CN208304275U - 一种管件法兰全自动焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管件法兰全自动焊接装置，涉及焊接机械技术领域，解决了人工焊接管件和法兰工作效率低、劳动强度大的问题。技术方案为一种管件法兰全自动焊接装置，包括支架，所述支架上设置有装夹盘，以及驱动所述装夹盘旋转的伺服电机，所述支架上还设置有位于所述装夹盘一侧的焊枪，所述支架上还设置有自动上料装置，以及于所述自动上料装置之后对上料的工件进行夹持的自动夹持装置。本实用新型结构合理，能够通过自动上料装置自动上料工件，再由自动夹持装置对工件进行固定，然后由伺服电机驱动工件旋转柄由设置的焊枪进行焊接，全程自动化操作，工作效率高，工人劳动强度低。

Description

一种管件法兰全自动焊接装置

技术领域

本实用新型涉及焊接机械技术领域，特别涉及一种管件法兰全自动焊接装置。

背景技术

管件被用于输送物品时会被设计为各种各样的形状，而形状多变或是长度过长的管件又不便于直接生产，所以管件通常会分成多段，然后在管件的端部焊接法兰，通过法兰来对两段管件进行连接。

传统的焊接方式是将法兰套在管件上先进行人工点焊，点焊完之后将管件放在架子上进行转动，再由工人在管件转动过程中对管件和法兰的连接处进行满焊，但是这种方式工作效率低，工人的劳动强度大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种管件法兰全自动焊接装置，提高工作效率并降低工人的劳动强度。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种管件法兰全自动焊接装置，包括支架，所述支架上设置有装夹盘，以及驱动所述装夹盘旋转的伺服电机，所述支架上还设置有位于所述装夹盘一侧的焊枪，所述支架上还设置有自动上料装置，以及于所述自动上料装置之后对上料的工件进行夹持的自动夹持装置。

通过采用上述方案，先将管件和法兰事先点焊好，之后由自动上料装置将点焊好的管件和法兰送到自动夹持装置处，由自动夹持装置将工件夹紧固定在装夹盘上，当工件被固定在装夹盘上后，由伺服电机驱动装夹盘开始旋转，在装夹盘的旋转过程中，装夹盘上的管件和法兰一同发生转动，此时由焊枪对管件和法兰的相接处进行焊接，管件和法兰旋转一圈，焊枪也对两者的连接处焊接一圈而完成焊接，全程只需由工人或是机器对管件和法兰进行点焊定位，后期全都可以由装置来完成焊接操作，从而起到提高工作效率并降低工人劳动强度的效果。

本实用新型进一步设置为：所述自动上料装置包括两个弧形夹具，以及驱动两个所述弧形夹具移动以夹紧工件的控制气缸，所述支架上设置有安装杆，两个所述弧形夹具铰接于所述安装杆的一端，两个所述弧形夹具上均连接有控制柄，所述安装杆固定连接有固定架，所述控制气缸固定于所述固定架上，所述控制柄背向所述弧形夹具的一端铰接有控制杆，所述控制杆背向所述控制柄的一端铰接于所述控制气缸的伸缩杆端部，所述安装杆上还固定连接有与其轴向垂直的旋转轴，所述支架上固定有控制电机，所述旋转轴与所述控制电机联动。

通过采用上述方案，当点焊好的工件移动到特定位置时，控制电机控制旋转轴转动以控制弧形夹具到达工件位置，然后由控制气缸来带动控制杆发生移动，在控制杆移动过程中，控制杆带动控制柄的位置发生改变，控制柄的位置发生改变后控制两个弧形夹具合拢以夹紧工件，当工件被弧形夹具夹紧后，控制电机再控制旋转轴发生翻转，使得弧形夹具上的工件移动到自动夹持装置处，从而起到自动上料的效果以降低工人的劳动强度。

