CN204997214U - 矿石输送管道接头内腔耐磨层自动堆焊装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿石输送管道接头内腔耐磨层自动堆焊装置，包括：第一机架；翻转机构，其包括：第二机架，其以能够纵向旋转的方式设于第一机架上；以及第一驱动装置，其用于驱动第二机架纵向旋转；转动机构，其包括：托盘圆板，其以能够自转的方式设于第二机架上，该托盘圆板用于固定管道接头；以及第二驱动装置，其用于驱动托盘圆板旋转；移动机构，其包括：立柱，其上设有能够上下滑动的移动箱，该移动箱上设有能够横向滑动的伸缩杆，伸缩杆的端部设有焊枪；第三驱动装置，其用于驱动移动箱上下滑动；以及第四驱动装置，其用于驱动伸缩杆横向滑动。该装置降低了劳动强度，节约了堆焊材料，提高了焊接效率，使内腔表面堆焊更平整光滑。

Description

矿石输送管道接头内腔耐磨层自动堆焊装置

技术领域

本实用新型涉及矿石输送管道接头处理装置，特别涉及一种矿石输送管道接头内腔耐磨层自动堆焊装置。

背景技术

如图1-1至图1-3所示，矿山矿石输送管道接头外形截面呈偏心圆状，内腔121呈圆柱状，在管道接头的侧部开设有连接内腔的法兰孔122，由于管道接头部件加工成本高、内腔磨损快，使得时常影响生产。为了提高管道接头的内腔的耐磨、耐蚀性，多在管道接头的内腔表面采用手工堆焊一层耐磨耐腐蚀的材料。但手工堆焊劳动强度较大，耗材较大，效率较低，且效果较差。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种矿石输送管道接头内腔耐磨层自动堆焊装置，从而克服手工堆焊管道接头的内腔耐磨层效率较低且效果较差的缺点。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种矿石输送管道接头内腔耐磨层自动堆焊装置，包括：第一机架；翻转机构，其包括：第二机架，其以能够纵向旋转的方式设于所述第一机架上；以及第一驱动装置，其用于驱动所述第二机架纵向旋转；转动机构，其包括：托盘圆板，其以能够自转的方式设于所述第二机架上，该托盘圆板用于固定管道接头；以及第二驱动装置，其用于驱动所述托盘圆板旋转；移动机构，其包括：立柱，其上设有能够上下滑动的移动箱，该移动箱上设有能够横向滑动的伸缩杆，所述伸缩杆的端部设有与管道接头的内腔相对应的焊枪；第三驱动装置，其用于驱动所述移动箱上下滑动；以及第四驱动装置，其用于驱动所述伸缩杆横向滑动，使得所述焊枪能够往所述管道接头的内腔来回滑动。

优选地，上述技术方案中，还包括一控制单元，其分别与所述第一驱动装置、所述第二驱动装置、所述第三驱动装置以及所述第四驱动装置连接以控制实现对应的动作。

优选地，上述技术方案中，还包括翻转大齿轮以及与所述翻转大齿轮啮合的翻转小齿轮，所述翻转大齿轮固定于所述第二机架上，所述第一驱动装置通过减速器与所述翻转小齿轮连接。

优选地，上述技术方案中，还包括转动大齿轮和与所述转动大齿轮啮合的转动小齿轮，所述转动大齿轮与所述托盘圆板同轴安装于第二机架上，所述第二驱动装置与所述转动小齿轮连接。

优选地，上述技术方案中，所述第一驱动装置为步进电机。

优选地，上述技术方案中，所述第二驱动装置、所述第三驱动装置和所述第四驱动装置为伺服电机。

优选地，上述技术方案中，所述控制单元为PLC控制器。

优选地，还包括一控制面板，该控制面板与所述PLC控制器连接。

优选地，上述技术方案中，所述托盘圆板上设有能够套接所述管道接头的抓头。

上述矿石输送管道接头内腔耐磨层自动堆焊装置的堆焊方法包括以下步骤：1)通过移动焊枪确定管道接头的内腔的焊接参数；2)根据所述焊接参数确定所述焊枪的运动轨迹；3)根据所述运动轨迹确定所述焊枪的速度参数；4)确定所述焊枪位于管道接头的内腔的起始加工面，由控制单元根据所述运动轨迹和所述速度参数分别控制述第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置以及第四驱动装置以驱动所述焊枪沿所述运动轨迹进行堆焊。

所述焊接参数包括：管道接头的内腔的直径、深度和十字中心线的四个走点位置，以及管道接头的侧面法兰孔的直径和圆周四点定位位置。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1.本实用新型由各个驱动部件驱动固定于托盘圆板上的管道接头，使得管道接头能够自动调整位置，再配合可控自动移动的焊枪，从而使焊枪能够自动对管道接头内腔进行全方位的堆焊，与传统的手工堆焊相比，降低了劳动强度，节约了堆焊材料，提高了焊接效率，使内腔表面堆焊更平整光滑。

