CN218396625U - 一种钢管外纵缝焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于焊接设备技术领域，具体提供了一种钢管外纵缝焊接装置，包括支撑组件、支撑架和多个轨道，支撑组件用于支撑待焊接的钢管，轨道沿水平的第一方向并排铺设于地面，第一方向与被支撑后的钢管的轴向平行；支撑架下方安装有行走机构，行走机构通过轨道支撑，并能够沿轨道行走；支撑架的上部设有安装台，安装台处设有竖向且能够升降的移动柱，移动柱下端固定有纵板，纵板沿第一方向延伸，纵板处滑动安装有能够沿纵板滑动并定位的滑板；滑板处安装有焊枪；焊枪与滑板之间通过旋转组件连接，以使得焊枪能够相对于滑板转动，焊枪的转动轴线水平并与第一方向垂直。本实用新型能够实现钢管外纵缝的焊接。

Description

一种钢管外纵缝焊接装置

技术领域

本实用新型属于焊接设备技术领域，具体提供了一种钢管外纵缝焊接装置。

背景技术

在相关生产工艺中，将矩形的板材卷绕成筒状的钢管，钢管外表面处沿着钢管的轴向会形成纵缝，该纵缝需要利用焊枪焊接固定。

发明人了解到的一种技术方案中，在地面设置支撑辊组件，实现卷绕完毕后钢管的支撑，并使得钢管的纵缝朝上布置。支撑辊组件布置在龙门架底部的两个行走用轨道之间，钢管的纵缝延伸方向与龙门架沿轨道的行走方向一致，在龙门架上部安装横向运动单元，该横向运动单元能够相对于垂直龙门架的方向移动。横向运动单元处安装竖向运动单元，竖向运动单元能够沿竖向升降，所述竖向升降单元的下端安装有焊枪，焊枪嘴朝下布置，利用竖向升降单元和横向运动单元的调整使得焊枪嘴能够对准钢管的外纵缝。

发明人认为，上述技术方案中，焊枪沿钢管外纵缝的运动靠龙门架沿着底部轨道的行走驱动；该驱动方式使得龙门架底部的行走机构一直处于通电状态，行走机构要带动龙门架及其上的横向运动单元、竖向升降单元运动，整体负载大，耗能多。另外，焊枪的焊枪嘴朝向不便于调节，进而不能够适应不同结构形式的焊缝焊接要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种钢管外纵缝焊接装置，以至少解决上述技术问题之一。

为了解决现有技术中的上述问题，本实用新型的一个或多个实施例提供了一种钢管外纵缝焊接装置，包括支撑组件、支撑架和多个轨道，支撑组件用于支撑待焊接的钢管，轨道沿水平的第一方向并排铺设于地面，第一方向与被支撑后的钢管的轴向平行；支撑架下方安装有行走机构，行走机构通过轨道支撑，并能够沿轨道行走。

支撑架的上部设有安装台，安装台处设有竖向且能够升降的移动柱，移动柱下端固定有纵板，纵板沿第一方向延伸，纵板处滑动安装有能够沿纵板滑动并定位的滑板；滑板处安装有焊枪；焊枪与滑板之间通过旋转组件连接，以使得焊枪能够相对于滑板转动，焊枪的转动轴线水平并与第一方向垂直。

以上一个或多个技术方案的有益效果：

采用移动柱结构实现焊枪沿竖向的升降，进而钢管从支撑组件位置上下料时不会与焊枪之间发生位置干涉。

支撑架能够相对于轨道沿第一方向运动，滑板能够相对于移动柱下端的纵板沿第一方向移动的方式，焊枪安装在滑板处；这种方式使得焊枪沿第一方向(外纵缝延伸方向)的运动有支撑架整体带动和滑板单独带动这两种方式；进而使得焊枪沿外纵缝的移动焊接由滑板带动，当滑板移动到极限位置后，由行走机构带动支撑架、移动柱和焊枪运动至下一待焊接区域。即本申请减少了支撑架的运动时间，减少了电力消耗。

