CN215200273U - 新型焊接机构及其圆管切割焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种新型焊接机构及其圆管切割焊接装置，包括三轴调整机构，所述三轴调整机构包括X轴调节机构、Y轴调节机构和Z轴调节机构；焊枪机构，所述焊枪机构包括固定板，所述固定板可沿Z轴方向滑动地设置在所述Z轴调节机构上，所述焊枪机构用于焊接圆管；基板，所述X轴调节机构通过支架固定设置在所述基板上。其中，三轴调整机构的结构设计方式可以实现焊枪机构的精确定位，使焊枪机构在最短时间内对准圆管的焊接工位，焊接精度高且工作效率高；三轴调整机构整体结构设计简单合理，使用时在设备的控制箱调整好圆管参数即可，操作简单方便，能够满足圆管焊接的现代化生产加工需求。

Description

新型焊接机构及其圆管切割焊接装置

技术领域

本实用新型涉及圆管切割焊接设备技术领域，具体涉及一种新型焊接机构及其圆管切割焊接装置。

背景技术

钢管是一种具有空心截面，且其长度远大于直径或周长的钢材结构，随着社会发展和科技进步，钢管广泛应用在输送管道、工程结构、热工设备、石油化工工业、机械制造、地质钻探、高压设备等领域。在管道、管廊施工中，圆形钢管在转弯、分支、安装阀门等工作点处需要进行管道切割，然后在圆形管道的切割处焊接另一圆形钢管或者弯头、三通、阀门等部件。

现有技术中针对圆形钢管的切割和焊接工艺大部分均为人工进行，手工切割容易导致切口粗糙不规则，且切割工作效率低。在切割完成后又要将圆形钢管输送至焊接装置处，通过人工调整焊接工位后进行手工焊接，手工焊接的速度不易控制，导致焊缝不均匀，同样存在焊接工作效率低的问题。市场上也设计有专门对钢管进行切割焊接的设备，但是这些设备均无法实现自动工作，在对一整根钢管进行切割、焊接时必须有工作人员在旁辅助，这样的处理方式效率低下不说还容易造成工伤。

实用新型内容

针对以上所述的不足和缺陷，本实用新型提供了一种新型焊接机构及其圆管切割焊接装置，该新型焊接机构及其圆管切割焊接装置具有结构设计简单合理、操作简单方便、工作效率高、加工精度高且安全性能高的特点。

一种新型焊接机构，其特征在于，包括：

三轴调整机构，所述三轴调整机构包括X轴调节机构、Y轴调节机构和Z轴调节机构，所述Y轴调节机构可沿X轴方向滑动地设置在所述X轴调节机构上，所述Z轴调节机构可沿Y轴方向滑动地设置在所述Y轴调节机构上；

焊枪机构，所述焊枪机构包括固定板，所述固定板可沿Z轴方向滑动地设置在所述Z轴调节机构上，所述焊枪机构用于焊接圆管；

基板，所述X轴调节机构通过支架固定设置在所述基板上；

所述焊枪机构还包括焊头、焊料喷枪和调节块，所述调节块可转动地设置在所述固定板上，所述焊头和焊料喷枪均固定设置在所述调节块上。

进一步地，所述焊枪机构还包括压辊结构，所述压辊结构固定设置在所述固定板上，所述压辊结构用于固定圆管。

进一步地，还包括圆片送料机构，所述圆片送料机构固定设置在所述基板上，所述圆片送料机构包括送料口和出料口，所述送料口用于放入圆片；还包括第一气缸组件和推板，所述第一气缸组件通过驱动所述推板从而将所述送料口放入的圆片推动至所述出料口处。

进一步地，还包括顶料机构，所述顶料机构固定设置在所述基板上，所述顶料机构包括推杆、第二气缸组件和顶料座，所述顶料座和所述出料口相邻设置，所述第二气缸组件通过驱动所述推杆从而将所述顶料座上的圆片抵接在圆管上。

进一步地，还包括振动盘，所述振动盘固定设置在所述基板上，所述焊料喷枪通过导管和所述振动盘连通，所述振动盘用于为所述焊料喷枪提供锡丝焊料。

基于同一种设计思路，本实用新型还提供了一种圆管切割焊接装置，该圆管切割焊接装置包括以上所述的新型焊接机构。

进一步地，还包括机架，所述基板可移动地设置在所述机架上，从而使所述新型焊接机构可移动地设置在所述机架上。

进一步地，还包括固定焊接机构，所述固定焊接机构包括所述焊枪机构、所述三轴调整机构、圆片送料机构、顶料机构和振动盘，所述圆片送料机构、所述顶料机构和所述振动盘均固定设置在所述基板上，所述固定焊接机构固定设置在所述机架上。

