CN108381111B - 一种多位置薄壁钢管焊接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多位置薄壁钢管焊接装置，包括对薄壁钢管进行对接焊的焊接机、用于薄壁钢管的管端进行定位的辅助定位机构以及对薄壁钢管对接焊中出现的对接缝隙进行弥补的送丝机构，辅助定位机构安装在焊接机的一侧，送丝机构设置在焊接机的侧面，送丝机构与焊接机的对接焊位置相适应。本发明通过驱动电机驱动空心旋转主轴旋转，将需要对接焊的薄壁钢管弯头或多弯头的薄壁钢管套在转座上，实现对弯头与直钢管以及弯头钢管与弯头钢管之间的对接焊，同时可针对薄壁钢管的多位置进行精准焊接。

Description

一种多位置薄壁钢管焊接装置
技术领域
本发明属于薄壁管材焊接加工技术领域，具体涉及一种多位置薄壁钢管焊接装置。
背景技术
目前市场上的薄壁不锈钢管材成型的对接焊主要是靠人工来完成，存在效率低下，质量不可靠的问题，虽然目前也有一些钢管焊接机能完成对接焊工作，但是也都是针对直钢管与直钢管之间的对接焊，没有设计出针对弯头钢管与弯头钢管进行对接焊，弯头钢管与直钢管进行对接焊的钢管焊接机，而且目前在对钢管焊接机进行不锈钢薄壁钢管对接焊的过程中，针对对接焊的钢管的定位也是一个难题，在进行钢管对接焊的过程中，主要有人工辅助定位和机械辅助定位的两种方式来进行的；通过人工辅助定位虽然人工辅助定位可以通过人工手动调整对接不同规格焊钢管的定位位置，但是定位的稳定性较差效率低；采用机械辅助定位的方式利用两个定位螺栓与销孔定位，构成三角形平面的紧固螺栓紧固定位，这种方式虽然定位准确稳定性高，但是不能适应多种不同规格薄壁钢管，缺乏灵活性。
发明内容
本发明的目的是提供一种多位置薄壁钢管焊接机，其可解决弯头钢管与弯头钢管、弯头钢管与直钢管进行对接焊的问题，可对薄壁钢管的的多个位置进行调整焊接，而且焊接定位准确。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种多位置薄壁钢管焊接装置，包括对薄壁钢管进行对接焊的焊接机以及用于薄壁钢管的管端进行定位的辅助定位机构；所述辅助定位机构安装在焊接机的一侧；
所述焊接机包括机箱，所述机箱内安装有空心旋转主轴，所述空心旋转主轴的一端连接有转座，另一端安装有旋转接头；所述空心旋转主轴通过同步带与外部的驱动电机相连接；所述转座由若干个相互垂直的拼接板构成，最内侧的拼接板与空心旋转主轴相连接，最外侧拼接板的前端安装有涨紧机构，在所述涨紧机构的后端连接有拉紧油缸，所述拉紧油缸通过设置在空心旋转主轴内的油管与旋转接头相连接；
作为本实施例的优选，所述涨紧机构从前到后依次包括锥形顶块、胀紧套和定位平台，所述锥形顶块的中部设有与拉紧油缸的活塞杆相配合的轴箍，在锥形顶块的后端为锥面体，锥形顶块的锥面体套接到胀紧套内。
作为本实施例的优选，所述胀紧套包括若干个弧形涨块，若干个弧形涨块通过伸缩弹簧连接在一起组成胀紧套，胀紧套的内壁从前至后包括有与锥面体相配合的楔面和与拉紧油缸的活塞杆相连接的圆柱面，所述胀紧套的后端面与定位平台相接触。
作为本实施例的优选，所述拉紧油缸固定安装在转座最前端的拼接板上，且拉紧油缸的前端与定位平台相抵。
作为本实施例的优选，在空心旋转主轴的两端分别安装有第一固定支架和第二固定支架，所述第一固定支架和第二固定支架分别通过滚动轴承与空心旋转主轴相连接，所述第一固定支架和第二固定支架之间连接有固定板。
