CN215967210U - 钢管两端接头自动焊接机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢管两端接头自动焊接机钢管，包括钢管进料机构，用于钢管的上料；钢管定中心机构，用于按设定的中心位置夹紧并固定钢管；第一机械手，用于将钢管从钢管进料机构上逐根取出并放置到钢管定中心机构上；接头定位机构，设置在钢管定中心机构的两侧，用于将接头对接至钢管的端部；焊接机构，设置在钢管定中心机构的两侧，用于焊接钢管和接头。本实施例实现了钢管两端接头焊接的高度机械自动化，结构紧凑，动作连贯，能够节约大量的劳动力，降低人力成本，并且保证良好的焊接质量，具有良好的市场前景。

Description

钢管两端接头自动焊接机

技术领域

本实用新型涉及一种钢管加工机械，具体涉及一种钢管两端接头自动焊接机。

背景技术

随着我国经济的快速发展，机械自动化也获得了高速发展，钢管也向着精细化和高效型发展。钢管在生产过程中通过借助接头将钢管之间接合能形成单个钢管以上的长度，利用这种接头的接合，满足不同条件下的使用需求。

钢管与接头的接合一般通过焊接实现，国内钢管焊接两端接头采用先人工将接头点焊，再进行满焊方式加工。因钢管较重，导致工人劳动强度高、效率慢、成本降不下来；另外，人工焊接容易产生点焊中接头的定位精度不高、满焊中容易过度焊接的问题，焊接质量差。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种钢管两端接头自动焊接机，能够实现钢管两端接头焊接的机械化与自动化，降低生产成本，提高生产效率。

根据本实用新型实施例的钢管两端接头自动焊接机，包括：

钢管进料机构，用于钢管的上料；

钢管定中心机构，用于按设定的中心位置夹紧并固定钢管；

第一机械手，用于将钢管从所述钢管进料机构上逐根取出并放置到所述钢管定中心机构上；

接头定位机构，设置在所述钢管定中心机构的两侧，用于将接头对接至钢管的端部；

焊接机构，设置在所述钢管定中心机构的两侧，用于焊接钢管和接头。

根据本实用新型实施例的钢管两端接头自动焊接机，至少具有如下技术效果：钢管经由钢管进料机构进行上料，第一机械手将钢管从所述钢管进料机构上逐根取出并放置到所述钢管定中心机构上，使得钢管处于待焊接的位置，接头定位机构，第二机械手从接头料仓中抓取接头分别放置在钢管的两端，焊接机构对钢管和钢管两端的接头进行自动焊接，焊接完成后，第一机械手能够将成品取出，进入下一个工作循环。本实施例实现了钢管两端接头焊接的高度机械自动化，结构紧凑，动作连贯，能够节约大量的劳动力，降低人力成本，并且保证良好的焊接质量，具有良好的市场前景。

根据本实用新型的一些实施例，所述钢管进料机构并排设置有多个同步传动的链传动组件。

根据本实用新型的一些实施例，所述钢管进料机构并排设置有多个同步运动的皮带上料组件，所述皮带上料组件设置在所述链传动组件的输入端；每个所述皮带上料组件均包括皮带、固定架、导向轮和绕进轮，所述皮带的一端固定在所述固定架上、另一端通过所述导向轮导向后固定在所述绕进轮上；所述皮带的长度大于所述固定架和所述绕进轮之间的距离而使得在常态下保持下垂松弛的状态，当装载钢管后通过旋转所述绕进轮收紧所述皮带的时候，能够通过所述皮带将钢管朝所述链传动组件所在的方向抬升并滚落到所述链传动组件上。

根据本实用新型的一些实施例，所述链传动组件的输出端设有立柱，以用于通过所述立柱将钢管限位在所述链传动组件的输出端。

根据本实用新型的一些实施例，所述立柱设置于相邻的两个所述链传动组件之间，每个所述立柱上均设置有顶料机构，所述顶料机构在常态下保持上端面低于所述链传动组件的输送面，用于在上升的时候将钢管从所述链传动组件上逐根顶起。

根据本实用新型的一些实施例，所述钢管两端接头自动焊接机设有换型机构，所述换型机构用于根据钢管的长度调节所述链传动组件上的输送宽度；所述换型机构包括水平设置在所述链传动组件上方的第一调节螺杆，所述第一调节螺杆的轴向与所述链传动组件的输送方向垂直，所述第一调节螺杆上穿设有挡板，所述挡板的下端面与所述链传动组件之间的间距小于钢管直径。

