竖直平面内。

在一种可能的实现方式中，所述焊接组件还包括用于控制所述调节气缸的控制器以及与所述控制器电连接的距离传感器，所述距离传感器用于检测与待焊接管材之间的距离。

在一种可能的实现方式中，两个所述固定支撑组件分别位于所述定位板的两侧，且两个所述固定支撑组件与所述定位板的距离相等。

在一种可能的实现方式中，所述第一支撑架包括：调节板，固定设置于所述机架上，且所述调节板的顶部设置有调节槽；两个滑动块，滑动设置于所述调节板的调节槽内，且两个滑动块上均设置有前后贯通的螺纹孔；调节电机，设置于所述调节板的后端，且所述调节电机的输出端设置有贯穿两个螺纹孔的调节轴，所述调节轴的外周侧设置有第一外螺纹结构和第二外螺纹结构，所述第一外螺纹结构和第二外螺纹结构分别与两个螺纹孔通过螺纹连接；其中，两个所述第一支撑轮分别设置于两个所述滑动块上。

在一种可能的实现方式中，所述环形板上设置有齿环，所述滑动板上设置有旋转电机，所述旋转电机的动力输出端设置有齿轮，所述齿轮与所述齿环啮合。

在一种可能的实现方式中，所述自动合缝焊接装置还包括两个夹紧机构，所述两个夹紧机构分别位于两个支撑机构的外侧，用于夹紧定位好的待焊接管材。

在一种可能的实现方式中，所述夹紧机构包括两个前后相对设置的夹紧气缸，两个夹紧气缸的输出端分别设置有弧形夹紧板。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种自动合缝焊接装置，具备以下有益效果：该自动合缝焊接装置，通过将两节待焊接管材分别置于两个支撑机构上进行轴向定位，通过升降支撑组件对待焊接管材的倾斜角度进行调节，直至待焊接管材的焊接端面与定位组件充分抵接，两个待焊接管材的待焊接面分别与定位组件的两侧抵接，然后通过升降气缸将定位组件自两个待焊接管材之间抽离，此时两个待焊接管材的待焊接端面之间留有焊接间隙，且焊接间隙保持一致，通过滑动板沿环形滑轨滑动，使得滑动板上的焊接组件完成对焊接间隙的焊接，可以对一些非等径的管材进行合缝焊接，降低使用局限性。

附图说明

图1示出本申请实施例提供的一种自动合缝焊接装置的立体结构示意图；

图2示出本申请实施例提供的焊接机构的立体结构示意图；

图3示出本申请实施例提供的定位机构的立体结构示意图；

图4示出本申请实施例提供的固定支撑组件的立体结构示意图；

图5示出本申请实施例提供的升降支撑组件的立体结构示意图。

附图中标记：

1、机架；

2、支撑机构；21、固定支撑组件；211、第一支撑架；2111、调节板；2112、滑动块；2113、调节电机；2114、调节轴；212、第一支撑轮；22、升降支撑组件；221、驱动电机；222、螺纹管；223、螺纹杆；224、第二支撑架；225、第二支撑轮；226、伸缩套管；

3、定位机构；31、升降气缸；32、定位组件；321、底板；322、定位板；

4、焊接机构；41、环形板；411、齿环；42、环形滑轨；43、滑动板；431、旋转电机；432、齿轮；44、焊接组件；441、安装架；442、调节气缸；443、焊枪；444、控制器；445、距离传感器；

5、夹紧机构；51、夹紧气缸；52、弧形夹紧板。

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。

图1示出本申请实施例提供的一种自动合缝焊接装置的立体结构示意图；图2示出本申请实施例提供的焊接机构的立体结构示意图；图3示出本申请实施例提供的定位机构的立体结构示意图；图4示出本申请实施例提供的固定支撑组件的立体结构示意图；图5示出本申请实施例提供的升降支撑组件的立体结构示意图。

请参阅图1至图5，本申请实施例提供了一种自动合缝焊接装置，包括：机架1、两个支撑机构2、定位机构3和焊接机构4，其中：

两个支撑机构2设置于机架1上，且两个支撑机构2左右相对设置，支撑机构2包括固定支撑组件21以及升降支撑组件22。

定位机构3设置于两个支撑机构2之间，且定位机构3包括升降气缸31以及设置于升降气缸31输出端的定位组件32。

焊接机构4设置于定位机构3的上方，且焊接机构4包括环形板41、设置于环形板41上的环形滑轨42、滑动设置于环形滑轨42上的滑动板43以及设置于滑动板43上的焊接组件44。

