CN115502647A - 一种管道焊接机基座 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种管道焊接机基座，包含底板以及设置在底板上的第一横向管道辊机构、第二横向管道辊机构、第三横向管道辊机构、第四横向管道辊机构、第一管道旋转夹具机构、第二管道旋转夹具机构和焊接机，第一横向管道辊机构、第二横向管道辊机构、第三横向管道辊机构和第四横向管道辊机构依次设置在底板的上侧，焊接机设置在第一待焊接管道和第二待焊接管道的连接处。本发明通过两组管道旋转夹具机构将两根待焊接管道进行夹持固定，避免了待焊接管道在旋转过程中与驱动装置之间发生相对位移，从而保证了两根待焊接管道驱动的同步性，提高了管道焊接的质量。

Description

一种管道焊接机基座
技术领域
本发明涉及一种焊接机基座，特别是一种管道焊接机基座，属于焊接机技术领域。
背景技术
焊接机是机械加工中进行零件固接的常用加工设备，而焊接机基座则是配合焊接机实现对不同种类的零件进行加工的辅助设备，通过焊接机基座的功能设置，可以使焊接机能够对不同种类的零件进行自动焊接。在现有技术的管道焊接工艺中，在每一根待焊接管道的两侧分别设置一组圆辊或滑轮结构对待焊接管道进行支承，同时通过驱动两组圆辊中的一组来驱动待焊接管道在两组圆辊上侧旋转，配合焊接机完成对两根管道连接处的焊接固定。在焊接过程中，需要保持两根对接管道驱动的同步性，虽然通过电气同步控制可以保证两根待焊接管道的驱动能够保持同步，但是由于圆辊支承结构本身的结构缺陷，待焊接管道在旋转过程中容易与圆辊之间发生相对滑动，从而造成两根待焊接管道之间旋转运行的不同步问题，影响最终管道焊接的质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种管道焊接机基座，保证两根待焊接管道旋转的同步性。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种管道焊接机基座，其特征在于：包含底板以及设置在底板上的第一横向管道辊机构、第二横向管道辊机构、第三横向管道辊机构、第四横向管道辊机构、第一管道旋转夹具机构、第二管道旋转夹具机构和焊接机，第一横向管道辊机构、第二横向管道辊机构、第三横向管道辊机构和第四横向管道辊机构依次设置在底板的上侧，其中第一横向管道辊机构和第二横向管道辊机构支承于第一待焊接管道下侧，第三横向管道辊机构和第四横向管道辊机构支承于第二待焊接管道下侧，第一管道旋转夹具机构设置在第一横向管道辊机构和第二横向管道辊机构之间，第二管道旋转夹具机构设置在第三横向管道辊机构和第四横向管道辊机构之间，焊接机设置在第一待焊接管道和第二待焊接管道的连接处。
进一步地，所述第一横向管道辊机构、第二横向管道辊机构、第三横向管道辊机构和第四横向管道辊机构分别包含横向辊道、辊道支架、竖直驱动气缸、第一竖直滑竿、第二竖直滑竿和管道辊支架，横向辊道的两端转动设置在辊道支架上，竖直驱动气缸竖直固定在管道辊支架上，辊道支架与竖直驱动气缸的上端连接由竖直驱动气缸驱动沿竖直方向升降，第一竖直滑竿和第二竖直滑竿对称设置在竖直驱动气缸的两侧，第一竖直滑竿和第二竖直滑竿的上端固定在轨道支架上，管道辊支架上侧开有与第一竖直滑竿和第二竖直滑竿匹配的通孔，第一竖直滑竿和第二竖直滑竿的下端滑动设置在管道辊支架上侧的通孔内。
