CN117161674A

CN117161674A - 一种金属制品对接焊接装置

Info

Publication number: CN117161674A
Application number: CN202311446262.6A
Authority: CN
Inventors: 张凌
Original assignee: Xinghua Guangfu Metal Product Co ltd
Current assignee: Xinghua Guangfu Metal Product Co ltd
Priority date: 2023-11-02
Filing date: 2023-11-02
Publication date: 2023-12-05
Anticipated expiration: 2043-11-02
Also published as: CN117161674B

Abstract

本发明公开了一种金属制品对接焊接装置，属于金属焊接技术领域，包括放置在台面上的底壳，底壳上设置有焊接装置，焊接装置用于对金属管进行摩擦焊，焊接装置上设置有进给装置，进给装置用于定位钢管并辅助焊接，焊接装置上设置有锁定装置，锁定装置用于锁定金属管的位置。本发明采用摩擦焊的方式对金属管进行焊接，焊接装置能够实现金属管件的自动旋转摩擦融化焊接末端，并通过进给装置将两根金属管进行融化焊接，并配合进给装置的夹持防止摩擦焊时金属管发生径向偏移，通过锁定装置放置摩擦焊时金属管发生轴向偏移。

Description

一种金属制品对接焊接装置

技术领域

本发明涉及金属焊接技术领域，特别涉及一种金属制品对接焊接装置。

背景技术

焊接是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料的制造工艺及技术。而摩擦焊是指利用工件接触面摩擦产生的热量为热源，使工件在压力作用下产生塑性变形而进行焊接的方法。以金属制品为例，在焊接时，为了使得焊接部位平齐，通常需要用到对接装置来固定两个需要焊接的金属部件，以此来确保焊接时的准确性与稳定性。公告号为CN114346394B的中国发明专利公开了金属管件高频焊接设备，通过该现有技术可对工件加工时，进行辅助固定，防止人员手拿时受到伤害。但是该现有技术需要人工操作，无法实现金属制品的自动焊接，且焊接精度不高。

发明内容

针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种金属制品对接焊接装置，包括放置在台面上的底壳，所述的底壳上设置有焊接装置，所述的焊接装置包括支撑板，支撑板固定安装在底壳上，所述的焊接装置用于对金属管进行摩擦焊，所述的焊接装置上设置有进给装置，所述的进给装置包括电缸，电缸固定安装在支撑板上，所述的进给装置用于定位钢管并辅助焊接，所述的焊接装置上设置有锁定装置，所述的锁定装置包括外齿条，外齿条固定安装在支撑板底部，所述的锁定装置用于锁定金属管的位置。

将锁定装置解锁，将金属管放置在焊接装置上，并让两根金属管接触，然后锁定装置将焊接装置位置锁定，焊接装置带动金属管摩擦转动，金属管接触部位达到熔点后，通过进给装置让两个金属管进行熔合摩擦焊。

进一步地，所述的焊接装置包括固定安装在支撑板上的滑动轨，滑动轨上滑动安装有移动架，底壳上固定安装有底电机，底电机的输出轴上固定安装有电机锥齿轮，支撑板底部转动安装有底凹轴，底凹轴上固定安装有侧锥齿轮，侧锥齿轮与电机锥齿轮啮合，底凹轴上滑动安装有下传动轮，移动架底部固定安装有底轮架，下传动轮与底轮架转动安装，移动架上转动安装有传动轴，传动轴上固定安装有宽齿轮，传动轴和下传动轮外缠绕有传动带，移动架上设置有对接机构。

进一步地，所述的对接机构包括固定安装在移动架上的滑动柱，滑动柱上滑动安装有活动架，活动架和滑动柱之间设置有挤压弹簧，活动架上固定安装有内推架，支撑板上固定安装有滑动架，内推架和滑动架滑动安装，活动架上转动安装有夹筒，夹筒上固定安装有窄齿轮，窄齿轮与宽齿轮啮合，夹筒上转动安装有夹钮，夹钮上有外螺纹，与夹筒上的孔形成内螺纹配合，金属管放置在夹筒中，通过夹钮夹紧。