本申请中，通过将两节待焊接管材分别置于两个支撑机构2上进行轴向定位，通过升降支撑组件22对待焊接管材的倾斜角度进行调节，直至待焊接管材的焊接端面与定位组件32充分抵接，两个待焊接管材的待焊接面分别与定位组件32的两侧抵接，然后通过升降气缸31将定位组件32自两个待焊接管材之间抽离，此时两个待焊接管材的待焊接端面之间留有焊接间隙，且焊接间隙保持一致，通过滑动板43沿环形滑轨42滑动，使得滑动板43上的焊接组件44完成对焊接间隙的焊接，可以对一些非等径的管材进行合缝焊接，降低使用局限性。

在一些实施例中，固定支撑组件21邻近定位机构3，且固定支撑组件21包括第一支撑架211以及设置于第一支撑架211顶部的两个第一支撑轮212；

升降支撑组件22远离定位机构3，且升降支撑组件22包括：驱动电机221、螺纹管222、螺纹杆223、第二支撑架224、两个第二支撑轮225和伸缩套管226，其中：

驱动电机221设置于机架1上。

螺纹管222与驱动电机221的顶部输出端连接。

螺纹杆223的底端插入螺纹管222的顶端内部，且螺纹杆223与螺纹管222螺纹连接。

第二支撑架224设置于螺纹杆223的顶端。

两个第二支撑轮225设置于第二支撑架224的顶部。

伸缩套管226设置于机架1与第二支撑架224之间。

本申请中，通过驱动电机221带动螺纹管222转动，通过螺纹管222与螺纹杆223之间的配合带动第二支撑架224进行升降，通过伸缩套管226保证第二支撑架224的稳定性，从而第二支撑架224上的第二支撑轮225对待焊接管材进行支撑，驱动电机221带动螺纹管222对第二支撑架224的高度进行调节，可以精准控制第二支撑架224的调整量，保证管材的待焊接端面充分与定位组件32贴合。

在一些实施例中，定位组件32包括设置于升降气缸31顶部输出端的底板321以及设置于底板321顶部的定位板322，定位板322竖直设置。

本申请中，通过升降气缸31带动底板321和定位板322升起至两个管材之间，使得两个管材的待焊接端面分别与定位板322的两侧抵接，则证明两个管材之间的缝隙均匀，后期将定位板322自两个管材之间撤走，进行焊接即可。

具体的，定位板322的厚度与焊缝的间隙相匹配，即将定位板322自两个管材之间抽离后，两个管材之间的缝隙即为所需的焊缝，然后对焊缝进行焊接即可，进一步保证焊接的品质。

在一些实施例中，焊接组件44包括：安装架441、调节气缸442和焊枪443，其中：

安装架441固定设置于滑动板43上。

调节气缸442设置于安装架441上，且调节气缸442沿环形板41的径向设置。

焊枪443设置于调节气缸442的输出端，且焊枪443与定位板322位于同一竖直平面内。

本申请中，通过滑动板43沿环形滑轨42滑动，带动焊枪443划过一个圆圈，通过调节气缸442驱动焊枪443移动，从而在环形滑轨42的径向上对焊枪443进行调节，使得焊枪443的焊接端可以对准两个管材之间的焊缝。

具体的，本申请中还可以对异形的管材进行合缝焊接，比如对两个六边形管材的对接面进行焊接，将两个管材的待焊接面定位后，通过滑动板43带动焊枪443做圆周运动，同时调节气缸442在径向上调节焊枪443的位置，从而使得焊枪443可以沿着六边形管材的焊缝进行移动，完成焊接。

进一步的，焊接组件44还包括用于控制调节气缸442的控制器444以及与控制器444电连接的距离传感器445，距离传感器445用于检测与待焊接管材之间的距离。

本申请中，通过距离传感器445检测与管材之间的距离，然后将检测到的信息传递给控制器444进行分析处理，控制器444控制调节气缸442，使得调节气缸442对焊枪443的位置进行调节，从而保证焊枪443的焊接端与管材之间保持有效焊接的距离，可以对不同形状的管材进行焊接。

具体的，距离传感器445可以位于焊枪443的一侧，通过控制器444提前设定好有效焊接距离，即可保证焊枪443在做圆周运动时焊枪443端与管材始终处于有效焊接距离内。

