CN117794681A - 一种线坯对焊装置及线坯对焊方法 - Google Patents

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Abstract

一种线坯对焊装置及线坯对焊方法，线坯对焊装置包括相邻设置的旋转料盘(1)和对焊接料机(2)，对焊接料机(2)上设有接料杆(5)，对焊接料机能够通过旋转使接料杆在对焊工位(B)、接料工位(A)和下料工位(C)之间切换，旋转料盘上设有多个圆周分布的安装部，安装部能够绕着旋转料盘的中心轴旋转，旋转料盘(1)的中心部位设有用于将线坯卷料(3)从安装部推入接料杆(5)的推料机构(4)。线坯对焊装置及线坯对焊方法实现了半自动化的线坯对焊作业，能够实现线坯自动上料、自动翻料、自动下料，减少了人工劳动量，降低了安全风险，提高了生产效率。

Description

一种线坯对焊装置及线坯对焊方法
技术领域
本发明属于线坯焊接技术领域，尤其是一种线坯对焊装置及线坯对焊方法。
背景技术
在管件或者线坯生产过程中，为了获得足够长度且连续的线坯，经常需要将不同段的线坯的端头进行对焊连接，现在生产过程中的对焊一般都是采用人工将两卷盘状的线坯的端头焊接后打磨，再通过人工翻转使两个不同盘的线坯卷料形成一盘后，再进行下一次的焊接，由于线坯卷料的重量一般较大，而且容易产生松散，在人工翻转过程中，不仅劳动强度大，而且很容易造成安全事故。
可以看出，传统的线坯对焊方法，不仅生产效率低下、劳动强度大，而且具有安全风险，因此提出一种新的线坯对焊方法是很有必要的。
发明内容
为了解决现有技术中线坯对焊劳动量大且具有安全风险、工作效率低的问题，本发明提供了一种线坯对焊装置，能够实现自动上料、自动翻料和自动下料，自动化程度高，提高了工作效率，降低操作工劳动强度。
本发明提供了一种线坯对焊装置，包括相邻设置的旋转料盘和对焊接料机，所述对焊接料机上设有接料杆，所述对焊接料机能够通过旋转使接料杆在对焊工位、接料工位和下料工位之间切换，所述旋转料盘上设有多个圆周分布的安装部，所述安装部能够绕着所述旋转料盘的中心轴旋转，所述旋转料盘的中心部位设有用于将线坯卷料从安装部推入接料杆的推料机构。
上述技术方案中，所述线坯对焊装置可以实现半自动化的对焊作业，通过旋转料盘以及对焊接料机能够实现自动上料、自动翻料、自动下料，减少了人工劳动量，降低了安全风险，提高了生产效率，实现了大重量的卷料的连续焊接。
作为优选，还包括线坯对焊机，所述线坯对焊机设置在对焊工位。
作为优选，所述接料杆包括两个间隔且平行布置的杆体，两个所述杆体互相独立且能够同步绕同一个轴线转动。
作为优选，所述安装部设有两个互相平行且与两个所述杆体间隔相等的安装杆。
作为优选，所述推料机构包括推料杆和推料驱动部件，所述安装部转动时，所述推料机构保持不动，以使所述推料杆的一端始终朝向接料工位，所述推料驱动部件带动所述推料杆做间歇的伸缩运动。
作为优选，所述对焊工位和下料工位分布在接料工位的两侧。
作为优选，所述线坯对焊机包括水平轨道以及滑动连接在水平轨道上的滑动平台，所述滑动平台上固定有相向布置的焊接机构和去疤机构，所述去疤机构包括冲压部件、打磨部件、滑动架和竖向轨道，所述竖向轨道固定在滑动平台上，所述冲压部件和打磨部件固定在滑动架上并通过滑动架滑动连接在竖向轨道上，其中打磨部件位于冲压部件的下方。
作为优选，所述线坯对焊机还包括卸料部件，所述卸料部件包括拉料钩头、拉料气缸、卸料轨道、卸料钩头，所述拉料气缸固定在所述竖向轨道的上端，所述拉料钩头固定在拉料气缸的伸缩杆上，所述钩头的一端朝向焊接机构和去疤机构之间的区域，所述卸料轨道沿水平方向安装在焊接机构的上端，所述卸料钩头滑动连接在卸料轨道上，所述卸料钩头的运动范围与所述拉料钩头的运动范围相交。
一种线坯对焊装置，包括旋转料盘、对焊接料机和用于焊接的线坯对焊机，所述线坯对焊机包括焊接机构和去疤机构，所述去疤机构包括冲压部件、打磨部件、滑动架和竖向轨道，所述竖向轨道固定在滑动平台上，所述冲压部件和打磨部件固定在滑动架上并通过滑动架滑动连接在竖向轨道上，其中打磨部件位于冲压部件的下方。
作为优选，所述冲压部件包括左上冲头、左下冲头、右上冲头和右下冲头，所述左上冲头、左下冲头、右上冲头和右下冲头同步冲压且形成一个圆环状的冲压区域。
作为优选，所述打磨部件包括C形片、打磨支架、摩擦轮和砂带，所述打磨支架与C形片固定连接，所述打磨支架上设有所述摩擦轮，所述砂带安装在所述摩擦轮上，所述C形片能够带动所述打磨支架绕C形片的轴线转动，所述滑动平台的水平移动以及滑动架的竖直移动能够使焊接机构、冲压部件和打磨部件依次移动至工件位置进行作业。