进一步地，所述横向辊道的轴向垂直于第一待焊接管道和第二待焊接管道的轴向设置，横向辊道的圆周面上设置有凹陷于横向辊道表面的弧形凹槽。
进一步地，所述横向辊道的弧形凹槽的内径大于或等于第一待焊接管道和第二待焊接管道的外径。
进一步地，所述第一管道旋转夹具机构和第二管道旋转夹具机构分别包含夹具机架、旋转支架、多组管道夹具和旋转驱动机构，旋转支架的外侧面为圆形面，夹具机架内开有与旋转支架外侧匹配的圆孔，旋转支架的外侧转动设置在夹具机架的圆孔内，旋转支架由旋转驱动机构驱动在夹具机架的圆孔内旋转，旋转支架的内侧为正多边形，多组管道夹具的数量与旋转支架内侧正多边形的边数相等，每一组管道夹具一一对应设置在旋转支架内侧正多边形的一条边的中间。
进一步地，所述旋转驱动机构包含驱动电机、主动带轮、皮带、从动带轮、齿轮和大齿圈，大齿圈为圆环结构并且大齿圈与旋转支架同心设置，大齿圈的一侧固定在旋转支架的一侧侧面上，齿轮转动设置在夹具机架上并且齿轮与大齿圈外侧锯齿相互啮合，从动带轮固定在齿轮一侧并且与齿轮同心设置，主动带轮安装在驱动电机的输出轴上，驱动电机固定在夹具机架上，皮带套设在主动带轮和从动带轮上。
进一步地，所述夹具机架上设置有用于安装驱动电机的安装平台，安装平台上侧开有两条相互平行的安装槽，驱动电机的底座上开有与安装平台上安装槽位置匹配的螺孔，螺栓依次穿驱动电机底座上的螺孔和安装平台的安装槽后并通过螺母锁紧固定。
进一步地，每组所述管道夹具包含橡胶夹片、夹片固定板和夹具驱动气缸，橡胶夹片的一侧固定在夹片固定板上，夹片固定板垂直固定在夹具驱动气缸的活塞杆端部由夹具驱动气缸驱动沿旋转支架的径向运动，橡胶夹片的另一侧设置有与第一待焊接管道和第二待焊接管道外径匹配的曲面凹槽。
进一步地，所述旋转支架的内侧设置有向旋转支架一侧凸起的多边形支架，夹具驱动气缸垂直于多边形支架的边固定在多边形支架的外侧，多边形支架每一条边上开有供夹具驱动气缸活塞杆穿过的通孔。
进一步地，所述焊接机的下端设置有横向移动机构，横向移动机构采用丝杆机构驱动焊接机沿第一待焊接管道和第二待焊接管道的轴向来回移动。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、本发明通过两组管道旋转夹具机构将两根待焊接管道进行夹持固定，避免了待焊接管道在旋转过程中与驱动装置之间发生相对位移，从而保证了两根待焊接管道驱动的同步性，提高了管道焊接的质量；
2、本发明的管道旋转夹具机构采用内侧夹持待焊接管道，外侧进行旋转驱动的结构，结构设置合理，且解决了待焊接管道与驱动装置之间容易发生位移的问题；
3、本发明通过四组横向管道辊机构对两根待焊接管道进行支承，横向结构便于待焊接辊道沿着横向管道辊机构***两组管道旋转夹具机构内进行对接，且管道旋转夹具机构完成对管道的夹持固定后，横向管道辊机构可以下降避免对管道旋转造成影响；
4、本发明的焊接机采用丝杆机构进行水平驱动，可以对焊接机的位置进行精确的调整，保证焊接机能够完全对准需焊接位置。
附图说明
图1是本发明的一种管道焊接机基座的示意图。
图2是本发明的横向管道辊机构的示意图。
图3是本发明的横向管道辊机构的侧视图。
图4是本发明的管道旋转夹具机构的示意图。
图5是本发明的管道旋转夹具机构的另一侧的示意图。
图6是本发明的管道夹具的局部放大图。
具体实施方式
