CN115890075A - 一种具有防护性的钢管自动焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管件焊接装置技术领域，尤其涉及一种具有防护性的钢管自动焊接装置，包括焊接箱体，所述焊接箱体内设置有工作腔，所述工作腔两端连通外界，其中待焊接钢管放置于工作腔内，所述工作腔顶部连通有焊接腔，所述焊接腔内连接有焊接机构，所述焊接机构包括滑动架、焊接枪、电动伸缩杆，所述滑动架滑动连接在焊接腔内，所述滑动架上安装有焊接枪，本发明中，通过设置驱动机构，在通过联动组件驱动固定组件对钢管进行固定和转动的同时，驱动抽吸组件对焊接产生的烟气和废渣仅进行收集，避免了复杂废屑处理机构的设置，提高了对焊接产生的烟气和废渣的收集和处理效果。

Description

一种具有防护性的钢管自动焊接装置

技术领域

本发明涉及管件焊接装置技术领域，尤其涉及一种具有防护性的钢管自动焊接装置。

背景技术

钢管是一种用途广泛的材料，在钢管的实际使用过程中，常需要对两个钢管进行焊接，从而增长钢管的长度，方便钢管的实际应用。在焊接钢管时，通常由工作人员手持焊接枪在钢管表面的仅焊接作业，此种方法常会由于钢管的波动造成焊接质量的下降，并且在焊接过中会产生烟气和废渣，影响工作环境，影响工作人员的身体健康；现有技术中具有一些自动的焊接机器，往往需要使用固定机构和转动机构来对钢管进行固定和转动，从而配合焊接枪对两个钢管进行焊接，此种方式中，结构较为复杂不利于快速对钢管进行焊接操作。

发明内容

本发明提出的一种具有防护性的钢管自动焊接装置，目的是为了解决传统技术中焊接过中会产生烟气和废渣影响工作环境并影响工作人员的身体健康的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种具有防护性的钢管自动焊接装置，包括焊接箱体，所述焊接箱体内设置有工作腔，所述工作腔两端连通外界，其中待焊接钢管放置于工作腔内，所述工作腔顶部连通有焊接腔，所述焊接腔内连接有焊接机构，所述焊接机构包括滑动架、焊接枪、电动伸缩杆，所述滑动架滑动连接在焊接腔内，所述滑动架上安装有焊接枪，所述电动伸缩杆安装在焊接腔内顶部，所述电动伸缩杆输出端与滑动架固定连接，所述焊接箱体内底部连接有驱动机构，所述工作腔底部连接有抽吸腔，所述驱动机构输出端伸入抽吸腔内且连接有抽吸组件，所述抽吸腔位于焊接腔正下方，其中抽吸组件用于抽吸焊接产生的烟气和废渣，所述驱动机构输出端连接有联动组件，所述联动组件输出端连接有两个固定组件，所述工作腔两端均同轴连通有转动腔，两个所述固定组件分别设置在两个转动腔内，所述固定组件输出端与待焊接钢管外周侧间隙配合，其中固定组件在驱动机构的驱动和联动组件的传动下对待焊接钢管进行固定和转动操作。

优选地，所述焊接腔内连接有定位组件，所述定位组件包括固定齿条、转动齿轮、滑动齿条和挡片，所述固定齿条固定连接在滑动架上，所述转动齿轮转动连接在焊接腔内，所述滑动齿条滑动连接在焊接腔侧壁上，所述固定齿条和滑动齿条关于转动齿轮呈中心对称，且均与转动齿轮相互啮合，所述滑动齿条底端固定连接有挡片，所述挡片两面分别抵靠在两个待焊接管道焊接面上，滑动架向下滑动时，通过固定齿条、转动齿轮和滑动齿条带动挡片向上移动，方便两个钢管抵靠在一起。

优选地，所述驱动机构包括驱动电机和驱动轴，所述驱动电机安装在焊接箱体内，所述驱动电机输出端同轴固定连接有驱动轴，所述驱动轴远离驱动电机一端伸入抽吸腔内，且与抽吸组件输入端相互连接，所述驱动轴中部与联动组件输入端相互连接，驱动电机输出端带动驱动轴转动，为后续动作提供动力。

优选地，所述抽吸组件包括抽吸扇叶和排气管，所述抽吸扇叶同轴固定连接在驱动轴伸入抽吸腔内一端上，其中抽吸扇叶输出方向沿驱动轴方向向下，所述抽吸腔底部连通有排气管，所述排气管底端与外界连通，抽吸扇叶转动将工作腔内焊接产生的烟气和废渣向下抽吸，避免烟气从工作腔向外逸散。