进一步地，所述的宽齿轮宽度大于窄齿轮，且宽齿轮和窄齿轮的左右相对位置可调。

将两根需要焊接的金属管放在夹筒中，拧动夹钮将金属管夹持住，拉动锁定装置，将两个金属管对接上，随后通过锁定装置锁定移动架的位置，随后底电机转动，带动电机锥齿轮转动，从而带动侧锥齿轮和底凹轴转动，从而带动下传动轮转动，从而通过传动带带动传动轴转动，从而带动宽齿轮转动，宽齿轮转动带动窄齿轮转动，从而带动夹筒和金属管转动，由于两个侧锥齿轮和电机锥齿轮的啮合关系，导致两个金属管反方向转动，从而使得两个金属管不断摩擦生热，最终达到熔点，两个金属管端部发生融化，随后进给装置推动内推架在滑动架中滑动，从而带动活动架在滑动柱上滑动，从而使得内推架被挤压，配合着宽齿轮和窄齿轮的啮合，带动金属管一边转动一边互相靠近进行摩擦焊，当活动架在滑动柱上滑动一段距离后，窄齿轮会和宽齿轮脱离啮合，此时两个金属管相对不再转动，继续贴合完成两根金属管的摩擦焊，随后手动拧开夹钮，锁定装置解锁后，拉开两个移动架，随后将金属管取下。

进一步地，所述的进给装置包括固定安装在电缸顶部的升降板，支撑板上固定安装有外管，升降板底部固定安装有内管，内管与外管滑动安装，外管内滑动安装有下管，内管与下管之间设置有内弹簧，升降板下方固定安装有内夹架，升降板上滑动安装有升降柱，升降柱上固定安装有上半弧，上半弧与升降板之间设置有升降弹簧，上半弧上滑动安装有滑动侧柱，滑动侧柱上固定安装有上轮座，上轮座上转动安装有上轮，上轮座与上半弧之间设置有上弹簧，支撑板底部设置有下夹机构。

进一步地，所述的下夹机构包括固定安装在支撑板底部的下转座，下转座上转动安装有转板，支撑板上滑动安装有下降块，下降块与转板滑动安装，下降块上固定安装有下半弧，下半弧上滑动安装有下斜柱，下斜柱上固定安装有下轮座，下轮座上转动安装有下轮，下轮座与下半弧之间设置有下弹簧。

进一步地，所述的进给装置上设置有两个上半弧和两个下半弧，每个上半弧上设置有四个滑动侧柱，每个下半弧上设置有四个下斜柱。

当金属管端部融化后，电缸收缩带动升降板下降，首先带动升降柱和上半弧下降，同时内管和下管带动转板绕着下转座转动，从而带动下降块沿着支撑板上升，从而带动下半弧上升，从而实现上半弧下降同时配合下半弧的上升，使得上轮和下轮贴合金属管，同时上弹簧和下弹簧被压缩，防止金属管摩擦焊对接过程中发生偏移，同时电缸继续收缩会带动内夹架下降，当内夹架下降一定程度后，金属管已经被夹持完毕时，内夹架开始与内推架接触，此时升降板继续下降，上半弧无法再继续下降，升降弹簧开始被压缩，转板也无法再转动，内弹簧开始被压缩，内夹架带动内推架向内滑动，而带动活动架在滑动柱上滑动，从而使得内推架被挤压，配合着宽齿轮和窄齿轮的啮合，带动金属管一边转动一边互相靠近进行摩擦焊，当活动架在滑动柱上滑动一段距离后，窄齿轮会和宽齿轮脱离啮合，此时两个金属管相对不再转动，继续贴合完成两根金属管的摩擦焊。

进一步地，所述的锁定装置包括滑动安装在移动架上的拉杆，移动架下方固定安装有底部轨，拉杆上固定安装有轨迹架，轨迹架与底部轨滑动安装，底部轨与轨迹架之间设置有底弹簧，支撑板底部滑动安装有齿卡块，齿卡块与轨迹架滑动安装。