2.本发明由控制单元控制，其焊接更精确，效果更好。

附图说明

图1-1是现有管道接头的主视图。

图1-2是现有管道接头的A-A向结构图。

图1-3是现有管道接头的B向结构图。

图2是根据本实用新型的堆焊装置的主视结构图。

图3是根据本实用新型的堆焊装置的局部Ⅰ结构图。

图4是根据本实用新型的堆焊装置的俯视结构图。

图5是根据本实用新型的管道接头的内腔的焊接参数示意图。

图6-1是根据本实用新型的管道接头的内腔的第一堆焊轨迹图。

图6-2是根据本实用新型的管道接头的内腔的第二堆焊轨迹图。

主要附图标记说明：

1-第一机架，2-第二机架，3-翻转大齿轮，4-翻转小齿轮，5-第一驱动装置，6-减速器，7-转动大齿轮，8-转动小齿轮，9-第二驱动装置，10-托盘圆板，11-抓头，12-管道接头，13-面板，14-导轨，15-小车，16-立柱，17-移动箱，18-伸缩杆，19-焊枪，20、23-齿轮，22-第三驱动装置，21、24-齿条，25-第四驱动装置。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图2至图4所示，根据本实用新型具体实施方式的一种矿石输送管道接头内腔耐磨层自动堆焊装置，包括：第一机架1、翻转机构、转动机构以及移动机构。

如图2至图4所示，翻转机构包括：第二机架2、减速器6、翻转大齿轮3、翻转小齿轮4以及第一驱动装置5；第二机架2通过转动轴安装于第一机架上，翻转大齿轮3固定于第二机架2上，翻转大齿轮3与翻转小齿轮4啮合，第一驱动装置5通过减速器6与翻转小齿轮4连接，使得第一驱动装置5能够通过翻转大、小齿轮3、4带动第二机架2纵向正反转动，即使第二机架2实现正或逆90°翻转，在该实施例中，第一驱动装置5采用步进电机。

转动机构包括：托盘圆板10、转动大齿轮7、转动小齿轮8以及第二驱动装置9，转动大齿轮7与托盘圆板10同轴安装于第二机架2上，使得托盘圆板10能够自转，该托盘圆板10用于固定管道接头12，在该实施例中，托盘圆板10上设有能够套接管道接头12的抓头11，使得管道接头12固定于抓头11上，第二驱动装置9通过驱动与转动大齿轮7啮合的转动小齿轮8以带动托盘圆板10旋转，从而使得管道接头12由翻转机构和转动机构实现自转及翻转动作；其中，第二驱动装置9采用伺服电机。

移动机构包括：立柱16、第三驱动装置22、移动箱17、焊枪19以及第四驱动装置25，立柱16位于管道接头12的侧部的第一机架1上，立柱16上设有能够上下滑动的移动箱17，该移动箱17上设有能够横向滑动的伸缩杆18，焊枪19设于伸缩杆18的端部，并与管道接头12的内腔相对应；第三驱动装置22用于驱动移动箱17上下滑动；第四驱动装置25用于驱动伸缩杆18横向滑动，使得焊枪19能够往管道接头12的内腔方向来回滑动，优选地，第三驱动装置22和第四驱动装置25采用伺服电机，如图3所示，第三和第四驱动装置22、25可通过传动结构(如在移动箱17与立柱16之间、移动箱17与伸缩杆18之间增加齿轮20、23和齿条21、24结构)驱动移动箱17和伸缩杆18进行相对应运动，其中，作为该实施例的一种优选设计，可在第一机架1上设面板13，面板13上导轨，立柱16通过小车15设于导轨14上，立柱16通过小车15在导轨14上滑动以进行位置调整，并可通过固定装置对小车15固定于导轨14上。

该实施例中进一步优选地，引入了控制单元和控制面板，控制单元可采用PLC控制器，该控制单元分别与第一驱动装置5、第二驱动装置6、第三驱动装置22以及第四驱动装置25连接以控制该装置中的焊枪19和管道接头12实现对应的动作，以及控制面板能够通过控制单元操作焊枪19和管道接头12进行位置调整。

下面，对本实施例中的矿石输送管道接头内腔耐磨层自动堆焊装置的工作过程进行详细的阐述，具有包括以下步骤：

1)将管道接头12固定于抓头11上，通过翻转机构调整管道接头到指定位置，其中必须使管道接头12的内腔与托盘圆板10同圆心，并通过控制面板移动焊枪19确定管道接头12的内腔的焊接参数；