作为本实施例的优选，所述辅助定位机构包括底座定位支架，所述底座定位支架的上部安装有竖直固定支架，所述竖直固定支架上安装有第一固定支架，所述第一固定支架上安装有第一直线滑动模组，所述第一直线滑动模组上安装有夹紧滚轮底座，所述夹紧滚轮底座上安装有气动夹紧滚轮；在底座定位支架的竖直端面上滑动安装有第二直线滑动模组，所述第二直线滑动模组上安装有竖直的定位滚轮支架，所述定位滚轮支架的一面设置有定位滚轮，另一面安装有第三直线滑动模组，所述第三直线滑动模组上安装有钢管定位支架。
作为本实施例的优选，在竖直固定支架上沿竖直方向上并排设置有若干螺丝定位孔，在第一固定支架上沿水平方向上并排设有若干个腰型孔，所述螺丝定位孔与腰型孔进行配合定位安装。
作为本实施例的优选，所述定位滚轮为两个，两个所述定位滚轮在同一水平面上，所述气动夹紧滚轮设置在两个所述定位滚轮上方的中间位置。
作为本实施例的优选，所述钢管定位支架上开设有楔形口，两个定位滚轮与楔形口相对应。
作为本实施例的优选，本实施例还提供一种送丝机构，所述送丝机构设置在焊接机的侧面，送丝机构与焊接机的对接焊位置相适应。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、本发明通过驱动电机驱动空心旋转主轴旋转，将需要对接焊的薄壁钢管弯头或多弯头的薄壁钢管套在转座上，实现对弯头与直钢管以及弯头钢管与弯头钢管之间的对接焊，同时可针对薄壁钢管的多位置进行精准焊接。
2、本发明通过涨紧装置，当要焊接管件的中心线(无论是直钢管还是弯头钢管)与旋转轴中心线不平行时，通过胀紧套涨紧后，实现了管件的自动找中，保证焊接管件在对接时的同轴度，从而使焊件的焊接质量得到保障。
3、本发明所述辅助定位机构通过调整第三直线滑动模组在定位滚轮支架上进行上下移动，将钢管定位支架的楔形口与薄壁钢管对准，薄壁钢管的一端就放置在楔形口内，然后调整定位滚轮，使得定位滚轮与薄壁钢管的下部相接触，将薄壁钢管卡在两个定位滚轮的之间，然后将气动夹紧滚轮向下移动，将薄壁钢管紧紧的压在两个定位滚轮上，实现对需要对接焊的薄壁钢管的精确稳定的定位。
4、本发明通过在钢管定位支架上设置楔形口，楔形口可适合多种不同规格薄壁钢管的***，然后通过定位滚轮和气动夹紧滚轮对薄壁钢管进行精确固定和定位。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明多位置薄壁钢管焊接装置的结构示意图；
图2是本发明薄壁钢管焊接机的结构示意图；
图3是本发明薄壁钢管焊接机的内部结构剖视图；
图4是本发明涨紧机构的结构剖视图；
图5是本发明涨紧机构的左视图；
图6是本发明辅助定位装置的结构示意图；
图7是本发明辅助定位装置的另一结构示意图；
图8是本发明送丝机构的结构示意图。
图中所示：100、焊接机，1、机箱，2、空心旋转主轴，3、转座，3.1、拼接板，4、旋转接头，5、同步带，6、驱动电机，7、涨紧机构，7.1、锥形顶块，7.2、胀紧套，7.11、轴箍，7.12、锥面体，7.21、弧形涨块，7.22、伸缩弹簧，7.23、楔面，7.24、圆柱面，8、拉紧油缸，9、油管，10、第一固定支架，11、第二固定支架，12、固定板，13、张紧机构，200、辅助定位装置，21、底座定位支架，22、竖直固定支架，22.1、螺丝定位孔，23、第一固定支架，23.1、腰型孔，24、第一直线滑动模组，25、夹紧滚轮底座，26、气动夹紧滚轮，27、第二直线滑动模组，28、定位滚轮支架，29、定位滚轮，210、第三直线滑动模组，211、钢管