本实用新型进一步设置为：所述自动夹持装置包括设置在所述装夹盘上并穿过所述装夹盘的L形的夹齿，所述装夹盘背向装夹面的一面上固定有驱动所述夹齿铰接摆动的驱动气缸。

通过采用上述方案，当各夹齿之间相互张开时，自动上料装置将工件移动到各夹齿之间，然后由驱动气缸控制夹齿发生摆动，各夹齿在摆动过程中相互合拢以夹紧工件，从而起到自动夹持工件的效果以降低工人的劳动强度。

本实用新型进一步设置为：所述支架上固定有配气块，所述配气块上设置有通孔，所述配气块上设置有与所述通孔连通的进气接头和出气接头，所述装夹盘背向装夹面的一面上固定有与其同轴的主轴，所述主轴的内部空心，并且在所述主轴的两端侧壁上皆设置有与其内部连通的通气孔，所述主轴背向所述装夹盘的一端位于所述通孔内并同轴固定连接有连接杆，所述连接杆背向所述主轴一端同轴固定连接于所述伺服电机的转轴，所述通孔内还套接有滚动轴承，所述滚动轴承的内圈套接于所述主轴，所述通孔的两端还设置有用于密封的密封圈。

通过采用上述方案，由于装置在对管件和法兰进行焊接时需要转动装夹盘，而控制夹齿固定法兰和管件的驱动气缸固定在装夹盘上，驱动气缸连接气管在装夹盘转动过程中容易缠绕在一起或是卡在支架上，虽然可以控制伺服电机正反转交替工作以缓解这个问题，但是仍会拉动气管，所以在支架上设置了配气块，在配气块上设置通孔，并设置密封圈对通孔的两端进行密封，配气块上的进气接头连接进气管，配气块上的出气接头连接出气管，气体从进气接头输入通孔内，由于通孔的两端密封，所以气体从转轴上的通气孔处进入主轴内部，再从主轴另一端的通气孔排出，此时将驱动气缸的气管固定在装夹盘上并和通气孔连通，反之气体则可以从出气接头处排出，此时在伺服电机工作时，连接杆、主轴和装夹盘一同发生转动，却不会对气体的输送造成影响，并且此时驱动气缸连接的气管可以直接固定在装夹盘上，从而避免装置在工作时驱动气缸连接的气管发生缠绕，从而起到便于安装驱动气缸连接的气管的效果。

本实用新型进一步设置为：所述配气块上还固定连接有固定环，所述固定环与所述通孔同轴并位于所述通孔的一端，且其中一个所述密封圈位于所述固定环内。

通过采用上述方案，由于驱动气缸所需的气体都是在配气块内进出，所以在配气块需要加工一些气槽，但是配气块为一个整体时对其内部进行加工比较困难，配气块内部的一些结构也不便于安装，所以将配气块的内部结构设置偏移，然后在对配气块单独加工后，由固定环来补充密封，从而起到便于加工配气块的效果。

本实用新型进一步设置为：所述焊枪为电焊机的焊接枪，所述支架上还设置有铰接杆，所述铰接杆上铰接有导电夹，所述导电夹的内侧面上设置有铜片并夹持于所述连接杆上，并且所述铜片连接有地线。

通过采用上述方案，焊枪采用电焊比较便于控制，所以采用电焊作为焊接方式，而电焊时需要接地，所以在支架上设置导电夹，在导电夹上设置连接地线的铜片以进行导电，从而起到方便控制焊枪进行焊接的效果。

本实用新型进一步设置为：所述装夹盘的装夹面上还固定有与其同轴的定位盘，所述定位盘的周边设置有固定在所述装夹盘上的抵接件。

通过采用上述方案，在通过自动上料装置将工件移动到装夹盘上由自动夹持装置进行夹持固定时，需要对管件和法兰的位置进行定位以避免工件在被自动夹持装置固定在装夹盘上时发生偏移而对焊接造成影响，所以在装夹盘上设置了定位盘，在定位盘的周边设置了抵接件，管件可以直接套接在定位盘上进行定位，而法兰可以抵接在抵接件上以进行定位，从而起到方便定位工件以防止其发生偏移的效果。

