CN115870677A - 一种高效自动焊接机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属焊接技术领域，具体涉及一种高效自动焊接机。一种高效自动焊接机包括底座、支架、焊接机构、定位机构、两个加热机构和两个夹持机构。每个加热机构包括固定环和多个加热组件。固定环固定安装于支架上，加热组件包括驱动架、滑动架、铰接杆、推块和加热块。焊接机构包括转环、第一驱动组件、焊枪和第二驱动组件。定位机构用于定位管道，夹持机构用于将定位后的管道夹持固定。本发明提供了一种高效自动焊接机，以解决现有的焊接装置，从管道内部进行预热方便外部焊接，但从内部加热时会造成热量损耗，能源浪费，热量流失，影响焊接精度的问题。

Description

一种高效自动焊接机

技术领域

本发明涉及金属焊接技术领域，具体涉及一种高效自动焊接机。

背景技术

焊接也称作熔接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术，在进行焊接之前需要对材料进行提前预热，来控制在焊接时工件的热量，从而避免产生淬硬组织，防止冷裂纹的产生。

如授权公告号为CN114619184B的中国专利提供了一种焊接工件的预热焊接装置为了解决无法对管道焊接口附近一起进行预热，预热完成后将装置拆卸进行焊接作业时将会使管道丧失部分热量，影响焊接质量的技术问题。本发明提供一种焊接工件的预热焊接装置，包括有加热系统和第二连接轴等；第二连接轴连接有加热系统。该装置解决了现有的焊接预热装置无法对两个不同管径的管道同时进行预热的问题，扩大了装置的适用范围，还解决了现有焊接预热装置体积较大妨碍工作人员焊接的问题，使得工作人员在焊接时更轻便，装置的万向节结构使得装置可以在不大于九十度的弯道内移动，扩大了装置的使用范围，使装置更加地实用。

现有的焊接装置，从管道内部进行预热方便外部焊接，但从内部加热时会造成热量损耗，能源浪费，热量流失，影响焊接精度。

发明内容

本发明提供了一种高效自动焊接机，以解决现有的焊接装置，从管道内部进行预热方便外部焊接，但从内部加热时会造成热量损耗，能源浪费，热量流失，影响焊接精度的问题。

本发明的一种高效自动焊接机采用如下技术方案：一种高效自动焊接机包括底座、支架、焊接机构、定位机构、两个加热机构和两个夹持机构。支架安装于底座上。

每个加热机构包括固定环和多个加热组件，固定环固定安装于支架上，多个加热组件沿着固定环的周向均布。加热组件包括驱动架、滑动架、铰接杆、推块和加热块。驱动架沿着固定环的轴向延伸，且驱动架的第一端能够沿着固定环的径向滑动地设置于固定环上。驱动架沿着固定环的轴向依次开设有第一通道和第二通道。

滑动架的第一端滑动地设置于第一通道内。铰接杆的第一端转动连接于固定环上，铰接杆的第二端转动连接于滑动架的第二端上。推块的第一端滑动地设置于第二通道内。加热块水平设置，加热块的第一侧面连接于推块的第二端上，且加热块的第二侧面和滑动架的第二端处于同一水平线上。

焊接机构包括转环、第一驱动组件、焊枪和第二驱动组件。转环能够绕自身轴线转动地设置于支架上，转环和固定环同轴设置，且转环处于两个固定环之间，第一驱动组件用于驱动转环转动。焊枪能够沿着转环的径向活动地设置于转环上，第二驱动组件用于驱动焊枪移动。

定位机构用于定位管道，夹持机构用于将定位后的管道夹持固定。

进一步地，定位机构包括第一连杆、定位板和手轮。第一连杆能够沿着转环的径向活动地设置于转环上。定位板设置于第一连杆的第一端上，且定位板的两侧用于和管道的端面相抵。手轮安装于第一连杆的第二端上。

