CN217889937U - 一种便于钢管高效焊接的焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及钢管焊接技术领域，公开一种便于钢管高效焊接的焊接装置，包括工作台、于工作台两端对称设置的夹持钢管的夹持装置以及于两个夹持装置之间移动设置的焊接装置，夹持装置包括于工作台上设置的固定板、于固定板上转动设置的供钢管穿过的环形夹套、驱使环形夹套转动的驱动结构以及于环形夹套上设置的控制钢管和环形夹套同心设置的同心夹持结构，高便于钢管高效焊接的焊接装置，便于钢管焊接的同时，保证钢管焊接处强度的一致性。

Description

一种便于钢管高效焊接的焊接装置

技术领域

本实用新型涉及钢管焊接技术领域，具体为一种便于钢管高效焊接的焊接装置。

背景技术

钢管日常使用过程中经常需要进行焊接，但是，传统焊接都是通过人工使用焊枪同时手动调整钢管位置，无法保证钢管焊接处强度的一致性，且操作过程具有一定的危险性，因此出现了自动化焊接。

申请号为CN201820670828.1的中国专利公开一种高效率钢管自动化焊接装置，包括工作台，工作台的一侧固定有电机，电机的输出轴端部设置有转动杆，转动杆外壁套接有主动齿轮，工作台的顶部一端设置有支撑板，支撑板中间开设有安装孔，安装孔的内壁卡接有轴承，轴承的内壁套接有套管，套管的圆周外壁一端套接有与主动齿轮啮合的从动齿轮，套管的圆周外壁焊接有凹形结构的外罩，外罩远离套管的一侧内壁固定有第二气缸，第二气缸的活塞杆端部延伸至套管的内部，第二气缸的活塞杆端部安装有弧形结构的橡胶挤压片，工作台的顶部固定有滑轨，滑轨的内壁滑动连接有滑块，滑块上固定有第一气缸，第一气缸上设置有连接杆，连接杆上固定有顶板，顶板的底端安装有焊枪。

该焊接装置将待焊接的钢管套在套管的内部，并通过启动第二气缸，使得橡胶挤压片将钢管牢牢固定住，调整焊枪和钢管之间的距离即可进行焊接，比较省力，但是通过橡胶挤压片配合套管内壁夹持钢管，会导致在夹持过程中无法做到钢管和套管同心设置，在套管带动钢管转动的过程中，钢管的焊接点与焊枪之间的位置始终处于变化状态，仍会造成焊接不均匀，强度不一致。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种便于钢管高效焊接的焊接装置，便于钢管焊接的同时，保证钢管焊接处强度的一致性。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种便于钢管高效焊接的焊接装置，包括工作台、于工作台两端对称设置的夹持钢管的夹持装置以及于两个夹持装置之间移动设置的焊接装置，夹持装置包括于工作台上设置的固定板、于固定板上转动设置的供钢管穿过的环形夹套、驱使环形夹套转动的驱动结构以及于环形夹套上设置的控制钢管和环形夹套同心设置的同心夹持结构。

采用上述方案，相比于现有技术中通过橡胶挤压片配合套管内壁夹持钢管，会导致在夹持过程中无法做到钢管和套管同心设置，在套管带动钢管转动的过程中，钢管的焊接点与焊枪之间的位置始终处于变化状态，仍会造成焊接不均匀，强度不一致，本方案中通过在环形夹套上设置的同心夹持结构，待焊接的钢管穿入环形夹套内，两根钢管端部抵接后，通过同心夹持结构夹住钢管，可保证钢管和环形夹套处于同心状态，此时调节焊接装置的位置，即可对钢管连接处进行焊接，驱动结构同步驱动两个环形夹套转动，即可带动钢管转动，使得钢管焊接点旋转，完成全局焊接，且由于钢管和环形夹套同心设置，旋转过程中钢管的焊接点与焊接装置之间的间距始终不变，保证焊接均匀，焊接处的强度一致。

