CN116652471A - 一种市政工程用焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接设备技术领域，提供了一种市政工程用焊接装置，包括机架、夹持机构、焊接组件、径向调节部、焊接轨迹调整机构、固定管和转动组件，夹焊接轨迹调整机构中的光滑圆环内侧通过中心轴连接固定管，第二驱动部安装在固定管表面，所述中心轴与第二驱动部传动连接，焊接组件中的焊接头和滑动部分别安装在弯杆的两端，弹簧活动套设在弯杆表面，动部与光滑圆环表面接触，径向调节部包括第一驱动部和滑杆，所述第一驱动部与滑杆传动连接，所述弯杆贯穿滑杆表面，所述弹簧的两端分别与滑杆和滑动部连接，转动组件中的活动圆杆活动套设在固定管内，滑杆贯穿于活动圆杆的一端，第三驱动部与活动圆杆传动连接，具备适用范围广和使用方便的特点。

Description

一种市政工程用焊接装置

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，具体是涉及一种市政工程用焊接装置。

背景技术

市政工程施工建设过程中，经常会用到焊接设备对管道进行焊接的情况，一般情况下，两个管道之间都是沿着轴向口对口焊接的，并且常见的管道的接口的轮廓都是圆形的，两个管道在焊接之间，两个管道之间的焊接一般都是先通过电焊机进行点焊，目的就是将两个管道进行预固定，然后再通过焊接设备对两个管道之间的接口进行焊接，使其形成一个光滑完成的焊接缝。

但是市政工程中的管道的外形轮廓并不都是圆形的，有一些管道会受到外界环境的限制以及自身用途的需求会设计成椭圆形，还有一些管道虽然是圆管，但是考虑到焊接时的美观性或焊接的牢固性等需求，管道接口的轮廓会设计成椭圆形，现有的焊接设备面对这种椭圆形的管道接口时，无法确保焊接缝能够完全与椭圆形的管道接口吻合，很容易出现焊缝较大导致泄露的问题，使用起来较为不便。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种市政工程用焊接装置，包括机架、夹持机构、焊接组件、径向调节部、焊接轨迹调整机构、固定管和转动组件，所述夹持机构设置在机架底部，所述固定管固定连接在机架侧壁；

所述焊接轨迹调整机构包括光滑圆环、第二驱动部和中心轴，所述光滑圆环内侧通过中心轴连接在固定管表面，所述第二驱动部安装在固定管表面，所述中心轴与第二驱动部传动连接；

所述焊接组件包括焊接头、弯杆、弹簧和滑动部，所述焊接头和滑动部分别安装在弯杆的两端，所述弹簧活动套设在弯杆表面，所述滑动部与光滑圆环表面接触；

所述径向调节部包括第一驱动部和滑杆，所述第一驱动部与滑杆传动连接，所述弯杆贯穿滑杆表面，所述弹簧的两端分别与滑杆和滑动部连接；

所述转动组件包括活动圆杆和第三驱动部，所述活动圆杆活动套设在固定管内，所述滑杆贯穿于活动圆杆的一端，所述第三驱动部与活动圆杆传动连接。

作为本发明的进一步方案，所述滑动部包括球体、限位块和螺纹接头，所述球体靠近弯杆的一侧设置有限位块，所述螺纹接头固定连接在限位块表面，所述弯杆端面设置有螺纹孔，所述螺纹接头安装在螺纹孔内，所述弹簧远离滑杆的一端与限位块连接。

作为本发明的进一步方案，所述夹持机构包括横向伸缩件、固定盘、调节组件、夹持件和驱动电机，所述横向伸缩件的一端与机架固定连接，所述固定盘下方与机架底部接触，且固定盘与横向伸缩件的另一端固定连接，所述调节组件通过驱动轴连接驱动电机，若干个所述夹持件与调节组件连接。

作为本发明的进一步方案，所述焊接组件还包括CCD摄像模块，所述CCD摄像模块固定安装在焊接头侧壁。

作为本发明的进一步方案，所述径向调节部还包括齿形槽、第一端头、矩形孔和第二端头，所述第一端头和第二端头分别固定连接在滑杆的两端，所述滑杆表面设置有齿形槽，所述第一驱动部包括第一驱动马达和第一驱动齿轮，所述第一驱动马达连接第一驱动齿轮，所述第一驱动齿轮与齿形槽传动连接，所述第一端头表面设置有矩形孔，所述弯杆截面为矩形，且弯杆贯穿矩形孔。