作为优选，所述打磨部件还包括打磨夹持固定部件和打磨驱动部件，所述打磨驱动部件包括打磨驱动电机、驱动轮和同步带，所述驱动轮的数量为四个且分布在所述C形片的外侧，四个所述驱动轮的轮面与所述C形片的外壁抵接并形成对C形片的限位，所述打磨驱动电机的输出端与其中一个所述驱动轮连接，多个驱动轮之间通过同步带连接，所述C形片的外侧壁上覆盖有橡胶层；所述打磨夹持固定部件用于夹紧需要打磨的线坯，所述夹持固定部件包括两个分布在所述打磨部件两侧的打磨夹持单元。
作为优选，所述冲压部件包括第一夹持组件，所述第一夹持组件包括左夹持单元和右夹持单元，所述左夹持单元包括左下固定板和左上活动板，所述右夹持单元包括右下固定板和右上活动板，所述左上冲头安装在左上活动板上，所述左下冲头安装在左下固定板上，所述右上冲头安装在右上活动板上，所述右下冲头安装在右下固定板上，所述左上冲头和左下冲头的中心连线与右上冲头和右下冲头的中心连线成“十”字形，所述左下固定板和左上活动板、右下固定板和右上活动板上均开设有V型导向槽，所述V型导向槽的底部形成有与线坯表面仿形的弧形部。
一种线坯对焊方法，基于上述的线坯对焊装置，包括以下步骤：
S1：在旋转料盘上预先放置多个圆周分布的线坯卷料；
S2：对焊接料机旋转至接料工位，将1#线坯卷料送入对焊接料机的接料杆上；
S3：对焊接料机带着1#线坯卷料旋转至对焊工位，并将1#线坯卷料的尾部与旋转料盘上的2#线坯卷料的头部焊接；
S4：对焊接料机再次旋转至接料工位，同时旋转料盘旋转将2#线坯卷料旋转至接料工位；
S5；旋转料盘将2#线坯卷料送入对焊接料机的接料杆上；
S6：重复上述步骤S3-S5，依次完成3#-n#线坯卷料的对焊作业；
S7：对焊接料机旋转至下料工位，将完成对焊连接的1#-n#线坯卷料整体下料。
采用本发明中的对焊方法，实现了半自动化的对焊作业，通过旋转料盘以及对焊接料机能够实现自动上料、自动翻料、自动下料，减少了人工劳动量，降低了安全风险，提高了生产效率，实现了大重量的卷料的连续焊接。
作为优选，所述步骤S5中，在旋转料盘将2#线坯卷料送入对焊接料机的接料杆前，旋转接料杆使1#线坯卷料和2#线坯卷料之间的线坯收紧。
上述技术方案中，收紧是将对焊后在1#线坯卷料和2#线坯卷料之间松散的线坯进行缠绕，使其缠绕在1#线坯卷料上并缠绕成卷，保证两个对焊连接的线坯卷料的整体性，避免在后续运输和加工过程中，线坯卷料之间松散的线坯影响运输，或被其它结构碰撞发生损坏。
作为优选，所述步骤S4中，将2#线坯卷料旋转至接料工位的同时，旋转接料杆使1#线坯卷料和2#线坯卷料之间的线坯同步收紧。
上述技术方案中，收紧是将对焊后在1#线坯卷料和2#线坯卷料之间松散的线坯进行缠绕，使其缠绕在1#线坯卷料上并缠绕成卷，保证两个对焊连接的线坯卷料的整体性，避免在后续运输和加工过程中，线坯卷料之间松散的线坯影响运输，或被其它结构碰撞发生损坏。在将2#线坯卷料旋转至接料工位的同时进行同步收紧，还可以在旋转料盘和对焊接料机旋转时，避免松散的线坯被弯折损坏，或被夹紧弯曲，可以提升产品质量。
综上所述，运用本发明的技术方案，至少具有如下的有益效果：1.通过设计了旋转料盘，在料盘上可以预先放置多盘线坯卷料，通过旋转料盘的转动，能够快速自动地在焊接过程中进行供料，提高了上料效率；2.两盘线坯卷料焊接后，通过对焊接料机上的接料杆能够自动对线坯卷料进行翻转，减少了人工翻转的劳动量，而且翻转可靠，减少了安全风险；3.提高了线坯的对焊效率；4.可以使1#线坯卷料和2#线坯卷料之间的线坯收紧，避免在后续运输和加工过程中，线坯卷料之间松散的线影响运输，或被其它结构碰撞发生损坏；5.可以在将2#线坯卷料旋转至接料工位的同时进行同步收紧，在旋转料盘和对焊接料机旋转时，避免松散的线被弯折损坏，或被夹紧弯曲，可以提升产品质量；6.对焊机能够同时完成线坯的对焊、疤痕冲压清理、打磨、下料等多个工序，简化了工艺流程，提高了生产效率；7.通过四个同步冲压的冲头，能够对线坯焊接部位圆周方向凸出的疤痕一次性清除，提高了疤痕的处理效率；8.在作业过程中，线坯无需转运，避免了线坯在工序间转移造成的费时费力以及容易产生损坏的问题。
附图说明
图1是本发明整体结构初始状态示意图；
图2是本发明对焊接料机转动至接料工位与1#线坯卷料对应的状态示意图；
图3是本发明推料机构94将1#线坯卷料送入对焊接料机状态示意图；
图4是本发明对焊接料机处于对焊工位实现对焊作业的状态示意图；
图5是本发明对焊连接后对焊接料机在接料工位带动线坯卷料翻转时的状态示意图；
图6是本发明旋转料盘上的线坯卷料全部转移到对焊接料机上的状态示意图；
