CN111872513A - 一种管道法兰精密焊接设备 - Google Patents

Abstract

一种管道法兰精密焊接设备，包括电焊机本体、底板、电机减速机构、电动伸缩杆、开关电源、电源开关、调速开关、固定套管；还具有焊条固定检测机构；底板、电机减速机构、两套电动伸缩杆、固定套管安装在底板上，开关电源、三只电源开关、两套调速开关安装在元件盒内，并和电机减速机构、电动伸缩杆电性连接，电焊机本体和焊条固定检测机、底盘经导线连接。本发明具有体积小、结构简单紧凑、成本的优点，能方便在任何需要的地方使用，使用中经过简单调节就可使用，对操作人员的操作技能要求不高，不需要人为操作焊接，减少了操作人员劳动强度，并给操作人员带来了便利的一种自动电焊机。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

Description

一种管道法兰精密焊接设备

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，特别 一种管道法兰精密焊接设备。

背景技术

法兰盘是一种使用较为广泛的机械部件，其主要起着连接机械部件之间作为通道的作用。法兰盘一般包括侧端具有多个固定孔的固定盘和中间的通道管，通道管焊接在固定盘的中间开孔上。

目前的技术中，对于法兰盘的通道管焊接一般采用人工方式经电焊焊接而成。人工方式焊接存在费时费力的缺点，且操作人员长时间焊接、电弧光会对人的健康带来影响。目前虽然也有采用经PLC控制的智能机器人焊接方式焊接法兰盘，但是机器人焊接存在成本高的问题，而且机器人焊接设备还存在体积大、重量重的缺点，只能在固定地方使用，因而其使用存在局限性。再者就是，PLC控制的智能机器人使用前需要编程，对操作人员的技能要求较高，这样也会对其有效应用造成制约。

发明内容

为了克服现有技术中，人工焊接法兰盘存在费时费力，操作人员长时间焊接、电弧光会对人的健康带来影响的缺点，以及智能机器人焊接法兰盘，存在成本高，只能在固定地方使用，其使用存在局限性，智能机器人使用前需要编程，对操作人员的技能要求较高，会对其有效应用造成制约的弊端，本发明提供了一种专用于焊接法兰盘等使用，具有体积小、结构简单紧凑、成本的优点，能方便在任何需要的地方使用，使用中经过简单调节就可使用，对操作人员的操作技能要求不高，不需要人为操作焊接，减少了操作人员劳动强度，并给操作人员带来了便利的 一种管道法兰精密焊接设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种管道法兰精密焊接设备，包括电焊机本体、底板、电机减速机构、电动伸缩杆、开关电源、电源开关、调速开关、固定套管；其特征在于还具有焊条固定检测机构；所述底板的一侧端有支撑管；所述支撑管的内部有活动管，活动管的一端有横管，横管一端有支撑板，电机减速机构安装在支撑板下端；所述电动伸缩杆有两套，第一套电动伸缩杆的筒体侧端安装在电机减速机构动力输出轴一侧端；所述固定套管安装在位于支撑管侧端的底板上，固定套管具有多套；所述焊条固定检测机构包括上固定板、下固定设备，上固定板安装在第一套电动伸缩杆活塞杆侧端，第二套电动伸缩杆的筒体上端有具有轴孔的轴板，轴板铰接安装在上固定板前一侧，第二套电动伸缩杆的筒体的一侧端上部有弧形板，弧形板的内侧有弧形开口槽，弧形开口槽套在上固定板的前另一侧的导向杆内；所述下固定设备包括连接板、固定座、微动开关，连接板的前部有导向槽，连接板前上端有限位上板，固定座的两侧端有导向板，固定座两侧的导向板位于导向槽内，固定座的上端有活动杆，活动杆下端外侧有弹簧，活动杆中部位于限位上板的通孔内；所述连接板的上部有顶板，微动开关安装在顶板下端中部，焊条安装在固定座内；所述开关电源、电源开关、调速开关安装在元件盒内；所述开关电源、电源开关、调速开关、电动伸缩杆、电机减速机构、微动开关之间分别电性连接；所述焊条固定检测机构和电焊机本体的直流电源输出端正极连接，底板和电焊接本体的电源输出端负极连接。

