CN112621088A - 一种管对管焊接设备自动对管机构 - Google Patents

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赵书杰
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Abstract

本发明公开了一种管对管焊接设备自动对管机构，包括管架、平台机架、主轴体、主轴联动驱动机构，所述管架设有左管架和右管架，所述左、右管架于平台机架的前、后两侧对称设置，所述主轴体设有左主轴体和右主轴体，所述左主轴体与右主轴体对称设于平台机架上表面的前、后两端，所述左主轴体与右主轴体相互靠近的一端分别设有左焊接电极和右焊接电极，所述平台机架上表面中部设有定位挡板，所述平台机架底部设有平台升降机构，改变传统人工对管的方式，采用高精度机械对管，不仅提高了对管的精度，也大大提高了生产的效率。

Description

一种管对管焊接设备自动对管机构
技术领域
本发明属于管对管焊接***设备技术领域，具体涉及一种管对管焊接设备自动对管机构。
背景技术
目前管对管自动焊接设备为人工对管、手工点焊固定后进行焊接，焊接质量不稳定，反面成型差。人工对管焊接对操作人员技术要求比较高，且管口对接时靠目测来完成、对口质量不稳定，一般情况下管口错口较多，焊接后会直接影响焊根成型质量和管件直线度，影响产品质量和生产效率。
发明内容
为了克服现有技术领域存在的上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种管对管焊接设备自动对管机构，解决人工对管存在的对管误差大、效率低、对焊接操作人员要求高等不利因素，节约人力和物力，保证了焊接后产品质量的稳定性，特别是方便接入生产线，给使用带来了极大的便利。
本发明提供的一种管对管焊接设备自动对管机构，包括管架、平台机架、主轴体、主轴联动驱动机构，所述管架设有左管架和右管架，所述左、右管架于平台机架的前、后两侧对称设置，所述主轴体设有左主轴体和右主轴体，所述左主轴体与右主轴体对称设于平台机架上表面的前、后两端，所述左主轴体与右主轴体相互靠近的一端分别设有左焊接电极和右焊接电极，所述平台机架上表面中部设有定位挡板，所述平台机架底部设有平台升降机构。
所述管架包括V型底座、万向滚轮、管架和横梁，所述管架固定于地面，管架上部设有横梁，所述V型底座设于管架顶部，所述万向滚轮设于V型底座内。
进一步的，所述管架设有两根，两根管架的上部通过横梁连接，管架用于对管件进行支撑，横梁用以加固支撑。安装时，左管架调整高度和中心一致后，布置在平台机架左中心线垂直面内，用于焊接管子轴向移动支承和焊接时的旋转运动支承。
所述左主轴体和右主轴体均包括皮带轮、外轴筒、主轴、轴承、导电环、端盖、夹紧卡盘，所述外轴筒的两端均设有轴承和端盖，所述主轴贯穿外轴筒并由轴承支撑，所述左主轴体和右主轴体所设主轴相向内端上分别安装导电环和夹紧卡盘，所述夹紧卡盘上设有卡爪，进一步的，所述夹紧卡盘均为自定心卡盘，两相对卡盘的卡爪间相隔一定距离，用于夹紧需要对接焊接的管子。
所述定位挡板包括底座和转动挡板，所述底座固定在升降平台上，转动挡板可作定位位和外空位摆动，用于管子焊口定位。
所述左焊接电极和右焊接电极安装在平台机架上，且位于导电环下，与导电环形成旋转摩擦接触，连接成工件的焊接电极。
所述左主轴体下方设有焊缝靠紧机构，所述焊缝靠紧机构包括导轨副和轴向移动机构，所述导轨副安装在左主轴体所设外轴筒和平台机架之间，通过推拉机构使左主轴体可以纵向、且与右主轴体同轴方向进行移动，达到顶紧焊缝的作用。
所述主轴联动驱动机构包括由减速电机、连杆、主带轮、传动带、支架，所述减速电机通过连杆带动主带轮转动，通过传动带，带动左、右主轴体上带轮及左、右主轴体转动。
所述平台升降机构包括底座、螺杆升降机、电机、T型转向器、连杆，所述连杆包括短连杆和长连杆，所述电机连接短连杆，所述短连杆连接T型转向器，所述T型转向器连接长连杆，所述长连杆连接螺杆升降机。
本发明提供的一种管对管焊接设备自动对管机构，其有益效果在于，改变传统人工对管的方式，解决人工对管存在的对管误差大、效率低、对焊接操作人员要求高等不利因素，采用高精度机械对管，不仅提高了对管的精度，也大大提高了生产的效率，节约人力和物力，保证了焊接后产品质量的稳定性。
附图说明
图1是本发明一个实施例的整体结构示意图；
图2是左、右主轴体结构示意图；
图3是平台升降***Y-Y视图；
图4是管架X向视图；
图5是定位挡板Z-Z视图；
图中标注：
A.左管架；A1.V型底座；A2.万向滚轮；A3.管架；A4.横梁；B.平台机架；C.左主轴体；C1.皮带轮；C2.外轴筒；C3.主轴；C4.轴承；C5.端盖；C6.导电环；C7.夹紧卡盘；Ｄ.左焊接电极；E.定位挡板；E1.底座；E2.转动挡板；E3.定位位；E4.外位；F.右主轴体； G.右焊接电极；H.右管架；J.限位机构；K.焊缝靠紧机构；K1.导轨副；K2.轴向移动机构；M.主轴联动驱动机构；M1.减速电机；M2.连杆；M3. 支架；M4.传动带；M5.主带轮；N.平台升降机构；N1.螺杆升降机；N2.长连杆；N3.电机；N4.T型转向器；N5.短连杆；N6.底座。