图7是本发明完成全部对焊作业后，对焊接料机转动至下料工位的状态示意图；
图8是本发明中线坯对焊机整体结构立体图；
图9是本发明去疤机构主视图；
图10是本发明中线坯对焊机俯视图；
图11是本发明中线坯对焊机后视图；
图12是本发明去疤机构结构立体图；
图13是本发明冲压部件部位侧视图；
图14是本发明图12中D处的局部放大图；
图15是本发明四个冲头沿冲压方向的截面结构示意图；
图16是本发明冲压部件结构分布示意图；
图17是本发明图12中E处的局部放大图；
图18是本发明C形片和驱动轮结构示意图；
图19是本发明图8中F处的局部放大图。
图中：100、线坯对焊机；1、水平轨道；2、滑动平台；3、焊接机构；30、工作台；31、第一矫直部件；32、第二矫直部件；33、下定位模；34、上定位模；35、剪切部件；4、冲压部件；41、左上冲头；42、左下冲头；43、右上冲头；44、右下冲头；45、第一夹持组件；451、左下固定板；452、左上活动板；453、右下固定板；454、右上活动板；46、第二夹持固定部件；461、下固定模；462、上活动模；463、弧形槽；464、V型导向槽；465、上导向板；466、下导向板；5、打磨部件；51、C形片；52、打磨支架；53、摩擦轮；54、砂带；55、第一驱动电机；56、驱动轮；57、下固定模；58、上活动模；59、第三驱动部件；510、V型导向槽；6、滑动架；7、竖向轨道；81、拉料钩头；81.1、连接部；81.2、活动部；82、拉料气缸；83、卸料轨道；84、卸料钩头；91、旋转料盘；92、对焊接料机；93、线坯卷料；94、推料机构；94.1、推料杆；94.2推料驱动部件；95、接料杆；96、安装杆；97、安装部；A、接料工位；B、对焊工位；C、下料工位。
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。
实施例1：参见附图1至图7，一种线坯对焊装置，包括旋转料盘91和对焊接料机92，所述对焊接料机92上设有接料杆95，所述对焊接料机92能够通过旋转使接料杆95在对焊工位B、接料工位A和下料工位C之间切换，所述接料杆95包括两个间隔且平行布置的杆体，两个所述杆体互相独立且能够同步绕同一个轴线转动，所述旋转料盘91边缘上设有多个用于放置所述线坯卷料93的安装部97，所述安装部97能够绕着所述旋转料盘91的中心轴旋转，所述安装部97设有两个互相平行且与两个所述杆体间隔相等的安装杆96，所述旋转料盘91的中心部位设有推料机构94，所述推料机构94包括推料杆94.1和推料驱动部件94.2，所述安装部97转动时，所述推料机构94保持不动，以使所述推料杆94.1的一端始终朝向接料工位A，所述推料驱动部件94.2带动所述推料杆94.1做间歇的伸缩运动。
为了实现将旋转料盘91上的线坯卷料93过渡到对焊接料机92上，本发明在旋转料盘91的中心部位设有推料机构94，所述推料机构94包括推料杆94.1和推料驱动部件94.2，所述推料杆94.1的一端朝向接料工位A，所述推料驱动部件94.2带动所述推料杆94.1间歇的伸缩运动。推料结构能够自动地将旋转料盘91上的线坯卷料93送至对焊接料机92上，减少了人工劳动量，保证了对焊连接的连续进行。
为了减少整个对焊作业中占地面积，本发明将对焊工位B和下料工位C分布在接料工位A的两侧。这样的布置方式可以减少在整个作业过程中的物料在不同工位之间的转移形成，提高生产效率。
本发明中的接料杆95的两个杆体的转动由同一个驱动部件驱动。这样可以减少设备成本，方便布置，可以更好地保证两个接料杆95转动的同步性，保证对线坯卷料93翻转过程中的稳定性。
实施例2：
在实施例1的基础上，所述线坯对焊装置还包括线坯对焊机100，所述线坯对焊机100设置在对焊工位B。所述线坯对焊机100能够对线坯的对焊作业、焊缝冲压去疤作业、焊缝打磨作业进行集中处理，参见附图8-19，其包括水平轨道1以及滑动连接在水平轨道1上的滑动平台2，所述滑动平台2上固定有相向布置的焊接机构3和去疤机构，可以看出焊接机构3和去疤机构属于一个整体，可整体沿水平轨道1水平滑动。