进一步地，所述固定座的中部内有金属管，金属管内径大于电焊条上端外径，电焊条上端套在金属管内，金属管的一侧端有手动螺杆，铜管的另一侧端有导线。

进一步地，所述稳压电源是交流转直流开关电源，每套调速开关是DC-DC调速器。

进一步地，所述电机减速机构是同轴电机齿轮减速器。

进一步地，所述微动开关是常闭式触点微动开关。

本发明有益效果是：本发明焊接前把法兰盘摆放在固定套管的上端内，并经手动螺杆固定，通过调节第二只电源开关的手柄能控制第一套电动伸缩杆带动焊条向外侧或向内侧运动的间距，能实现后续对不同外径法兰盘的固定盘和中间通道管进行焊接。通过调节第二套电动伸缩杆上端位于上固定板的左右位置能调节焊条下端对准焊点（通道管下侧端和法兰盘开孔外侧端，焊接前通道管套在法兰盘中间开孔内）的位置，保证了焊接的需要。焊接时，电机减速机构能带动两套电动伸缩杆及焊条沿需要焊接的法兰盘做圆周运动，进而焊条做圆周运动将法兰盘开孔和通道管外侧之间焊接牢靠。通过调节两套调速开关的调节手柄，能改变焊接的速度大小，过程中第二套电动伸缩杆逐渐推动焊条下端接触法兰盘开孔和通道管外侧之间，保证了焊接效果。本发明中，电焊条下端过于接近法兰盘或通道管时，微动开关会暂时断开第二套电动伸缩杆的电源，防止了电机减速机构带动两套电动伸缩杆及焊条圆周运动受阻。本发明具有体积小、结构简单紧凑、成本低的优点，能方便在任何需要的地方使用，使用中经过简单调节就可使用，对操作人员的操作技能要求不高，不需要人为操作焊接，减少了操作人员劳动强度，并给操作人员带来了便利。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。

图1是本发明整体结构示意图。

图2是本发明局部结构示意图。

图3是电路图。

具体实施方式

图1、2中所示， 一种管道法兰精密焊接设备，包括电焊机本体、矩形底板1、电机减速机构2、电动伸缩杆31及32、开关电源4、三只电源开关5、两套调速开关6、固定套管7；还具有焊条固定检测机构8；所述底板1的右侧端上中部垂直焊接有一根支撑管101，支撑管101的右侧端上下两部各有一个内螺纹开孔，开孔内各旋入有一只 手动螺杆102；所述支撑管101的内部垂直套套入有一根活动管103，活动管103的外径略小于支撑管101的内径（通过调节活动管103位于支撑管101内的高度，能调节电机减速机构2及其两套电动伸缩杆、焊条9等的高度，满足不同高度法兰盘的焊接需要），活动管103的左端上部横向焊接有一根横管104，横管104的左端水平焊接有一只圆形支撑板105，电机减速机构2壳体上端垂直经螺杆螺母安装在支撑板105的下端中部，电机减速机构2的动力输出轴朝向下端；所述电动伸缩杆有两套，第一套电动伸缩杆31的筒体右侧端横向分布经螺杆螺母安装在电机减速机构2动力输出轴下左侧端焊接的固定板上；所述固定套管7外侧下端经螺杆螺母安装在位于支撑管101左端中部的底板1上，固定套管7（上端内有隔离板）的内上侧端高度略低于需要焊接的法兰盘10外径，固定套管7的右上侧端有一个内螺纹开孔，开孔内旋入有一只手动螺杆71，固定套管7具有多套，每套内径不同且和对应外径需要焊接的法兰盘10配套使用（外径大的法兰盘采用内径大的固定套管7，反之采用内径小的固定套管7）；所述焊条固定检测机构包括上固定板81、下固定设备82，矩形上固定板81右侧端横向焊接在第一套电动伸缩杆31活塞杆的左前侧端，第二套电动伸缩杆32的筒体上端中部焊接有一个中部具有轴孔的轴板321，轴板321中部开孔套在上固定板前侧上中部纵向焊接的轴杆811外侧，轴杆811前端安装有限位螺母，第二套电动伸缩杆32能经轴板321开孔沿轴杆811自由转动，第二套电动伸缩杆32的筒体的外侧端右上部焊接有一只弧形板322，弧形板322的内侧具有弧形开口槽323，上固定板的前侧上右部纵向焊接有一只导向杆812，导向杆812位于弧形板的开口槽323内，导向杆812前端有限位螺母（外径大于开口槽323横向宽度），第二套电动伸缩杆32沿轴杆811左右运动时右侧的弧形板322能经开孔槽沿导向杆812（导向）左右运动；所述下固定设备82包括矩形连接板821、矩形固定座822、微动开关823，连接板的前中部左右两侧分别焊接有一只“┍”、“┑”导向槽824，导向槽824上端部位的连接板821前上端纵向焊接有一只限位上板825，固定座822是工程塑料材质，固定座822的两端后侧分别具有一只矩形导向板8221，固定座两侧的导向板8221分别位于连接板前端两只导向槽824内，固定座能经导向板8221沿导向槽824上下运动，固定座822的上端中部安装有一根活动杆826（固定座826上中部有一段内螺纹，活动杆826下端经外螺纹旋入内螺纹进而安装在固定座822上），活动杆826下端外侧、固定座上端中部位置套有一根弹簧827，活动杆826中部位于限位上板825中间的通孔内（活动杆826外径小于通孔内径）；所述连接板821的后侧端上部纵向焊接有一只“┑”型顶板828，微动开关823用胶粘接在顶板828的下端中部、且微动开关823的按钮朝向下端，焊条9安装在固定座822前端内；所述开关电源4、电源开关5、两套调速开关6安装在元件盒11内电路板上，元件盒11安装在底板1左侧前上端，三只电源开关5的调节手柄，两套调速开关6的调节操作手柄分别位于元件盒11上端五个开孔外；