进一步的，同心夹持结构包括于环形夹套内中心对称设置的可同步靠近或远离的V形夹以及控制两个V形夹同步靠近或远离的调节结构。

采用上述方案，设置V形夹可稳定夹持钢管，V形夹中心对称设置且同步靠近或远离，可保证钢管被V形夹夹住时与环形夹套同心设置。

进一步的，调节结构包括于两个V形夹上分别设置的穿过环形夹套的从动杆、于两根从动杆上分别设置的齿条、于环形夹套外环壁上垂直向外延伸设置的安装板、于安装板上转动设置的与环形夹套轴向平行的转动轴、于转动轴上同心设置的调节齿轮以及控制调节齿轮转动或静止的转动结构，两根齿条位于调节齿轮两侧且分别与调节齿轮啮合，齿条和安装板之间设置有驱使齿条沿V形夹移动方向直线移动的导向结构。

采用上述方案，由于两根齿条和调节齿轮的两侧啮合，当调节齿轮转动时，两根齿条反方向移动，通过转动结构驱使调节齿轮转动，在导向结构作用下，两根齿条可沿V形夹移动方向移动，当两根齿条沿V形夹移动方向相互靠近时，通过传动杆带动V形夹相互靠近，夹住钢管，此时转动结构限制调节齿轮转动，V形夹保持夹住钢管的状态；当两根齿条沿V形夹移动方向相互远离时，通过传动杆带动V形夹相互远离，与钢管脱离，钢管可被顺利取下。

进一步的，转动结构包括于转动轴上设置的当V形夹相互靠近夹紧钢管时限制V形夹相互远离的限位结构以及于安装板上设置的驱使限位结构生效或失效的控制结构。

采用上述方案，控制结构控制限位结构失效，此时操作人员可转动转动轴使调节齿轮正反方向随意转动，当调节齿轮转动至V形夹相互靠近夹紧钢管时，控制结构控制限位结构生效，即可限制V形夹相互远离，夹住钢管。

进一步的，限位结构包括于转动轴上设置的驱使调节齿轮单向转动的棘轮棘爪装置，棘轮棘爪装置包括与转动轴同心设置的棘轮、于安装板上设置的驱动块、于驱动块上单向摆动设置的控制棘轮单向转动的棘爪以及于驱动块上设置的驱使棘爪与棘轮的齿牙抵接的弹片，控制结构控制驱动块沿转动轴轴向移动使棘爪脱离棘轮或与棘轮啮合。

采用上述方案，控制结构控制驱动块沿转动轴轴向移动使棘爪与棘轮啮合，从而控制棘轮只能沿驱使V形夹相互靠近的转动方向转动，从而使调节齿轮只能单向转动，当V形夹相互靠近夹紧钢管时，即可限制V形夹相互远离；控制结构控制驱动块沿转动轴轴向移动使棘爪与棘轮脱离，限位作用解除，棘轮和调节齿轮可反方向转动，使V形夹相互远离，取下钢管，弹片驱使棘爪与棘轮的齿牙抵接，保证在棘轮棘爪装置随环形夹套转动时，棘爪不会在自身重力作用下脱离棘轮。

进一步的，控制结构包括于驱动块上设置的穿过安装板的驱动杆、于驱动杆远离驱动块的一端设置的限位块以及于安装板上设置的供驱动杆穿过的避让槽，避让槽与驱动杆抵接滑移配合。

采用上述方案，通过推拉限位块即可驱使驱动块靠近或远离安装板移动，当推动限位块使驱动块远离安装板时，棘爪与棘轮脱离；当拉动限位块使驱动块靠近安装板时，拨动棘爪克服弹片的弹力使棘爪与棘轮啮合，避让槽与驱动杆抵接滑移配合增加驱动杆和避让槽之间的摩擦力，避免在转动过程中两者发生相对滑移。

进一步的，导向结构包括于齿条靠近安装板的一侧上凸设的凸块以及于安装板上凹设的供凸块插入且沿V形夹移动方向移动的导槽。

采用上述方案，通过凸块和导槽的插入滑移配合，使得齿条可沿V形夹移动方向直线往复移动。

进一步的，V形夹靠近钢管的侧壁上设置有弹性抵接层。

采用上述方案，通过设置弹性抵接层，保护钢管和V形夹不被夹坏的同时，还可配合棘轮棘爪提升V形夹对钢管的夹紧程度，保证夹住钢管。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：

1、通过在环形夹套上设置的同心夹持结构，可保证钢管和环形夹套处于同心状态，在环形夹套旋转过程中钢管的焊接点与焊接装置之间的间距始终不变，保证焊接均匀，焊接处的强度一致。