其中去疤机构包括冲压部件4、打磨部件5、滑动架6和竖向轨道7，竖向轨道7固定在滑动平台2上，冲压部件4和打磨部件5固定在滑动架6上并通过滑动架6滑动连接在竖向轨道7上，可以看出冲压部件4和打磨部件5通过滑动架6连接为一个整体，二者可以整体沿竖向轨道7上下滑动，其中打磨部件5位于冲压部件4的下方，二者的作业区域位于同一竖向平面内。其中冲压部件4包括左上冲头41、左下冲头42、右上冲头43和右下冲头44，所述左上冲头41、左下冲头42、右上冲头43和右下冲头44同步冲压且形成一个圆环状的冲压区域，四个冲头的冲压方向沿线坯的轴线方向；其中打磨部件5包括C形片51、打磨支架52、摩擦轮53和砂带54，所述打磨支架52与C形片51固定连接，所述打磨支架52上设有三个圆周分布的所述摩擦轮53，所述砂带54安装在所述摩擦轮53上，所述C形片51能够带动所述打磨支架52绕C形片51的轴线转动，所述滑动平台2的水平移动以及滑动架6的竖直移动能够使焊接机构3、冲压部件4和打磨部件5依次移动至工件位置进行作业。
本发明通过设计了一体式的对焊机，能够将线坯对焊的焊接、焊缝冲压去疤、焊缝打磨等多个工序进行集中处理，焊接机构3中的焊接组件可以采用现有技术中的结构，能够对线坯接头进行焊接即可，其中对焊机上设置了水平轨道1和竖向轨道7，焊接机构3能够水平运动，冲压部件4和打磨部件5既能够和焊接机构3一同沿水平轨道1水平移动，冲压部件4和打磨部件5也能够一同单独沿竖向导轨竖向移动。上述设备中的线坯的固定方式可以采用自动化设备实现，也可以在进行上述作业过程前，人工将需要焊接的两个线坯的端头固定在设置在线坯对焊机上的固定夹具上。在进行上述作业过程中，线坯的位置是固定的，通过对焊机上各工作部件的移动来实现各个动作，具体的，通过水平和竖向运动相互结合，将各个工作部件移动至线坯疤痕的位置处进行作业，首先，焊接机构3平移至线坯位置，将两个线坯的端头对齐后进行对焊连接，由于焊接后在焊缝位置会残留有多余的焊料，该部分多余的焊料一般突出线坯的表面；其次，滑动平台2以及滑动架6移动使冲压部件4移动至线坯疤痕位置，冲压部件4的四个冲头对突出线坯的多余焊料进行同步冲压，实现对多余焊料的粗处理，由于冲压后，多余焊料大部分被清除，但还会存在少量的焊料(毛刺、飞边等)，而且冲压去除也无法保证焊缝位置的表面光滑度；最后，滑动架6向上移动，使打磨部件5移动至线坯疤痕位置，使线坯经过C形片51的开口进入C形片51内，然后C形片51通过打磨支架52带动砂带54绕着线坯的焊缝位置圆周转动，配合砂带54自身的转动，实现对焊缝圆周方向的打磨，当打磨完成后，打磨部件5通过C形片51的开口远离线坯，此时完成了线坯的对焊、冲压焊接余料、打磨焊缝的工序，实现多个工序在同一设备上的集中处理的，极大地简化了线坯对焊连接的工序，提高了生产效率。同时通过对焊缝先冲压后打磨的作业流程，可以保证焊缝处理的效率以及质量。上述各个自动进行的动作都有对应的驱动件类完成驱动。其中一个所述摩擦轮53由驱动件带动其转动，并带动砂带54转动。
为了更好地进行循环作业，本发明还包括卸料部件，卸料部件用于将完成打磨作业的线坯脱离作业区域，方便下一次线坯的焊接。其中卸料部件包括拉料钩头81、拉料气缸82、卸料轨道83和卸料钩头84，所述拉料气缸82固定在所述竖向轨道7的上端，所述拉料钩头81固定在拉料气缸82的伸缩杆上，所述拉料钩头81的一端朝向焊接机构3和去疤机构之间的区域，所述卸料轨道83沿水平方向安装在焊接机构3的上端，所述卸料钩头84滑动连接在卸料轨道83上，所述卸料钩头84的运动范围与所述拉料钩头81的运动范围相交。卸料部件能够钩住打磨完成后的工件，并在拉料气缸82的作用下拉动线坯远离作业部件，使作业完成的线坯离开作业区域，方便下一次工序的进行，实现了自动化下料。在具体工作时，当需要卸料时，首先拉料气缸82带动拉料钩头81伸向工件，然后通过拉料钩头81钩住工件，然后拉料气缸82带动拉料钩头81向上移动，当拉料钩头81移动至与卸料钩头84同一高度时，卸料钩头84水平移动至拉料钩头81位置，然后拉料钩头81稍微向下运动，此时线坯会在重力的作用下落在卸料钩头84上，然后卸料钩头84反向滑动，并钩住工件越过焊接机的上部使工件脱离作业区域，方便下一次线坯的进料焊接作业。所述拉料气缸82在拉动线坯的过程中，对焊机上的各个固定机构需要松开线坯。
可以理解的，在一个实施例中，所述拉料钩头81包括与拉料气缸82固定的连接部81.1、铰接在连接部81.1上的活动部81.2和连接在所述连接部81.1和活动部81.2之间的扭簧，所述活动部81.2具有收缩状态和展开状态，并能够在收缩状态和展开状态之间切换，所述扭簧使活动部81.2保持在收缩状态，所述拉料气缸82在带动拉料钩头81下移过程中，所述活动部81.2的下侧会与线坯接触抵接，在线坯的推动下，所述活动部81.2的自由端会向上转动一定的角度，从而使会所述活动部81.2从展开状态切换至在收缩状态，所述活动部81.2绕过线坯后，在扭簧的作用下，所述活动部81.2又会从收缩状态切换回展开状态，此时拉料气缸82带动拉料钩头81向上移动时，所述活动部81.2会重新与所述线坯接触，并钩住工件向上移动。