本申请中采用焊枪与滑板之间通过旋转组件连接，以使得焊枪能够相对于滑板转动，焊枪的转动轴线水平并与第一方向垂直；这种方式使得焊枪与焊缝之间的夹角能够调节，便于实现不同的焊接要求。

附图说明

下面参照附图来描述本申请的部分实施例，附图中：

图1是本实用新型实施例中整体结构主视图；

图2是本实用新型实施例中整体结构俯视图；

图3是本实用新型实施例中支撑架及移动柱等部分结构的示意图；

图4是图1中A部分的结构放大示意图；

图5是图2中C部分的结构放大示意图；

图6是图3中B部分的结构放大示意图。

附图标记列表：1、支撑组件；101、滚轮；2、轨道；3、行走机构；4、纵板；5、支撑架；7、移动柱；8、安装台；9、第三减速电机；10、滑板；11、第三齿轮；12、第三齿条；13、焊枪；14、第四减速电机；15、第一齿条；16、第一齿轮；17、第一减速电机；18、第二减速电机；19、滑台。

具体实施方式

本领域技术人员应当理解的是，下文所描述的实施例仅仅是本申请的优选实施例，并不表示本申请仅能通过该优选实施例实现，该优选实施例仅仅是用于解释本申请的技术原理，并非用于限制本申请的保护范围。基于本申请提供的优选实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所获得的其它所有实施例，仍应落入到本申请的保护范围之内。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“顶部”“底部”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为了解决上述问题，如图1-图6所示，本实施例提供一种钢管外纵缝焊接装置，包括支撑组件1、支撑架5和多个轨道2，支撑组件1用于支撑待焊接的钢管，轨道2沿水平的第一方向并排铺设于地面，第一方向与被支撑后的钢管的轴向平行；支撑架5下方安装有行走机构3，行走机构3通过轨道2支撑，并能够沿轨道2行走。

支撑架5的上部设有安装台8，安装台8处设有竖向且能够升降的移动柱7，移动柱7下端固定有纵板4，纵板4沿第一方向延伸，纵板4处滑动安装有能够沿纵板4滑动并定位的滑板10；滑板10处安装有焊枪13；焊枪13与滑板10之间通过旋转组件连接，以使得焊枪13能够相对于滑板10转动，焊枪13的转动轴线水平并与第一方向垂直。

本实施例，支撑架5可以为龙门架结构形式，如图3所示，该龙门架的顶部形成安装台8，该安装台8的两端分别安装竖向的侧架以形成龙门结构，该侧架的下部为行走机构3。

可知的，龙门架的行走机构3可以为轨道轮，即在侧架的每一侧安装多个轨道轮形成轮组；每个龙门架配备有两个轨道2，支撑组件1设置于两个轨道2之间。

并且在龙门架的侧架下部具有动力装置，该动力装置能够驱动轨道轮沿轨道2行走。本方案中，龙门架沿轨道2的行走机构3、动力驱动及控制方式采用现有公开技术方案即可，此处不再赘述。

可知的，作为龙门架行走结构的一种替代方式，其轨道2可以设置三个，每两个轨道2之间分别布置有支撑组件1，分别进行待焊接外纵缝的钢管支撑。即此时移动柱7、纵板4和滑板10等的竖向也为多个，安装台8的下部安装三个竖向的侧架，侧架下部的行走机构3分别沿相应的轨道2行走。

本实施例中，支撑组件1可以采用滚轮组，滚轮组包括安装架，该安装架处转动安装有两个轴线与第一方向平行的滚轮101，至少其中一个滚轮101能够在旋转驱动件的带动下主动旋转。沿第一方向依次布置有多个滚轮组，两个滚轮101之间的对称面在多个滚轮组中重合；此处的滚轮101也可以替换成托辊。