定位支架，212、楔形口，213、微调机构，300、送丝机构，31、焊枪，32、夹紧块，33、支架板，34、微调送丝机构，35、位移传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“最内侧”、“最外侧”、“最前端”“前端”、“后端”、“前端面”、“后端面”“前后”“上下”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发明和简化描述，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发明的限制。
如图1所示，本发明实施例提供一种多位置薄壁钢管焊接装置，包括对薄壁钢管进行对接焊的焊接机100、用于薄壁钢管的管端进行定位的辅助定位机构200以及对薄壁钢管对接焊中出现的对接缝隙进行弥补的送丝机构300，其中，辅助定位机构200安装在焊接机100的一侧，送丝机构300设置在焊接机100的侧面，送丝机构300与焊接机100的对接焊位置相适应。
参见图2至3所示，焊接机100包括机箱1，所述机箱1内安装有空心旋转主轴2，空心旋转主轴2的一端连接有转座3(在本实施例中，转座3固定安装到空心旋转主轴2的后端)，另一端安装有旋转接头4(在本实施例中，旋转接头4固定安装到空心旋转主轴2的前端)；空心旋转主轴2通过同步带5与外部的驱动电机6相连接。所述转座3由若干个相互垂直的拼接板3.1构成，其中，最内侧的拼接板3.1与空心旋转主轴2相连接，最外侧拼接板3.1的前端安装有涨紧机构7。在本实施例中，组成转座3的相互垂直的拼接板3.1的个数可以根据在实际生产和客户的需要进行调整(主要是由薄壁钢管与薄壁弯头、薄壁弯头和薄壁弯头在对接焊的过程中的对接形状来决定，在实际生产的过程中，一个长的薄壁弯头可以由多个短的薄壁弯头对接而成，那么就需要多块相互垂直的拼接板3.1拼接成转座3)。在本实施例中，多个相互垂直的拼接板3.1的拼接处可形成对薄壁弯头的多个弯头位置进行固定和容纳。在所述涨紧机构7的后端连接有拉紧油缸8，所述拉紧油缸8通过设置在空心旋转主轴2内的油管9与旋转接头4相连接。
参见图4至5所示，所述涨紧装置7从前到后依次包括锥形顶块7.1、胀紧套7.2和定位平台7.3，所述锥形顶块7.1的中部设有与拉紧油缸8的活塞杆相配合的轴箍7.11，在锥形顶块7.1的后端为锥面体7.12，锥形顶块7.1的锥面体7.12套接到胀紧套7.2内。所述胀紧套7.2包括若干个弧形涨块7.21，若干个弧形涨块7.21通过伸缩弹簧7.22连接在一起组成胀紧套7.2，胀紧套7.2的内壁从前至后包括有与锥面体7.12相配合的楔面7.23和与拉紧油缸8的活塞杆相连接的圆柱面7.24，所述胀紧套7.2的后端面与定位平台7.3相接触。拉紧油缸8固定安装在转座3最前端的拼接板上，且拉紧油缸8的前端与定位平台7.3相抵。将对接的薄壁管件(薄壁钢管与薄壁弯头)套接在涨紧套7.2的外圆周面上，通过拉紧油缸8向后运动，此时，活塞杆就会带动其上的锥形顶块7.1向后运动，这样，锥形顶块7.1的锥面体7.12就会将涨紧套7.2的直径扩大，这样，涨紧套7.2上的管件的内径就会随着涨紧套7.2的扩大而变大，一直到两个对接的管件(薄壁钢管与薄壁弯头、薄壁弯头和薄壁弯头)的内径一致后停止，然后，空心旋转主轴2在驱动电机6的带动下进行旋转运动，空心旋转主轴2通过转座3带动涨紧套7.2转动一周，焊枪完成焊接工作。