优选地，所述抽吸组件还包括分隔网和废渣收集腔，所述分隔网固定连接在抽吸腔内顶部，所述分隔网呈倾斜设置且位于抽吸扇叶正上方，所述抽吸腔一侧连通有废渣收集腔，其中分隔网倾斜指向废渣收集腔，在分隔网的阻挡下，废渣沿分隔网上表面移动滑落入废渣收集腔，方便对废渣进行收集。

优选地，所述联动组件包括锥形齿轮组、联动轴、联动齿轮和外齿圈，所述锥形齿轮组输入端连接在驱动轴上，且输出端与两个联动轴连接，所述联动轴远离驱动轴一端同轴固定连接有联动齿轮，所述联动齿轮顶部啮合有外齿圈，两个所述外齿圈一一对应位于两个转动腔内，所述外齿圈与固定组件连接，驱动轴通过锥形齿轮组、联动轴、联动齿轮带动外齿圈转动，为为后续固定组件运动提供动力。

优选地，所述锥形齿轮组包括主锥形齿轮和次锥形齿轮，所述主锥形齿轮同轴固定连接在驱动轴上，两个所述次锥形齿轮分别与主锥形齿轮两侧相互啮合，所述次锥形齿轮同轴固定连接有联动轴，其中次锥形齿轮直径大于主锥形齿轮，形成减速齿轮组，方便适配低速转动的钢管。

优选地，所述固定组件包括转动筒、环形架、挤压块、复位弹簧和限位块，所述转动筒外周侧与外齿圈同轴固定连接，所述转动筒转动连接在转动腔内，所述转动筒内同轴转动连接有环形架，所述环形架两端均滑动连接有多个挤压块，多个所述挤压块与环形架之间均固定连接有复位弹簧，所述转动筒内周侧开设有多个楔形槽，多个所述挤压块顶端一一对应抵靠在多个楔形槽内顶部，所述挤压块靠近转动腔一侧固定连接有限位块，所述转动腔上连通有限位槽，所述限位块滑动连接在限位槽内，其中限位槽长度小于楔形槽深度，转动筒通过环形架和挤压块对钢管形成固定并带动钢管转动，从而配合焊接枪完成对整个焊接缝的焊接。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

1、本发明中，通过设置驱动机构，在通过联动组件驱动固定组件对钢管进行固定和转动的同时，驱动抽吸组件对焊接产生的烟气和废渣仅进行收集，避免了复杂废屑处理机构的设置，提高了对焊接产生的烟气和废渣的收集和处理效果。

2、本发明中，通过设置固定组件，相比于传统技术中需要设置固定机构和转动机构来对钢管进行固定和转动，转动筒在转动时通过挤压块对钢管进行固定，并对钢管进行转动，方便进行后续焊接。

3、本发明中，通过设置定位组件，利用挡片对两个钢管的位置进行限位，在焊接时，电动伸缩杆带动滑动架和焊接枪运动，焊接枪抵靠在待焊接缝时撤出挡片，方便焊接枪的焊接工作。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A部分放大示意图；

图3为本发明的定位组件结构示意图；

图4为本发明的固定组件结构示意图；

图5为本发明的限位块和限位槽配合示意图。

图中：1焊接箱体、11工作腔、12抽吸腔、13转动腔、131限位槽、2焊接机构、21滑动架、22焊接枪、23电动伸缩杆、3定位组件、31固定齿条、32转动齿轮、33滑动齿条、34挡片、4驱动机构、41驱动电机、42驱动轴、5抽吸组件、51抽吸扇叶、52排气管、53分隔网、54废渣收集腔、6联动组件、61锥形齿轮组、62联动轴、63联动齿轮、64外齿圈、7固定组件、71转动筒、711楔形槽、72环形架、73挤压块、74复位弹簧、75限位块。

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。

参照图1-2，一种具有防护性的钢管自动焊接装置，包括焊接箱体1，焊接箱体1内设置有工作腔11，工作腔11两端连通外界，其中待焊接钢管放置于工作腔11内，工作腔11顶部连通有焊接腔，焊接腔内连接有焊接机构2，焊接机构2包括滑动架21、焊接枪22、电动伸缩杆23，滑动架21滑动连接在焊接腔内，滑动架21上安装有焊接枪22，电动伸缩杆23安装在焊接腔内顶部，电动伸缩杆23输出端与滑动架21固定连接，电动伸缩杆23工作，其输出端带动滑动架21移动，从而带动焊接枪22移动，方便焊接枪22输出端抵靠到待焊接钢管缝隙上。