可以理解的，在另一个实施例中，所述拉料气缸82的缸体的上端与所述竖向轨道铰接，所述拉料气缸82的缸体的下端与所述竖向轨道通过弹性件连接，通过上述两个连接实现所述拉料气缸82与竖向轨道的固定，所述拉料气缸82具有第一状态和第二状态，并能够在第一状态和第二状态之间切换，所述弹性件使拉料气缸82保持在第一状态，当所述拉料气缸82在带动拉料钩头81下移过程中，拉料钩头81的下侧会与线坯接触抵接，在线坯的推动下，所述拉料气缸82克服弹性件的弹力绕铰接轴转动并切换至第二状态，所述拉料钩头81绕过线坯后，在弹性件的作用下，所述拉料钩头81又会从第二状态切换回第一状态，此时拉料气缸82带动拉料钩头81向上移动时，所述拉料钩头81会重新与所述线坯接触，并钩住工件向上移动。本方案中，所述拉料钩头81不需要做成可活动避让的结构，可以设置成固定的结构，更加结实耐用，可靠性更好。且所述拉料气缸82与竖向轨道的铰接位置远离拉料钩头81，铰接位置、弹性件位置和拉料钩头81位置的各个结构可以在接触线坯时组成杠杆结构，拉料钩头81位置较小的推动力即可使所述拉料气缸82发生转动，避免过大的阻力导致线坯变形。在拉料气缸82的伸缩杆缩回后，杠杆结构的放大作用减小，可以在其他部件进行加工时，保证所述拉料气缸82可以稳定的固定在所述竖向轨道，不容易发生位移和抖动。
本发明中的焊接机构3包括焊接机、第一夹紧单元和第二夹紧单元，所述水平轨道1的两侧设有第一矫直部件31和第二矫直部件32，所述第一矫直部件31和第二矫直部件32的矫直中心位于同一直线上，所述第一夹紧单元和第二夹紧单元的中心共线且与第一矫直部件31和第二矫直部件32的矫直中心位于同一高度，所述焊接机位于第一夹紧单元和第二夹紧单元之间，其中第一夹紧单元和第二夹紧单元均包括下定位模33和上定位模34，所述上定位模34的一侧转动连接在下定位模33上，所述下定位模33和上定位模34互相配合形成有夹持腔。第一矫直部件31和第二矫直部件32能够对两个需要对焊连接的分别进行矫直处理，当焊接机构3移动至线坯位置后，经过矫直的线坯会分别被第一夹紧单元和第二夹紧单元固定，在线坯固定后，对两个线坯的端头进行对焊处理，其中第一夹紧单元和第二夹紧单元均包括下定位模33和上定位模34，以及上定位模34的一侧转动连接在下定位模33上的结构设计，在使用时，通过转动可以实现对线坯端头的夹持，同时在焊接后，由于两个线坯形成一个整体，此时转动连接的结构可以方便焊接为整根的线坯脱离夹紧单元，避免干涉，方便焊接机构3脱料。所述第一矫直部件31和第二矫直部件32本身均可以采用现有的具有矫直功能的部件。
为了保证更好的焊接效果，第一矫直部件31和第二矫直部件32靠近焊接机的一侧分别设有一个剪切部件35，所述剪切部件35包括液压驱动器和剪刀，所述剪刀具有中心线与矫直中心线共线的剪切区域。剪切部件35的设置是为了对线坯的端头进行去头处理，由于在线坯的端头一般存在氧化层、毛刺以及无法矫直的部分，在焊接前需要将该部分去除，以保证更好的焊接质量。
为了保证稳定的冲压效果，本申请中冲压部件4包括第一夹持组件45，所述第一夹持组件45包括左夹持单元和右夹持单元，所述左夹持单元包括左下固定板451和左上活动板452，所述右夹持单元包括右下固定板453和右上活动板454，所述左上冲头41安装在左上活动板452上，所述左下冲头42安装在左下固定板451上，所述右上冲头43安装在右上活动板454上，所述右下冲头44安装在右下固定板453上，所述左上冲头41和左下冲头42的中心连线与右上冲头43和右下冲头44的中心连线成“十”字形，所述左下固定板451和左上活动板452、右下固定板453和右上活动板454上均开设有V型导向槽464，所述V型导向槽464的底部形成有与线坯表面仿形的弧形部。第一夹持组件45能够保证稳定的固定效果，使冲压作业更加稳定；其中通过设置成“十”字形分布的四个冲头，在冲压疤痕时，四个冲头两两一组从疤痕的两侧进行同步冲压，可以保证冲压过程中线坯受力的稳定，避免对线坯造成损坏，而且通过冲压动作去疤，可以大幅度提高疤痕的处理效率；V型导向槽464的设计便于对线坯的定位。所述左上活动板452和右上活动板45均分别连接有一个驱动件，用于驱动左上活动板452和右上活动板45在径向上的移动。同步冲压且形成一个圆环状的冲压区域，四个冲头的冲压方向沿线坯的轴线方向；左夹持单元和右夹持单元均连接有一个驱动件，用于驱动左夹持单元和右夹持单元在轴向上的移动，且冲压时，左夹持单元和右夹持单元的轴线移动方向相反。