本实用新型进一步设置为：所述装夹盘的装夹面上还固定有铰接块，所述夹齿铰接于所述铰接块。

通过采用上述方案，在装夹盘上设置铰接块，并且将夹齿铰接在铰接块上，相较于将夹齿直接铰接在装夹盘上用于穿过夹齿的通孔内，设置铰接块以铰接夹齿更加方便安装更换夹齿。

本实用新型进一步设置为：所述装夹盘背向装夹面的一面上还固定有限位块，所述驱动气缸的伸缩杆上固定有匚型件，所述夹齿的端部嵌于所述匚型件内，且所述匚型件上固定有穿射所述夹齿的传动杆，所述限位块上设置有滑槽，所述匚型件滑动连接于所述滑槽。

通过采用上述方案，在装夹盘上设置限位块，匚型件在限位块上的滑槽内滑动，匚型件受到限位块的限位，而匚型件又通过传动杆和夹齿相连，则在夹齿压紧法兰时，法兰对夹齿产生的反作用力通过夹齿传导到匚型件上时，限位块能够在对匚型件进行限位时为其提供抵抗力，从而避免驱动气缸的伸缩杆和匚型件发生变形。

本实用新型进一步设置为：所述支架上还设置有固定板，所述固定板上固定有导杆，所述导杆上滑动连接有滑块，所述固定板上还固定有驱动所述滑块滑动的推动气缸，所述滑块上还固定有第一竖杆，所述第一竖杆上套接有第一固件，所述第一固件上固定有第一横杆，所述第一横杆背向所述第一固件一端固定有第二竖杆，所述第二竖杆上套接有第二固件，所述第二固件上固定有安装板，所述焊枪固定于所述安装板上。

通过采用上述方案，通过推动气缸可以控制滑块沿导杆前后移动，滑块上的第一竖杆随着滑块一起移动，而第一竖杆上的第一固件由可以在第一竖杆上滑动调整高度并可以进行转动以调整朝向，第一固件上的第一横杆随着第一固件一起移动，而第一横杆端部的第二竖杆又随着第一横杆移动，第二竖杆上的第二固件又可以上下调整并转动调整朝向，第二固件上设置安装板，将焊枪固定在安装板上，从而使得焊枪的位置和朝向可以多向调整，起到方便调整焊枪以对装夹盘上的管件和法兰进行焊接的效果。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：通过设置自动上料装置对点焊过的管件和法兰进行上料，然后由设置的自动夹持装置将工件夹持固定到装夹盘上，随后由设置的伺服电机控制装夹盘和工件进行转动，并同时用设置的焊枪对管件和法兰的相接处进行焊接，从而使得管件和法兰的焊接在点焊后能够全自动进行，提高工作效率并降低工人劳动强度。

附图说明

图1是实施例的总体结构示意图；

图2是实施例有别于图1中角度方向的总体结构示意图；

图3是实施例部分结构的剖视图。

附图标记：1、支架；2、装夹盘；3、伺服电机；4、焊枪；5、自动上料装置；6、自动夹持装置；7、弧形夹具；8、控制气缸；9、安装杆；10、控制柄；11、固定架；12、控制杆；13、旋转轴；14、控制电机；15、夹齿；16、驱动气缸；17、配气块；18、通孔；19、进气接头；20、出气接头；21、主轴；22、通气孔；23、连接杆；24、滚动轴承；25、密封圈；26、固定环；27、铰接杆；28、导电夹；29、铜片；30、地线；31、定位盘；32、抵接件；33、铰接块；34、限位块；35、匚型件；36、传动杆；37、滑槽；38、固定板；39、导杆；40、滑块；41、推动气缸；42、第一竖杆；43、第一固件；44、第一横杆；45、第二竖杆；46、第二固件；47、安装板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种管件法兰全自动焊接装置，包括用于安装各部件的支架1，在支架1上设置有对点焊好的管件和法兰进行上料的自动上料装置5，以及安装工件的装夹盘2，在装夹盘2上设置有对工件进行自动夹持固定的自动夹持装置6，还有固定在支架1上驱动装夹盘2进行旋转的伺服电机3，在装夹盘2的一侧设置有固定在支架1上的焊枪4。