根据本实用新型的一些实施例，所述链传动组件的上方设有限位机构，所述限位机构包括能够升降调节的第一限位板，所述第一限位板与所述链传动组件之间预留有间距，所述第一限位板与所述链传动组件之间的间距大于单根钢管的直径、小于两根钢管的直径和；所述第一限位板远离所述钢管定中心机构的一端设有第二限位板，所述第二限位板沿远离所述钢管定中心机构的方向向上倾斜。

根据本实用新型的一些实施例，所述钢管定中心机构设置有至少两个动作机构，每个所述动作机构包括：

竖直定位组件，所述竖直定位组件设置有能够升降调节的第一定位部，所述第一定位部设置有上端开口的第一定位槽，所述第一定位槽成V形结构，所述第一定位槽的长度方向与所述链传动组件的输送方向水平垂直；

水平定位组件，所述水平定位组件设置有一对能够沿水平方向开合动作的第二定位部，两个所述第二定位部位于所述第一定位部的同一侧，且两个所述第二定位部的靠近端设置有第二定位槽，所述第二定位槽成水平方向分布的V形结构。

根据本实用新型的一些实施例，所述接头定位机构设置有能够沿钢管轴向靠近或远离所述钢管定中心机构的安装部，所述安装部靠近所述钢管定中心机构的一侧对应所述钢管定中心机构设定的中心位置转动设有三爪卡盘，所述安装部上固定设有一对能够开合动作的第四定位部，所述三爪卡盘夹持设有与接头适配的顶尖，所述第四定位部用于从接头的周侧夹持接头并通过所述顶尖顶持接头远离钢管的一端。

根据本实用新型的一些实施例，所述钢管两端接头自动焊接机设有第二机械手和存储接头的接头料仓，所述第二机械手用于将接头从所述接头料仓取出并放置到所述接头定位机构上。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型钢管两端接头自动焊接机的整体结构示意图；

图2是本实用新型钢管两端接头自动焊接机的第一部分结构示意图；

图3是本实用新型钢管两端接头自动焊接机的皮带上料组件的部分结构示意图；

图4是本实用新型钢管两端接头自动焊接机的顶料机构的结构示意图；

图5是本实用新型钢管两端接头自动焊接机的限位机构的结构示意图；

图6是本实用新型钢管两端接头自动焊接机的第二部分结构示意图；

图7是图6的局部放大示意图；

图8是本实用新型钢管两端接头自动焊接机的第二机械手的结构示意图；

图9是本实用新型钢管两端接头自动焊接机的接头料仓的结构示意图；

附图标记：

上料机架101、焊接机架102、链传动组件103、第一机械手104、侧板105、钢管106、接头107；

皮带上料组件200、皮带201、固定架202、导向轮203、绕进轮204、传动轴205、电机206；

钢管定中心机构300、第一定位部301、第一定位槽302、第二定位部303；

顶料机构400、立柱401、第三定位部402、第三定位槽403；

接头定位机构500、安装部501、三爪卡盘502、第四定位部503、焊接机构 504、顶尖505、第一导轨506；

接头料仓600、第一托板601、第二托板602、第二导轨603、导块604、传送带605；

第二机械手700、水平直线导轨701、竖直直线导轨702、第一夹爪703、旋转气缸704；

换型机构800、第一调节螺杆801、挡板802、导杆803；

限位机构900、第一限位板901、第二限位板902、第三限位板903、第二调节螺杆904。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图9，本实用新型实施例提供了一种钢管两端接头自动焊接机，包括：

钢管进料机构，用于钢管106的上料；

钢管定中心机构300，用于按设定的中心位置夹紧并固定钢管106；

第一机械手104，用于将钢管106从钢管进料机构上逐根取出并放置到钢管定中心机构300上；

接头定位机构500，设置在钢管定中心机构300的两侧，用于将接头107对接至钢管106的端部；

焊接机构504，设置在钢管定中心机构300的两侧，用于焊接钢管106和接头107。

根据本实用新型实施例的钢管两端接头自动焊接机，至少具有如下技术效果：钢管106经由钢管进料机构进行上料，第一机械手104将钢管106从钢管进料机构上逐根取出并放置到钢管定中心机构300上，使得钢管106处于待焊接的位置，接头定位机构500将接头107与钢管106的端部对接，然后焊接机构504焊接钢管106和接头107。焊接完成后，第一机械手104能够将成品取出，在重新进入下一个工作循环。本实施例实现了钢管106两端接头107焊接的高度机械自动化，结构紧凑，动作连贯，能够节约大量的劳动力，降低人力成本，并且保证良好的焊接质量，具有良好的市场前景。