手动拉动拉杆，会带动轨迹架在底部轨上滑动，使得底弹簧被压缩，轨迹架滑动带动齿卡块沿着移动架滑动，使得齿卡块脱离外齿条，此时移动架可以在滑动轨上自由滑动，将金属管装在夹筒中通过夹钮拧紧后，手动移动移动架在滑动轨上滑动，使得两个金属管贴合，随后松开拉杆，轨迹架在底弹簧的回弹作用下在底部轨上滑动，带动齿卡块插入外齿条中，使得移动架无法再移动，防止在摩擦焊过程中，移动架发生滑动。

本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明采用摩擦焊的方式对金属管进行焊接，焊件的焊接余量小，焊口的装配要求不高，且没有火花、弧光、有害气体，也无振动、无噪音等；（2）本发明设置的焊接装置能够实现金属管件的自动旋转摩擦融化焊接末端，并通过进给装置将两根金属管进行融化焊接，并配合进给装置的夹持防止摩擦焊时金属管发生径向偏移，通过锁定装置放置摩擦焊时金属管发生轴向偏移；（3）本发明设置的进给装置使得金属管不会在摩擦焊时发生径向位移，同时实现两个金属管的摩擦焊进给动作。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明去底壳的整体结构示意图。

图3为本发明焊接装置结构示意图一。

图4为本发明焊接装置结构示意图二。

图5为本发明焊接装置下传动轮处结构示意图。

图6为本发明进给装置结构示意图一。

图7为本发明进给装置结构示意图二。

图8为本发明进给装置外管内部结构示意图。

图9为本发明下夹机构结构示意图。

图10为本发明锁定装置结构示意图一。

图11为本发明锁定装置结构示意图二。

附图标号：1-底壳；201-支撑板；202-底电机；203-电机锥齿轮；204-侧锥齿轮；205-底凹轴；206-下传动轮；207-传动带；208-移动架；209-传动轴；210-宽齿轮；211-窄齿轮；212-夹钮；213-夹筒；214-金属管；215-活动架；216-滑动柱；217-挤压弹簧；218-内推架；219-滑动架；220-滑动轨；221-底轮架；301-电缸；302-升降板；303-内管；304-外管；305-下管；306-升降柱；307-升降弹簧；308-上半弧；309-滑动侧柱；310-上弹簧；311-上轮座；312-上轮；313-下半弧；314-下降块；315-转板；316-下转座；317-内弹簧；318-下斜柱；319-下弹簧；320-下轮座；321-下轮；322-内夹架；401-外齿条；402-拉杆；403-底部轨；404-底弹簧；405-齿卡块；406-轨迹架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

实施例：参考图1-图11，一种金属制品对接焊接装置，包括放置在台面上的底壳1，底壳1上设置有焊接装置，焊接装置包括支撑板201，支撑板201固定安装在底壳1上，焊接装置用于对金属管进行摩擦焊，焊接装置上设置有进给装置，进给装置包括电缸301，电缸301固定安装在支撑板201上，进给装置用于定位钢管并辅助焊接，焊接装置上设置有锁定装置，锁定装置包括外齿条401，外齿条401固定安装在支撑板201底部，锁定装置用于锁定金属管的位置。

如图3-图5所示，焊接装置包括固定安装在支撑板201上的滑动轨220，滑动轨220上滑动安装有移动架208，底壳1上固定安装有底电机202，底电机202的输出轴上固定安装有电机锥齿轮203，支撑板201底部转动安装有底凹轴205，底凹轴205上固定安装有侧锥齿轮204，侧锥齿轮204与电机锥齿轮203啮合，底凹轴205上滑动安装有下传动轮206，移动架208底部固定安装有底轮架221，下传动轮206与底轮架221转动安装，移动架208上转动安装有传动轴209，传动轴209上固定安装有宽齿轮210，传动轴209和下传动轮206外缠绕有传动带207，移动架208上设置有对接机构。

如图3、图4所示，对接机构包括固定安装在移动架208上的滑动柱216，滑动柱216上滑动安装有活动架215，活动架215和滑动柱216之间设置有挤压弹簧217，活动架215上固定安装有内推架218，支撑板201上固定安装有滑动架219，内推架218和滑动架219滑动安装，活动架215上转动安装有夹筒213，夹筒213上固定安装有窄齿轮211，窄齿轮211与宽齿轮210啮合，夹筒213上转动安装有夹钮212，夹钮212上有外螺纹，与夹筒213上的孔形成内螺纹配合，金属管214放置在夹筒213中，通过夹钮212夹紧。