参照图3，焊接腔内连接有定位组件3，定位组件3包括固定齿条31、转动齿轮32、滑动齿条33和挡片34，固定齿条31固定连接在滑动架21上，转动齿轮32转动连接在焊接腔内，滑动齿条33滑动连接在焊接腔侧壁上，固定齿条31和滑动齿条33关于转动齿轮32呈中心对称，且均与转动齿轮32相互啮合，滑动齿条33底端固定连接有挡片34，挡片34两面分别抵靠在两个待焊接管道焊接面上，在挡片34的阻挡下，两个伸入工作腔11内的钢管抵靠到挡片34处停止，从而方便两个钢管的焊接缝位于焊接枪22输出端上，方便后续进行焊接操作；焊接时，滑动架21向下滑动时，固定齿条31随之向下移动，从而带动转动齿轮32转动，转动齿轮32转带动滑动齿条33向上移动，最终带动挡片34向上移动，方便两个钢管抵靠在一起。

参照图1-2，焊接箱体1内底部连接有驱动机构4，工作腔11底部连接有抽吸腔12，驱动机构4输出端伸入抽吸腔12内且连接有抽吸组件5，驱动机构4包括驱动电机41和驱动轴42，驱动电机41安装在焊接箱体1内，驱动电机41输出端同轴固定连接有驱动轴42，驱动轴42远离驱动电机41一端伸入抽吸腔12内，且与抽吸组件5输入端相互连接，驱动轴42中部与联动组件6输入端相互连接，驱动电机41工作，驱动电机41输出端带动驱动轴42转动，为后续动作提供动力。

抽吸腔12位于焊接腔正下方，其中抽吸组件5用于抽吸焊接产生的烟气和废渣，抽吸组件5包括抽吸扇叶51和排气管52，抽吸扇叶51同轴固定连接在驱动轴42伸入抽吸腔12内一端上，其中抽吸扇叶51输出方向沿驱动轴42方向向下，抽吸腔12底部连通有排气管52，排气管52底端与外界连通，驱动轴42转动带动抽吸扇叶51转动，抽吸扇叶51转动推动其附近的空气流动，从而通过抽吸腔12将工作腔11内焊接产生的烟气和废渣向下抽吸，避免烟气从工作腔11向外逸散。

抽吸组件5还包括分隔网53和废渣收集腔54，分隔网53固定连接在抽吸腔12内顶部，分隔网53呈倾斜设置且位于抽吸扇叶51正上方，抽吸腔12一侧连通有废渣收集腔54，其中分隔网53倾斜指向废渣收集腔54，在分隔网53的阻挡下，随气流向下运动的废渣沿分隔网53上表面移动滑落入废渣收集腔54，方便对废渣进行收集。

驱动机构4输出端连接有联动组件6，联动组件6输出端连接有两个固定组件7，联动组件6包括锥形齿轮组61、联动轴62、联动齿轮63和外齿圈64，锥形齿轮组61输入端连接在驱动轴42上，且输出端与两个联动轴62连接，锥形齿轮组61包括主锥形齿轮和次锥形齿轮，主锥形齿轮同轴固定连接在驱动轴42上，两个次锥形齿轮分别与主锥形齿轮两侧相互啮合，次锥形齿轮同轴固定连接有联动轴62，其中次锥形齿轮直径大于主锥形齿轮，形成减速齿轮组，方便适配低速转动的钢管，联动轴62远离驱动轴42一端同轴固定连接有联动齿轮63，联动齿轮63顶部啮合有外齿圈64，两个外齿圈64一一对应位于两个转动腔13内，外齿圈64与固定组件7连接，驱动轴42转动，驱动轴42通过主锥形齿轮带动两个次锥形齿轮转动，次锥形齿轮转动通过联动轴62带动联动齿轮63转动，联动齿轮63转动带动外齿圈64转动，为后续固定组件7运动提供动力。

参照图4-5，工作腔11两端均同轴连通有转动腔13，两个固定组件7分别设置在两个转动腔13内，固定组件7输出端与待焊接钢管外周侧间隙配合，其中固定组件7在驱动机构4的驱动和联动组件6的传动下对待焊接钢管进行固定和转动操作。

固定组件7包括转动筒71、环形架72、挤压块73、复位弹簧74和限位块75，转动筒71外周侧与外齿圈64同轴固定连接，转动筒71转动连接在转动腔13内，其中转动筒71通过单向轴承转动连接在转动腔13内，方便后续卸除钢管。