在本实用新型的一些实施例中，钢管进料机构并排设置有多个同步传动的链传动组件103。

在本实用新型的一些实施例中，钢管进料机构并排设置有多个同步运动的皮带201上料组件200，皮带201上料组件200设置在链传动组件103的输入端；每个皮带201上料组件200均包括皮带201、固定架202、导向轮203和绕进轮 204，皮带201的一端固定在固定架202上、另一端通过导向轮203导向后固定在绕进轮204上；皮带201的长度大于固定架202和绕进轮204之间的距离而使得在常态下保持下垂松弛的状态，当装载钢管106后通过旋转绕进轮204收紧皮带 201的时候，能够通过皮带201将钢管106朝链传动组件103所在的方向抬升并滚落到链传动组件103上.具体地，结合图2和图3，所有的绕进轮204设置在传动轴205上，传动轴205连接有电机206，电机206的正反转实现传动轴205的正反转，从而带动皮带201的收紧和放松。

在本实用新型的一些实施例中，链传动组件103的输出端设有立柱401，以用于通过立柱401将钢管106限位在链传动组件103的输出端。立柱401能够防止钢管106在输送过程中从链传动组件103的输出端掉落。

在本实用新型的一些实施例中，立柱401设置于相邻的两个链传动组件103 之间，每个立柱401上均设置有能够升降的顶料机构400，顶料机构400在常态下保持上端面低于链传动组件103的输送面，用于在上升的时候将钢管106从链传动组件103上逐根顶起。

在本实用新型的一些实施例中，顶料机构400包括设置在立柱401侧面的第三定位部402，第三定位部402能够升降，每个第三定位部402均设有上端开口的第三定位槽403，第三定位槽403成V形结构；第三定位槽403的长度方向与链传动组件103的输送方向水平垂直。结合图4，当钢管106随着链传动组件103 运动到顶料机构400附近，立柱401将阻挡钢管106的继续运动，第三定位部402 上升，在上升过程中将顶升链传动组件103上的单根钢管106，便于第一机械手 104抓取。具体地，立柱401上设有第一升降气缸，第三定位部402设置在第一升降气缸的顶部。

在本实用新型的一些实施例中，钢管两端接头自动焊接机设有换型机构800，换型机构800用于根据钢管106的长度调节链传动组件103上的输送宽度；换型机构800包括水平设置在链传动组件103上方的第一调节螺杆801，第一调节螺杆801的轴向与链传动组件103的输送方向垂直，第一调节螺杆801上穿设有挡板802，挡板802的下端面与链传动组件103之间的间距小于钢管106直径。

在本实用新型的一些实施例中，钢管两端接头自动焊接机设有上料机架101，链传动组件103设置在上料机架101上，上料机架101于链传动组件103的两侧均设有侧板105，第一调节螺杆801设置在两个侧板105之间，第一调节螺杆801 的两侧设有与第一调节螺杆801平行的导杆803，两个导杆803的端部均与对应侧的侧板105相连，挡板802通过轴承与导杆803配合连接。导杆803的设置使得挡板802在移动过程中更稳定。

在本实用新型的一些实施例中，链传动组件103的上方设有限位机构900，限位机构900包括能够升降调节的第一限位板901，第一限位板901与链传动组件103之间预留有间距，第一限位板901与链传动组件103之间的间距大于单根钢管106的直径、小于两根钢管106的直径和；第一限位板901远离钢管定中心机构300的一端设有第二限位板902，第二限位板902沿远离钢管定中心机构300 的方向向上倾斜。结合图5，可以理解的是，如果钢管106在链传动组件103上堆叠地过高，会影响输送进度，也不利于顶料机构400对钢管106的快速顶持，限位机构900的设置使得当一次送入多根钢管106的时候，通过第二限位板902引导，钢管106能够有序的进入第一限位板901下方，从而可以控制进入链传动组件103上的钢管106的数量。

在本实用新型的一些实施例中，挡板802的一侧设有第三限位板903，第三限位板903上开设有上下贯穿的螺孔，螺孔内设有适配的第二调节螺杆904，第一限位板901设置在第二调节螺杆904的底部。当钢管106的径向尺寸存在差异时，通过调节第二调节螺杆904即可改变第一限位板901与链传动组件103之间的间距。