如图4所示，宽齿轮210宽度大于窄齿轮211，且宽齿轮210和窄齿轮211的左右相对位置可调。

将两根需要焊接的金属管214放在夹筒213中，拧动夹钮212将金属管214夹持住，拉动锁定装置，将两个金属管214对接上，随后通过锁定装置锁定移动架208的位置，随后底电机202转动，带动电机锥齿轮203转动，从而带动侧锥齿轮204和底凹轴205转动，从而带动下传动轮206转动，从而通过传动带207带动传动轴209转动，从而带动宽齿轮210转动，宽齿轮210转动带动窄齿轮211转动，从而带动夹筒213和金属管214转动，由于两个侧锥齿轮204和电机锥齿轮203的啮合关系，导致两个金属管214反方向转动，从而使得两个金属管214不断摩擦生热，最终达到熔点，两个金属管214端部发生融化，随后进给装置推动内推架218在滑动架219中滑动，从而带动活动架215在滑动柱216上滑动，从而使得内推架218被挤压，配合着宽齿轮210和窄齿轮211的啮合，带动金属管214一边转动一边互相靠近进行摩擦焊，当活动架215在滑动柱216上滑动一段距离后，窄齿轮211会和宽齿轮210脱离啮合，此时两个金属管214相对不再转动，继续贴合完成两根金属管214的摩擦焊，随后手动拧开夹钮212，锁定装置解锁后，拉开两个移动架208，随后将金属管214取下。

如图6-图9所示，进给装置包括固定安装在电缸301顶部的升降板302，支撑板201上固定安装有外管304，升降板302底部固定安装有内管303，内管303与外管304滑动安装，外管304内滑动安装有下管305，内管303与下管305之间设置有内弹簧317，升降板302下方固定安装有内夹架322，升降板302上滑动安装有升降柱306，升降柱306上固定安装有上半弧308，上半弧308与升降板302之间设置有升降弹簧307，上半弧308上滑动安装有滑动侧柱309，滑动侧柱309上固定安装有上轮座311，上轮座311上转动安装有上轮312，上轮座311与上半弧308之间设置有上弹簧310，支撑板201底部设置有下夹机构。

如图9所示，下夹机构包括固定安装在支撑板201底部的下转座316，下转座316上转动安装有转板315，支撑板201上滑动安装有下降块314，下降块314与转板315滑动安装，下降块314上固定安装有下半弧313，下半弧313上滑动安装有下斜柱318，下斜柱318上固定安装有下轮座320，下轮座320上转动安装有下轮321，下轮座320与下半弧313之间设置有下弹簧319。

如图6、图7、图9所示，进给装置上设置有两个上半弧308和两个下半弧313，每个上半弧308上设置有四个滑动侧柱309，每个下半弧313上设置有四个下斜柱318。

当金属管214端部融化后，电缸301收缩带动升降板302下降，首先带动升降柱306和上半弧308下降，同时内管303和下管305带动转板315绕着下转座316转动，从而带动下降块314沿着支撑板201上升，从而带动下半弧313上升，从而实现上半弧308下降同时配合下半弧313的上升，使得上轮312和下轮321贴合金属管214，同时上弹簧310和下弹簧319被压缩，防止金属管214摩擦焊对接过程中发生偏移，同时电缸301继续收缩会带动内夹架322下降，当内夹架322下降一定程度后，金属管214已经被夹持完毕时，内夹架322开始与内推架218接触，此时升降板302继续下降，上半弧308无法再继续下降，升降弹簧307开始被压缩，转板315也无法再转动，内弹簧317开始被压缩，内夹架322带动内推架218向内滑动，而带动活动架215在滑动柱216上滑动，从而使得内推架218被挤压，配合着宽齿轮210和窄齿轮211的啮合，带动金属管214一边转动一边互相靠近进行摩擦焊，当活动架215在滑动柱216上滑动一段距离后，窄齿轮211会和宽齿轮210脱离啮合，此时两个金属管214相对不再转动，继续贴合完成两根金属管214的摩擦焊。