另外一些实施例中，支撑组件1可以为支撑台，该支撑台上表面具有弧形槽，该弧形槽的半径与待支撑的钢管的半径相同，将钢管放置在支撑台的弧形槽之后，自然形成钢管的径向定位。

为了满足焊接过程中，焊枪13有沿垂直外纵缝延伸方向运动的需求，本实施例中，安装台8处设有能够沿水平的第二方向滑动并固定的滑台19，第二方向与第一方向垂直，滑台19处安装有移动柱7。

本实施例中，安装台8处竖向贯穿设置有条形孔，条形孔沿第二方向延伸，移动柱7穿设于条形孔中，滑台19滑动连接在安装台8的上表面，移动柱7的上端穿过条形孔后与滑台19滑动连接。

为了实现焊枪13沿第一方向、第二方向以及沿竖向的精确运动调节，本方案中滑台19与安装台8之间、滑台19与移动柱7之间、纵板4与滑板10之间分别具有滑动连接结构以及驱动滑动的驱动机构，滑动连接采用导轨与滑槽实现，驱动结构采用齿轮齿条机构实现。

具体的，滑台19与安装台8通过第一滑轨实现滑动连接，滑台19处具有第一滑槽，安装台8上表面固定多个第一滑轨，第一滑轨与第一滑槽配合；第一滑轨的数量可以为两个，分别设置在条形孔两侧，其第一滑轨的延伸方向与条形孔的延伸方向均与第二方向平行。此处的齿轮齿条机构包括安装台8的上表面布置的沿第二方向的第一齿条15，滑台19处固定有第一减速电机17，第一减速电机17输出轴处同轴固定有第一齿轮16，第一齿轮16与第一齿条15啮合。

滑台19与移动柱7通过第二滑轨实现滑动连接，滑台19处具有第二滑槽，第二滑轨沿竖向布设并与移动柱7固定，第二滑轨与第二滑槽配合，第二滑轨的数量可以为一个或两个，移动柱7处具有沿竖向布设有第二齿条，滑台19处固定有第二减速电机18，第二减速电机18的输出轴处同轴固定有第二齿轮，第二齿轮与第二齿条啮合。

本实施例中，纵板4与滑板10通过第三滑轨实现滑动连接，滑板10处具有第三滑槽，纵板4处固定有第三滑轨，第三滑轨与第三滑槽配合；第三滑轨的数量可以为一个或多个，其第三滑轨的延伸方向与第一方向平行。此处的齿轮齿条机构包括纵板4处沿第一方向布置的第三齿条12，滑板10处固定有第三减速电机9，第三减速电机9输出轴处同轴固定有第三齿轮11，第三齿轮11与第三齿条12啮合。

本实施例中，为了实现焊枪13相对于滑板10的转动，焊枪13的本体与第四减速电机14的机体固定，第四减速电机14的输出轴与滑板10固定，此时第四减速电机14的输出轴平行第二方向。为了实现减速电机转动到设定位置后的定位，可以在滑板10处设置锁紧结构，锁紧结构能够夹紧第四减速电机14的输出轴；或者第四减速电机14可以采用断电自锁的结构形式。

本实施例中，上述多个减速电机可以分别替换成步进电机。

在省略滑台的情况下，移动柱7可以直接与安装台8滑动连接，并能够相对于安装台8竖向滑动并定位。

工作原理：当使用本装置时，首先将待焊接的钢管水平(或近乎水平)放置于支撑组件1处进行定位和支撑，将钢管的外纵缝调整至钢管的上端。

然后利用滑台19沿第二方向的运动带动焊枪13沿钢管的横向对准焊缝；滑板10带动焊枪13运动至靠近钢管外纵缝的极限位置，然后支撑架5沿轨道2的运动带动焊枪13运动至钢管外纵缝焊接的起始端；移动柱7升降使得焊枪13下端与外纵缝之间有设定距离，然后调整第四减速电机14，使得焊枪13的焊枪13嘴与待焊接外纵缝之间的夹角满足设定要求。