在本实用新型的一些实施例中，钢管定中心机构300设置有至少两个动作机构，每个动作机构包括：竖直定位组件，竖直定位组件设置有能够升降调节的第一定位部301，第一定位部301设置有上端开口的第一定位槽302，第一定位槽302成V形结构，第一定位槽302的长度方向与链传动组件103的输送方向水平垂直；水平定位组件，水平定位组件设置有一对能够沿水平方向开合动作的第二定位部303，两个第二定位部303位于第一定位部301的同一侧，且两个第二定位部303的靠近端设置有第二定位槽，第二定位槽成水平方向分布的V形结构。采用上述结构设置的本实用新型，可以通过竖直定位组件快速将钢管106的中心定位在两个第二定位部303之间，之后通过竖直调节以及两个第二定位部303的相互靠近，可以快速将钢管106中心固定并通过第二定位部303夹紧，并且便于进行钢管106的取放，因此能够有效配合实现钢管106的定心加工。

在本实用新型的一些实施例中，两个第二定位部303之间联动设置，且两者的中点位置与第一定位槽302的中心位置重合。采用本实施例的结构设置，可以确保两个第二定位部303以第一定位槽302为中心同步开合动作，从而确保装夹钢管106的时候，两个第二定位部303的中心与第一定位槽302的中心位置重合，提高装夹的精度。同时联动设置也可以优化第二定位部303的控制和驱动。

在本实用新型的一些实施例中，竖直定位组件设置有第二升降气缸，第二升降气缸用于控制第一定位部301升降调节。在实际作业时，可以控制第一定位槽 302的高度高于第二定位槽，从而先进行钢管106的竖直方向的定位，之后再通过第二升降气缸控制第一定位部301下降，带动钢管106下降至两个第二定位部 303之间，再控制两个第二定位部303相互靠近夹紧钢管106，在夹紧的过程中通过第二定位槽对钢管106进行自动定心。

在本实用新型的一些实施例中，接头定位机构500设置有能够沿钢管106轴向靠近或远离钢管定中心机构300的安装部501，安装部501靠近钢管定中心机构300的一侧对应钢管定中心机构300设定的中心位置转动设有三爪卡盘502，安装部501上固定设有一对能够开合动作的第四定位部503，三爪卡盘502夹持设有与接头107适配的顶尖505，第四定位部503用于从接头107的周侧夹持接头107并通过顶尖505顶持接头107远离钢管106的一端。本实施例设置有焊接机架102，焊接机架102上设有两条平行且间隔的第一导轨506，两个安装部501 均跨设在两条第一导轨506上且能沿着第一导轨506的轨道方向滑动。安装部501 沿着第一导轨506朝靠近钢管定中心机构300的方向运动直至钢管106的端部与接头107对接，此时第四定位部503解开对接头107的夹持，三爪卡盘502带动接头107旋转，焊接机构504进行焊接。

在本实用新型的一些实施例中，钢管两端接头自动焊接机设有第二机械手700 和存储接头107的接头料仓600，第二机械手700用于将接头107从接头料仓600 取出并放置到接头定位机构500上。

在本实用新型的一些实施例中，接头料仓600设置有第一托板601，第一托板601上滑动设有第二托板602，第二托板602上设有多个均匀且间隔排布的接头107。结合图9，第一托板601上设有两条平行且间隔的第二导轨603，两条第二导轨603均设有与第二导轨603适配的导块604，第二托板602跨设在两个导块604上。两条第二导轨603之间设有传送带605，传送带605上设有与第二托板602的底部相连的连接块，通过传送带605的转动从而带动第二托板602在第一托板601上滑动。第二托板602上设置有多排均匀分布的接头107，当取走一排接头107后，传送带605带动第二托板602位移一个接头107的距离，便于第二机械手700的抓取。

在本实用新型的一些实施例中，第二机械手700包括水平布置的水平直线导轨701，水平直线导轨701上设有水平滑块，由水平伺服电机驱动水平滑块沿水平直线导轨701移动，水平滑块上设有竖直直线导轨702，竖直直线导轨702上设有竖直滑块，由竖直伺服电机驱动竖直滑块沿竖直直线导轨702移动，竖直直线导轨702的底部设有旋转气缸704，旋转气缸704上设有一对能够开合动作的第一夹爪703。结合图8，第一夹爪703能够在水平方向和竖直方向移动，也能通过旋转气缸704实现转动，便于灵活抓取和放置接头107。

在本实用新型的一些实施例中，焊接机构504包括：第一方向调节机构，第一方向调节机构设置有焊枪以及用于控制焊枪沿第一方向移动的自动驱动组件；第二方向调节机构，第二方向调节机构连接第一方向调节机构并设置有手动调节组件，以用于通过手动调节方式控制第一方向调节机构沿垂直于第一方向的第二方向移动。采用上述结构设置的本实施例，焊枪通过第一方向调节机构实现第一方向的自动移动控制，通过第二方向调节机构实现第二方向的手动移动控制，这样既可以实现焊枪的自动移动控制，从而使得焊枪能够灵活且精准地移动到钢管 106和接头107的焊接处，相较于焊接机器人，成本较低，具备更高的性价比。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种钢管两端接头自动焊接机，其特征在于，包括：