在一些实施例中，两个固定支撑组件21分别位于定位板322的两侧，且两个固定支撑组件21与定位板322的距离相等。

本申请中，通过两个固定支撑组件21与定位板322的距离相等，使得管材的待焊接端面与定位板322抵接后，两个管材的待焊接一端可以处于同样的高度，从而保证两个管材的待焊接端面可以有效对接。

在一些实施例中，第一支撑架211包括：调节板2111、两个滑动块2112和调节电机2113，其中：

调节板2111固定设置于机架1上，且调节板2111的顶部设置有调节槽。

两个滑动块2112滑动设置于调节板2111的调节槽内，且两个滑动块2112上均设置有前后贯通的螺纹孔。

调节电机2113设置于调节板2111的后端，且调节电机2113的输出端设置有贯穿两个螺纹孔的调节轴2114，调节轴2114的外周侧设置有第一外螺纹结构和第二外螺纹结构，第一外螺纹结构和第二外螺纹结构分别与两个螺纹孔通过螺纹连接，具体的，第一外螺纹结构的旋向与第二外螺纹结构的旋向相反，使得调节轴2114可以带动两个滑动块2112同步相向滑动或者同步相背滑动。

其中，两个第一支撑轮212分别设置于两个滑动块2112上。

本申请中，通过调节电机2113带动调节轴2114转动，从而带动两个滑动块2112相向或者相背滑动，从而对两个第一支撑轮212的间距进行调节，适用于对不同管径的管材进行支撑，具体的，在调节两个第一支撑轮212的间距时，需要同时对两个固定支撑组件21的第一支撑轮212进行调节，保证两个固定支撑组件21的第一支撑轮212间距一致，从而保证两个待焊接管材的端面可以对齐。

在一些实施例中，环形板41上设置有齿环411，滑动板43上设置有旋转电机431，旋转电机431的动力输出端设置有齿轮432，齿轮432与齿环411啮合。

本申请中，通过滑动板43上的旋转电机431带动齿轮432转动，通过齿轮432与齿环411配合，从而使得滑动板43沿环形滑轨42滑动。

在一些实施例中，自动合缝焊接装置还包括两个夹紧机构5，两个夹紧机构5分别位于两个支撑机构2的外侧，用于夹紧定位好的待焊接管材。

本申请中，当两个待焊接管材的端面分别与定位板322的两侧抵接时，完成两个管材的定位，然后通过夹紧机构5分别夹紧两个管材，对两个管材进行固定，然后抽离定位板322进行焊接，提高对两个管材的固定效果，避免定位板322抽离过程中使得管材位置发生变化，从而保证焊接效果。

具体的，夹紧机构5包括两个前后相对设置的夹紧气缸51，两个夹紧气缸51的输出端分别设置有弧形夹紧板52。

本申请中，通过夹紧气缸51驱动弧形夹紧板52，通过前后相对设置的两个弧形夹紧板52对管材进行夹紧固定。具体的，弧形夹紧板52与管材的夹紧面为橡胶材质，增加与管材之间的摩擦力，防止管材在自身重力作用下滑动。

该自动合缝焊接装置，通过将两节待焊接管材分别置于两个支撑机构2上进行轴向定位，通过升降支撑组件22对待焊接管材的倾斜角度进行调节，直至待焊接管材的焊接端面与定位组件32充分抵接，两个待焊接管材的待焊接面分别与定位组件32的两侧抵接，然后通过升降气缸31将定位组件32自两个待焊接管材之间抽离，此时两个待焊接管材的待焊接端面之间留有焊接间隙，且焊接间隙保持一致，通过滑动板43沿环形滑轨42滑动，使得滑动板43上的焊接组件44完成对焊接间隙的焊接，可以对一些非等径的管材进行合缝焊接，降低使用局限性。

应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。

应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本公开中的“在……上”、“在……以上”和“在……之上”，以使得“在……上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在……以上”或者“在……之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层（即，直接处于某物上）的含义。

此外，文中为了便于说明可以使用空间相对术语，例如，“下面”、“以下”、“下方”、“以上”、“上方”等，以描述一个元件或特征相对于其他元件或特征的如图所示的关系。空间相对术语意在包含除了附图所示的取向之外的处于使用或操作中的器件的不同取向。装置可以具有其他取向（旋转90度或者处于其他取向上），并且文中使用的空间相对描述词可以同样被相应地解释。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种自动合缝焊接装置，其特征在于，包括：