转动筒71内同轴转动连接有环形架72，环形架72两端均滑动连接有多个挤压块73，多个挤压块73与环形架72之间均固定连接有复位弹簧74，转动筒71内周侧开设有多个楔形槽711，多个挤压块73顶端一一对应抵靠在多个楔形槽711内顶部，挤压块73靠近转动腔13一侧固定连接有限位块75，转动腔13上连通有限位槽131，限位块75滑动连接在限位槽131内，其中限位槽131长度小于楔形槽711深度，外齿圈64转动带动转动筒71转动，转动筒71转动，挤压块73顶端沿楔形槽711斜面移动，同时在限位块75和限位槽131的限位作用下，随转动筒71与环形架72相对转动，克服复位弹簧74的弹力，挤压块73被推动沿径向移动抵靠在钢管外周侧上，在多个挤压块73的挤压固定作用下，完成两个钢管的挤压固定，同时随转动筒71的继续转动，在挤压块73与转动筒71的摩擦作用下，转动筒71通过环形架72和挤压块73带动钢管转动，从而配合焊接枪22完成对整个焊接缝的焊接。

在对两个钢管的焊接时，将两个钢管从工作腔11的两端向内伸入，两个钢管移动首先抵靠在挡片34上，保持两个钢管的焊接位置位于焊接枪22输出端；

再启动驱动电机41，驱动电机41输出端带动驱动轴42转动，驱动轴42一方面转动带动抽吸扇叶51转动，抽吸扇叶51转动对焊接产生的烟气和废渣进行向下抽吸，避免后续焊接产生的烟气和废渣从工作腔11向外逸散；

驱动轴42转动另一方面通过锥形齿轮组、联动轴62、联动齿轮63和外齿圈64带动转动筒71转动，转动筒71与环形架72相对转动，通过楔形槽711推动挤压块73沿径向移动抵靠在钢管外周侧上，在多个挤压块73的挤压固定作用下，完成两个钢管的挤压固定，同时随转动筒71的继续转动带动钢管转动，从而方便配合焊接枪22完成对整个焊接缝的焊接；

再启动电动伸缩杆23，电动伸缩杆23输出端带动滑动架21向下滑动时，通过定位组件3带动挡片34向上移动，焊接枪22随滑动架21向下移动，使焊接枪22的输出端对准两个钢管的焊接缝处，方便两个钢管抵靠在一起，最后启动焊接枪22，随两个钢管的转动，焊接枪22对两个钢管完成焊接操作；焊接完成后，驱动电机41停止工作，反向转动焊接完成的钢管，在单向轴承的限位作用下，即可卸下钢管，在复位弹簧74的弹力作用下，限位块75再次回复进入限位槽131内，方便后续进行再次焊接。

本发明中，通过设置驱动机构4，在通过联动组件6驱动固定组件7对钢管进行固定和转动的同时，驱动抽吸组件5对焊接产生的烟气和废渣仅进行收集，相比于传统技术中需要额外设置废屑处理机构进行废屑的收集，避免了复杂废屑处理机构的设置，提高了对焊接产生的烟气和废渣的收集和处理效果；

本发明中，通过设置固定组件7，对两个钢管完成固定和转动，相比于传统技术中需要设置固定机构和转动机构来对钢管进行固定和转动，转动筒71在转动时通过挤压块73对钢管进行固定，并对钢管进行转动，方便进行后续焊接；

本发明中，通过设置定位组件3，利用挡片34对两个钢管的位置进行限位，在焊接时，电动伸缩杆23带动滑动架21和焊接枪22运动，焊接枪22抵靠在待焊接缝时撤出挡片34，方便焊接枪22的焊接工作。

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 (8)

1.一种具有防护性的钢管自动焊接装置，包括焊接箱体(1)，其特征在于，所述焊接箱体(1)内设置有工作腔(11)，所述工作腔(11)两端连通外界，其中待焊接钢管放置于工作腔(11)内，所述工作腔(11)顶部连通有焊接腔，所述焊接腔内连接有焊接机构(2)；

所述焊接机构(2)包括滑动架(21)、焊接枪(22)、电动伸缩杆(23)，所述滑动架(21)滑动连接在焊接腔内，所述滑动架(21)上安装有焊接枪(22)，所述电动伸缩杆(23)安装在焊接腔内顶部，所述电动伸缩杆(23)输出端与滑动架(21)固定连接，所述焊接箱体(1)内底部连接有驱动机构(4)，所述工作腔(11)底部连接有抽吸腔(12)，所述驱动机构(4)输出端伸入抽吸腔(12)内且连接有抽吸组件(5)，所述抽吸腔(12)位于焊接腔正下方，其中抽吸组件(5)用于抽吸焊接产生的烟气和废渣，所述驱动机构(4)输出端连接有联动组件(6)，所述联动组件(6)输出端连接有两个固定组件(7)，所述工作腔(11)两端均同轴连通有转动腔(13)，两个所述固定组件(7)分别设置在两个转动腔(13)内，所述固定组件(7)输出端与待焊接钢管外周侧间隙配合，其中固定组件(7)在驱动机构(4)的驱动和联动组件(6)的传动下对待焊接钢管进行固定和转动操作。