钢管进料机构，用于钢管的上料；

钢管定中心机构，用于按设定的中心位置夹紧并固定钢管；

第一机械手，用于将钢管从所述钢管进料机构上逐根取出并放置到所述钢管定中心机构上；

接头定位机构，设置在所述钢管定中心机构的两侧，用于将接头对接至钢管的端部；

焊接机构，设置在所述钢管定中心机构的两侧，用于焊接钢管和接头。

2.根据权利要求1所述的钢管两端接头自动焊接机，其特征在于：所述钢管进料机构并排设置有多个同步传动的链传动组件。

3.根据权利要求2所述的钢管两端接头自动焊接机，其特征在于：所述钢管进料机构并排设置有多个同步运动的皮带上料组件，所述皮带上料组件设置在所述链传动组件的输入端；每个所述皮带上料组件均包括皮带、固定架、导向轮和绕进轮，所述皮带的一端固定在所述固定架上、另一端通过所述导向轮导向后固定在所述绕进轮上；所述皮带的长度大于所述固定架和所述绕进轮之间的距离而使得在常态下保持下垂松弛的状态，当装载钢管后通过旋转所述绕进轮收紧所述皮带的时候，能够通过所述皮带将钢管朝所述链传动组件所在的方向抬升并滚落到所述链传动组件上。

4.根据权利要求2所述的钢管两端接头自动焊接机，其特征在于：所述链传动组件的输出端设有立柱，以用于通过所述立柱将钢管限位在所述链传动组件的输出端。

5.根据权利要求4所述的钢管两端接头自动焊接机，其特征在于：所述立柱设置于相邻的两个所述链传动组件之间，每个所述立柱上均设置有顶料机构，所述顶料机构在常态下保持上端面低于所述链传动组件的输送面，用于在上升的时候将钢管从所述链传动组件上逐根顶起。

6.根据权利要求2所述的钢管两端接头自动焊接机，其特征在于：所述钢管两端接头自动焊接机设有换型机构，所述换型机构用于根据钢管的长度调节所述链传动组件上的输送宽度；所述换型机构包括水平设置在所述链传动组件上方的第一调节螺杆，所述第一调节螺杆的轴向与所述链传动组件的输送方向垂直，所述第一调节螺杆上穿设有挡板，所述挡板的下端面与所述链传动组件之间的间距小于钢管直径。

7.根据权利要求2所述的钢管两端接头自动焊接机，其特征在于：所述链传动组件的上方设有限位机构，所述限位机构包括能够升降调节的第一限位板，所述第一限位板与所述链传动组件之间预留有间距，所述第一限位板与所述链传动组件之间的间距大于单根钢管的直径、小于两根钢管的直径和；所述第一限位板远离所述钢管定中心机构的一端设有第二限位板，所述第二限位板沿远离所述钢管定中心机构的方向向上倾斜。

8.根据权利要求2所述的钢管两端接头自动焊接机，其特征在于，所述钢管定中心机构设置有至少两个动作机构，每个所述动作机构包括：

竖直定位组件，所述竖直定位组件设置有能够升降调节的第一定位部，所述第一定位部设置有上端开口的第一定位槽，所述第一定位槽成V形结构，所述第一定位槽的长度方向与所述链传动组件的输送方向水平垂直；

水平定位组件，所述水平定位组件设置有一对能够沿水平方向开合动作的第二定位部，两个所述第二定位部位于所述第一定位部的同一侧，且两个所述第二定位部的靠近端设置有第二定位槽，所述第二定位槽成水平方向分布的V形结构。

9.根据权利要求1所述的钢管两端接头自动焊接机，其特征在于：所述接头定位机构设置有能够沿钢管轴向靠近或远离所述钢管定中心机构的安装部，所述安装部靠近所述钢管定中心机构的一侧对应所述钢管定中心机构设定的中心位置转动设有三爪卡盘，所述安装部上固定设有一对能够开合动作的第四定位部，所述三爪卡盘夹持设有与接头适配的顶尖，所述第四定位部用于从接头的周侧夹持接头并通过所述顶尖顶持接头远离钢管的一端。

10.根据权利要求1所述的钢管两端接头自动焊接机，其特征在于：所述钢管两端接头自动焊接机设有第二机械手和存储接头的接头料仓，所述第二机械手用于将接头从所述接头料仓取出并放置到所述接头定位机构上。

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