为了更加方便理解四个冲头的工作，参见附图8，其中图8中Ⅰ是两侧的冲头共同的截面示意图，Ⅱ和Ⅲ分别为单侧的冲头截面位置示意图，可以看出，A和C位于同侧，B和D位于另一侧，A、C连线垂直于B、D连线，在冲压时，A和C向右侧移动，B和D向左侧移动，对焊缝位置多余的焊料施加相反的作用力。
进一步的，所述冲压部件4还包括第二夹持组件，第二夹持组件包括位于第一夹持组件45两侧的第二夹持单元，所述第二夹持单元与左夹持单元、右夹持单元的夹持中心线共线，所述第二夹持单元包括下固定模461和上活动模462，所述下固定模461和上活动模462上均开设有弧形槽463，所述下固定模461的两端设有下导向板466，上活动模462的两端设有上导向板465，所述上导向板465与下导向板466上均开设有V型导向槽464，所述V型导向槽464的底部与所述弧形槽463连通。第二夹持组件和第一夹持组件45互相配合，实现对线坯的四点定位夹紧，保证了更加稳定的夹紧效果，弧形槽463更加方便线坯的定位。
为了达到更好的焊缝清理效果，本申请中的左上冲头41、左下冲头42、右上冲头4和右下冲头44的截面均为90°的扇形结构，所述左上冲头41、左下冲头42、右上冲头43和右下冲头44的内侧面均为与线坯表面仿形的弧形。四个冲头共同形成一个环形的冲压区域，这样可以最大程度地实现对疤痕的一次性清除，内侧面为弧形可以使冲头更好地贴合线坯表面，提高疤痕清理质量。
本申请中的打磨部件5的其中一个实施例为：包括打磨夹持固定部件和打磨驱动部件；所述打磨驱动部件包括打磨驱动电机、驱动轮56和同步带，所述驱动轮56的数量为四个且分布在所述C形片51的外侧，四个所述驱动轮56的轮面与所述C形片51的外壁抵接并形成对C形片51的限位，所述打磨驱动电机的输出端与其中一个所述驱动轮56连接，多个驱动轮56之间通过同步带连接，所述C形片51的外侧壁上覆盖有橡胶层；所述打磨夹持固定部件用于夹紧需要打磨的线坯，所述夹持固定部件包括两个分布在所述打磨部件5两侧的打磨夹持单元。C形片51的转动通过与驱动轮56之间的摩擦实现，实现了C形片51的无级转动，这样可以根据线坯不同的焊缝情况进行适应性打磨，比如可以使C形片51转动不同的圈数，实现不同程度的打磨，而且便于C形片51的复位，提高连续作业能力以及效率。
其中打磨夹持单元包括下固定模57和上活动模58，所述下固定模57和上活动模58上均开设有弧形槽，所述下固定模57的两端设有下导向板，上活动模58的两端设有上导向板，所述上导向板与下导向板上均开设有V型导向槽510，所述V型导向槽510的底部与所述弧形槽连通。通过下固定模57、上活动模58的上下扣合结构，方便线坯进入固定位置，通过弧形槽的设计，方便线坯的定位以及保证更好的固定效果。
为了方便线坯的进入以及保证整体结构的稳定，本申请中的C形片51的开口对应的圆心角的大小为40-60°。C形片51的开口不能过大，开口过大会导致C形片51运动的不稳定，开口过小不方便线坯的进入。
本申请中一体式的对焊机结构，能够实现线坯对焊过程中的矫直、夹紧固定、焊接、焊缝冲压去疤、焊缝打磨、卸料等多个工序的集中处理，极大地提高了工作效率，而且在作业过程中，工件无需移动，通过作业部件的移动实现各工序之间的有序进行，可以有效地保证产品质量。
实施例3：
参见附图1至7，一种线坯对焊方法，基于实施例1和实施例2中所述的线坯对焊装置，还包括以下步骤：
S1：在旋转料盘91上预先放置多个圆周均匀分布的线坯卷料93(1#-n#)；本发明中的线坯卷料93的个数可以根据实际需求进行预先放置，其中旋转料盘91上设有多个用于放置所述线坯卷料93的安装部97，所述安装部97设有两个互相平行的安装杆96，这样安装杆96穿过线坯卷料93的中部实现对线坯卷料93的支撑。参见附图1，本实施例中以6个线坯卷料93为例进行说明，6个线坯卷料93圆周分布；按次序进行对焊作业；
S2：参见附图2，对焊接料机92旋转至接料工位A，将1#线坯卷料送入对焊接料机92的接料杆95上；当对焊接料机92转动至接料工位A后，接料杆95与安装杆96处在同一直线上，其中接料杆95包括两个间隔且平行布置的杆体，安装杆96的间隔与杆体的间隔相等，这样接料杆95的两个杆体与两个安装杆96分别对齐，方便线坯卷料93从旋转料盘91上进入对焊接料机92上。
S3：参见附图4；对焊接料机92带着1#线坯卷料逆时针旋转90°旋转至对焊工位B，并通过线坯对焊机将1#线坯卷料的尾部与旋转料盘91上的2#线坯卷料的头部焊接；其中对焊作业是可以对焊工位B的焊接工作台上通过人工进行，也可以在线坯对焊机上自动完成，在进行焊接作业前，首先需要将两个待焊接的线坯卷料93的端头去除，避免端头部位的氧化层、毛刺影响焊接质量。