2、通过设置调节齿轮，两根齿条位于调节齿轮两侧且分别与调节齿轮啮合，且两根齿条分别与两个V形夹连接，驱使调节齿轮转动，即可驱使V形夹同步靠近或远离，配合棘轮棘爪装置，棘轮棘爪装置生效时，控制V形夹可同步靠近，限制V形夹相互远离，从而保证夹住钢管，棘轮棘爪装置失效时，V形夹可相互远离，取下钢管，通过上述2个优点，便于钢管焊接的同时，保证钢管焊接处强度的一致性。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是实施例中一种便于钢管高效焊接的焊接装置的轴测图；

图2是图1中的A处放大图；

图3是实施例中一种便于钢管高效焊接的焊接装置的拆分图；

图4是图3中的B处放大图；

图5是实施例中一种便于钢管高效焊接的焊接装置的拆分图；

图6是图5中的C处放大图

图7是实施例中一种便于钢管高效焊接的焊接装置的左视图；

图8是图7中的D处放大图。

图中：1、钢管；2、工作台；3、固定板；4、环形夹套；5、V形夹；6、从动杆；7、齿条；8、安装板；9、转动轴；10、调节齿轮；11、棘轮；12、驱动块；13、棘爪；14、弹片；15、驱动杆；16、限位块；17、避让槽；18、凸块；19、导槽；20、驱动齿轮；21、传动齿轮；22、电机；23、焊枪。

具体实施方式

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。

实施例

一种便于钢管高效焊接的焊接装置，参照图1至图8，包括工作台2，在工作台2上移动设置有焊接装置，焊接装置包括在工作台2上导向移动的安装座以及于安装座上可升降设置的焊枪23，安装座的导向移动、焊枪23的升降均为现有技术，在此不做赘述，工作台2两端对称设置有夹持钢管1的夹持装置，夹持装置包括于工作台2上设置的固定板3，固定板3上设置有环形夹套4，环形夹套4可供钢管1穿过，环形套夹与工作台2平行，且与固定板3之间通过轴承转动连接，在驱动结构作用下进行自转，驱动结构包括在工作台2上转动设置的驱动齿轮20，驱动齿轮20的转动受控于一电机22，电机22固定设置在工作台2上，环形夹套4外环壁上同心套设有传动齿轮21，且传动齿轮21与驱动齿轮20啮合，电机22驱使驱动齿轮20转动，即可带动传动齿轮21和环形夹套4自转。

为了适用于不同尺寸钢管1的焊接，环形夹套4上设置有同心夹持结构，保证夹住不同尺寸钢管1的同时，控制钢管1和环形夹套4同心设置，待焊接的钢管1穿入环形夹套4内，两根钢管1端部抵接后，通过同心夹持结构夹住钢管1，可保证钢管1和环形夹套4处于同心状态，此时调节焊枪23的位置，即可对两根钢管1连接处进行焊接，电机22同时启动驱动两个环形夹套4同步转动，即可带动两根钢管1同步转动，使得钢管1焊接点旋转，完成全局焊接，旋转过程中钢管1的焊接点与焊枪23之间的间距始终不变，保证焊接均匀，焊接处的强度一致。

同心夹持结构包括于环形夹套4内设置的两个V形夹5，两个V形夹5根据环形夹套4的圆心中心对称设置，且两个V形夹5可同步靠近或远离，两个V形夹5的同步靠近或远离受控于一调节结构，设置V形夹5可稳定夹持钢管1，V形夹5中心对称设置且同步靠近或远离，可保证钢管1被V形夹5夹住时与环形夹套4同心设置，V形夹5靠近钢管1的侧壁上设置有弹性抵接层，减少或避免钢管1和V形夹5在夹持过程中的损坏。