进一步地，夹持机构包括多个沿固定环的周向均布的夹持组件，夹持组件包括气缸，气缸固定设置于固定环上，气缸上固定设置有夹持板，且夹持板用于和管道的外周壁相抵。

进一步地，第一驱动组件包括齿环和第一电机。齿环固定设置于转环的一侧。第一电机固定设置于底座上，第一电机的输出轴上设置有齿轮，齿轮和齿环啮合。

进一步地，第二驱动组件包括第二电机、螺杆和控制架。第二电机固定设置于转环上，螺杆的第一端固定连接于第二电机的输出轴上，螺杆沿着转环的径向延伸。控制架的第一端套设于螺杆上，且与螺杆螺纹配合，控制架的第二端连接于焊枪的第一端上。

进一步地，滑动架的第一端设置有顶块，驱动架的一侧沿着固定环的轴向开设有第一滑槽，推块上设置有棘齿段。

加热组件还包括棘齿板和第一弹簧。棘齿板沿着固定环的轴向延伸，棘齿板滑动地设置于第一滑槽内，棘齿板和棘齿段啮合。棘齿板的第一侧设置有触发块，触发块用于和顶块相接触。第一弹簧设置于第一滑槽内，第一弹簧的第一端固定连接于驱动架，第一弹簧的第二端固定连接于棘齿板的第二侧。

进一步地，沿着固定环的周向设置有多个第二连杆，第二连杆沿着固定环的径向延伸。驱动架的第一端设置有第三连杆，第三连杆沿着固定环的径向延伸。

加热组件还包括第二弹簧，第二弹簧的第一端固定连接于第二连杆上，第二弹簧的第二端固定连接于第三连杆上。

进一步地，加热组件还包括第三弹簧，第三弹簧的第一端固定连接于驱动架上，第三弹簧的第二端固定连接于推块的一侧上。

进一步地，焊枪的第二端设置有与焊枪同轴的倒锥面。

进一步地，推块的第一端靠近转环的一侧设置有第一弧面。推块的第一端设置有沿着焊枪转动方向与焊枪的倒锥面接触的第二弧面。

本发明的有益效果是：本发明的一种高效自动焊接机通过设置的多个加热组件对两个管道的连接处进行加热，且加热组件处于管道外侧，使得加热更迅速，同时也能更节省资源。

本发明在焊接前对管道加热并保温，避免热量流失，同时焊接过程中加热组件不会阻碍焊接的进行。

在焊枪转动过程中会逐步将下一位置的推块从侧面顶开，避免加热块阻挡焊接进行，并使得在焊接时，管道上每处的温度保持一致，避免因为温度的原因影响焊接质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种高效自动焊接机的实施例的结构示意图；

图2为本发明的一种高效自动焊接机的实施例的主视图；

图3为本发明的一种高效自动焊接机的实施例的加热机构的结构示意图；

图4为图3中的部分结构示意图；

图5为本发明的一种高效自动焊接机的实施例的焊接机构的结构示意图；

图6为本发明的一种高效自动焊接机的实施例的加热组件的结构示意图；

图7为本发明的一种高效自动焊接机的实施例的加热组件的处于最终状态的示意图；

图8为图7中的部分结构示意图。

图中：100、底座；110、支架；120、转环；121、齿环；130、管道；140、气缸；150、夹持板；200、第二电机；210、螺杆；220、控制架；230、焊枪；240、定位板；250、手轮；260、第一电机；300、固定环；310、铰接杆；320、驱动架；321、第二弹簧；330、滑动架；331、顶块；340、加热块；350、推块；351、棘齿段；352、第三弹簧；360、棘齿板；361、触发块；362、第一弹簧。

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。

本发明的一种高效自动焊接机实施例，如图1至图8所示，一种高效自动焊接机包括底座100、支架110、焊接机构、定位机构、两个加热机构和两个夹持机构。支架110安装于底座100上。