S4：参见附图5，在S3中完成焊接后，此时对焊接料机92再次旋转(顺时针旋转90°)至接料工位A，同时旋转料盘91旋转360/n度，需要注意的是，由于1#线坯卷料和2#线坯卷料的一端已经相互焊接，为了避免在对焊接料机92以及旋转料盘91位置改变的过程中，造成线坯的扯断，需要保证二者同步运动，其中本实施例中对焊接料机92顺时针转动90°到达接料工位A，旋转料盘91逆时针转动60°使2#线坯卷料到达接料工位A，二者均到达接料工位A后，进行步骤S5；旋转接料杆95使1#线坯卷料和2#线坯卷料之间的线坯收紧后，其中此处的收紧是将对焊后在1#线坯卷料和2#线坯卷料松散的线坯进行缠绕，使其缠绕成卷，具体的是通过接料杆95的自转实现的，本申请中的两个杆体能够同步绕同一个轴线转动。由于接料杆95插在线坯卷料93的内孔，接料杆95插与线坯卷料93可以通过摩擦力或其它连接结构实现周向上的固定，通过两个杆体的转动带动线坯卷料93转动，实现线坯卷料93的自动翻转，使两个线盘之间焊接过程中松散的线坯自动收紧成卷，保证两个对焊连接的线坯卷料93的整体性；
S5：当1#线坯卷料和2#线坯卷料之间松散的线坯缠绕收紧后，此时推料机构94将2#线坯卷料送入对焊接料机92的接料杆95上；
S6：重复上述步骤S3-S5，依次完成3#-6#线坯卷料93的对焊作业；最终完成所有线坯卷料93的对焊，所有线坯卷料93形成一个整体；
S7：参见附图7，对焊接料机92顺时针旋转至下料工位C，将完成对焊连接的1#-6#线坯卷料93整体下料。
可以看出，采用本发明中的对焊方法，实现了半自动化的对焊作业，通过旋转料盘91以及对焊接料机92能够实现自动上料、自动翻料、自动下料，减少了人工劳动量，降低了安全风险，提高了生产效率。
本发明中的线坯卷料93的数量n为4个、5个或6个。线坯卷料93的数量可以根据生产需要设置不同的个数，生产更加灵活。
实施例4：
本实施例与实施例3的不同之处在于：所述步骤S4中，将2#线坯卷料旋转至接料工位的同时，旋转接料杆使1#线坯卷料和2#线坯卷料之间的线坯同步收紧。上述技术方案中，收紧是将对焊后在1#线坯卷料和2#线坯卷料之间松散的线坯进行缠绕，使其缠绕在1#线坯卷料上并缠绕成卷，保证两个对焊连接的线坯卷料的整体性，避免在后续运输和加工过程中，线坯卷料之间松散的线影响运输，或被其它结构碰撞发生损坏。在将2#线坯卷料旋转至接料工位的同时进行同步收紧，还可以在旋转料盘和对焊接料机旋转时，避免松散的线被弯折损坏，或被夹紧弯曲，可以提升产品质量。本实施例的其他方案与实施例2相同。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种线坯对焊装置，其特征在于，包括相邻设置的旋转料盘和对焊接料机，所述对焊接料机上设有接料杆，所述对焊接料机能够通过旋转使接料杆在对焊工位、接料工位和下料工位之间切换，所述旋转料盘上设有多个圆周分布的安装部，所述安装部能够绕着所述旋转料盘的中心轴旋转，所述旋转料盘的中心部位设有用于将线坯卷料从安装部推入接料杆的推料机构。
2.根据权利要求1所述一种线坯对焊装置，其特征在于，还包括线坯对焊机，所述线坯对焊机设置在对焊工位。
3.根据权利要求1所述一种线坯对焊装置，其特征在于，所述接料杆包括两个间隔且平行布置的杆体，两个所述杆体互相独立且能够同步绕同一个轴线转动。
4.根据权利要求3所述一种线坯对焊装置，其特征在于，所述安装部设有两个互相平行且与两个所述杆体间隔相等的安装杆。
5.根据权利要求1所述一种线坯对焊装置，其特征在于，所述推料机构包括推料杆和推料驱动部件，所述安装部转动时，所述推料机构保持不动，以使所述推料杆的一端始终朝向接料工位，所述推料驱动部件带动所述推料杆做间歇的伸缩运动。
6.根据权利要求1所述一种线坯对焊装置，其特征在于，所述对焊工位和下料工位分布在接料工位的两侧。
7.根据权利要求2所述一种线坯对焊装置，其特征在于，所述线坯对焊机包括水平轨道以及滑动连接在水平轨道上的滑动平台，所述滑动平台上固定有相向布置的焊接机构和去疤机构，所述去疤机构包括冲压部件、打磨部件、滑动架和竖向轨道，所述竖向轨道固定在滑动平台上，所述冲压部件和打磨部件固定在滑动架上并通过滑动架滑动连接在竖向轨道上，其中打磨部件位于冲压部件的下方。
8.根据权利要求7所述一种线坯对焊装置，其特征在于，所述线坯对焊机还包括卸料部件，所述卸料部件包括拉料钩头、拉料气缸、卸料轨道、卸料钩头，所述拉料气缸固定在所述竖向轨道的上端，所述拉料钩头固定在拉料气缸的伸缩杆上，所述钩头的一端朝向焊接机构和去疤机构之间的区域，所述卸料轨道沿水平方向安装在焊接机构的上端，所述卸料钩头滑动连接在卸料轨道上，所述卸料钩头的运动范围与所述拉料钩头的运动范围相交。