为了详细阐述本发明为达到预定技术目的而所采取的技术方案，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晰、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例，并且，在不付出创造性劳动的前提下，本发明的实施例中的技术手段或技术特征可以替换，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，本发明的一种管道焊接机基座，包含底板1以及设置在底板1上的第一横向管道辊机构2、第二横向管道辊机构3、第三横向管道辊机构4、第四横向管道辊机构5、第一管道旋转夹具机构6、第二管道旋转夹具机构7和焊接机8，第一横向管道辊机构2、第二横向管道辊机构3、第三横向管道辊机构4和第四横向管道辊机构5依次设置在底板1的上侧，其中第一横向管道辊机构2和第二横向管道辊机构3支承于第一待焊接管道9下侧，第三横向管道辊机构4和第四横向管道辊机构5支承于第二待焊接管道10下侧，第一管道旋转夹具机构6设置在第一横向管道辊机构2和第二横向管道辊机构3之间，第二管道旋转夹具机构7设置在第三横向管道辊机构4和第四横向管道辊机构5之间，焊接机8设置在第一待焊接管道9和第二待焊接管道10的连接处。
如图2和图3所示，第一横向管道辊机构2、第二横向管道辊机构3、第三横向管道辊机构4和第四横向管道辊机构5分别包含横向辊道11、辊道支架12、竖直驱动气缸13、第一竖直滑竿14、第二竖直滑竿15和管道辊支架16，横向辊道11的两端转动设置在辊道支架12上，辊道支架12由底部平板结构和两侧的竖直板结构构成，横向辊道11的两端端部分别通过轴承转动设置在辊道支架12的两侧竖直板结构上。竖直驱动气缸13竖直固定在管道辊支架16的顶部平台的下侧面上，竖直驱动气缸13的活塞杆穿透管道辊支架16的顶部平台，辊道支架12与竖直驱动气缸13的上端连接由竖直驱动气缸13驱动沿竖直方向升降，第一竖直滑竿14和第二竖直滑竿15对称设置在竖直驱动气缸13的两侧，第一竖直滑竿14和第二竖直滑竿15的上端固定在轨道支架12下侧面上，管道辊支架16上侧开有与第一竖直滑竿14和第二竖直滑竿15匹配的通孔，第一竖直滑竿14和第二竖直滑竿15的下端滑动设置在管道辊支架16上侧的通孔内。使用的时候，第一待焊接管道9和第二待焊接管道10水平放置在第一横向管道辊机构2、第二横向管道辊机构3、第三横向管道辊机构4和第四横向管道辊机构5的上侧，并沿着四组横向管道辊机构进行水平滑动，通过横向辊道11对待焊接管道进行定位以及输送。在进行焊接的时候，横向管道辊机构的竖直驱动气缸13收缩从而使辊道支架12沿竖直方向下降，使横向辊道11离开待焊接管道的下侧，避免在焊接转动过程中，管道外壁与横向辊道11产生摩擦损伤。两根竖直滑竿的结构可以保证横向辊道11升降时的稳定性。
横向辊道11的轴向垂直于第一待焊接管道9和第二待焊接管道10的轴向设置，横向辊道11的圆周面上设置有凹陷于横向辊道11表面的弧形凹槽17。横向辊道11的弧形凹槽17的内径大于或等于第一待焊接管道9和第二待焊接管道10的外径，从而使第一待焊接管道9和第二待焊接管道10能够保持在横向辊道11上侧中间，对待焊接管道进行定位。
如图4和图5所示，第一管道旋转夹具机构6和第二管道旋转夹具机构7分别包含夹具机架18、旋转支架19、多组管道夹具20和旋转驱动机构，旋转支架19的外侧面为圆形面，夹具机架18内开有与旋转支架19外侧匹配的圆孔，旋转支架19的外侧转动设置在夹具机架18的圆孔内，旋转支架19由旋转驱动机构驱动在夹具机架18的圆孔内旋转。旋转支架19的内侧为正多边形，多组管道夹具20的数量与旋转支架19内侧正多边形的边数相等，每一组管道夹具20一一对应设置在旋转支架19内侧正多边形的一条边的中间。
