CN115519282A - 双联动自动焊接机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了双联动自动焊接机，包括基体、变位机和焊枪，所述基体的上方安装有变位机，用于控制后续焊接时管道的转动，且基体的内部设置有用于焊接的焊枪，所述焊枪的上方连接有位置控制机构，通过位置控制机构可对焊枪的位置进行调整，使其能移动到焊缝处，所述变位机的上方安装有放置座，用于摆放焊接件，且放置座可跟随变位机一同旋转，所述放置座的上方设置有法兰定位块。该双联动自动焊接机通过变位机带动放置座进行旋转可对控制管道进行旋转，通过位置控制机构将焊枪位置调整在焊缝处，变位机和焊枪同步工作，联动控制，后续在放置座旋转时即可实现对管道的自动焊接。

Description

双联动自动焊接机

技术领域

本发明涉及技术管道焊接领域，具体为双联动自动焊接机。

背景技术

在进行金属管道接口处的加工时，一般是通过焊接的方式将管道接口处和法兰盘进行连接固定，从而使后续管道能和外部管路进行拼接，目前在对管道和法兰盘进行焊接时，往往是采用人工手持焊枪的方式对其进行处理，由于焊接处为环形结构，在焊接时需要手动调整焊枪的位置，操作较为不便，整体焊接效率较低，且在调整位置时容易出现焊接位置偏移，导致后续焊缝的连续性下降，且焊接前管道和法兰盘的中心位置不能够得到校准，在焊接时管道和法兰盘之间可能会出现中心位置的偏差，导致后续焊接后法兰盘的中心和管道的中心不在同一条直线上，影响整体的焊接质量。

发明内容

本发明的目的在于提供双联动自动焊接机，以解决上述背景技术提出的目前在对管道和法兰盘进行焊接时，往往是采用人工手持焊枪的方式对其进行处理，由于焊接处为环形结构，在焊接时需要手动调整焊枪的位置，操作较为不便，整体焊接效率较低，且在调整位置时容易出现焊接位置偏移，导致后续焊缝的连续性下降，且在焊接时管道和法兰盘之间可能会出现中心位置的偏差问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：双联动自动焊接机，包括基体、变位机和焊枪，所述基体的上方安装有变位机，用于控制后续焊接时管道的转动，且基体的内部设置有用于焊接的焊枪，所述焊枪的上方连接有位置控制机构，通过位置控制机构可对焊枪的位置进行调整，使其能移动到焊缝处，所述变位机的上方安装有放置座，用于摆放焊接件，且放置座可跟随变位机一同旋转，所述放置座的上方设置有法兰定位块，且法兰定位块在放置座上等角度分布，并且法兰定位块和放置座之间构成水平滑动结构，所述法兰定位块的内侧设置有第一复位弹簧，且法兰定位块的内侧设置有牵引绳，所述牵引绳的内端连接有控制轴，且控制轴的下端连接有驱动电机，通过控制轴的旋转对牵引绳进行控制，可同步控制多组法兰定位块的移动，所述法兰定位块的内部轴承安装有收卷轴，且收卷轴的外侧设置有扭力弹簧，并且收卷轴的表面缠绕有牵引绳，控制轴通过牵引绳和收卷轴相互连接，所述放置座的上方设置有安装块，控制轴的上端位于安装块的内部，且安装块的内部设置有第一活动板，第一活动板分布在控制轴的前后两侧，所述第一活动板的下方设置有第二活动板，第二活动板分布在控制轴的左右两侧，且第二活动板的外端和第一活动板的外端均固定有管道定位块，所述安装块的内部轴承安装有传动轴，且传动轴和控制轴之间通过传动机构相互连接，并且传动轴的表面固定有两组连接齿轮，两组连接齿轮分别和第一活动板以及第二活动板进行啮合，旋转时可控制第一活动板和第二活动板的移动。

进一步优化本技术方案，所述位置控制机构包括第一气缸和水平位置控制器；

第一气缸，设置在焊枪的上方对焊枪的高度位置进行调整；

水平位置控制器，设置在第一气缸的上端，控制第一气缸在水平位置上的移动，方便后续对焊枪的位置进行调整，以满足后续焊接需要。

进一步优化本技术方案，所述扭力弹簧的弹力大于第一复位弹簧的弹力，且扭力弹簧关于收卷轴的中心上下对称设置，使牵引绳可先拉动法兰定位块进行移动，当法兰定位块和法兰接触后牵引绳继续移动方可在收卷轴上进行放卷。