参见图3所示，在本实施例中，在空心旋转主轴2的两端分别安装有第一固定支架10和第二固定支架11，所述第一固定支架10和第二固定支架11分别通过滚动轴承(图中未标示)与空心旋转主轴2相连接，第一固定支架10和第二固定支架11之间连接有固定板12。通过第一固定支架10、第二固定支架11和固定板12形成整体固定结构来对空心旋转主轴2进行固定，防止空心旋转主轴2在高速旋转的过程中产生晃动影响对接焊的质量。在同步带5的下方设有张紧机构13，张紧机构13上的张紧轮(图中未标示)与同步带5相抵触。
如图6至7所示，所述辅助定位装置200包括底座定位支架21，在底座定位支架21的上部安装有竖直固定支架22，所述竖直固定支架22上安装有第一固定支架23，在本实施例中，在竖直固定支架22上沿竖直方向上并排设置有若干螺丝定位孔22.1，在第一固定支架23上沿水平方向上并排设有若干个腰型孔23.1，螺丝定位孔22.1与腰型孔23.1进行配合定位安装，通过调整螺丝定位孔22.1在腰型孔23.1竖直方向上位置，当调整合适后，通过螺栓连接固定好第一固定支架23在竖直固定支架22上的位置，达到调整第一固定支架23上下高度的作用。所述第一固定支架23上安装有第一直线滑动模组24，所述第一直线滑动模组24上安装有夹紧滚轮底座25，所述夹紧滚轮底座25上安装有气动夹紧滚轮26，通过第一直线滑动模组24在第一固定支架23上进行上下滑动来带动夹紧滚轮底座25在竖直方向上进行滑动，进而带动气动夹紧滚轮26在竖直方向上的运动。
参见图6至7所示，底座定位支架21的竖直端面上滑动安装有第二直线滑动模组27，所述第二直线滑动模组27上安装有竖直的定位滚轮支架28，所述定位滚轮支架28的一面设置有定位滚轮29，另一面安装有第三直线滑动模组210，所述第三直线滑动模组210上安装有钢管定位支架211。第二直线滑动模组27可以在底座定位支架21上进行上下运动，进而带动定位滚轮支架28上的定位滚轮29进行上下运动，来调整定位滚轮29上的定位位置。通过第三直线滑动模组210在定位滚轮支架28上进行上下移动，来带动钢管定位支架211的上下运动。在定位滚轮支架28的一侧安装有微调机构29，通过微调机构29可实现对定位滚轮支架28进行微调。
参见图7所示，进一步优化本实施例，所述定位滚轮29为两个，两个定位滚轮29在同一水平面上，所述气动夹紧滚轮26设置在两个所述定位滚轮29上方的中间位置，这样，当定位好需要对接焊的薄壁钢管时，气动夹紧滚轮26可以将薄壁钢管正好压在两个定位滚轮29的中间位置。
参见图7所示，在本实施例中，为了适应定位不同规格的薄壁钢管，在钢管定位支架211上开设有楔形口212，两个定位滚轮29与楔形口212相对应，这样，将需要对接焊的薄壁钢管的一端放置在楔形口212上，通过移动定位滚轮29来对薄壁钢管进行辅助定位。
当进行对接焊薄壁钢管时，通过调整第三直线滑动模组210在定位滚轮支架28上进行上下移动，将钢管定位支架211的楔形口212与薄壁钢管对准，此时，薄壁钢管的一端就放置在楔形口212内，然后调整定位滚轮29，使得定位滚轮29与薄壁钢管的下部相接触，将薄壁钢管卡在两个定位滚轮29的之间，然后将气动夹紧滚轮26向下移动，将薄壁钢管的一端紧紧的压在两个定位滚轮29上，实现对需要对接焊的薄壁钢管的精确稳定的定位。