作为本发明的进一步方案，所述焊接轨迹调整机构还包括第一传动齿轮、角度传感器和弧形导轨，所述第一传动齿轮和角度传感器均固定安装在中心轴表面，所述第二驱动部包括第二驱动马达和第二驱动齿轮，所述第二驱动马达连接第二驱动齿轮，所述第一传动齿轮与第二驱动齿轮传动连接，所述光滑圆环表面远离球体的一侧固定连接有弧形导轨，所述固定管表面固定连接有固定销，所述固定销与弧形导轨滑动连接。

作为本发明的进一步方案，所述转动组件还包括第二传动齿轮、矩形套管和限位片，所述矩形套管固定连接在活动圆杆端部，所述第二传动齿轮和两个所述限位片固定连接在活动圆杆表面，两个所述限位片分布在固定管两端，所述滑杆滑动连接在矩形套管内，所述第三驱动部包括第三驱动马达和第三驱动齿轮，所述第三驱动马达连接第三驱动齿轮，所述第二传动齿轮与第三驱动齿轮传动连接。

作为本发明的进一步方案，所述机架内固定安装有计算机控制装置，所述焊接头、CCD摄像模块和角度传感器均与计算机控制装置通信连接。

综上本发明的有益效果是：本申请可以旋转的光滑圆环，能够根据管道的接口轮廓的不同去适应性的调节焊接头焊接轨迹，从而确保焊接头能够自动对圆形以及椭圆形的管道的接口轮廓进行焊接，具备适用范围广和使用方便的特点。

附图说明

图1为本发明实施例中焊接组件的立体图。

图2为本发明实施例中径向调节部的立体图。

图3为本发明实施例中焊接轨迹调整机构的立体图。

图4为本发明实施例中光滑圆环和固定管的装配图。

图5为本发明实施例中转动组件和固定管的装配图。

图6为本发明实施例中焊接组件、径向调节部、焊接轨迹调整机构、固定管和转动组件的装配图。

图7为本发明实施例一种市政工程用焊接装置的第一平面示意图。

图8为本发明实施例一种市政工程用焊接装置的第二平面示意图。

图9为本发明实施例一种市政工程用焊接装置的第三平面示意图。

图10为本发明实施例中弯杆和滑动部的拆分图。

图11为本发明图10中a的局部放大图。

图12为本发明实施例一种市政工程用焊接装置的第四平面示意图。

附图标记：1-机架、2-夹持机构、21-横向伸缩件、22-固定盘、23-调节组件、24-夹持件、25-驱动电机、3-焊接组件、31-焊接头、32-CCD摄像模块、33-弯杆、331-螺纹孔、34-弹簧、35-滑动部、351-球体、352-限位块、353-螺纹接头、4-径向调节部、41-第一驱动部、42-滑杆、43-齿形槽、44-第一端头、441-矩形孔、45-第二端头、5-焊接轨迹调整机构、51-光滑圆环、52-第二驱动部、53-中心轴、54-第一传动齿轮、55-角度传感器、56-弧形导轨、6-固定管、61-固定销、7-转动组件、71-活动圆杆、72-第三驱动部、73-第二传动齿轮、74-矩形套管、75-限位片、8-计算机控制装置、9-管道、91-焊接缝。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

请参阅图1至图9，本发明实施例提供的一种市政工程用焊接装置，包括机架1、夹持机构2、焊接组件3、径向调节部4、焊接轨迹调整机构5、固定管6和转动组件7，所述夹持机构2设置在机架1底部，所述固定管6固定连接在机架1侧壁；

所述焊接轨迹调整机构5包括光滑圆环51、第二驱动部52和中心轴53，所述光滑圆环51内侧通过中心轴53连接在固定管6表面，所述第二驱动部52安装在固定管6表面，所述中心轴53与第二驱动部52传动连接；