进一步地，还包括护罩，所述护罩设置在所述机架的顶部，所述新型焊接机构和所述固定焊接机构设置在所述机架和所述护罩之间形成的容纳空腔内，所述护罩还设有控制箱。

本实用新型提供的新型焊接机构及其圆管切割焊接装置包括三轴调整机构、焊枪机构和基板，其中，基板用于支撑其顶部的三轴调整机构以及焊枪机构，焊枪机构用于将实现圆管和圆片之间的焊接操作，三轴调整机构用于实现焊枪机构在X、Y、Z三个方向上的位置调整。具体地，焊枪机构利用圆管和圆片本身的电阻热和锡丝焊料的大量塑性变形能量，通过接触面产生高温，使两个分离表现的金属原子之间接近到晶格距离形成金属键，从而完成圆管和圆片之间的焊接操作。三轴调整机构包括X轴调节机构、Y轴调节机构和Z轴调节机构，三者分别可以实现焊枪机构在X、Y、Z三个方向上的移动，进而实现焊枪机构在X、Y、Z三个方向上的位置调整。这种打胶机构的位置调整方式，可以有效避免现有技术中通过人工操作或者人工辅助操作完成圆管焊接导致焊缝不均匀的问题，实现圆管和圆片焊接的全自动化处理，焊接加工精度高且工作效率高。此外，这种加工方式无需工作人员在旁辅助，可以有效避免引发工伤等安全隐患的问题，提高设备安全性。

因此，本实用新型的新型焊接机构及其圆管切割焊接装置相比于现有技术，至少具有以下有益效果：

①、三轴调整机构的结构设计方式可以实现焊枪机构的精确定位，使焊枪机构在最短时间内对准圆管的焊接工位，焊接精度高且工作效率高；

②、三轴调整机构整体结构设计简单合理，使用时在设备的控制箱调整好圆管参数即可，操作简单方便，能够满足圆管焊接的现代化生产加工需求；

③、设有振动盘、压辊结构以及圆片送料机构，圆片的供料、焊料的供应等操作均无需人工辅助参与进行，可以有效避免引发工伤等安全隐患的问题，提高设备安全性。

附图说明

图1是本实用新型的新型焊接机构的结构示意图；

图2是本实用新型的三轴调整机构和焊枪机构的结构示意图；

图3是本实用新型的焊枪机构的结构示意图；

图4是本实用新型的基板、圆片送料机构和顶料机构的结构示意图；

图5是本实用新型的圆片送料机构的结构示意图；

图6是本实用新型的顶料机构的结构示意图；

图7是本实用新型的圆管切割焊接装置的结构示意图；

图8是本实用新型的圆管切割焊接装置的另一结构示意图；

附图标记说明：1、新型焊接机构；2、基板；3、焊枪机构；301、固定板；302、焊头；303、焊料喷枪；304、调节块；305、压辊结构；4、三轴调整机构；401、X轴调整机构；402、Y轴调整机构；403、Z轴调整机构；5、圆片送料机构；501、推板；502、第一气缸组件；503、入料口；504、出料口；6、顶料机构；601、推杆；602、第二气缸组件；603、顶料座；7、振动盘； 8、机架；9、固定焊接机构；10、护罩；11、控制箱。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1和图2所示，根据本实用新型的实施例，新型焊接机构1包括三轴调整机构4、焊枪机构3和基板2，基板2用于支撑其顶部的三轴调整机构4以及焊枪机构3，三轴调整机构4 用于实现焊枪机构3在X、Y、Z三个方向上的位置调整。焊枪机构3利用圆管和圆片本身的电阻热和锡丝焊料的大量塑性变形能量，通过接触面产生高温，使两个分离表现的金属原子之间接近到晶格距离形成金属键，从而完成圆管和圆片之间的焊接操作。

其中，三轴调整机构4包括X轴调节机构401、Y轴调节机构402和Z轴调节机构403，Y轴调节机构402可沿X轴方向滑动地设置在X轴调节机构401上，Z轴调节机构403可沿Y轴方向滑动地设置在Y轴调节机构402上，X轴调节机构401通过支架固定设置在基板2上。此外，焊枪机构3包括固定板301，固定板301可沿Z轴方向滑动地设置在Z轴调节机构403上，焊枪机构3用于焊接圆管。具体来说，由于焊枪机构3可沿Z轴方向滑动地设置在Z轴调节机构403上，通过滑动焊枪机构3可实现焊枪机构3在Z轴方向(也即竖直方向上)的位置调整。由于Z轴调节机构403可沿Y轴方向滑动地设置在Y轴调节机构402上，通过滑动Z轴调节机构403即可实现焊枪机构3在Y轴方向(也即第一水平方向上)的位置调整。由于Y轴调节机构402可沿X轴方向滑动地设置在X轴调节机构401上，通过滑动Y轴调节机构402即可实现焊枪机构3在X轴方向(也即第二水平方向上)的位置调整。