参见图8所示，所述送丝机构300包括焊枪31、夹紧块32、支架板33、微调送丝机构34和位移传感器35，所述焊枪31通过夹紧块32进行夹紧，夹紧块32固定安装到支架板33上，在支架板33上设置微调送丝机构34，通过微调送丝机构34对支架板33进行位置微调，进而带动夹紧块32内的焊枪31进行位置调整，保证送丝位置的准确。在支架板33的尾部还设有位移传感器35，在本实施例中，只有当进行对接焊的两个薄壁钢管(或者弯头与直钢管进行对接焊，以及弯头与弯头之间进行对接焊)之间的对接位置不能封闭有微小的对接缝隙时，才会启动送丝机构300，焊枪31将焊丝熔入到对接缝隙内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多位置薄壁钢管焊接装置，其特征在于：包括对薄壁钢管进行对接焊的焊接机以及用于薄壁钢管的管端进行定位的辅助定位机构；所述辅助定位机构安装在焊接机的一侧；
所述焊接机包括机箱，所述机箱内安装有空心旋转主轴，所述空心旋转主轴的一端连接有转座，另一端安装有旋转接头；所述空心旋转主轴通过同步带与外部的驱动电机相连接；所述转座由若干个相互垂直的拼接板构成，最内侧的拼接板与空心旋转主轴相连接，最外侧拼接板的前端安装有涨紧机构，在所述涨紧机构的后端连接有拉紧油缸，所述拉紧油缸通过设置在空心旋转主轴内的油管与旋转接头相连接；
所述辅助定位机构包括底座定位支架，所述底座定位支架的上部安装有竖直固定支架，所述竖直固定支架上安装有第一固定支架，所述第一固定支架上安装有第一直线滑动模组，所述第一直线滑动模组上安装有夹紧滚轮底座，所述夹紧滚轮底座上安装有气动夹紧滚轮；在底座定位支架的竖直端面上滑动安装有第二直线滑动模组，所述第二直线滑动模组上安装有竖直的定位滚轮支架，所述定位滚轮支架的一面设置有定位滚轮，另一面安装有第三直线滑动模组，所述第三直线滑动模组上安装有钢管定位支架；
所述涨紧机构从前到后依次包括锥形顶块、胀紧套和定位平台，所述锥形顶块的中部设有与拉紧油缸的活塞杆相配合的轴箍，在锥形顶块的后端为锥面体，锥形顶块的锥面体套接到胀紧套内。
2.根据权利要求1所述的多位置薄壁钢管焊接装置，其特征在于：所述胀紧套包括若干个弧形涨块，若干个弧形涨块通过伸缩弹簧连接在一起组成胀紧套，胀紧套的内壁从前至后包括有与锥面体相配合的楔面和与拉紧油缸的活塞杆相连接的圆柱面，所述胀紧套的后端面与定位平台相接触。
3.根据权利要求1所述的多位置薄壁钢管焊接装置，其特征在于：所述拉紧油缸固定安装在转座最前端的拼接板上，且拉紧油缸的前端与定位平台相抵。
4.根据权利要求1所述的多位置薄壁钢管焊接装置，其特征在于：在空心旋转主轴的两端分别安装有第一固定支架和第二固定支架，所述第一固定支架和第二固定支架分别通过滚动轴承与空心旋转主轴相连接，所述第一固定支架和第二固定支架之间连接有固定板。
5.根据权利要求1所述的多位置薄壁钢管焊接装置，其特征在于：在竖直固定支架上沿竖直方向上并排设置有若干螺丝定位孔，在第一固定支架上沿水平方向上并排设有若干个腰型孔，所述螺丝定位孔与腰型孔进行配合定位安装。
6.根据权利要求1所述的多位置薄壁钢管焊接装置，其特征在于：所述定位滚轮为两个，两个所述定位滚轮在同一水平面上，所述气动夹紧滚轮设置在两个所述定位滚轮上方的中间位置。
7.根据权利要求1所述的多位置薄壁钢管焊接装置，其特征在于：所述钢管定位支架上开设有楔形口，两个定位滚轮与楔形口相对应。
8.根据权利要求1所述的多位置薄壁钢管焊接装置，其特征在于：还包括有送丝机构，所述送丝机构设置在焊接机的侧面，送丝机构与焊接机的对接焊位置相适应。
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