所述焊接组件3包括焊接头31、弯杆33、弹簧34和滑动部35，所述焊接头31和滑动部35分别安装在弯杆33的两端，所述弹簧34活动套设在弯杆33表面，所述滑动部35与光滑圆环51表面接触；

所述径向调节部4包括第一驱动部41和滑杆42，所述第一驱动部41与滑杆42传动连接，所述弯杆33贯穿滑杆42表面，所述弹簧34的两端分别与滑杆42和滑动部35连接；

所述转动组件7包括活动圆杆71和第三驱动部72，所述活动圆杆71活动套设在固定管6内，所述滑杆42贯穿于活动圆杆71的一端，所述第三驱动部72与活动圆杆71传动连接。

进一步的，所述夹持机构2包括横向伸缩件21、固定盘22、调节组件23、夹持件24和驱动电机25，所述横向伸缩件21的一端与机架1固定连接，所述固定盘22下方与机架1底部接触，且固定盘22与横向伸缩件21的另一端固定连接，所述调节组件23通过驱动轴连接驱动电机25，若干个所述夹持件24与调节组件23连接，调节组件23包括壳体、导轨和驱动螺杆，壳体表面设置有若干个导轨，每个导轨内分别安装有驱动螺杆，夹持件24螺纹连接在驱动螺杆表面，壳体远离导轨的一侧与驱动轴固定连接，夹持件24为夹持板，驱动螺杆用于带动夹持件24做径向运动，使得夹持件24可以从内侧或外侧夹持不同直径的管道9。

进一步的，所述焊接组件3还包括CCD摄像模块32，所述CCD摄像模块32固定安装在焊接头31侧壁。

进一步的，所述径向调节部4还包括齿形槽43、第一端头44、矩形孔441和第二端头45，所述第一端头44和第二端头45分别固定连接在滑杆42的两端，所述滑杆42表面设置有齿形槽43，所述第一驱动部41包括第一驱动马达和第一驱动齿轮，所述第一驱动马达连接第一驱动齿轮，所述第一驱动齿轮与齿形槽43传动连接，所述第一端头44表面设置有矩形孔441，所述弯杆33截面为矩形，且弯杆33贯穿矩形孔441。

进一步的，所述焊接轨迹调整机构5还包括第一传动齿轮54、角度传感器55和弧形导轨56，所述第一传动齿轮54和角度传感器55均固定安装在中心轴53表面，所述第二驱动部52包括第二驱动马达和第二驱动齿轮，所述第二驱动马达连接第二驱动齿轮，所述第一传动齿轮54与第二驱动齿轮传动连接，所述光滑圆环51表面远离球体351的一侧固定连接有弧形导轨56，所述固定管6表面固定连接有固定销61，所述固定销61与弧形导轨56滑动连接。

进一步的，所述转动组件7还包括第二传动齿轮73、矩形套管74和限位片75，所述矩形套管74固定连接在活动圆杆71端部，所述第二传动齿轮73和两个所述限位片75固定连接在活动圆杆71表面，两个所述限位片75分布在固定管6两端，所述滑杆42滑动连接在矩形套管74内，所述第三驱动部72包括第三驱动马达和第三驱动齿轮，所述第三驱动马达连接第三驱动齿轮，所述第二传动齿轮73与第三驱动齿轮传动连接。

进一步的，所述机架1内固定安装有计算机控制装置8，所述焊接头31、CCD摄像模块32和角度传感器55均与计算机控制装置8通信连接。

在本发明实施例中，焊接头31对管道9的接口焊接时，CCD摄像模块32能够用来拍摄焊接缝91的图片，并将图片信息上传至计算机控制装置8，当光滑圆环51旋转时，角度传感器55能够记录光滑圆环51的角度变化数据，并将数据上传至计算机控制装置8内进行保存，焊接头31的具体组成结构不做限制，选用现有技术中较为常见的型号即可，焊接头31与外界电源是通过导线连接，导线的具体布置和走向不做限制，便不再进行赘述。

请参阅图1至图12，本发明的一个实施例中，所述滑动部35包括球体351、限位块352和螺纹接头353，所述球体351靠近弯杆33的一侧设置有限位块352，所述螺纹接头353固定连接在限位块352表面，所述弯杆33端面设置有螺纹孔331，所述螺纹接头353安装在螺纹孔331内，所述弹簧34远离滑杆42的一端与限位块352连接。