总的来说，X轴调节机构401、Y轴调节机构402和Z轴调节机构403三者分别可以实现焊枪机构3在X、Y、Z三个方向上的移动，进而实现焊枪机构3在X、Y、Z三个方向上的位置调整。这种焊枪机构3的位置调整方式，无需人工辅助参与操作，可以有效避免现有技术中通过人工操作或者人工辅助操作完成焊接操作的问题，实现圆管和圆片焊接的全自动化处理，焊接加工精度高且工作效率高。此外，这种加工方式无需工作人员在旁辅助，可以有效避免引发工伤等安全隐患的问题，提高设备安全性。

参见图3所示，在本实用新型的一个实施例中，焊枪机构3还包括焊头302、焊料喷枪303 和调节块304，调节块304可转动地设置在固定板301上，焊头302和焊料喷枪303均固定设置在调节块304上。具体而言，焊头302利用圆管和圆片本身的电阻热和锡丝焊料的大量塑性变形能量，通过接触面产生高温，使两个分离表现的金属原子之间接近到晶格距离形成金属键，从而完成圆管和圆片之间的焊接操作；焊料喷枪303用于为焊头302的焊接提供锡丝焊料。更为具体地，调节块304用于作为连接安装板301和焊头302、焊料喷枪303之间的中间连接结构，一方面和安装板301可滑动连接，从而实现焊头302、焊料喷枪303在竖直方向上(也即Z轴方向) 的位置调整；另一方面和焊头302、焊料喷枪303可活动连接，从而实现焊头302、焊料喷枪303 在水平方向、竖直方向以及任意旋转角度的位置调整，使其能够对准不同类型或者不同尺寸大小的圆管。

在该实施例的进一步方案中，焊枪机构3还包括压辊结构305，压辊结构305固定设置在固定板301上，压辊结构305用于固定圆管。在该进一步的方案中，焊枪机构3对其底部的圆管进行加工时，通过压辊结构305和圆管抵接，从而将其相对固定在焊接工位上，防止其在焊接过程中出现滑脱或者错位的情况。

参见图4和图5所示，在本实用新型的另一个实施例中，新型焊接机构1还包括圆片送料机构5，圆片送料机构5固定设置在基板2上，圆片送料机构5包括送料口503和出料口504，送料口503用于放入圆片；还包括第一气缸组件502和推板501，第一气缸组件502通过驱动推板 501从而将送料口503放入的圆片推动至出料口504处。实际工作过程中，将准备焊接在圆管上的若干圆片通过送料口503放入圆片送料机构5中，第一气缸组件502驱动推板501向前运动，从而将圆片推动至出料口504处，完成一块圆片的送料操作；然后第一气缸组件502驱动推板 501往回运动，重复在送料口503放入圆片，以此循环，最终完成所有的圆片送料操作。

参见图4和图6所示，在该实施例的优选方案中，新型焊接机构1还包括顶料机构6，顶料机构6固定设置在基板2上，顶料机构6包括推杆601、第二气缸组件602和顶料座603，顶料座603和出料口504相邻设置，第二气缸组件602通过驱动推杆601从而将顶料座603上的圆片抵接在圆管上。在该优选方案中，由于顶料座603和出料口504相邻设置，因此第一气缸组件 502驱动推板501推动至出料口504处的圆片进入顶料座603位置。随后，第二气缸组件602通过驱动推杆601向前运动，从而将顶料座603上的圆片抵接在待焊接加工的圆管上，通过焊枪机构3完成焊接操作。

进一步地，新型焊接机构1还包括振动盘7，振动盘7固定设置在基板2上，焊料喷枪303 通过导管和振动盘7连通，振动盘7用于为焊料喷枪303提供锡丝焊料。具体而言，在实际工作过程中，振动盘7将锡丝焊料通过导管输送至焊料喷枪303处，焊料喷枪303再将锡丝焊料喷射在圆管的待焊接工位，配合焊头302完成焊接操作。

基于同一种设计思路，本实用新型还提供了一种圆管切割焊接装置，该圆管切割焊接装置包括以上所述的新型焊接机构1。

参见图7所示，在本实用新型的一个实施例中，圆管切割焊接装置还包括机架8，基板2可移动地设置在该机架8上，从而使新型焊接机构1可移动地设置在机架8上。具体来说，由于焊枪机构3、三轴调整机构4、圆片送料机构5、顶料机构6和振动盘7均设置在基板2上，且基板2可移动地设置在该机架8上，因此加工时，焊枪机构3、三轴调整机构4、圆片送料机构5、顶料机构6和振动盘7在机架8上均处于可移动状态。实际加工过程中，多个圆管在切断后尺寸不一，三轴调整机构4虽然能够驱动焊枪机构3进行一定大小的水平位移，但当需要调整的位移大小超过X轴调整机构401的长度大小时，焊枪机构3无法对准圆管的焊接个工位。因此，通过将基板2设置呈可移动的结构，可以满足不同尺寸大小的圆管的焊接加工需求，避免通过人工操作来调整圆管位置，提高设备安全性能。