点焊好的管件和法兰被自动上料装置5移动到装夹盘2上并由自动夹持装置6进行夹持固定，在工件被固定在装夹盘2上后，由伺服电机3驱动装夹盘2进行转动，从而装夹盘2上的工件发生旋转，在工件旋转过程中由焊枪4对管件和法兰相接的一圈进行焊接，之后由自动上料装置5夹住焊好的工件，由自动夹持装置6放开工件，再由自动上料装置5将工件放下，从而完成工件的自动焊接。

结合图1和图2所示，自动上料装置5包括固定在支架1上的控制电机14，支架1上还设置有与控制电机14联动旋转的旋转轴13，在旋转轴13上固定有与其轴向垂直的安装杆9，在安装杆9靠近旋转轴13的一端固定连接有固定架11，在固定架11上固定有控制气缸8，在安装杆9背向旋转轴13一端的两侧铰接有弧形夹具7，并且在弧形夹具7上一体设置有控制柄10，在控制柄10背向弧形夹具7的一端铰接有控制杆12，控制杆12背向控制柄10的一端铰接在控制气缸8的伸缩杆端部。

在控制气缸8的伸缩杆发生伸缩时，伸缩杆拉动控制杆12，从而通过控制杆12拉动控制柄10，使得和控制柄10一体的弧形夹具7发生摆动，两个弧形夹具7在摆动过程中相互合拢，能够夹紧工件，此时再由控制电机14驱动旋转轴13发生旋转，则装置能够夹住工件进行移动。

自动夹持装置6包括固定在装夹盘2背向装夹面一面上的驱动气缸16，在驱动气缸16的伸缩杆端部固定连接有匚型件35，在匚型件35内嵌有L形的夹齿15，在匚型件35上固定有传动杆36，夹齿15的端部设置有大于传动杆36的开孔，传动杆36从开孔内穿过以将匚型件35和夹齿15连接在一起，并且在装夹盘2此面上还固定有限位块34，在限位块34上设置有滑槽37，匚型件35滑动连接在滑槽37内，通过限位块34上滑槽37的限位使得匚型件35和驱动气缸16的伸缩杆不易受力弯曲变形。

在装夹盘2上设置有大于夹齿15的方孔，夹齿15从方孔内穿过，并且在装夹盘2背向驱动气缸16的一面上设置固定有铰接块33，夹齿15铰接在铰接块33上，并且此时各夹齿15的弯曲端部皆指向装夹盘2的轴心位置。驱动气缸16的伸缩杆伸缩时，L形的夹齿15被带动铰接摆动，则各夹齿15相互靠拢或是张开以控制夹紧工件。

为了工件在被自动上料装置5移动到装夹盘2上被自动夹持装置6夹紧时不发生偏移，所以还在装夹盘2的装夹面上设置了与其同轴的定位盘31，管件可以套接在定位盘31上进行定位，并且还在定位盘31的周边设置了抵接件32以抵接法兰，从而起到方便定位工件的效果。

结合图1、图2和图3所示，在装夹盘2背向装夹面的一面上固定连接有与其同轴的主轴21，在支架1上设置有驱动主轴21旋转的伺服电机3，并且伺服电机3的转轴端部通过联轴器同轴固定连接有连接杆23，连接杆23背向伺服电机3的一端同轴固定连接于主轴21，在支架1上还固定有配气块17，在配气块17上设置有直径大于主轴21和连接杆23的通孔18，并且主轴21和连接杆23的相接位置位于通孔18内。在通孔18内还套接有滚动轴承24，滚动轴承24的内圈套接在主轴21上。在通孔18的一端设置有密封圈25套接在连接杆23上并加以油封，使得通孔18靠近连接杆23一端密封；在通孔18的另一端则设置有固定环26，固定环26通过螺栓固定在配气块17上，并且在固定环26内设置有另一个套接在主轴21上的密封圈25，此密封圈25亦进行油封，从而使得通孔18的两端密封。