图1、2中所示，固定座822的前端中部到下部有一个垂直分布的柱形通孔8222，通孔8222内垂直紧套有一个金属铜管8223，铜管8223内径略大于电焊机配套电焊条9上端外径，铜管8223的侧端由上至下具有两个螺孔，两个螺孔侧端的固定座822位置横向具有两个通孔，两只手动螺杆8224分别横向经两个通孔旋入铜管8223侧端两个轴孔内，焊条9上端套在铜管8223内，并旋紧两只手动螺杆8224固定（旋松可取下焊条9），铜管8223的左侧端焊接有一根导线8225，导线8225经由固定座左前端开孔向外引出并和电焊机本体的直流电源输出端正极连接，底板1和电焊接本体的电源输出端负极连接。

图1、2、3中所示，稳压电源U1是型号220V/48/1KW的交流220V转直流48V开关电源模块成品，输入交流220V、输出直流48V、输出功率1KW；电源开关S1、S2、S3是拨动电源开关，两套调速开关U2及U3是型号XH-M401的DC-DC调速器成品，输入48V直流、输出电压12V-48V，输出功率1KW；第二只电源开关S2具有两个电源输入端1及2脚、两个电源输出端3及4脚，第一只及第三只电源开关S1及S3具有两个电源输入端1及2脚、两路电源输出端3及4脚、5及6脚。电机减速机构M1是工作电压直流48V、功率500W的同轴电机齿轮减速器成品，正常电压下，其动力输出轴转速每分钟2转，工作时电机减速机构的电机得电后经壳体下端内多级减速齿轮减速增加扭矩后，从壳体下端中部动力输出轴输出。两套电动伸缩杆M及M2是型号HF-TGF、工作电压直流48V的电动推拉杆成品，其活塞杆行程10cm，内部电机功率50W。微动开关K是常闭式触点微动开关。开关电源U1的电源输入端1及2脚和交流220V电源两极分别经导线连接，开关电源U1的电源输出两端3及4脚和第一只电源开关S1的1及2脚、两套调速开关U2及U3的电源输入两端1及2脚分别经导线连接，两套调速开关U2及U3的电源输出端3及4脚和第二只及第三只电源开关S2及S3的两个电源输入端1及2脚分别经导线连接；所述第一只电源开关S1的电源输出两端3及4脚、5及6脚和第一套电动伸缩杆M的正负两极、负正两极电源输入两端分别经导线连接，第二只电源开关S2的电源输出端3及4脚和电机减速机构M1的电源输入两端分别经导线连接，第三只电源开关S3的两路电源输出端3及4脚、5及6脚分别和第二套电动伸缩杆M2的正负两极、负正两极电源输入两端经导线连接；所述微动开关K经导线串联在开关电源U1正极电源输出端3脚和第二套调速开关U3的正极电源输入端3脚之间。本发明中，为了防止焊接中焊渣、焊弧对第二套电动伸缩杆、下固定设备82造成影响，还可采用长度更长的铜管8223，铜管8223下端位于固定座下端外，这样就增大了焊条和第二套电动伸缩杆、下固定设备82（除开铜管）之间的间距，减少了焊接中焊渣、焊弧对第二套电动伸缩杆、下固定设备82造成的影响几率。