2.根据权利要求1所述的一种具有防护性的钢管自动焊接装置，其特征在于，所述焊接腔内连接有定位组件(3)，所述定位组件(3)包括固定齿条(31)、转动齿轮(32)、滑动齿条(33)和挡片(34)，所述固定齿条(31)固定连接在滑动架(21)上，所述转动齿轮(32)转动连接在焊接腔内，所述滑动齿条(33)滑动连接在焊接腔侧壁上，所述固定齿条(31)和滑动齿条(33)关于转动齿轮(32)呈中心对称，且均与转动齿轮(32)相互啮合，所述滑动齿条(33)底端固定连接有挡片(34)，所述挡片(34)两面分别抵靠在两个待焊接管道焊接面上。

3.根据权利要求1所述的一种具有防护性的钢管自动焊接装置，其特征在于，所述驱动机构(4)包括驱动电机(41)和驱动轴(42)，所述驱动电机(41)安装在焊接箱体(1)内，所述驱动电机(41)输出端同轴固定连接有驱动轴(42)，所述驱动轴(42)远离驱动电机(41)一端伸入抽吸腔(12)内，且与抽吸组件(5)输入端相互连接，所述驱动轴(42)中部与联动组件(6)输入端相互连接。

4.根据权利要求3所述的一种具有防护性的钢管自动焊接装置，其特征在于，所述抽吸组件(5)包括抽吸扇叶(51)和排气管(52)，所述抽吸扇叶(51)同轴固定连接在驱动轴(42)伸入抽吸腔(12)内一端上，其中抽吸扇叶(51)输出方向沿驱动轴(42)方向向下，所述抽吸腔(12)底部连通有排气管(52)，所述排气管(52)底端与外界连通。

5.根据权利要求4所述的一种具有防护性的钢管自动焊接装置，其特征在于，所述抽吸组件(5)还包括分隔网(53)和废渣收集腔(54)，所述分隔网(53)固定连接在抽吸腔(12)内顶部，所述分隔网(53)呈倾斜设置且位于抽吸扇叶(51)正上方，所述抽吸腔(12)一侧连通有废渣收集腔(54)，其中分隔网(53)倾斜指向废渣收集腔(54)。

6.根据权利要求1所述的一种具有防护性的钢管自动焊接装置，其特征在于，所述联动组件(6)包括锥形齿轮组(61)、联动轴(62)、联动齿轮(63)和外齿圈(64)，所述锥形齿轮组(61)输入端连接在驱动轴(42)上，且输出端与两个联动轴(62)连接，所述联动轴(62)远离驱动轴(42)一端同轴固定连接有联动齿轮(63)，所述联动齿轮(63)顶部啮合有外齿圈(64)，两个所述外齿圈(64)一一对应位于两个转动腔(13)内，所述外齿圈(64)与固定组件(7)连接。

7.根据权利要求6所述的一种具有防护性的钢管自动焊接装置，其特征在于，所述锥形齿轮组(61)包括主锥形齿轮和次锥形齿轮，所述主锥形齿轮同轴固定连接在驱动轴(42)上，两个所述次锥形齿轮分别与主锥形齿轮两侧相互啮合，所述次锥形齿轮同轴固定连接有联动轴(62)，其中次锥形齿轮直径大于主锥形齿轮。

8.根据权利要求6所述的一种具有防护性的钢管自动焊接装置，其特征在于，所述固定组件(7)包括转动筒(71)、环形架(72)、挤压块(73)、复位弹簧(74)和限位块(75)，所述转动筒(71)外周侧与外齿圈(64)同轴固定连接，所述转动筒(71)转动连接在转动腔(13)内，所述转动筒(71)内同轴转动连接有环形架(72)，所述环形架(72)两端均滑动连接有多个挤压块(73)，多个所述挤压块(73)与环形架(72)之间均固定连接有复位弹簧(74)，所述转动筒(71)内周侧开设有多个楔形槽(711)，多个所述挤压块(73)顶端一一对应抵靠在多个楔形槽(711)内顶部，所述挤压块(73)靠近转动腔(13)一侧固定连接有限位块(75)，所述转动腔(13)上连通有限位槽(131)，所述限位块(75)滑动连接在限位槽(131)内，其中限位槽(131)长度小于楔形槽(711)深度。

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