CN209754342U - 一种螺旋焊管自动补焊装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种螺旋焊管自动补焊装置，包括驱使螺旋焊管沿其轴线移动的若干移动辊，在相邻移动辊之间对称设置有同向转动并与移动辊垂直设置的转动辊，转动辊均配备有同步同速驱动装置，转动辊的下方设置有控制其升降的升降气缸；转动辊的上方设置有安装架和开设在安装架上的限位槽，限位槽内转动设置有往复丝杆和配套设置的往复滑块，往复丝杆一端部安装有锥齿轮组和与锥齿轮组相连的步进电机，往复滑块的移动速度与螺旋焊管周向线速度在往复滑块移动方向上的分量一致，往复滑块上设置有焊接装置，其技术方案要点为，通过在现有直线补焊的基础上进行拓展，实现钢管直线补焊和螺旋焊管曲线补焊两种补焊能力集于一体。

Description

一种螺旋焊管自动补焊装置

技术领域

本实用新型涉及螺旋焊管机组设备领域，特别涉及一种螺旋焊管自动补焊装置。

背景技术

目前，螺旋焊管的制作流程一般包括钢卷原料开卷、矫平、带钢头尾切割、对焊、铣边、成型、内焊外焊、切割、X光显像检查、管端焊缝修磨、管端扩径、水压试验、超声波探伤、平头、管端拍片和称重测长，由此螺旋焊管机组主要会涉及开卷设备、矫平设备、头尾剪切设备、对头焊接设备、双侧铣边设备、成型设备、内焊外焊设备以及螺旋焊管成型之后的切割设备和检测设备。

在螺旋焊管机组生产线上，钢带连续地卷曲并焊接钢带的连接处，制作出具有螺旋状焊缝和对头焊缝(前一个钢带尾与后一个钢带头的焊接缝)的螺旋钢管，其中螺旋焊缝一般采用双面自动埋弧焊法焊接而成，而对头焊缝的正面(即螺旋焊管的内侧)一般采用自动埋弧焊法焊接；在螺旋焊管被切断下线后，再对钢带对头焊缝的背面(即钢管外侧面)进行补焊以及对不良的螺旋状焊缝进行补焊。通常采用手工焊方法对焊缝进行焊补，但手工焊所用时间较长、工作效率低，且往往由于人为因素导致补焊焊缝质量不合格。

申请号为2014207135166的专利文件提供一种钢管焊缝自动补焊机构，其包括底架、纵向铺设于底架下方的轨道及设于底架上的升降架，底架上固定安装有若干导向套，在各导向套内套装有导向柱，各导向柱顶端与升降架固定连接，在底架与升降架之间设有丝杆机构以控制升降架上下升降，底架下设有与轨道滚动连接的滚轮，在底架上设有驱动滚轮转动的变速电机，升降架具有一水平向外延伸的支撑臂，支撑臂末端设有一调节头和焊枪。这种钢管焊缝自动补焊机构可以用于焊接直线焊缝，但螺旋焊管的焊缝为曲线焊缝，并始终与螺旋焊管的轴向方向呈一定夹角，这种钢管焊缝自动补焊机构不能对螺旋焊管的焊缝进行自动补焊。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种螺旋焊管自动补焊装置，通过在现有直线补焊的基础上进行拓展，实现钢管直线补焊和螺旋焊管曲线补焊两种补焊能力集于一体。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种螺旋焊管自动补焊装置，包括驱使螺旋焊管沿其轴线移动的若干移动辊，所述若干移动辊呈一定间距设置，在相邻移动辊之间对称设置有同向转动并与移动辊垂直设置的转动辊，同时转动辊均配备有同步同速驱动装置，所述转动辊的下方设置有控制其升降的升降气缸；所述转动辊的上方设置有安装架和开设在安装架上并沿螺旋焊管轴向方向开设有的限位槽，所述限位槽内沿其长度方向转动设置有往复丝杆和配套设置的往复滑块，所述往复丝杆一端部安装有锥齿轮组和安装在安装架顶端并与锥齿轮组相连的步进电机，并且往复滑块的移动速度与螺旋焊管周向线速度在往复滑块移动方向上的分量一致，所述往复滑块上设置有与往复滑块可拆卸连接的焊接装置。

如此设置，当螺旋焊管需要补焊时，会在相应辊道的输送下和若干移动辊转动的配合下，把螺旋焊管输送到若干移动辊上，即位于安装架和焊接装置的底端，此时通过升降气缸的推动会提高转动辊的高度，先是与螺旋焊管的底端抵接，接着抬升螺旋焊管脱离移动辊到指定高度上，接着通过调节焊接装置与焊缝的位置使得焊接装置能够对曲线焊缝进行补焊；