进一步优化本技术方案，所述传动机构包括连接块、第二复位弹簧和连接槽；

连接块，设置在控制轴的上端，和控制轴之间构成伸缩结构，且连接块的前侧表面呈倾斜状结构设计；

第二复位弹簧，设置在连接块的内端，为连接块提供推力；

连接槽，开设在传动轴的内部，通过连接块和连接槽连接使控制轴能带动传动轴进行旋转，且连接槽以控制轴的中心为圆心等角度设置，后续管道定位块无法继续移动时控制轴继续旋转可使连接块被挤出连接槽。

进一步优化本技术方案，所述连接槽的主视截面呈条状结构设计，且连接槽和连接块之间构成上下滑动结构。

进一步优化本技术方案，所述安装块的下方连接有第二气缸，且第二气缸固定在放置座的上方，可控制安装块的竖向移动，后续通过控制安装块下移使管道定位块能对管道施加向下的作用力，使其能和法兰盘之间保持紧密的贴合，避免管道较长在管道顶部对其限位的不便。

进一步优化本技术方案，所述焊枪的上方通过活动连接机构和第一气缸相连接，且焊枪的下方固定有接触杆，并且接触杆的下方设置有往复驱动机构，使后续焊枪能进行上方方向的移动，从而增加焊接面宽度。

进一步优化本技术方案，所述活动连接机构包括对接块、连接罩和第三复位弹簧；

对接块，固定在焊枪的上方，且对接块呈“T”形结构设计；

连接罩，固定在第一气缸的下方，且连接罩和对接块之间构成上下滑动结构；

第三复位弹簧，设置在连接罩的内部，为对接块提供下推力。

进一步优化本技术方案，所述往复驱动机构包括驱动板、固定壳、第四复位弹簧、第一磁块和第二磁块；

驱动板，设置在接触杆的下方；

固定壳，固定在基体的内侧，驱动板的左端位于固定壳内和固定壳之间构成上下滑动结构；

第四复位弹簧，设置在固定壳内为驱动板提供下推力；

第一磁块，固定在驱动板的下端；

第二磁块，设置在第一磁块的下方，且第二磁块和第一磁块之间互为同名磁极相对设置，并且第二磁块以放置座的中心为圆心等角度分布在放置座的上表面，后续放置座在旋转时可带动第二磁块和第一磁块间歇性的相对，使焊枪能进行小范围的移动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)该双联动自动焊接机通过变位机带动放置座进行旋转可对控制管道进行旋转，通过位置控制机构将焊枪位置调整在焊缝处，变位机和焊枪同步工作，联动控制，后续在放置座旋转时即可实现对管道的自动焊接，无需人工手持焊接，可有效提高其焊接效率和焊接机的使用便捷性；

(2)该双联动自动焊接机设置有法兰定位块和管道定位块，通过法兰定位块和管道定位块的移动可将管道和法兰盘进行限位，且限位后的管道和法兰盘中心可保持一致，保证焊接完成后法兰盘的中心线和管道中心线相互重合，同时保证了焊接时法兰盘和管道的稳定，提高后续的焊接质量；

(3)该双联动自动焊接机设置有可进行往复移动的焊枪，在焊接过程中通过第一磁块和第二磁块的配合可使焊枪能进行上下方向的小幅移动，从而增加后续的焊缝宽度，更易焊出鱼鳞焊，且第二磁块可随放置座进行移动，使后续放置座在旋转时焊枪能自动进行移动，减少外部动力源的设置。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图；

图2为本发明放置座主剖结构示意图；

图3为本发明放置座俯视结构示意图；

图4为本发明法兰定位块俯视结构示意图；

图5为本发明法兰定位块主剖结构示意图；

图6为本发明安装块主剖结构示意图；

图7为本发明传动轴主剖结构示意图；

图8为本发明传动轴俯剖结构示意图；

图9为本发明第一活动板俯视结构示意图；

图10为本发明固定壳主剖结构示意图。

图中：1、基体；2、变位机；3、放置座；4、焊枪；5、第一气缸；6、水平位置控制器；7、法兰定位块；8、第一复位弹簧；9、牵引绳；10、控制轴；11、驱动电机；12、收卷轴；13、扭力弹簧；14、安装块；15、第一活动板；16、第二活动板；17、管道定位块；18、传动轴；19、连接齿轮；20、连接块；21、第二复位弹簧；22、连接槽；23、对接块；24、连接罩；25、第三复位弹簧；26、接触杆；27、驱动板；28、固定壳；29、第四复位弹簧；30、第一磁块；31、第二磁块；32、第二气缸。