旋转驱动机构包含驱动电机21、主动带轮22、皮带23、从动带轮24、齿轮25和大齿圈26，大齿圈26为圆环结构并且大齿圈26与旋转支架19同心设置，大齿圈26的一侧固定在旋转支架19的一侧侧面上，齿轮25转动设置在夹具机架18上并且齿轮25与大齿圈26外侧锯齿相互啮合，从动带轮24固定在齿轮25一侧并且与齿轮25同心设置，主动带轮22安装在驱动电机21的输出轴上，驱动电机21固定在夹具机架18上，皮带23套设在主动带轮22和从动带轮24上。驱动电机21驱动主动带轮22旋转，通过皮带23的传动带动从动带轮24和齿轮25转动，齿轮25带动啮合的大齿圈26旋转，从而实现了对旋转支架19的旋转驱动。
夹具机架18上设置有用于安装驱动电机21的安装平台27，安装平台27上侧开有两条相互平行的安装槽，驱动电机21的底座上开有与安装平台27上安装槽位置匹配的螺孔，螺栓依次穿驱动电机21底座上的螺孔和安装平台27的安装槽后并通过螺母锁紧固定。通过松紧螺栓和螺母，可以沿着安装平台27的安装槽的长度方向调节驱动电机21的位置，从而对皮带23进行张紧。
如图6所示，每组管道夹具20包含橡胶夹片28、夹片固定板29和夹具驱动气缸30，橡胶夹片28的一侧固定在夹片固定板29上，夹片固定板29垂直固定在夹具驱动气缸30的活塞杆端部由夹具驱动气缸30驱动沿旋转支架19的径向运动，橡胶夹片28的另一侧设置有与第一待焊接管道9和第二待焊接管道10外径匹配的曲面凹槽31。这样两根待焊接管道沿着第一横向管道辊机构2、第二横向管道辊机构3、第三横向管道辊机构4和第四横向管道辊机构5放置到位并且两根待焊接管道的焊接端部紧靠时，多组管道夹具20的夹具驱动气缸30同时驱动橡胶夹片28向内侧移动，最终通过多组管道夹具20通过外侧多点的夹持将待焊接管道夹持固定。为保证多组管道夹具20的夹具驱动气缸30驱动的同步性，所有的夹具驱动气缸30连接同一空气压缩泵，通过压力阀对压缩空气的压力进行控制，保证最终橡胶夹片28对待焊接管道的夹持力。
旋转支架19的内侧设置有向旋转支架19一侧凸起的多边形支架32，夹具驱动气缸30垂直于多边形支架32的边并固定在多边形支架32的外侧，多边形支架32每一条边上开有供夹具驱动气缸30活塞杆穿过的通孔。
焊接机8的下端设置有横向移动机构，横向移动机构采用丝杆机构驱动焊接机沿第一待焊接管道9和第二待焊接管道10的轴向来回移动。通过丝杆机构驱动焊接机8进行位置调节，可以使焊接机8能够完全对准两根管道的焊接位置。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管道焊接机基座，其特征在于：包含底板以及设置在底板上的第一横向管道辊机构、第二横向管道辊机构、第三横向管道辊机构、第四横向管道辊机构、第一管道旋转夹具机构、第二管道旋转夹具机构和焊接机，第一横向管道辊机构、第二横向管道辊机构、第三横向管道辊机构和第四横向管道辊机构依次设置在底板的上侧，其中第一横向管道辊机构和第二横向管道辊机构支承于第一待焊接管道下侧，第三横向管道辊机构和第四横向管道辊机构支承于第二待焊接管道下侧，第一管道旋转夹具机构设置在第一横向管道辊机构和第二横向管道辊机构之间，第二管道旋转夹具机构设置在第三横向管道辊机构和第四横向管道辊机构之间，焊接机设置在第一待焊接管道和第二待焊接管道的连接处。