在该实施例的优选方案中，圆管切割焊接装置还包括固定焊接机构9，固定焊接机构9也包括焊枪机构3、三轴调整机构4、圆片送料机构5、顶料机构6和振动盘7，固定焊接机构9固定设置在机架8上。在该优选方案中，在机架8上设置一个不可移动的固定焊接机构9，该固定焊接机构9具有和新型焊接机构1相同的加工部件，该固定焊接机构9通过和可移动的新型焊接机构1协同使用，可同时对圆管的两端进行焊接加工，根据不同尺寸大小的圆管只需调整新型焊接机构1的位置即可。

参见图8所示，在该实施例的进一步方案中，圆管切割焊接装置还包括护罩10，护罩10设置在机架8的顶部，新型焊接机构1和固定焊接机构9设置在机架8和护罩10之间形成的容纳空腔内，护罩10还设有控制箱11。具体而言，护罩10罩设在机架8的顶部，将新型焊接机构1 和固定焊接机构9中的若干机构容纳在护罩10的内腔中，这样的结构设计方式，既可以起到一定程度的防尘作用，防止灰尘影响焊枪机构3的加工精度；同时也可以防止用户在操作过程中用手误碰正在工作的焊枪机构3、三轴调整机构4、圆片送料机构5、顶料机构6或者振动盘7，避免出现工伤等安全隐患。此外，在护罩10上设置控制箱11，用户可在控制箱11中设置圆管切割和焊接加工的参数，设定参数完毕后，设备自动完成切焊加工操作，无需人工辅助操作，实现切焊过程的全自动化处理，加工精度高且工作效率高。

当然，以上是本实用新型的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种新型焊接机构，其特征在于，包括：

三轴调整机构，所述三轴调整机构包括X轴调节机构、Y轴调节机构和Z轴调节机构，所述Y轴调节机构可沿X轴方向滑动地设置在所述X轴调节机构上，所述Z轴调节机构可沿Y轴方向滑动地设置在所述Y轴调节机构上；

焊枪机构，所述焊枪机构包括固定板，所述固定板可沿Z轴方向滑动地设置在所述Z轴调节机构上，所述焊枪机构用于焊接圆管；

基板，所述X轴调节机构通过支架固定设置在所述基板上；

所述焊枪机构还包括焊头、焊料喷枪和调节块，所述调节块可转动地设置在所述固定板上，所述焊头和焊料喷枪均固定设置在所述调节块上。

2.根据权利要求1所述的新型焊接机构，其特征在于，所述焊枪机构还包括压辊结构，所述压辊结构固定设置在所述固定板上，所述压辊结构用于固定圆管。

3.根据权利要求1所述的新型焊接机构，其特征在于，还包括圆片送料机构，所述圆片送料机构固定设置在所述基板上，所述圆片送料机构包括送料口和出料口，所述送料口用于放入圆片；还包括第一气缸组件和推板，所述第一气缸组件通过驱动所述推板从而将所述送料口放入的圆片推动至所述出料口处。

4.根据权利要求3所述的新型焊接机构，其特征在于，还包括顶料机构，所述顶料机构固定设置在所述基板上，所述顶料机构包括推杆、第二气缸组件和顶料座，所述顶料座和所述出料口相邻设置，所述第二气缸组件通过驱动所述推杆从而将所述顶料座上的圆片抵接在圆管上。

5.根据权利要求1所述的新型焊接机构，其特征在于，还包括振动盘，所述振动盘固定设置在所述基板上，所述焊料喷枪通过导管和所述振动盘连通，所述振动盘用于为所述焊料喷枪提供锡丝焊料。

6.一种圆管切割焊接装置，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的新型焊接机构。

7.根据权利要求6所述的圆管切割焊接装置，其特征在于，还包括机架，所述基板可移动地设置在所述机架上，从而使所述新型焊接机构可移动地设置在所述机架上。

8.根据权利要求7所述的圆管切割焊接装置，其特征在于，还包括固定焊接机构，所述固定焊接机构包括所述焊枪机构、所述三轴调整机构、圆片送料机构、顶料机构和振动盘，所述圆片送料机构、所述顶料机构和所述振动盘均固定设置在所述基板上，所述固定焊接机构固定设置在所述机架上。

9.根据权利要求8所述的圆管切割焊接装置，其特征在于，还包括护罩，所述护罩设置在所述机架的顶部，所述新型焊接机构和所述固定焊接机构设置在所述机架和所述护罩之间形成的容纳空腔内，所述护罩还设有控制箱。

Images