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。

请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：双联动自动焊接机，包括基体1、变位机2和焊枪4，基体1的上方安装有变位机2，用于控制后续焊接时管道的转动，且基体1的内部设置有用于焊接的焊枪4，焊枪4的上方连接有位置控制机构，通过位置控制机构可对焊枪4的位置进行调整，使其能移动到焊缝处，变位机2的上方安装有放置座3，用于摆放焊接件，且放置座3可跟随变位机2一同旋转，放置座3的上方设置有法兰定位块7，且法兰定位块7在放置座3上等角度分布，并且法兰定位块7和放置座3之间构成水平滑动结构，法兰定位块7的内侧设置有第一复位弹簧8，且法兰定位块7的内侧设置有牵引绳9，牵引绳9的内端连接有控制轴10，且控制轴10的下端连接有驱动电机11，通过控制轴10的旋转对牵引绳9进行控制，可同步控制多组法兰定位块7的移动，法兰定位块7的内部轴承安装有收卷轴12，且收卷轴12的外侧设置有扭力弹簧13，并且收卷轴12的表面缠绕有牵引绳9，控制轴10通过牵引绳9和收卷轴12相互连接，放置座3的上方设置有安装块14，控制轴10的上端位于安装块14的内部，且安装块14的内部设置有第一活动板15，第一活动板15分布在控制轴10的前后两侧，第一活动板15的下方设置有第二活动板16，第二活动板16分布在控制轴10的左右两侧，且第二活动板16的外端和第一活动板15的外端均固定有管道定位块17，安装块14的内部轴承安装有传动轴18，且传动轴18和控制轴10之间通过传动机构相互连接，并且传动轴18的表面固定有两组连接齿轮19，两组连接齿轮19分别和第一活动板15以及第二活动板16进行啮合，旋转时可控制第一活动板15和第二活动板16的移动，位置控制机构包括第一气缸5和水平位置控制器6，第一气缸5，设置在焊枪4的上方对焊枪4的高度位置进行调整，水平位置控制器6，设置在第一气缸5的上端，控制第一气缸5在水平位置上的移动，方便后续对焊枪4的位置进行调整，以满足后续焊接需要；

在对管道和法兰盘进行焊接时，可将法兰盘摆放到放置座3上，然后将管道放置在法兰盘上，通过驱动电机11带动控制轴10进行旋转，使控制轴10对牵引绳9进行收卷，拉动法兰定位块7进行移动，将法兰盘进行居中定位，同时控制轴10带动传动轴18进行旋转，传动轴18带动连接齿轮19进行旋转，连接齿轮19通过和第一活动板15以及第二活动板16的啮合带动第一活动板15和第二活动板16进行移动，使管道定位块17和管道内壁进行接触，将管道进行居中定位，同时使的管道中心和法兰盘中心相互重合，然后通过水平位置控制器6和第一气缸5控制焊枪4进行移动，将其移动到焊缝处，然后可联动控制焊枪4和变位机2进行工作，使焊枪4在焊接的同时变位机2通过放置座3带动管道进行转动，进行焊缝的移动处理。

扭力弹簧13的弹力大于第一复位弹簧8的弹力，且扭力弹簧13关于收卷轴12的中心上下对称设置，使牵引绳9可先拉动法兰定位块7进行移动，当法兰定位块7和法兰接触后牵引绳9继续移动方可在收卷轴12上进行放卷，传动机构包括连接块20、第二复位弹簧21和连接槽22，连接块20，设置在控制轴10的上端，和控制轴10之间构成伸缩结构，且连接块20的前侧表面呈倾斜状结构设计，第二复位弹簧21，设置在连接块20的内端，为连接块20提供推力，连接槽22，开设在传动轴18的内部，通过连接块20和连接槽22连接使控制轴10能带动传动轴18进行旋转，且连接槽22以控制轴10的中心为圆心等角度设置，后续管道定位块17无法继续移动时控制轴10继续旋转可使连接块20被挤出连接槽22，连接槽22的主视截面呈条状结构设计，且连接槽22和连接块20之间构成上下滑动结构，安装块14的下方连接有第二气缸32，且第二气缸32固定在放置座3的上方，可控制安装块14的竖向移动，后续通过控制安装块14下移使管道定位块17能对管道施加向下的作用力，使其能和法兰盘之间保持紧密的贴合，避免管道较长在管道顶部对其限位的不便；