每个加热机构包括固定环300和多个加热组件，固定环300固定安装于支架110上，多个加热组件沿着固定环300的周向均布。加热组件包括驱动架320、滑动架330、铰接杆310、推块350和加热块340。驱动架320沿着固定环300的轴向延伸，且驱动架320的第一端能够沿着固定环300的径向滑动地设置于固定环300上。驱动架320沿着固定环300的轴向依次开设有第一通道和第二通道。滑动架330的第一端滑动地设置于第一通道内。铰接杆310的第一端转动连接于固定环300上，铰接杆310的第二端转动连接于滑动架330的第二端上。推块350的第一端滑动地设置于第二通道内。加热块340水平设置，加热块340的第一侧面连接于推块350的第二端上，且加热块340的第二侧面和滑动架330的第二端处于同一水平线上。

焊接机构包括转环120、第一驱动组件、焊枪230和第二驱动组件。转环120能够绕自身轴线转动地设置于支架110上，转环120和固定环300同轴设置，且转环120处于两个固定环300之间，第一驱动组件用于驱动转环120转动。焊枪230能够沿着转环120的径向活动地设置于转环120上，第二驱动组件用于驱动焊枪230移动。

定位机构用于定位管道130，夹持机构用于将定位后的管道130夹持固定。

在本实施例中，如图5所示，定位机构包括第一连杆、定位板240和手轮250。第一连杆能够沿着转环120的径向活动地设置于转环120上。定位板240设置于第一连杆的第一端上，且定位板240的两侧用于和管道130的端面相抵。手轮250安装于第一连杆的第二端上。当两个管道130都和定位板240相抵时，转动手轮250使定位板240逐渐从两个管道130之间脱离。

在本实施例中，如图1所示，夹持机构包括多个沿固定环300的周向均布的夹持组件，夹持组件包括气缸140，气缸140固定设置于固定环300上，气缸140上固定设置有夹持板150，且夹持板150用于和管道130的外周壁相抵。当两个管道130的端面相抵时，之后启动气缸140，通过夹持板150将管道130固定。

在本实施例中，如图2和图5所示，第一驱动组件包括齿环121和第一电机260。齿环121固定设置于转环120的一侧。第一电机260固定设置于底座100上，第一电机260的输出轴上设置有齿轮，齿轮和齿环121啮合。启动第一电机260，第一电机260转动带动齿轮转动，由于齿轮和齿环121啮合，齿轮带动齿环121转动，进而带动转环120转动，转环120转动带动焊枪230同步转动。在焊枪230跟随转动过程中会逐步地将下一位置的推块350从侧面顶开，避免加热块340阻挡焊接进行，转动一圈，焊接完成。

在本实施例中，如图5所示，第二驱动组件包括第二电机200、螺杆210和控制架220。第二电机200固定设置于转环120上，螺杆210的第一端固定连接于第二电机200的输出轴上，螺杆210沿着转环120的径向延伸。控制架220的第一端套设于螺杆210上，且与螺杆210螺纹配合，控制架220的第二端连接于焊枪230的第一端上。启动第二电机200，第二电机200带动螺杆210转动，进而通过控制架220带动焊枪230朝靠近转环120轴线的方向移动。

在本实施例中，如图7所示，滑动架330的第一端设置有顶块331，驱动架320的一侧沿着固定环300的轴向开设有第一滑槽，推块350上设置有棘齿段351。

加热组件还包括棘齿板360和第一弹簧362。棘齿板360沿着固定环300的轴向延伸，棘齿板360滑动地设置于第一滑槽内，棘齿板360和棘齿段351啮合，且为单向棘齿结构。棘齿板360的第一侧设置有触发块361，触发块361用于和顶块331相接触。第一弹簧362设置于第一滑槽内，第一弹簧362的第一端固定连接于驱动架320，第一弹簧362的第二端固定连接于棘齿板360的第二侧。由于棘齿板360和棘齿段351啮合，使得推块350能够朝驱动架320的第一端的方向移动，而朝驱动架320的第二端的方向移动。

在本实施例中，如图4所示，沿着固定环300的周向设置有多个第二连杆，第二连杆沿着固定环300的径向延伸。驱动架320的第一端设置有第三连杆，第三连杆沿着固定环300的径向延伸。