如图10、图11所示，锁定装置包括滑动安装在移动架208上的拉杆402，移动架208下方固定安装有底部轨403，拉杆402上固定安装有轨迹架406，轨迹架406与底部轨403滑动安装，底部轨403与轨迹架406之间设置有底弹簧404，支撑板201底部滑动安装有齿卡块405，齿卡块405与轨迹架406滑动安装。

手动拉动拉杆402，会带动轨迹架406在底部轨403上滑动，使得底弹簧404被压缩，轨迹架406滑动带动齿卡块405沿着移动架208滑动，使得齿卡块405脱离外齿条401，此时移动架208可以在滑动轨220上自由滑动，将金属管214装在夹筒213中通过夹钮212拧紧后，手动移动移动架208在滑动轨220上滑动，使得两个金属管214贴合，随后松开拉杆402，轨迹架406在底弹簧404的回弹作用下在底部轨403上滑动，带动齿卡块405插入外齿条401中，使得移动架208无法再移动，防止在摩擦焊过程中，移动架208发生滑动。

本发明公开的一种金属制品对接焊接装置的工作原理为：手动拉动拉杆402，会带动轨迹架406在底部轨403上滑动，使得底弹簧404被压缩，轨迹架406滑动带动齿卡块405沿着移动架208滑动，使得齿卡块405脱离外齿条401，此时移动架208可以在滑动轨220上自由滑动，将金属管214装在夹筒213中通过夹钮212拧紧后，手动移动移动架208在滑动轨220上滑动，使得两个金属管214贴合，随后松开拉杆402，轨迹架406在底弹簧404的回弹作用下在底部轨403上滑动，带动齿卡块405插入外齿条401中，使得移动架208无法再移动，随后底电机202转动，带动电机锥齿轮203转动，从而带动侧锥齿轮204和底凹轴205转动，从而带动下传动轮206转动，从而通过传动带207带动传动轴209转动，从而带动宽齿轮210转动，宽齿轮210转动带动窄齿轮211转动，从而带动夹筒213和金属管214转动，由于两个侧锥齿轮204和电机锥齿轮203的啮合关系，导致两个金属管214反方向转动，从而使得两个金属管214不断摩擦生热，最终达到熔点，两个金属管214端部发生融化，当金属管214端部融化后，电缸301收缩带动升降板302下降，首先带动升降柱306和上半弧308下降，同时内管303和下管305带动转板315绕着下转座316转动，从而带动下降块314沿着支撑板201上升，从而带动下半弧313上升，从而实现上半弧308下降同时配合下半弧313的上升，使得上轮312和下轮321贴合金属管214，同时上弹簧310和下弹簧319被压缩，防止金属管214摩擦焊对接过程中发生偏移，同时电缸301继续收缩会带动内夹架322下降，当内夹架322下降一定程度后，金属管214已经被夹持完毕时，内夹架322开始与内推架218接触，此时升降板302继续下降，上半弧308无法再继续下降，升降弹簧307开始被压缩，转板315也无法再转动，内弹簧317开始被压缩，内夹架322带动内推架218在下弹簧319中向内滑动，而带动活动架215在滑动柱216上滑动，从而使得内推架218被挤压，配合着宽齿轮210和窄齿轮211的啮合，带动金属管214一边转动一边互相靠近进行摩擦焊，当活动架215在滑动柱216上滑动一段距离后，窄齿轮211会和宽齿轮210脱离啮合，此时两个金属管214相对不再转动，继续贴合完成两根金属管214的摩擦焊，随后手动拧开夹钮212，锁定装置解锁后，拉开两个移动架208，随后将金属管214取下。

Claims

1.一种金属制品对接焊接装置，包括放置在台面上的底壳（1），其特征在于：所述的底壳（1）上设置有焊接装置，所述的焊接装置包括支撑板（201），支撑板（201）固定安装在底壳（1）上，所述的焊接装置用于对金属管进行摩擦焊，所述的焊接装置上设置有进给装置，所述的进给装置包括电缸（301），电缸（301）固定安装在支撑板（201）上，所述的进给装置用于定位钢管并辅助焊接，所述的焊接装置上设置有锁定装置，所述的锁定装置包括外齿条（401），外齿条（401）固定安装在支撑板（201）底部，所述的锁定装置用于锁定金属管的位置；