在通过法兰定位块7和管道定位块17对法兰盘和管道进行限位时，若法兰定位块7已经和法兰接触，而管道定位块17还未与管道进行接触，此时控制轴10继续旋转，将拉动牵引绳9在收卷轴12上进行放卷，扭力弹簧13蓄力，法兰定位块7保持静止，若管道定位块17先和管道内壁进行接触，则控制轴10在继续旋转时连接块20将受到来自连接槽22的挤压从而脱离和连接槽22的连接然后重新和下一组连接槽22进行卡合，传动轴18保持静止，从而使得控制轴10在连续旋转后管道定位块17和法兰定位块7均能对相应的部件进行限位，且限位后可通过第二气缸32带动安装块14向下移动，使管道定位块17能施加给管道向下的作用力，使其和法兰盘之间保持紧贴，避免了管道较长时从上方对其挤压的不便。

焊枪4的上方通过活动连接机构和第一气缸5相连接，且焊枪4的下方固定有接触杆26，并且接触杆26的下方设置有往复驱动机构，使后续焊枪4能进行上方方向的移动，从而增加焊接面宽度，活动连接机构包括对接块23、连接罩24和第三复位弹簧25，对接块23，固定在焊枪4的上方，且对接块23呈“T”形结构设计，连接罩24，固定在第一气缸5的下方，且连接罩24和对接块23之间构成上下滑动结构，第三复位弹簧25，设置在连接罩24的内部，为对接块23提供下推力，往复驱动机构包括驱动板27、固定壳28、第四复位弹簧29、第一磁块30和第二磁块31，驱动板27，设置在接触杆26的下方，固定壳28，固定在基体1的内侧，驱动板27的左端位于固定壳28内和固定壳28之间构成上下滑动结构，第四复位弹簧29，设置在固定壳28内为驱动板27提供下推力，第一磁块30，固定在驱动板27的下端，第二磁块31，设置在第一磁块30的下方，且第二磁块31和第一磁块30之间互为同名磁极相对设置，并且第二磁块31以放置座3的中心为圆心等角度分布在放置座3的上表面，后续放置座3在旋转时可带动第二磁块31和第一磁块30间歇性的相对，使焊枪4能进行小范围的移动；

在进行焊接时，放置座3旋转带动第二磁块31进行转动，当第二磁块31和第一磁块30相对时将通过磁极间的斥力推动驱动板27向上移动，驱动板27通过接触杆26带动焊枪4进行移动，当第二磁块31和第一磁块30相错开时焊枪4可在第三复位弹簧25的作用下向下移动，通过放置座3的连续转动使焊枪4能进行上下的往复移动，从而使焊接位置能进行一定范围的移动，增加焊接宽度，提高后续的焊接质量。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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 (9)

1.双联动自动焊接机，包括基体(1)、变位机(2)和焊枪(4)，所述基体(1)的上方安装有变位机(2)，用于控制后续焊接时管道的转动，且基体(1)的内部设置有用于焊接的焊枪(4)；