2.根据权利要求1所述的一种管道焊接机基座，其特征在于：所述第一横向管道辊机构、第二横向管道辊机构、第三横向管道辊机构和第四横向管道辊机构分别包含横向辊道、辊道支架、竖直驱动气缸、第一竖直滑竿、第二竖直滑竿和管道辊支架，横向辊道的两端转动设置在辊道支架上，竖直驱动气缸竖直固定在管道辊支架上，辊道支架与竖直驱动气缸的上端连接由竖直驱动气缸驱动沿竖直方向升降，第一竖直滑竿和第二竖直滑竿对称设置在竖直驱动气缸的两侧，第一竖直滑竿和第二竖直滑竿的上端固定在轨道支架上，管道辊支架上侧开有与第一竖直滑竿和第二竖直滑竿匹配的通孔，第一竖直滑竿和第二竖直滑竿的下端滑动设置在管道辊支架上侧的通孔内。
3.根据权利要求2所述的一种管道焊接机基座，其特征在于：所述横向辊道的轴向垂直于第一待焊接管道和第二待焊接管道的轴向设置，横向辊道的圆周面上设置有凹陷于横向辊道表面的弧形凹槽。
4.根据权利要求3所述的一种管道焊接机基座，其特征在于：所述横向辊道的弧形凹槽的内径大于或等于第一待焊接管道和第二待焊接管道的外径。
5.根据权利要求1所述的一种管道焊接机基座，其特征在于：所述第一管道旋转夹具机构和第二管道旋转夹具机构分别包含夹具机架、旋转支架、多组管道夹具和旋转驱动机构，旋转支架的外侧面为圆形面，夹具机架内开有与旋转支架外侧匹配的圆孔，旋转支架的外侧转动设置在夹具机架的圆孔内，旋转支架由旋转驱动机构驱动在夹具机架的圆孔内旋转，旋转支架的内侧为正多边形，多组管道夹具的数量与旋转支架内侧正多边形的边数相等，每一组管道夹具一一对应设置在旋转支架内侧正多边形的一条边的中间。
6.根据权利要求5所述的一种管道焊接机基座，其特征在于：所述旋转驱动机构包含驱动电机、主动带轮、皮带、从动带轮、齿轮和大齿圈，大齿圈为圆环结构并且大齿圈与旋转支架同心设置，大齿圈的一侧固定在旋转支架的一侧侧面上，齿轮转动设置在夹具机架上并且齿轮与大齿圈外侧锯齿相互啮合，从动带轮固定在齿轮一侧并且与齿轮同心设置，主动带轮安装在驱动电机的输出轴上，驱动电机固定在夹具机架上，皮带套设在主动带轮和从动带轮上。
7.根据权利要求6所述的一种管道焊接机基座，其特征在于：所述夹具机架上设置有用于安装驱动电机的安装平台，安装平台上侧开有两条相互平行的安装槽，驱动电机的底座上开有与安装平台上安装槽位置匹配的螺孔，螺栓依次穿驱动电机底座上的螺孔和安装平台的安装槽后并通过螺母锁紧固定。
8.根据权利要求5所述的一种管道焊接机基座，其特征在于：每组所述管道夹具包含橡胶夹片、夹片固定板和夹具驱动气缸，橡胶夹片的一侧固定在夹片固定板上，夹片固定板垂直固定在夹具驱动气缸的活塞杆端部由夹具驱动气缸驱动沿旋转支架的径向运动，橡胶夹片的另一侧设置有与第一待焊接管道和第二待焊接管道外径匹配的曲面凹槽。
9.根据权利要求8所述的一种管道焊接机基座，其特征在于：所述旋转支架的内侧设置有向旋转支架一侧凸起的多边形支架，夹具驱动气缸垂直于多边形支架的边固定在多边形支架的外侧，多边形支架每一条边上开有供夹具驱动气缸活塞杆穿过的通孔。
10.根据权利要求1所述的一种管道焊接机基座，其特征在于：所述焊接机的下端设置有横向移动机构，横向移动机构采用丝杆机构驱动焊接机沿第一待焊接管道和第二待焊接管道的轴向来回移动。
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