图1、2、3所示，本发明焊接前把需要焊接的法兰盘10摆放在固定套管7的上端内，并经手动螺杆71固定（不同外径法兰盘采用不同内径固定套管7）。220V交流电源进入开关电源U1的1及2脚后，开关电源U1在其内部电路作用下，3及4脚会输出稳定的48V直流电源进入电源开关S1、两套调速开关U2及U3的电源输入两端1及2脚。本发明把焊条9固定在铜管8223内后旋紧手动螺杆8224，然后调节焊条9和法兰盘10之间的间距（通过调节支撑管101内活动管103的高度，能调节电机减速机构2及其两套电动伸缩杆、焊条9等的高度，满足不同高度法兰盘10的焊接需要）。当焊条9下端和法兰盘10横向间距过大时，操作人员向左拨动电源开关S1的操作手柄（电源开关S1的1、2脚和3、4脚分别连通），于是，第一套电动伸缩杆M的电机正负两极得电其活塞杆带动第二套电动伸缩杆M2及焊条9等向右运动，焊条9下端和法兰盘10间距逐渐变小，运动到位后关闭电源开关S1。当焊条9下端和法兰盘10横向间距过小时，操作人员向右拨动电源开关S1的操作手柄（电源开关S1的1、2脚和5、6脚分别连通），于是，第一套电动伸缩杆M的电机负正两极得电其活塞杆带动第二套电动伸缩杆M2及焊条9等向左运动，焊条9下端和法兰盘10间距逐渐变大，运动到位后关闭电源开关S1。当焊接前需要调节焊条9和法兰盘10开孔外侧端、通道管外侧端间距时（也就是调节焊条9和两者外侧接触），如需要向右向内倾斜调节，操作人员松开上固定板81的导向杆812前螺母，操作人员把第二套电动伸缩杆M2筒体向右向内拉动，到位后旋紧导向杆812前的螺母就可（焊条9下端接触法兰盘10开孔外侧端、通道管外侧端之间的焊点）；如需要向左向外倾斜调节，操作人员松开上固定板81的导向杆812前螺母，操作人员把第二套电动伸缩杆M2筒体向左向外拉动，到位后旋紧导向杆812前的螺母就可）。上述步骤完成后就可投入焊接工序（上述工序如果焊接同型号法兰盘一次调节就可，后续主要更换焊条9）。

图1、2、3所示，本发明焊接中，操作人员打开电源开关S2，于是，电机减速机构M1得电工作其动力输出轴带动第一套电动伸缩杆M、第二套电动伸缩杆M2、焊条9围绕法兰盘10开孔外侧端、通道管外侧端之间的焊点做圆周运动，此刻焊接本体处于工作状态，那么转动中的焊条9就会圆周运动逐渐依次将焊接点焊接牢靠。本发明中通过调节调速开关U2的调节旋钮能调节输入到电机减速机构M1的电源电压大小，进而使电机减速机构M1带动焊条9转动中，焊条9能逐一有效的将法兰盘10开孔外侧端、通道管外侧端之间的焊点焊接完毕。如果焊接点没有焊好，焊条融化后过少那么就调节电机减速机构M1运动速度减慢（调速开关U2输出电压变低）；如果焊条融化后过多堆积，那么就调节电机减速机构M1运动速度变快（调速开关U2输出电压变高），满足实际需要，一般一次调节后，后续的法兰盘焊接不需要再进行调节。焊接中打开电源开关S3后，操作人员向左拨动电源开关S3的操作手柄（电源开关S3的1、2脚和3、4脚分别连通），于是，第二套电动伸缩杆M2的电机正负两极得电其活塞杆逐渐带动下前端的下固定设备及焊条9向下运动，这样，焊条9焊接中不断融化变短后，仍然能保证焊条9下端接触焊接点。本发明中通过调节调速开关U3的调节旋钮能调节输入到第二套电动伸缩杆M2的电源电压大小，进而使第二套电动伸缩杆M2带动焊条9下行的速度变快或变慢，保证焊条转动焊接中，不断融化的焊条能将法兰盘10开孔外侧端、通道管外侧端之间首尾相连的焊点全部焊接完成。如果焊条9向下运动速度过慢，导致焊接点没有被焊接，操作人员就调节第二套电动伸缩杆M2运动速度变快（调速开关U2输出电压变高）；如果焊条9向下运动速度过快，导致焊接点过多被焊接，操作人员就调节第二套电动伸缩杆M2运动速度变慢（调速开关U3输出电压变低），满足实际需要，一般一次调节后，后续的法兰盘焊接不需要再进行调节。