其特征在于：所述焊枪(4)的上方连接有位置控制机构，通过位置控制机构可对焊枪(4)的位置进行调整，使其能移动到焊缝处，所述变位机(2)的上方安装有放置座(3)，用于摆放焊接件，且放置座(3)可跟随变位机(2)一同旋转，所述放置座(3)的上方设置有法兰定位块(7)，且法兰定位块(7)在放置座(3)上等角度分布，并且法兰定位块(7)和放置座(3)之间构成水平滑动结构，所述法兰定位块(7)的内侧设置有第一复位弹簧(8)，且法兰定位块(7)的内侧设置有牵引绳(9)，所述牵引绳(9)的内端连接有控制轴(10)，且控制轴(10)的下端连接有驱动电机(11)，通过控制轴(10)的旋转对牵引绳(9)进行控制，可同步控制多组法兰定位块(7)的移动，所述法兰定位块(7)的内部轴承安装有收卷轴(12)，且收卷轴(12)的外侧设置有扭力弹簧(13)，并且收卷轴(12)的表面缠绕有牵引绳(9)，控制轴(10)通过牵引绳(9)和收卷轴(12)相互连接，所述放置座(3)的上方设置有安装块(14)，控制轴(10)的上端位于安装块(14)的内部，且安装块(14)的内部设置有第一活动板(15)，第一活动板(15)分布在控制轴(10)的前后两侧，所述第一活动板(15)的下方设置有第二活动板(16)，第二活动板(16)分布在控制轴(10)的左右两侧，且第二活动板(16)的外端和第一活动板(15)的外端均固定有管道定位块(17)，所述安装块(14)的内部轴承安装有传动轴(18)，且传动轴(18)和控制轴(10)之间通过传动机构相互连接，并且传动轴(18)的表面固定有两组连接齿轮(19)，两组连接齿轮(19)分别和第一活动板(15)以及第二活动板(16)进行啮合，旋转时可控制第一活动板(15)和第二活动板(16)的移动。

2.根据权利要求1所述的双联动自动焊接机，其特征在于：所述位置控制机构包括第一气缸(5)和水平位置控制器(6)；

第一气缸(5)，设置在焊枪(4)的上方对焊枪(4)的高度位置进行调整；

水平位置控制器(6)，设置在第一气缸(5)的上端，控制第一气缸(5)在水平位置上的移动。

3.根据权利要求1或2所述的双联动自动焊接机，其特征在于：所述扭力弹簧(13)的弹力大于第一复位弹簧(8)的弹力，且扭力弹簧(13)关于收卷轴(12)的中心上下对称设置。

4.根据权利要求1所述的双联动自动焊接机，其特征在于：所述传动机构包括连接块(20)、第二复位弹簧(21)和连接槽(22)；

连接块(20)，设置在控制轴(10)的上端，和控制轴(10)之间构成伸缩结构，且连接块(20)的前侧表面呈倾斜状结构设计；

第二复位弹簧(21)，设置在连接块(20)的内端，为连接块(20)提供推力；

连接槽(22)，开设在传动轴(18)的内部，通过连接块(20)和连接槽(22)连接使控制轴(10)能带动传动轴(18)进行旋转，且连接槽(22)以控制轴(10)的中心为圆心等角度设置。

5.根据权利要求4所述的双联动自动焊接机，其特征在于：所述连接槽(22)的主视截面呈条状结构设计，且连接槽(22)和连接块(20)之间构成上下滑动结构。

6.根据权利要求5所述的双联动自动焊接机，其特征在于：所述安装块(14)的下方连接有第二气缸(32)，且第二气缸(32)固定在放置座(3)的上方，可控制安装块(14)的竖向移动。

7.根据权利要求2所述的双联动自动焊接机，其特征在于：所述焊枪(4)的上方通过活动连接机构和第一气缸(5)相连接，且焊枪(4)的下方固定有接触杆(26)，并且接触杆(26)的下方设置有往复驱动机构。

8.根据权利要求7所述的双联动自动焊接机，其特征在于：所述活动连接机构包括对接块(23)、连接罩(24)和第三复位弹簧(25)；

对接块(23)，固定在焊枪(4)的上方，且对接块(23)呈“T”形结构设计；

连接罩(24)，固定在第一气缸(5)的下方，且连接罩(24)和对接块(23)之间构成上下滑动结构；

第三复位弹簧(25)，设置在连接罩(24)的内部，为对接块(23)提供下推力。

9.根据权利要求7或8所述的双联动自动焊接机，其特征在于：所述往复驱动机构包括驱动板(27)、固定壳(28)、第四复位弹簧(29)、第一磁块(30)和第二磁块(31)；

驱动板(27)，设置在接触杆(26)的下方；

固定壳(28)，固定在基体(1)的内侧，驱动板(27)的左端位于固定壳(28)内和固定壳(28)之间构成上下滑动结构；

第四复位弹簧(29)，设置在固定壳(28)内为驱动板(27)提供下推力；

第一磁块(30)，固定在驱动板(27)的下端；

第二磁块(31)，设置在第一磁块(30)的下方，且第二磁块(31)和第一磁块(30)之间互为同名磁极相对设置，并且第二磁块(31)以放置座(3)的中心为圆心等角度分布在放置座(3)的上表面。

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