加热组件还包括第二弹簧321，第二弹簧321的第一端固定连接于第二连杆上，第二弹簧321的第二端固定连接于第三连杆上。在第二弹簧321的作用下，使得滑动架330的第二端和管道130的外周壁紧紧相抵。而且当将管道130抽出装置时，在驱动架320在自身重力以及第二弹簧321的作用下复位。

在本实施例中，如图6所示，加热组件还包括第三弹簧352，第三弹簧352的第一端固定连接于驱动架320上，第三弹簧352的第二端固定连接于推块350的一侧上。第三弹簧352用于将推块350复位。

在本实施例中，焊枪230的第二端设置有与焊枪230同轴的倒锥面。

在本实施例中，推块350的第一端靠近转环120的一侧设置有第一弧面。推块350的第一端设置有沿着焊枪230转动方向与焊枪230的倒锥面接触的第二弧面。焊枪230朝靠近转环120轴线的方向移动时，焊枪230的倒锥面会与推块350的第一弧面接触，进而推动推块350朝驱动架320的第一端的方向移动。在焊枪230跟随转动过程中会逐步和下一位置的推块350的第二弧面接触，进而将推块350从侧面顶开。

工作过程：初始状态时，驱动架320在自身重力以及第二弹簧321的作用下，更靠近固定环300的轴线，铰接杆310和驱动架320之间形成的角度较大。此时滑动架330更靠近驱动架320的第一端，推块350在第三弹簧352的作用下更靠近驱动架320的第二端。

焊接管道130时，外接驱动设备将两个待连接的管道130从装置的两端向中间推动，即将管道130沿着从驱动架320的第一端到驱动架320的第二端的方向移动。管道130会推动铰接杆310朝驱动架320的第二端摆动，铰接杆310的摆动会推动滑动架330朝驱动架320的第二端移动，并朝远离固定环300的轴线的方向移动，进而带动驱动架320朝远离固定环300的轴线的方向移动。直到管道130的外周壁和滑动架330的第二端相抵，由于加热块340的第二侧面和滑动架330的第二端处于同一水平线上，此时加热块340与管道130的外周壁相抵。

继续推动管道130，当两个管道130都和定位板240相抵时，转动手轮250使定位板240逐渐从两个管道130之间脱离，直到两个管道130的端面相抵时，之后启动气缸140，通过夹持板150将管道130固定。

固定完成后加热块340开始对管道130加热，加热完成后进行保温。接着启动第二电机200，第二电机200带动螺杆210转动，进而通过控制架220带动焊枪230朝靠近转环120轴线的方向移动。在焊枪230移动时，焊枪230的倒锥面会与推块350的第一弧面接触，进而推动推块350朝驱动架320的第一端的方向移动，由于棘齿板360和棘齿段351啮合，使得推块350不能复位。当焊枪230将推块350推动至极限位置后，焊枪230不能继续移动，这时视为焊枪230处于焊接位置，启动焊枪230开始对管道130进行焊接。

同时启动第一电机260，第一电机260转动带动齿轮转动，由于齿轮和齿环121啮合，齿轮带动齿环121转动，进而带动转环120转动，转环120转动带动焊枪230同步转动。在焊枪230跟随转动过程中会逐步和下一位置的推块350的第二弧面接触，进而将推块350从侧面顶开，避免加热块340阻挡焊接进行，转动一圈，焊接完成。

启动气缸140将管道130松开，将管道130抽出。驱动架320在自身重力以及第二弹簧321的作用下复位，滑动架330向驱动架320的第一端移动并复位，在滑动架330移动时，滑动架330上的顶块331和棘齿板360上的触发块361相接触，进而推动棘齿板360，使得棘齿板360和棘齿段351脱离啮合，推块350在第三弹簧352的作用下复位。当顶块331越过触发块361时，棘齿板360在第一弹簧362的作用下复位。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高效自动焊接机，其特征在于：