调节结构包括于环形夹套4外环壁上垂直向外延伸设置的安装板8，安装板8上转动设置有一转动轴9，转动轴9与环形夹套4轴向平行设置，且与安装板8之间通过轴承转动连接，在转动结构作用下进行自转或静止，转动轴9上同心设置有调节齿轮10，调节齿轮10的两侧分别啮合有一根齿条7，调节齿轮10转动时，两根齿条7反方向移动，两个V形夹5上分别设置从动杆6，从动杆6一端穿过环形夹套4位于环形夹套4外部，一根齿条7与一根从动杆6连接，另一根齿条7与另一根从动杆6连接，且从动杆6呈“L”形设置，保证在两根齿条7反方向移动时，可以驱使两个V形夹5同步靠近或远离，转动结构驱使调节齿轮10转动，两根齿条7可沿V形夹5移动方向移动，当两根齿条7沿V形夹5移动方向相互靠近时，通过传动杆带动V形夹5相互靠近，夹住钢管1，此时转动结构限制调节齿轮10转动，V形夹5保持夹住钢管1的状态；当两根齿条7沿V形夹5移动方向相互远离时，通过传动杆带动V形夹5相互远离，与钢管1脱离，钢管1可被顺利取下，转动轴9远离调节齿轮10的一端上设置有便于旋转转动轴9的旋钮。

转动结构包括于转动轴9上设置的限位结构，当V形夹5相互靠近夹紧钢管1时，限位结构可限制V形夹5相互远离，还包括于安装板8上设置的控制结构，可驱使限位结构生效或失效，控制结构控制限位结构失效，此时操作人员可转动转动轴9使调节齿轮10正反方向随意转动，当调节齿轮10转动至V形夹5相互靠近夹紧钢管1时，控制结构控制限位结构生效，即可限制V形夹5相互远离，夹住钢管1。

限位结构包括于转动轴9上设置棘轮11棘爪13装置，驱使调节齿轮10单向转动，棘轮11棘爪13装置包括与转动轴9同心设置的棘轮11，安装板8上设置有驱动块12，驱动块12上单向摆动设置有棘爪13，棘爪13与棘轮11啮合控制棘轮11单向转动，驱动块12在控制结构的作用下可沿转动轴9轴向移动，当驱动块12沿转动轴9轴向移动，直至棘爪13与棘轮11啮合，从而控制棘轮11只能沿驱使V形夹5相互靠近的转动方向转动，使调节齿轮10只能单向转动，V形夹5相互靠近夹紧钢管1后，即可限制V形夹5相互远离，保持夹持钢管1的状态；当驱动块12沿转动轴9轴向移动，直至棘爪13与棘轮11脱离，限位作用解除，棘轮11和调节齿轮10可反方向转动，使V形夹5相互远离，取下钢管1，驱动块12上还设置有一弹片14，该弹片14驱使棘爪13与棘轮11的齿牙抵接，保证在棘轮11棘爪13装置随环形夹套4转动时，棘爪13不会在自身重力作用下脱离棘轮11，且配合弹性抵接层，可提升V形夹5对钢管1的夹紧程度，保证夹住钢管1。

控制结构包括于驱动块12上设置驱动杆15，驱动杆15一端穿过安装板8后位于安装板8的另一侧，安装板8上设置有供驱动杆15穿过的避让槽17，避让槽17与驱动杆15抵接滑移配合，通过推拉驱动杆15即可驱使驱动块12靠近或远离安装板8移动，本实施例中，当推动驱动杆15使驱动块12远离安装板8时，棘爪13与棘轮11脱离；当拉动限位块16使驱动块12靠近安装板8时，拨动棘爪13克服弹片14的弹力使棘爪13与棘轮11啮合，避让槽17与驱动杆15抵接滑移配合，可增加驱动杆15和避让槽17之间的摩擦力，避免在转动过程中两者发生相对滑移，驱动杆15远离驱动块12的一端上还设置有限位块16，避免驱动杆15与安装板8脱离。

齿条7和安装板8之间设置有导向结构，驱使齿条7沿V形夹5移动方向直线移动，可避免齿条7在移动过程中发生偏移导致的卡死，导向结构包括于齿条7靠近安装板8的一侧上凸设的凸块18，安装板8上凹设有导槽19，导槽19供凸块18插入，且沿V形夹5移动方向移动，通过凸块18和导槽19的插入滑移配合，使得齿条7可沿V形夹5移动方向直线往复移动。