9.一种线坯对焊装置，其特征在于，包括旋转料盘、对焊接料机和用于焊接的线坯对焊机，所述线坯对焊机包括焊接机构和去疤机构，所述去疤机构包括冲压部件、打磨部件、滑动架和竖向轨道，所述竖向轨道固定在滑动平台上，所述冲压部件和打磨部件固定在滑动架上并通过滑动架滑动连接在竖向轨道上，其中打磨部件位于冲压部件的下方。
10.根据权利要求9所述一种线坯对焊装置，其特征在于，所述冲压部件包括左上冲头、左下冲头、右上冲头和右下冲头，所述左上冲头、左下冲头、右上冲头和右下冲头同步冲压且形成一个圆环状的冲压区域。
11.根据权利要求9所述一种线坯对焊装置，其特征在于，所述打磨部件包括C形片、打磨支架、摩擦轮和砂带，所述打磨支架与C形片固定连接，所述打磨支架上设有所述摩擦轮，所述砂带安装在所述摩擦轮上，所述C形片能够带动所述打磨支架绕C形片的轴线转动，所述滑动平台的水平移动以及滑动架的竖直移动能够使焊接机构、冲压部件和打磨部件依次移动至工件位置进行作业。
12.根据权利要求11所述一种线坯对焊装置，其特征在于，所述打磨部件还包括打磨夹持固定部件和打磨驱动部件，所述打磨驱动部件包括打磨驱动电机、驱动轮和同步带，所述驱动轮的数量为四个且分布在所述C形片的外侧，四个所述驱动轮的轮面与所述C形片的外壁抵接并形成对C形片的限位，所述打磨驱动电机的输出端与其中一个所述驱动轮连接，多个驱动轮之间通过同步带连接，所述C形片的外侧壁上覆盖有橡胶层；所述打磨夹持固定部件用于夹紧需要打磨的线坯，所述夹持固定部件包括两个分布在所述打磨部件两侧的打磨夹持单元。
13.根据权利要求10所述一种线坯对焊装置，其特征在于，所述冲压部件包括第一夹持组件，所述第一夹持组件包括左夹持单元和右夹持单元，所述左夹持单元包括左下固定板和左上活动板，所述右夹持单元包括右下固定板和右上活动板，所述左上冲头安装在左上活动板上，所述左下冲头安装在左下固定板上，所述右上冲头安装在右上活动板上，所述右下冲头安装在右下固定板上，所述左上冲头和左下冲头的中心连线与右上冲头和右下冲头的中心连线成“十”字形，所述左下固定板和左上活动板、右下固定板和右上活动板上均开设有V型导向槽，所述V型导向槽的底部形成有与线坯表面仿形的弧形部。
14.一种线坯对焊方法，其特征在于，基于权利要求1至13所述的线坯对焊装置，包括以下步骤：
S1：在旋转料盘上预先放置多个圆周分布的线坯卷料；
S2：对焊接料机旋转至接料工位，将1#线坯卷料送入对焊接料机的接料杆上；
S3：对焊接料机带着1#线坯卷料旋转至对焊工位，并将1#线坯卷料的尾部与旋转料盘上的2#线坯卷料的头部焊接；
S4：对焊接料机再次旋转至接料工位，同时旋转料盘旋转将2#线坯卷料旋转至接料工位；S5；旋转料盘将2#线坯卷料送入对焊接料机的接料杆上；
S6：重复上述步骤S3-S5，依次完成3#-n#线坯卷料的对焊作业；
S7：对焊接料机旋转至下料工位，将完成对焊连接的1#-n#线坯卷料整体下料。
15.根据权利要求14所述一种线坯对焊方法，其特征在于，所述步骤S5中，在旋转料盘将2#线坯卷料送入对焊接料机的接料杆前，旋转接料杆使1#线坯卷料和2#线坯卷料之间的线坯收紧。
16.根据权利要求14所述一种线坯对焊方法，其特征在于，所述步骤S4中，将2#线坯卷料旋转至接料工位的同时，旋转接料杆使1#线坯卷料和2#线坯卷料之间的线坯同步收紧。
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PB01 Publication
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CB03 Change of inventor or designer information
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Inventor after: Feng Huanfeng

Inventor after: Zhu Zhangquan

Inventor after: Wei Lianyun

Inventor after: Jiang Shaojun

Inventor after: Sun Gangfeng

Inventor before: Feng Huanfeng

Inventor before: Zhu Zhangquan

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