在本发明实施例中，如果因实际需要，必须要确保管道9的接口外侧美观或光滑度达到一定需求时，必须要从管道9的内侧进行焊接，使用方法如下：首先通过手握球体351旋转螺纹接头353，从而使螺纹接头353从弯杆33末端的螺纹孔331内拆卸下来，然后再将弯杆33从第一端头44表面的矩形孔441内抽出，接着将弯杆33旋转180度之后再次将弯杆33***矩形孔441内，此时弯杆33端部的焊接头31是朝向外侧的（参考图12），接着再将螺纹接头353安装到弯杆33末端的螺纹孔331内，紧接着第一驱动部41通过齿形槽43带动滑杆42和焊接组件3做径向移动，从而使焊接头31的位置调节至管道9的内侧，然后再通过横向伸缩件21带动管道9移动，从而使管道9的接口移动至焊接头31的位置，后续具体的焊接步骤可参考下方的工作原理部分，本申请具备适用范围广和使用方便的特点。

工作原理：管道9实质上是两个管道，通过点焊的方式将两个管道组装成一个管道9，这样便于后续的焊接工作。

需要从管道9外侧焊接时，首先通过调节组件23带动夹持件24从管道9内部将其夹紧固定，然后通过第一驱动部41带动滑杆42和焊接头31朝向靠近管道9的方向移动，直至焊接头31与管道9外壁接触时停止，然后在通过横向伸缩件21带动管道9移动，直至管道9外侧的待焊接处与焊接头31对齐时停止，当管道9的接口或焊接端头的轮廓为圆形时（参考附图7），此时可直接通过第三驱动部72带动活动圆杆71、径向调节部4和焊接组件3一起围绕活动圆杆71或管道9的轴线旋转，旋转的焊接头31能够对管道9外侧轮廓为圆形的待焊接处进行焊接，在焊接的过程中，CCD摄像模块32能够将焊接缝91的图像信息上传至计算机控制装置8，便于工作人员查看焊接缝91的质量；

当管道9的接口或焊接端头的的轮廓为椭圆时（参考附图8），此时的焊接方法如下：首先利用径向调节部4将焊接头31调节至管道9的接口表面某一点A或B（参考附图8和9），在焊接头31不通电且CCD摄像模块32打开的状态下，此时CCD摄像模块32能够将管道9的接口表面某一点A或B的图像信息上传给计算机控制装置8，然后通过转动组件7带动焊接头31和焊接头31和CCD摄像模块32围绕管道9的轴线旋转，在旋转的过程中，为了确保计算机控制装置8能够精确接收管道9的接口的图片信息，计算机控制装置8还会控制第二驱动部52的运行状态，第二驱动部52通过第一传动齿轮54带动光滑圆环51围绕中心轴53旋转，围绕中心轴53旋转的光滑圆环51能够配合弹簧34的弹性变形驱使弯杆33、焊接头31和CCD摄像模块32跟随管道9的接口轮廓随时变化，角度传感器55则用来记录光滑圆环51的整个角度变化数据，当计算机控制装置8中完整的显示出管道9的接口的轮廓图片时表示光滑圆环51的角度已经调试完成，需要焊接时，首先将焊接头31保持通电，然后通过转动组件7带动焊接头31和CCD摄像模块32沿着已经调试好的光滑圆环51旋转，此时能够确保焊接头31的焊接缝91与管道9的接口轮廓相吻合，如果因实际需要，必须要从管道9的接口表面某一点A或B（参考附图8和9）中选择一个点开始焊接时，驱动电机25通过调节组件23和夹持件24带动管道9旋转，从而能够使管道9的接口表面某一点A和B之间进行位置互换。

综上所述，本申请可以旋转的光滑圆环51，能够根据管道9的接口轮廓的不同去适应性的调节焊接头31焊接轨迹，从而确保焊接头31能够自动对圆形以及椭圆形的管道9的接口轮廓进行焊接，具备适用范围广和使用方便的特点。