在配气块17的两侧分别设置有与通孔18连通的进气接头19和出气接头20，主轴21的内部中空，并且在主轴21的两端侧壁上设置有通气孔22，则在气管连接在进气接头19上输入气体时，气体进入通孔18内，再从通孔18内通过主轴21上通气孔22进入主轴21内，再从主轴21另一端的通气孔22排出；在气管连接在出气接头20上抽出气体时，气体从主轴21位于通孔18外一端侧壁上的通气孔22进入主轴21，然后从主轴21位于通孔18内一端的通气孔22处排出，气体在进入通孔18内后再通过出气接头20被抽出。从而使得主轴21位于通孔18外一端上的通气孔22可以排出气体或是吸进气体。驱动气缸16的气管可以连接在主轴21位于通孔18外一端上的通气孔22上进行输送。

为了方便控制，焊枪4采用电焊机的焊接枪，则在进行焊接时需要接地线30，所以在支架1上设置了铰接杆27，在铰接杆27上铰接了导电夹28，在导电夹28的内侧面上设置有铜片29，并且导电夹28夹持在连接杆23上，使得铜片29紧贴连接杆23，并且在铜片29上连接有地线30。在进行电焊时，电流从管件和法兰上传导到装夹盘2上，再从装夹盘2传到主轴21，由主轴21传到连接杆23上，再从连接杆23上通过铜片29传导到地线30上。

在支架1的一侧设置有固定板38，在固定板38上固定有导杆39，在导杆39上滑动连接有滑块40，固定板38上还固定有推动气缸41，滑块40和推动气缸41的伸缩杆端部固定连接，通过推动气缸41的伸缩杆的伸缩可以控制滑块40在导杆39上来回滑动。在滑块40上还固定有第一竖杆42，第一竖杆42上套接有第一固件43，第一固件43可以在第一竖杆42上滑动以调整位置，并且第一固件43可以在第一竖杆42上转动以调整朝向，而在第一固件43上固定有第一横杆44，第一横杆44的一端固定在第一固件43上，另一端上方则固定连接有第二竖杆45，而在第二竖杆45上套接有第二固件46，第二固件46亦可以上下调整并进行转动，此外在第二固件46上还固定有安装板47，焊接用的焊枪4固定在安装板47上。

通过滑块40的位置调整，再叠加以第一固件43的调整，第二固件46的调整，使得安装板47上的焊枪4能够多角度多方向的进行调整，从而方便将焊枪4调整到合适的位置进行焊接。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种管件法兰全自动焊接装置，其特征在于：包括支架（1），所述支架（1）上设置有装夹盘（2），以及驱动所述装夹盘（2）旋转的伺服电机（3），所述支架（1）上还设置有位于所述装夹盘（2）一侧的焊枪（4），所述支架（1）上还设置有自动上料装置（5），以及于所述自动上料装置（5）之后对上料的工件进行夹持的自动夹持装置（6）。

2.根据权利要求1所述的一种管件法兰全自动焊接装置，其特征在于：所述自动上料装置（5）包括两个弧形夹具（7），以及驱动两个所述弧形夹具（7）移动以夹紧工件的控制气缸（8），所述支架（1）上设置有安装杆（9），两个所述弧形夹具（7）铰接于所述安装杆（9）的一端，两个所述弧形夹具（7）上均连接有控制柄（10），所述安装杆（9）固定连接有固定架（11），所述控制气缸（8）固定于所述固定架（11）上，所述控制柄（10）背向所述弧形夹具（7）的一端铰接有控制杆（12），所述控制杆（12）背向所述控制柄（10）的一端铰接于所述控制气缸（8）的伸缩杆端部，所述安装杆（9）上还固定连接有与其轴向垂直的旋转轴（13），所述支架（1）上固定有控制电机（14），所述旋转轴（13）与所述控制电机（14）联动。