具体实施方式
下面参照附图，结合一个实施例，对本发明提供的一种管对管焊接设备自动对管机构进行详细的说明。
实施例
参照图1-图5，本实施例的一种管对管焊接设备自动对管机构，包括管架、平台机架B、主轴体、主轴联动驱动机构M，所述管架设有左管架A和右管架H，所述左、右管架于平台机架B的前、后两侧对称设置，所述主轴体设有左主轴体C和右主轴体F，所述左主轴体C与右主轴体F对称设于平台机架B上表面的前、后两端，所述左主轴体C与右主轴体F相互靠近的一端分别设有左焊接电极D和右焊接电极G，所述平台机架B上表面中部设有定位挡板E，所述平台机架B底部设有平台升降机构N。
所述平台机架B，用于安装固定左主轴体C、左焊接电极D、定位挡板E、限位机构J、焊缝靠紧机构K、右主轴体F、右焊接电极G、主轴联动驱动机构M。
所述管架包括V型底座A1、万向滚轮A2、管架A3和横梁A4，所述管架A3固定于地面，管架A3上部设有横梁A4，所述V型底座A1设于管架A3顶部，所述万向滚轮A2设于V型底座A1内。
进一步的，所述管架设有两根，两根管架的上部通过横梁A4连接，管架A3用于对管件进行支撑，横梁A4用以加固支撑。安装时，左管架A调整高度和中心一致后，布置在平台机架B左中心线垂直面内，用于焊接管子轴向移动支承和焊接时的旋转运动支承。
所述左主轴体C和右主轴体F均包括皮带轮C1、外轴筒C2、主轴C3、轴承C4、导电环C6、端盖C5、夹紧卡盘C7，所述外轴筒C2的两端均设有轴承C4和端盖C5，所述主轴C3贯穿外轴筒C2并由轴承C4支撑，所述左主轴体C和右主轴体F所设主轴C3相向内端上分别安装导电环C6和夹紧卡盘C7，所述夹紧卡盘C7上设有卡爪。
进一步的，所述夹紧卡盘C7均为自定心卡盘，两相对卡盘的卡爪间相隔一定距离，用于夹紧需要对接焊接的管子。
进一步的，所述皮带轮C1、外轴筒C2、主轴C3、轴承C4、端盖C5、导电环C6安装在同一轴线上，所述主轴C3具有一定中空尺寸，所述轴承C4能承受一定径向、轴向力。
所述定位挡板E包括底座E1和转动挡板E2，所述底座E1固定在升降平台上，转动挡板E2可作定位位E3和外空位E4摆动，用于管子焊口定位。
所述左焊接电极D和右焊接电极G安装在平台机架B上，且位于导电环C6下，与导电环C6形成旋转摩擦接触，连接成工件的焊接电极。
进一步的，左主轴体C和右主轴体F所设主轴C3相向内端上分别安装导电环C6，即且左导电环、右导电环，左焊接电极D和右焊接电极G分别位于左、右导电环下，与左、右导电环形成旋转摩擦接触，连接成工件的焊接电极。
所述左主轴体C下方设有焊缝靠紧机构K，所述焊缝靠紧机构K包括导轨副K1和轴向移动机构K2，所述导轨副K1安装在左主轴体C所设外轴筒和平台机架B之间，通过推拉机构使左主轴体C可以纵向、且与右主轴体F同轴方向进行移动，达到顶紧焊缝的作用。
所述主轴联动驱动机构M包括由减速电机M1、连杆M2、主带轮M5、传动带M4、支架M3，所述减速电机M1通过连杆M2带动主带轮M5转动，通过传动带M4，带动左、右主轴体上带轮及左、右主轴体转动。该主轴联动驱动机构设旋转机构的转动是由焊接***控制的、并与它保持完全协同。
所述平台升降机构N包括底座N6、螺杆升降机N1、电机N3、T型转向器N4、连杆，所述连杆包括短连杆N5和长连杆N2，所述电机N3连接短连杆N5，所述短连杆N5连接T型转向器N4，所述T型转向器N4连接长连杆N2，所述长连杆N2连接螺杆升降机N1。
进一步的，所述电机N3设置在两根短连杆N5之间，同时连接两根短连杆N5相向的一端，两根短连杆N5相对的一端各连接T型转向器N4，所述T型转向器N4两端均连接长连杆N2，所述长连杆N2端部连接螺杆升降机N1。进一步的，设置4根长连杆N2与2根短连杆N5呈工字形。所述螺杆升降机N1设有4台，由电机驱动4台升降机同步动作，使整个平台机架B平行升降，通过调整台面高度，调整距离＞h，所述h为不同直径圆管在V型座上的中心高度差，使安装在主轴体轴线高及卡盘中心高得到调整，以保证与前后管架上不同管径管子的中心高保持一致。
在进行焊接对管时，加工和处理好坡口及夹持位，待焊接的管子从左管架推入左主轴体内，调整平台升降机构，使左主轴体的主轴孔及夹紧卡盘的中心高调整到与管架上管子中心高一致；检查或操作左主轴体处于移动的左端起始位、检查或把定位挡板推到外侧,之后把置于左主轴轴孔中的管子推到右主轴轴孔内，管尾过定位挡板后，再将定位挡板转到内侧的定位位E3，调整右主轴轴孔中的待焊管子紧靠定位挡板限位面并紧靠在限位面上，夹紧右主轴体上所设夹紧卡盘卡住右侧管子，使右端待焊管子在要求的焊接轴向位置和主轴孔的中心位置固定。然后把定位挡板拉到外位E4，即空位，把左管架上的管子推入左主轴体上所设夹紧卡盘中，调整管头距离右管头大约10±5mm位置时，夹紧左卡盘；然后用靠紧机构驱动左主轴体把两根焊接管子的焊接轴端紧靠在一起，所述靠紧装置的行程为30mm，对管完成，并保持焊接过程中紧靠。
焊接时，左、右主轴体上卡盘的转速根据焊接工艺参数需求进行设定，旋转到一定的角度（角度大小根据焊接管子的管径和材料不同，数值不同），为避免焊接热变形引起的焊缝裂纹，松开左主轴体卡盘；焊接完成后，松开右主轴体卡盘、退左主轴体到左端起始位，然后向右推出焊接完成的管件，依次进行下一次操作。