当上述的焊接装置与螺旋焊管焊缝位置调节好之后，通过同步启动步进电机和同步同速驱动装置，在步进电机的驱动和锥齿轮组的稳定传动，驱动往复丝杆转动以驱使往复滑块沿着往复丝杆长度方向移动，即焊接装置会沿螺旋焊管轴线方向平稳移动，同时螺旋焊管会在转动辊的驱动下稳定转动，此时螺旋焊管上的每一处焊缝渐渐地都会到达最顶端，而往复滑块的移动速度与螺旋焊管周向线速度在往复滑块移动方向上的分量一致，由此保证焊接装置的平稳移动步伐刚好与螺旋焊管上焊缝到达最顶端的步伐一致，由此形成焊接装置到达的位置、焊缝刚好到达最顶端，由此完成对螺旋焊管上焊缝的稳定补焊，同时此申请装置也可以用于直线钢管补焊，以此实现钢管直线补焊和螺旋焊管曲线补焊两种补焊能力集于一体。

进一步优选为：所述焊接装置包括与往复滑块相连的安装壳、延伸出安装壳底端的焊接头和激光引导装置，所述焊接头和激光引导装置均与螺旋焊管轴向成相同夹角以适应焊缝走向，并且焊接头正下方位于对称转动辊的正中心位置以使焊接头位于螺旋焊管最顶端，所述焊接装置或安装架底端设置有便于调节激光与焊缝相对的观察摄像头。

如此设置，通过焊接头成角度设置，并配合上激光引导装置和观察摄像头来便于调节焊接头与焊缝相对，方便调节的同时、提高对接精度。

综上所述，本实用新型对比于现有技术的有益效果为：通过在现有直线焊缝设备的基础上进行改进，配备驱使螺旋焊管转动的转动辊和同步沿螺旋焊管轴线移动的焊接装置，以此完成曲线焊缝的连续焊接，同时此设备又适用于直线焊缝，以此实现钢管直线补焊和螺旋焊管曲线补焊两种补焊能力集于一体；并且配备上激光引导装置和观察摄像头，便于调节焊接头与焊缝相对，提高对接精度。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为实施例移动辊和转动辊的侧面结构示意图。

附图标记：1、移动辊；2、转动辊；3、升降气缸；4、安装架；41、限位槽；5、往复丝杆；6、往复滑块；7、步进电机；8、安装壳；9、焊接头；10、激光引导装置；11、驱动源；12、同步同速驱动装置；13、锥齿轮组。

具体实施方案

以下结合附图对实用新型作进一步详细说明。

一种螺旋焊管自动补焊装置，参照图1所示，包括驱使螺旋焊管沿其轴线移动的若干移动辊1，若干移动辊1呈一定间距设置，每个移动辊1上都配备有驱动源11，并且每个驱动源11都同步同速驱动。

参照图1和图2所示，在相邻移动辊1之间对称设置有同向转动并与移动辊1垂直设置的转动辊2，转动辊2为圆形辊，并且转动辊2是沿着转动辊2轴线对称，同时转动辊2均配备有同步同速驱动装置12，转动辊2的下方设置有控制转动辊2升降的升降气缸3。

转动辊2的上方设置有安装架4和开设在安装架4上并沿螺旋焊管轴向方向开设有的限位槽41，限位槽41贯穿安装架4位于螺旋焊管上方的顶端平面，限位槽41内沿其长度方向转动设置有往复丝杆5和配套设置的往复滑块6，往复丝杆5一端部通过轴承转动安装在安装架4内，往复丝杆5另外一端部安装有锥齿轮组13，锥齿轮组13包括两个相同并呈垂直啮合的锥齿轮，其中一个锥齿轮与往复丝杆5端部相连，另外一个锥齿轮连接有步进电机7，即步进电机7的输出轴与此锥齿轮相连，步进电机7安装在安装架4最顶端，输送轴转动设置并延伸到安装架4内，并且往复滑块6的移动速度与螺旋焊管周向线速度在往复滑块6移动方向上的分量一致。

往复滑块6的底端安装有与往复滑块6可拆卸连接的焊接装置，焊接装置包括与往复滑块6相连的安装壳8、延伸出安装壳8底端的焊接头9和激光引导装置10，焊接头9和激光引导装置10均与螺旋焊管轴向成相同夹角以适应焊缝走向，并且焊接头9正下方位于对称转动辊2的正中心位置以使焊接头9位于螺旋焊管最顶端，焊接装置或安装架4底端设置有便于调节激光与焊缝相对的观察摄像头。