焊接时，先将两根钢管1分别插入两个环形夹套4内，直至两根钢管1待焊接处抵接，拉动限位块16的同时拨动棘爪13，使棘爪13与棘轮11啮合，旋转转动轴9使调节齿轮10转动，控制两根齿条7相互靠近，带动两个V形夹5同步靠近，直至夹住钢管1，由于棘轮11单向转动，从而可限制V形夹5相互远离，调节焊枪23位置使其正对待焊接处，两个电机22同时启动，驱动两个环形夹套4同步转动，即可带动两根钢管1同步转动，使得钢管1焊接点旋转，完成全局焊接；焊接完成后，推动限位块16，使棘爪13与棘轮11脱离，反向旋转转动轴9，调节齿轮10反向转动，控制两根齿条7相互远离，带动两个V形夹5同步远离，直至与钢管1脱离，取下钢管1即可。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种便于钢管高效焊接的焊接装置，包括工作台(2)、于工作台(2)两端对称设置的夹持钢管(1)的夹持装置以及于两个夹持装置之间移动设置的焊接装置，其特征在于：夹持装置包括于工作台(2)上设置的固定板(3)、于固定板(3)上转动设置的供钢管(1)穿过的环形夹套(4)、驱使环形夹套(4)转动的驱动结构以及于环形夹套(4)上设置的控制钢管(1)和环形夹套(4)同心设置的同心夹持结构。

2.根据权利要求1所述的一种便于钢管高效焊接的焊接装置，其特征在于：同心夹持结构包括于环形夹套(4)内中心对称设置的可同步靠近或远离的V形夹(5)以及控制两个V形夹(5)同步靠近或远离的调节结构。

3.根据权利要求2所述的一种便于钢管高效焊接的焊接装置，其特征在于：调节结构包括于两个V形夹(5)上分别设置的穿过环形夹套(4)的从动杆(6)、于两根从动杆(6)上分别设置的齿条(7)、于环形夹套(4)外环壁上垂直向外延伸设置的安装板(8)、于安装板(8)上转动设置的与环形夹套(4)轴向平行的转动轴(9)、于转动轴(9)上同心设置的调节齿轮(10)以及控制调节齿轮(10)转动或静止的转动结构，两根齿条(7)位于调节齿轮(10)两侧且分别与调节齿轮(10)啮合，齿条(7)和安装板(8)之间设置有驱使齿条(7)沿V形夹(5)移动方向直线移动的导向结构。

4.根据权利要求3所述的一种便于钢管高效焊接的焊接装置，其特征在于：转动结构包括于转动轴(9)上设置的当V形夹(5)相互靠近夹紧钢管(1)时限制V形夹(5)相互远离的限位结构以及于安装板(8)上设置的驱使限位结构生效或失效的控制结构。

5.根据权利要求4所述的一种便于钢管高效焊接的焊接装置，其特征在于：限位结构包括于转动轴(9)上设置的驱使调节齿轮(10)单向转动的棘轮(11)棘爪(13)装置，棘轮(11)棘爪(13)装置包括与转动轴(9)同心设置的棘轮(11)、于安装板(8)上设置的驱动块(12)、于驱动块(12)上单向摆动设置的控制棘轮(11)单向转动的棘爪(13)以及于驱动块(12)上设置的驱使棘爪(13)与棘轮(11)的齿牙抵接的弹片(14)，控制结构控制驱动块(12)沿转动轴(9)轴向移动使棘爪(13)脱离棘轮(11)或与棘轮(11)啮合。

6.根据权利要求5所述的一种便于钢管高效焊接的焊接装置，其特征在于：控制结构包括于驱动块(12)上设置的穿过安装板(8)的驱动杆(15)、于驱动杆(15)远离驱动块(12)的一端设置的限位块(16)以及于安装板(8)上设置的供驱动杆(15)穿过的避让槽(17)，避让槽(17)与驱动杆(15)抵接滑移配合。

7.根据权利要求3所述的一种便于钢管高效焊接的焊接装置，其特征在于：导向结构包括于齿条(7)靠近安装板(8)的一侧上凸设的凸块(18)以及于安装板(8)上凹设的供凸块(18)插入且沿V形夹(5)移动方向移动的导槽(19)。

8.根据权利要求2所述的一种便于钢管高效焊接的焊接装置，其特征在于：V形夹(5)靠近钢管(1)的侧壁上设置有弹性抵接层。

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