如图5所示，焊接参数包括：管道接头12的内腔的直径d2、深度d1和十字中心线的四个走点位置D1，以及管道接头12的侧面法兰孔的直径d3和圆周四点定位位置D2(该四点定位可通过圆的方程求解得出)。

2)根据焊接参数确定焊枪19的运动轨迹，根据运动轨迹确定焊枪19的速度参数；

如图6-2所示，根据管道接头12的内腔的直径d2、深度d1和十字中心线的四个走点位置D1确定焊枪19对管道接头12内腔底部的堆焊轨迹27，如可从内腔底面最大圆半径点起弧，每一道增加旋转速度来保证相同的线速度，利用相同的线速度逐渐往圆心堆焊；如图6-1所示，根据管道接头12的内腔和侧面法兰孔的焊接参数确定内腔的内侧壁的堆焊轨迹26，如堆焊时同时通过转动机构控制管道接头12的正反转和移动机构控制焊枪19的上下进退以使焊枪19绕过法兰孔一直不断弧焊接；根据管道接头12的侧面法兰孔的直径d3和圆周四点定位位置D2确定法兰孔的内壁的堆焊轨迹。

3)确定焊枪19位于管道接头12的内腔的起始加工面，如走管道接头12内腔底面或内侧面，最后由控制单元根据运动轨迹和速度参数分别控制第一驱动装置5、第二驱动装置9、第三驱动装置22以及第四驱动装置25以驱动焊枪19沿运动轨迹(即堆焊轨迹)完成管道接头12耐磨层的堆焊。

综上所述，本实用新型由控制单元控制各个驱动部件驱动固定于托盘圆板上的管道接头，使得管道接头能够自动调整位置，再配合可控自动移动的焊枪，从而使焊枪能够自动对管道接头内腔进行全方位的堆焊，与传统的手工堆焊相比，降低了劳动强度，节约了堆焊材料，提高了焊接效率，使内腔表面堆焊更平整光滑。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (9)

1.一种矿石输送管道接头内腔耐磨层自动堆焊装置，其特征在于，包括：

第一机架；

翻转机构，其包括：

第二机架，其以能够纵向旋转的方式设于所述第一机架上；以及

第一驱动装置，其用于驱动所述第二机架纵向旋转；

转动机构，其包括：

托盘圆板，其以能够自转的方式设于所述第二机架上，该托盘圆板用于固定管道接头；以及

第二驱动装置，其用于驱动所述托盘圆板旋转；以及

移动机构，其包括：

立柱，其上设有能够上下滑动的移动箱，该移动箱上设有能够横向滑动的伸缩杆，所述伸缩杆的端部设有与管道接头的内腔相对应的焊枪；

第三驱动装置，其用于驱动所述移动箱上下滑动；以及

第四驱动装置，其用于驱动所述伸缩杆横向滑动，使得所述焊枪能够往所述管道接头的内腔来回滑动。

2.根据权利要求1所述的矿石输送管道接头内腔耐磨层自动堆焊装置，其特征在于，还包括一控制单元，其分别与所述第一驱动装置、所述第二驱动装置、所述第三驱动装置以及所述第四驱动装置连接以控制实现对应的动作。

3.根据权利要求1所述的矿石输送管道接头内腔耐磨层自动堆焊装置，其特征在于，还包括翻转大齿轮以及与所述翻转大齿轮啮合的翻转小齿轮，所述翻转大齿轮固定于所述第二机架上，所述第一驱动装置通过减速器与所述翻转小齿轮连接。

4.根据权利要求1所述的矿石输送管道接头内腔耐磨层自动堆焊装置，其特征在于，还包括转动大齿轮和与所述转动大齿轮啮合的转动小齿轮，所述转动大齿轮与所述托盘圆板同轴安装于第二机架上，所述第二驱动装置与所述转动小齿轮连接。

5.根据权利要求1所述的矿石输送管道接头内腔耐磨层自动堆焊装置，其特征在于，所述第一驱动装置为步进电机。

6.根据权利要求1所述的矿石输送管道接头内腔耐磨层自动堆焊装置，其特征在于，所述第二驱动装置、所述第三驱动装置和所述第四驱动装置为伺服电机。

7.根据权利要求2所述的矿石输送管道接头内腔耐磨层自动堆焊装置，其特征在于，所述控制单元为PLC控制器。

8.根据权利要求7所述的矿石输送管道接头内腔耐磨层自动堆焊装置，其特征在于，还包括一控制面板，该控制面板与所述PLC控制器连接。

9.根据权利要求1所述的矿石输送管道接头内腔耐磨层自动堆焊装置，其特征在于，所述托盘圆板上设有能够套接所述管道接头的抓头。