对于本领域技术人员而言，虽然说明了本发明的几个实施方式以及实施例，但这些实施方式以及实施例是作为例子而提出的，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、替换、变更。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个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，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种市政工程用焊接装置，包括机架、夹持机构、焊接组件、径向调节部、焊接轨迹调整机构、固定管和转动组件，其特征在于，所述夹持机构设置在机架底部，所述固定管固定连接在机架侧壁；

所述焊接轨迹调整机构包括光滑圆环、第二驱动部和中心轴，所述光滑圆环内侧通过中心轴连接在固定管表面，所述第二驱动部安装在固定管表面，所述中心轴与第二驱动部传动连接；

所述焊接组件包括焊接头、弯杆、弹簧和滑动部，所述焊接头和滑动部分别安装在弯杆的两端，所述弹簧活动套设在弯杆表面，所述滑动部与光滑圆环表面接触；

所述径向调节部包括第一驱动部和滑杆，所述第一驱动部与滑杆传动连接，所述弯杆贯穿滑杆表面，所述弹簧的两端分别与滑杆和滑动部连接；

所述转动组件包括活动圆杆和第三驱动部，所述活动圆杆活动套设在固定管内，所述滑杆贯穿于活动圆杆的一端，所述第三驱动部与活动圆杆传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种市政工程用焊接装置，其特征在于，所述滑动部包括球体、限位块和螺纹接头，所述球体靠近弯杆的一侧设置有限位块，所述螺纹接头固定连接在限位块表面，所述弯杆端面设置有螺纹孔，所述螺纹接头安装在螺纹孔内，所述弹簧远离滑杆的一端与限位块连接。

3.根据权利要求2所述的一种市政工程用焊接装置，其特征在于，所述夹持机构包括横向伸缩件、固定盘、调节组件、夹持件和驱动电机，所述横向伸缩件的一端与机架固定连接，所述固定盘下方与机架底部接触，且固定盘与横向伸缩件的另一端固定连接，所述调节组件通过驱动轴连接驱动电机，若干个所述夹持件与调节组件连接。

4.根据权利要求3所述的一种市政工程用焊接装置，其特征在于，所述焊接组件还包括CCD摄像模块，所述CCD摄像模块固定安装在焊接头侧壁。

5.根据权利要求4所述的一种市政工程用焊接装置，其特征在于，所述径向调节部还包括齿形槽、第一端头、矩形孔和第二端头，所述第一端头和第二端头分别固定连接在滑杆的两端，所述滑杆表面设置有齿形槽，所述第一驱动部包括第一驱动马达和第一驱动齿轮，所述第一驱动马达连接第一驱动齿轮，所述第一驱动齿轮与齿形槽传动连接，所述第一端头表面设置有矩形孔，所述弯杆截面为矩形，且弯杆贯穿矩形孔。

6.根据权利要求3所述的一种市政工程用焊接装置，其特征在于，所述焊接轨迹调整机构还包括第一传动齿轮、角度传感器和弧形导轨，所述第一传动齿轮和角度传感器均固定安装在中心轴表面，所述第二驱动部包括第二驱动马达和第二驱动齿轮，所述第二驱动马达连接第二驱动齿轮，所述第一传动齿轮与第二驱动齿轮传动连接，所述光滑圆环表面远离球体的一侧固定连接有弧形导轨，所述固定管表面固定连接有固定销，所述固定销与弧形导轨滑动连接。

7.根据权利要求5所述的一种市政工程用焊接装置，其特征在于，所述转动组件还包括第二传动齿轮、矩形套管和限位片，所述矩形套管固定连接在活动圆杆端部，所述第二传动齿轮和两个所述限位片固定连接在活动圆杆表面，两个所述限位片分布在固定管两端，所述滑杆滑动连接在矩形套管内，所述第三驱动部包括第三驱动马达和第三驱动齿轮，所述第三驱动马达连接第三驱动齿轮，所述第二传动齿轮与第三驱动齿轮传动连接。

8.根据权利要求6所述的一种市政工程用焊接装置，其特征在于，所述机架内固定安装有计算机控制装置，所述焊接头、CCD摄像模块和角度传感器均与计算机控制装置通信连接。