首先启动焊枪13和第三减速电机9，第三减速电机9带动滑板10、焊枪13沿着第一方向对钢管的外纵缝进行焊接；当滑板10运动至远离移动柱7的极限位置后，停止焊枪13焊接；然后支撑架5在行走机构3驱动下向着远离钢管焊接起始端的位置运动设定距离，使得纵板4移动至下一个待焊接的外纵缝区域，并且滑板10朝向钢管焊接端移动至靠近移动柱7的极限位置；然后重新启动焊枪13和滑板10处的第三减速电机9，利用焊枪13完成当前区域的外纵缝焊接。

利用支撑架5和滑板10沿第一方向的运动，依次分区域完成不同位置的钢管外纵缝焊接工作。

至此，已经结合前文的优选实施例描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围并不仅限于上述优选实施例。在不偏离本申请技术原理的前提下，本领域技术人员可以对上述优选实施例中的技术方案进行拆分和组合，也可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，凡在本申请的技术构思和/或技术原理之内所做的任何更改、等同替换、改进等都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种钢管外纵缝焊接装置，其特征在于，包括：

支撑组件，用于支撑待焊接的钢管；

多个轨道，其沿水平的第一方向并排铺设于地面，所述第一方向与被支撑后的钢管的轴向平行；

支撑架，其下方安装有行走机构，所述行走机构通过所述轨道支撑，并能够沿所述轨道行走；

所述支撑架的上部设有安装台，所述安装台处设有竖向且能够升降的移动柱，所述移动柱下端固定有纵板，所述纵板沿第一方向延伸，所述纵板处滑动安装有能够沿纵板滑动并定位的滑板；所述滑板处安装有焊枪；

所述焊枪与滑板之间通过旋转组件连接，以使得所述焊枪能够相对于滑板转动，所述焊枪的转动轴线水平并与第一方向垂直。

2.根据权利要求1所述的钢管外纵缝焊接装置，其特征在于，所述安装台处设有能够沿水平的第二方向滑动并固定的滑台，所述第二方向与第一方向垂直，所述滑台处安装有所述移动柱。

3.根据权利要求1所述的钢管外纵缝焊接装置，其特征在于，所述支撑组件包括托辊。

4.根据权利要求1所述的钢管外纵缝焊接装置，其特征在于，所述轨道的数量为两个，所述支撑组件设置于两个所述轨道之间。

5.根据权利要求2所述的钢管外纵缝焊接装置，其特征在于，所述安装台处竖向贯穿设置有条形孔，所述条形孔沿第二方向延伸，所述移动柱穿设于所述条形孔中，所述滑台滑动连接在所述安装台的上表面，所述移动柱的上端穿过所述条形孔后与所述滑台滑动连接。

6.根据权利要求2所述的钢管外纵缝焊接装置，其特征在于，所述滑台与安装台通过第一滑轨实现滑动连接，所述第一滑轨沿第二方向布设，所述安装台的上表面布置有沿第二方向的第一齿条，所述滑台处固定有第一减速电机，所述第一减速电机输出轴具有第一齿轮，所述第一齿轮与所述第一齿条啮合。

7.根据权利要求2所述的钢管外纵缝焊接装置，其特征在于，所述滑台与移动柱通过第二滑轨实现滑动连接，所述第二滑轨沿竖向布设，所述移动柱处具有沿竖向布设的第二齿条，所述滑台处固定有第二减速电机，所述第二减速电机的输出轴处具有第二齿轮，所述第二齿轮与第二齿条啮合。

8.根据权利要求1所述的钢管外纵缝焊接装置，其特征在于，所述纵板处固定有沿第一方向的第三齿条，所述滑板处安装有第三减速电机，所述第三减速电机的输出轴处固定有第三齿轮，所述第三齿轮与第三齿条啮合。

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