Claims (8)

1.一种管对管焊接设备自动对管机构，其特征在于：包括管架、平台机架、主轴体、主轴联动驱动机构，所述管架设有左管架和右管架，所述左、右管架于平台机架的前、后两侧对称设置，所述主轴体设有左主轴体和右主轴体，所述左主轴体与右主轴体对称设于平台机架上表面的前、后两端，所述左主轴体与右主轴体相互靠近的一端分别设有左焊接电极和右焊接电极，所述平台机架上表面中部设有定位挡板，所述平台机架底部设有平台升降机构。
2.根据权利要求1所述的一种管对管焊接设备自动对管机构，其特征在于：所述管架包括V型底座、万向滚轮、管架和横梁，所述管架固定于地面，管架上部设有横梁，所述V型底座设于管架顶部，所述万向滚轮设于V型底座内。
3.根据权利要求1所述的一种管对管焊接设备自动对管机构，其特征在于：所述左主轴体和右主轴体均包括皮带轮、外轴筒、主轴、轴承、导电环、端盖、夹紧卡盘，所述外轴筒的两端均设有轴承和端盖，所述主轴贯穿外轴筒并由轴承支撑，所述左主轴体和右主轴体所设主轴相向内端上分别安装导电环和夹紧卡盘，所述夹紧卡盘上设有卡爪。
4.根据权利要求1所述的一种管对管焊接设备自动对管机构，其特征在于：所述定位挡板包括底座和转动挡板，所述底座固定在升降平台上，转动挡板可作定位位和外空位摆动。
5.根据权利要求3所述的一种管对管焊接设备自动对管机构，其特征在于：所述左焊接电极和右焊接电极安装在平台机架上，且位于导电环下，与导电环形成旋转摩擦接触，连接成工件的焊接电极。
6.根据权利要求1所述的一种管对管焊接设备自动对管机构，其特征在于：所述左主轴体下方设有焊缝靠紧机构，所述焊缝靠紧机构包括导轨副和轴向移动机构，所述导轨副安装在左主轴体所设外轴筒和平台机架之间，通过推拉机构使左主轴体可以纵向、且与右主轴体同轴方向进行移动。
7.根据权利要求1所述的一种管对管焊接设备自动对管机构，其特征在于：所述主轴联动驱动机构包括由减速电机、连杆、主带轮、传动带、支架，所述减速电机通过连杆带动主带轮转动，通过传动带，带动左、右主轴体上带轮及左、右主轴体转动。
8.根据权利要求1所述的一种管对管焊接设备自动对管机构，其特征在于：所述平台升降机构包括底座、螺杆升降机、电机、T型转向器、连杆，所述连杆包括短连杆和长连杆，所述电机连接短连杆，所述短连杆连接T型转向器，所述T型转向器连接长连杆，所述长连杆连接螺杆升降机。
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