如此设置，当螺旋焊管需要补焊时，会在相应辊道的输送下和若干移动辊1转动的配合下，把螺旋焊管输送到若干移动辊1上，即位于安装架4和焊接装置的底端，此时通过升降气缸3的推动会提高转动辊2的高度，先是与螺旋焊管的底端抵接，接着抬升螺旋焊管脱离移动辊1到指定高度上，接着通过调节焊接装置与焊缝的位置使得焊接装置能够对曲线焊缝进行补焊；

当上述的焊接装置与螺旋焊管焊缝位置调节好之后，通过同步启动步进电机7和同步同速驱动装置12，在步进电机7的驱动和锥齿轮组13的稳定传动，驱动往复丝杆5转动以驱使往复滑块6沿着往复丝杆5长度方向移动，即焊接装置会沿螺旋焊管轴线方向平稳移动，同时螺旋焊管会在转动辊2的驱动下稳定转动，此时螺旋焊管上的每一处焊缝渐渐地都会到达最顶端，而往复滑块6的移动速度与螺旋焊管周向线速度在往复滑块6移动方向上的分量一致，由此保证焊接装置的平稳移动步伐刚好与螺旋焊管上焊缝到达最顶端的步伐一致，由此形成焊接装置到达的位置、焊缝刚好到达最顶端，由此完成对螺旋焊管上焊缝的稳定补焊，同时此申请装置也可以用于直线钢管补焊，以此实现钢管直线补焊和螺旋焊管曲线补焊两种补焊能力集于一体。

并且通过焊接头9成角度设置，并配合上激光引导装置10和观察摄像头来便于调节焊接头9与焊缝相对，方便调节的同时、提高对接精度。

工作过程：

螺旋焊管输送到移动辊1上，并位于焊接头9正下方，通过启动激光引导装置10发射激光到螺旋焊管上，并通过观察摄像头进行查看激光与焊缝的位置，通过转动辊2的配合，完成待焊部位与焊接头9的对准，此时控制升降气缸3驱动，抬升螺旋焊管脱离移动辊1并达到一定高度，并停止启动升降气缸3保存螺旋焊管在相应高度上。

同步启动步进电机7和同步同速驱动装置12，使得螺旋焊管转动和往复丝杆5转动，在螺旋焊管转动的过程中，每一处焊缝依次到达螺旋焊管的最顶端，而焊接头9平移的过程中刚好到达完成补焊，以此完成螺旋焊管曲线焊缝的补焊，同时此设备也适用于直线焊缝。

当完成一个螺旋焊管的补焊之后，步进电机7和同步同速驱动装置12均调整，升降气缸3使得螺旋焊管下降高度，使得螺旋焊管位于移动辊1上，并通过移动辊1输送到下一个步骤去，当另外一个螺旋焊管经过抬升到一定高度之后，通过步进电机7反转实现焊接头9往复一次完成两个螺旋焊管的补焊。

以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (4)

1.一种螺旋焊管自动补焊装置，包括驱使螺旋焊管沿其轴线移动的若干移动辊(1)，所述若干移动辊(1)呈一定间距设置，其特征是：在相邻移动辊(1)之间对称设置有同向转动并与移动辊(1)垂直设置的转动辊(2)，同时转动辊(2)均配备有同步同速驱动装置(12)，所述转动辊(2)的下方设置有控制其升降的升降气缸(3)；所述转动辊(2)的上方设置有安装架(4)和开设在安装架(4)上并沿螺旋焊管轴向方向开设有的限位槽(41)，所述限位槽(41)内沿其长度方向转动设置有往复丝杆(5)和配套设置的往复滑块(6)，所述往复丝杆(5)一端部安装有锥齿轮组(13)和安装在安装架(4)顶端并与锥齿轮组(13)相连的步进电机(7)，并且往复滑块(6)的移动速度与螺旋焊管周向线速度在往复滑块(6)移动方向上的分量一致，所述往复滑块(6)上设置有与往复滑块(6)可拆卸连接的焊接装置。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋焊管自动补焊装置，其特征是：所述焊接装置包括与往复滑块(6)相连的安装壳(8)、延伸出安装壳(8)底端的焊接头(9)和激光发射装置，所述焊接头(9)和激光发射装置均与螺旋焊管轴向成相同夹角以适应焊缝走向。

3.根据权利要求2所述的一种螺旋焊管自动补焊装置，其特征是：所述焊接头(9)正下方位于对称转动辊(2)的正中心位置以使焊接头(9)位于螺旋焊管最顶端。

4.根据权利要求2所述的一种螺旋焊管自动补焊装置，其特征是：所述焊接装置或安装架(4)底端设置有便于调节激光与焊缝相对的观察摄像头。