3.根据权利要求1所述的一种管件法兰全自动焊接装置，其特征在于：所述自动夹持装置（6）包括设置在所述装夹盘（2）上并穿过所述装夹盘（2）的L形的夹齿（15），所述装夹盘（2）背向装夹面的一面上固定有驱动所述夹齿（15）铰接摆动的驱动气缸（16）。

4.根据权利要求1所述的一种管件法兰全自动焊接装置，其特征在于：所述支架（1）上固定有配气块（17），所述配气块（17）上设置有通孔（18），所述配气块（17）上设置有与所述通孔（18）连通的进气接头（19）和出气接头（20），所述装夹盘（2）背向装夹面的一面上固定有与其同轴的主轴（21），所述主轴（21）的内部空心，并且在所述主轴（21）的两端侧壁上皆设置有与其内部连通的通气孔（22），所述主轴（21）背向所述装夹盘（2）的一端位于所述通孔（18）内并同轴固定连接有连接杆（23），所述连接杆（23）背向所述主轴（21）一端同轴固定连接于所述伺服电机（3）的转轴，所述通孔（18）内还套接有滚动轴承（24），所述滚动轴承（24）的内圈套接于所述主轴（21），所述通孔（18）的两端还设置有用于密封的密封圈（25）。

5.根据权利要求4所述的一种管件法兰全自动焊接装置，其特征在于：所述配气块（17）上还固定连接有固定环（26），所述固定环（26）与所述通孔（18）同轴并位于所述通孔（18）的一端，且其中一个所述密封圈（25）位于所述固定环（26）内。

6.根据权利要求4所述的一种管件法兰全自动焊接装置，其特征在于：所述焊枪（4）为电焊机的焊接枪，所述支架（1）上还设置有铰接杆（27），所述铰接杆（27）上铰接有导电夹（28），所述导电夹（28）的内侧面上设置有铜片（29）并夹持于所述连接杆（23）上，并且所述铜片（29）连接有地线（30）。

7.根据权利要求1所述的一种管件法兰全自动焊接装置，其特征在于：所述装夹盘（2）的装夹面上还固定有与其同轴的定位盘（31），所述定位盘（31）的周边设置有固定在所述装夹盘（2）上的抵接件（32）。

8.根据权利要求3所述的一种管件法兰全自动焊接装置，其特征在于：所述装夹盘（2）的装夹面上还固定有铰接块（33），所述夹齿（15）铰接于所述铰接块（33）。

9.根据权利要求3所述的一种管件法兰全自动焊接装置，其特征在于：所述装夹盘（2）背向装夹面的一面上还固定有限位块（34），所述驱动气缸（16）的伸缩杆上固定有匚型件（35），所述夹齿（15）的端部嵌于所述匚型件（35）内，且所述匚型件（35）上固定有穿射所述夹齿（15）的传动杆（36），所述限位块（34）上设置有滑槽（37），所述匚型件（35）滑动连接于所述滑槽（37）。

10.根据权利要求1所述的一种管件法兰全自动焊接装置，其特征在于：所述支架（1）上还设置有固定板（38），所述固定板（38）上固定有导杆（39），所述导杆（39）上滑动连接有滑块（40），所述固定板（38）上还固定有驱动所述滑块（40）滑动的推动气缸（41），所述滑块（40）上还固定有第一竖杆（42），所述第一竖杆（42）上套接有第一固件（43），所述第一固件（43）上固定有第一横杆（44），所述第一横杆（44）背向所述第一固件（43）一端固定有第二竖杆（45），所述第二竖杆（45）上套接有第二固件（46），所述第二固件（46）上固定有安装板（47），所述焊枪（4）固定于所述安装板（47）上。