图1、2、3所示，本发明中焊接时，如果电动伸缩杆M2带动焊条9向下运动速度合适，在弹簧827弹性作用力下，焊条9下端刚好和焊接点接触，活动杆826上端和微动开关K的下端按钮刚好接触，微动开关K内部触点闭合，那么，电动伸缩杆M2继续正常逐渐带动焊条9继续下行焊接。焊接中，如果电动伸缩杆M2带动焊条9向下运动速度过快，那么焊条下端和焊接点过于接触，电动伸缩杆M2带动焊条9继续过快下行时，焊条9上端就会向上顶住固定座822，固定座822上行，并经活动杆826顶住微动开关K的按钮上行，于是，微动开关K的内部触点开路；由于，微动开关K经导线串联在开关电源U1正极电源输出端3脚和第二套调速开关U3的正极电源输入端3脚之间，所以此刻，第二套电动伸缩杆M2会停止工作不再带动焊条9下行，保证了焊条9下端和焊接点合适的间距（刚好接触）；当焊条下端融化部分后，弹簧827的弹性作用力使固定座822及焊条9再次下行，焊条又可不断接触焊接点，充分满足了焊接需要。焊接完毕后，操作人员向右拨动电源开关S3的操作手柄（电源开关S3的1、2脚和5、6脚分别连通），于是，第二套电动伸缩杆M2的电机负正两极得电其活塞杆逐渐带动下端的下固定设备及焊条9向上运动，到合适位置后，操作人员关闭电源开关S3就可安装新的法兰盘进行焊接（或者更换新的焊条）。本发明具有体积小、结构简单紧凑、成本的优点，能方便在任何需要的地方使用，使用中经过简单调节就可使用，对操作人员的操作技能要求不高，不需要人为操作焊接，减少了操作人员劳动强度，并给操作人员带来了便利。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，行程本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种管道法兰精密焊接设备，包括电焊机本体、底板、电机减速机构、电动伸缩杆、开关电源、电源开关、调速开关、固定套管；其特征在于还具有焊条固定检测机构；所述底板的一侧端有支撑管；所述支撑管的内部有活动管，活动管的一端有横管，横管一端有支撑板，电机减速机构安装在支撑板下端；所述电动伸缩杆有两套，第一套电动伸缩杆的筒体侧端安装在电机减速机构动力输出轴一侧端；所述固定套管安装在位于支撑管侧端的底板上，固定套管具有多套；所述焊条固定检测机构包括上固定板、下固定设备，上固定板安装在第一套电动伸缩杆活塞杆侧端，第二套电动伸缩杆的筒体上端有具有轴孔的轴板，轴板铰接安装在上固定板前一侧，第二套电动伸缩杆的筒体的一侧端上部有弧形板，弧形板的内侧有弧形开口槽，弧形开口槽套在上固定板的前另一侧的导向杆内；所述下固定设备包括连接板、固定座、微动开关，连接板的前部有导向槽，连接板前上端有限位上板，固定座的两侧端有导向板，固定座两侧的导向板位于导向槽内，固定座的上端有活动杆，活动杆下端外侧有弹簧，活动杆中部位于限位上板的通孔内；所述连接板的上部有顶板，微动开关安装在顶板下端中部，焊条安装在固定座内；所述开关电源、电源开关、调速开关安装在元件盒内；所述开关电源、电源开关、调速开关、电动伸缩杆、电机减速机构、微动开关之间分别电性连接；所述焊条固定检测机构和电焊机本体的直流电源输出端正极连接，底板和电焊接本体的电源输出端负极连接。

2.根据权利要求1所述的 一种管道法兰精密焊接设备，其特征在于，固定座的中部内有金属管，金属管内径大于电焊条上端外径，电焊条上端套在金属管内，金属管的一侧端有手动螺杆，铜管的另一侧端有导线。

3.根据权利要求1所述的 一种管道法兰精密焊接设备，其特征在于，稳压电源是交流转直流开关电源，每套调速开关是DC-DC调速器。

4.根据权利要求1所述的 一种管道法兰精密焊接设备，其特征在于，电机减速机构是同轴电机齿轮减速器。

5.根据权利要求1所述的 一种管道法兰精密焊接设备，其特征在于，微动开关是常闭式触点微动开关。

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