所述的焊接装置包括固定安装在支撑板（201）上的滑动轨（220），滑动轨（220）上滑动安装有移动架（208），底壳（1）上固定安装有底电机（202），底电机（202）的输出轴上固定安装有电机锥齿轮（203），支撑板（201）底部转动安装有底凹轴（205），底凹轴（205）上固定安装有侧锥齿轮（204），侧锥齿轮（204）与电机锥齿轮（203）啮合，底凹轴（205）上滑动安装有下传动轮（206），移动架（208）底部固定安装有底轮架（221），下传动轮（206）与底轮架（221）转动安装，移动架（208）上转动安装有传动轴（209），传动轴（209）上固定安装有宽齿轮（210），传动轴（209）和下传动轮（206）外缠绕有传动带（207），移动架（208）上设置有对接机构；

所述的对接机构包括固定安装在移动架（208）上的滑动柱（216），滑动柱（216）上滑动安装有活动架（215），活动架（215）和滑动柱（216）之间设置有挤压弹簧（217），活动架（215）上固定安装有内推架（218），支撑板（201）上固定安装有滑动架（219），内推架（218）和滑动架（219）滑动安装，活动架（215）上转动安装有夹筒（213），夹筒（213）上固定安装有窄齿轮（211），窄齿轮（211）与宽齿轮（210）啮合，夹筒（213）上转动安装有夹钮（212），夹钮（212）上有外螺纹，与夹筒（213）上的孔形成内螺纹配合，金属管（214）放置在夹筒（213）中，通过夹钮（212）夹紧。

2.根据权利要求1所述的一种金属制品对接焊接装置，其特征在于：所述的宽齿轮（210）宽度大于窄齿轮（211），且宽齿轮（210）和窄齿轮（211）的左右相对位置可调。

3.根据权利要求1所述的一种金属制品对接焊接装置，其特征在于：所述的进给装置包括固定安装在电缸（301）顶部的升降板（302），支撑板（201）上固定安装有外管（304），升降板（302）底部固定安装有内管（303），内管（303）与外管（304）滑动安装，外管（304）内滑动安装有下管（305），内管（303）与下管（305）之间设置有内弹簧（317），升降板（302）下方固定安装有内夹架（322），升降板（302）上滑动安装有升降柱（306），升降柱（306）上固定安装有上半弧（308），上半弧（308）与升降板（302）之间设置有升降弹簧（307），上半弧（308）上滑动安装有滑动侧柱（309），滑动侧柱（309）上固定安装有上轮座（311），上轮座（311）上转动安装有上轮（312），上轮座（311）与上半弧（308）之间设置有上弹簧（310），支撑板（201）底部设置有下夹机构。

4.根据权利要求3所述的一种金属制品对接焊接装置，其特征在于：所述的下夹机构包括固定安装在支撑板（201）底部的下转座（316），下转座（316）上转动安装有转板（315），支撑板（201）上滑动安装有下降块（314），下降块（314）与转板（315）滑动安装，下降块（314）上固定安装有下半弧（313），下半弧（313）上滑动安装有下斜柱（318），下斜柱（318）上固定安装有下轮座（320），下轮座（320）上转动安装有下轮（321），下轮座（320）与下半弧（313）之间设置有下弹簧（319）。

5.根据权利要求4所述的一种金属制品对接焊接装置，其特征在于：所述的进给装置上设置有两个上半弧（308）和两个下半弧（313），每个上半弧（308）上设置有四个滑动侧柱（309），每个下半弧（313）上设置有四个下斜柱（318）。

6.根据权利要求1所述的一种金属制品对接焊接装置，其特征在于：所述的锁定装置包括滑动安装在移动架（208）上的拉杆（402），移动架（208）下方固定安装有底部轨（403），拉杆（402）上固定安装有轨迹架（406），轨迹架（406）与底部轨（403）滑动安装，底部轨（403）与轨迹架（406）之间设置有底弹簧（404），支撑板（201）底部滑动安装有齿卡块（405），齿卡块（405）与轨迹架（406）滑动安装。