机架（1）；

两个支撑机构（2），设置于所述机架（1）上，且两个所述支撑机构（2）左右相对设置，所述支撑机构（2）包括固定支撑组件（21）以及升降支撑组件（22）；

定位机构（3），设置于两个所述支撑机构（2）之间，且所述定位机构（3）包括升降气缸（31）以及设置于所述升降气缸（31）输出端的定位组件（32）；以及

焊接机构（4），设置于所述定位机构（3）的上方，且所述焊接机构（4）包括环形板（41）、设置于所述环形板（41）上的环形滑轨（42）、滑动设置于所述环形滑轨（42）上的滑动板（43）以及设置于所述滑动板（43）上的焊接组件（44）。

2.根据权利要求1所述的一种自动合缝焊接装置，其特征在于，所述固定支撑组件（21）邻近所述定位机构（3），且所述固定支撑组件（21）包括第一支撑架（211）以及设置于所述第一支撑架（211）顶部的两个第一支撑轮（212）；

所述升降支撑组件（22）远离所述定位机构（3），且所述升降支撑组件（22）包括：

驱动电机（221），设置于所述机架（1）上；

螺纹管（222），与所述驱动电机（221）的顶部输出端连接；

螺纹杆（223），所述螺纹杆（223）的底端插入所述螺纹管（222）的顶端内部，且所述螺纹杆（223）与所述螺纹管（222）螺纹连接；

第二支撑架（224），设置于所述螺纹杆（223）的顶端；

两个第二支撑轮（225），设置于所述第二支撑架（224）的顶部；以及

伸缩套管（226），设置于所述机架（1）与所述第二支撑架（224）之间。

3.根据权利要求2所述的一种自动合缝焊接装置，其特征在于，所述定位组件（32）包括设置于所述升降气缸（31）顶部输出端的底板（321）以及设置于所述底板（321）顶部的定位板（322），所述定位板（322）竖直设置。

4.根据权利要求3所述的一种自动合缝焊接装置，其特征在于，所述焊接组件（44）包括：

安装架（441），固定设置于所述滑动板（43）上；

调节气缸（442），设置于所述安装架（441）上，且所述调节气缸（442）沿所述环形板（41）的径向设置；以及

焊枪（443），设置于所述调节气缸（442）的输出端，且所述焊枪（443）与所述定位板（322）位于同一竖直平面内。

5.根据权利要求4所述的一种自动合缝焊接装置，其特征在于，所述焊接组件（44）还包括用于控制所述调节气缸（442）的控制器（444）以及与所述控制器（444）电连接的距离传感器（445），所述距离传感器（445）用于检测与待焊接管材之间的距离。

6.根据权利要求3所述的一种自动合缝焊接装置，其特征在于，两个所述固定支撑组件（21）分别位于所述定位板（322）的两侧，且两个所述固定支撑组件（21）与所述定位板（322）的距离相等。

7.根据权利要求3所述的一种自动合缝焊接装置，其特征在于，所述第一支撑架（211）包括：

调节板（2111），固定设置于所述机架（1）上，且所述调节板（2111）的顶部设置有调节槽；

两个滑动块（2112），滑动设置于所述调节板（2111）的调节槽内，且两个滑动块（2112）上均设置有前后贯通的螺纹孔；

调节电机（2113），设置于所述调节板（2111）的后端，且所述调节电机（2113）的输出端设置有贯穿两个螺纹孔的调节轴（2114），所述调节轴（2114）的外周侧设置有第一外螺纹结构和第二外螺纹结构，所述第一外螺纹结构和第二外螺纹结构分别与两个螺纹孔通过螺纹连接；

其中，两个所述第一支撑轮（212）分别设置于两个所述滑动块（2112）上。

8.根据权利要求7所述的一种自动合缝焊接装置，其特征在于，所述环形板（41）上设置有齿环（411），所述滑动板（43）上设置有旋转电机（431），所述旋转电机（431）的动力输出端设置有齿轮（432），所述齿轮（432）与所述齿环（411）啮合。

9.根据权利要求1所述的一种自动合缝焊接装置，其特征在于，所述自动合缝焊接装置还包括两个夹紧机构（5），所述两个夹紧机构（5）分别位于两个支撑机构（2）的外侧，用于夹紧定位好的待焊接管材。

10.根据权利要求9所述的一种自动合缝焊接装置，其特征在于，所述夹紧机构（5）包括两个前后相对设置的夹紧气缸（51），两个夹紧气缸（51）的输出端分别设置有弧形夹紧板（52）。

Images