包括底座、支架、焊接机构、定位机构、两个加热机构和两个夹持机构；支架安装于底座上；

每个加热机构包括固定环和多个加热组件；固定环固定安装于支架上，多个加热组件沿着固定环的周向均布；加热组件包括驱动架、滑动架、铰接杆、推块和加热块；驱动架沿着固定环的轴向延伸，且驱动架的第一端能够沿着固定环的径向滑动地设置于固定环上；驱动架沿着固定环的轴向依次开设有第一通道和第二通道；

滑动架的第一端滑动地设置于第一通道内；铰接杆的第一端转动连接于固定环上，铰接杆的第二端转动连接于滑动架的第二端上；推块的第一端滑动地设置于第二通道内；加热块水平设置，加热块的第一侧面连接于推块的第二端上，且加热块的第二侧面和滑动架的第二端处于同一水平线上；

焊接机构包括转环、第一驱动组件、焊枪和第二驱动组件；转环能够绕自身轴线转动地设置于支架上，转环和固定环同轴设置，且转环处于两个固定环之间，第一驱动组件用于驱动转环转动；焊枪能够沿着转环的径向活动地设置于转环上，第二驱动组件用于驱动焊枪移动；

定位机构用于定位管道，夹持机构用于将定位后的管道夹持固定。

2.根据权利要求1所述的一种高效自动焊接机，其特征在于：

定位机构包括第一连杆、定位板和手轮；第一连杆能够沿着转环的径向活动地设置于转环上；定位板设置于第一连杆的第一端上，且定位板的两侧用于和管道的端面相抵；手轮安装于第一连杆的第二端上。

3.根据权利要求1所述的一种高效自动焊接机，其特征在于：

夹持机构包括多个沿固定环的周向均布的夹持组件，夹持组件包括气缸，气缸固定设置于固定环上，气缸上固定设置有夹持板，且夹持板用于和管道的外周壁相抵。

4.根据权利要求1所述的一种高效自动焊接机，其特征在于：

第一驱动组件包括齿环和第一电机；齿环固定设置于转环的一侧；第一电机固定设置于底座上，第一电机的输出轴上设置有齿轮，齿轮和齿环啮合。

5.根据权利要求1所述的一种高效自动焊接机，其特征在于：

第二驱动组件包括第二电机、螺杆和控制架；第二电机固定设置于转环上，螺杆的第一端固定连接于第二电机的输出轴上，螺杆沿着转环的径向延伸；控制架的第一端套设于螺杆上，且与螺杆螺纹配合，控制架的第二端连接于焊枪的第一端上。

6.根据权利要求1所述的一种高效自动焊接机，其特征在于：

滑动架的第一端设置有顶块，驱动架的一侧沿着固定环的轴向开设有第一滑槽，推块上设置有棘齿段；

加热组件还包括棘齿板和第一弹簧；棘齿板沿着固定环的轴向延伸，棘齿板滑动地设置于第一滑槽内，棘齿板和棘齿段啮合；棘齿板的第一侧设置有触发块，触发块用于和顶块相接触；第一弹簧设置于第一滑槽内，第一弹簧的第一端固定连接于驱动架，第一弹簧的第二端固定连接于棘齿板的第二侧。

7.根据权利要求1所述的一种高效自动焊接机，其特征在于：

沿着固定环的周向设置有多个第二连杆，第二连杆沿着固定环的径向延伸；驱动架的第一端设置有第三连杆，第三连杆沿着固定环的径向延伸；

加热组件还包括第二弹簧，第二弹簧的第一端固定连接于第二连杆上，第二弹簧的第二端固定连接于第三连杆上。

8.根据权利要求1所述的一种高效自动焊接机，其特征在于：

加热组件还包括第三弹簧，第三弹簧的第一端固定连接于驱动架上，第三弹簧的第二端固定连接于推块的一侧上。

9.根据权利要求1所述的一种高效自动焊接机，其特征在于：

焊枪的第二端设置有与焊枪同轴的倒锥面。

10.根据权利要求9所述的一种高效自动焊接机，其特征在于：

推块的第一端靠近转环的一侧设置有第一弧面；推块的第一端设置有沿着焊枪转动方向与焊枪的倒锥面接触的第二弧面。

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