鋼管法蘭焊接定位裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及焊接【技術領域】，提供一種鋼管法蘭焊接定位裝置，包括第一滑軌以及滑動設置在第一滑軌上的第一平臺和第二平臺，第一平臺和第二平臺與第一滑軌之間均設有限位裝置；第一平臺和第二平臺上相對轉動連接有用于定位法蘭的第一固定爪和第二固定爪，第一固定爪和第二固定爪中至少一個由動力裝置帶動旋轉；在第一平臺和第二平臺上并位于第一固定爪和第二固定爪之間均設有用于安放鋼管的滾輪架，滾輪架的高度可調，本裝置結構設計巧妙，鋼管與法蘭的定位方便，尤其能夠適用于各種直徑的鋼管與法蘭之間的定位，并且能夠實現平穩焊接，保證了焊接質量，另外裝置結構簡單，成本低廉，易于推廣。
【專利說明】鋼管法蘭焊接定位裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及焊接【技術領域】，特別涉及一種鋼管法蘭焊接裝置。
【背景技術】
[0002]常見的運輸管路通常是由大量的鋼管拼接而成的，每根鋼管的兩端均焊接有法蘭，各根鋼管之間通過法蘭相連接，法蘭連接方便，牢固而緊密，因此被廣泛地應用于鋼管的連接中。
[0003]鋼管與法蘭均是分體加工出來的，需要時再將法蘭焊接到鋼管的兩端。目前，鋼管與法蘭的焊接大都是采用人工焊接的方式，由于運輸管路需要使用大量的鋼管，采用人工焊接的方式勞動強度十分巨大，并且由于鋼管的重量較重，不能夠方便地與法蘭進行定位，焊接人員手持焊槍沿鋼管與法蘭之間的焊縫移動，由于手動移動難免有偏差，焊接質量難以保證，且焊接效率低。雖然現在也有一些半自動或自動焊接設備，如多軸焊接機器人等，無法單純只通過焊接機器人實現焊接，需要其他具有夾持功能的機器人相配合，結構復雜，對于鋼管與法蘭之間的焊接沒有針對性，且成本高昂。
【發明內容】
[0004](一 )要解決的技術問題
[0005]本發明要解決的技術問題是現有采用人工方式焊接法蘭和鋼管的焊接質量不高，勞動強度大，現有的自動焊接設備對鋼管和法蘭之間的焊接沒有針對性，結構復雜，價格昂
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[0006]( 二)技術方案
[0007]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種鋼管法蘭焊接定位裝置，包括第一滑軌、第一平臺以及第二平臺，所述第一平臺和所述第二平臺中至少一個滑動設置在所述第一滑軌上并能夠通過限位裝置限位；所述第一平臺和所述第二平臺上分別相對轉動連接有用于定位法蘭的第一固定爪和第二固定爪，所述第一固定爪和所述第二固定爪中至少一個由動力裝置帶動旋轉；在所述第一平臺和第二平臺上均設有用于安放鋼管的滾輪架，每個所述滾輪架均包括:固定樁，固定設置在相應的平臺上；對稱的兩條擺動臂，分別鉸接在所述固定樁的兩側，每條所述擺動臂的本體上均轉動連接有轉動軸，所述轉動軸上設有螺紋孔；滾輪，設置在所述擺動臂的頂部；以及轉動桿，所述轉動桿的中部轉動插裝在所述固定樁上，兩者之間具有軸向限位副，且所述轉動桿能夠相對于所述固定樁上下移動；所述轉動桿的兩端具有旋轉方向相反的螺紋并且分別與兩根所述轉動軸上的螺紋孔相配合。
[0008]優選的，所述第二平臺上設有第二滑軌和第一動力伸縮裝置，所述第二固定爪通過所述第二滑軌滑動設置在所述第二平臺上，所述第二固定爪能夠在所述第一動力伸縮裝置的帶動下在所述第二滑軌上滑動。
[0009]優選的，在所述第一平臺和/或所述第二平臺上并位于所述第一固定爪和所述第二固定爪相對的區域的下方設有卸料裝置，所述卸料裝置包括縱向安裝在相應平臺上的第二動力伸縮裝置以及連接在所述第二動力伸縮裝置上方的楔形頂塊，所述楔形頂塊的頂部具有向旁側傾斜的斜坡。
[0010]優選的，在所述斜坡所朝向的一側所述第一平臺和所述第二平臺上，并位于所述第一固定爪和第二固定爪之間均連接有鋼絲繩，所述鋼絲繩的另一端斜向下延伸至存放區域。
[0011]優選的，所述第一固定爪和所述第二固定爪均為電磁吸盤。
[0012]優選的，所述第一平臺和所述第二平臺上均設有焊機，所述焊機包括:設置在相應平臺上的焊機支架、鉸接在所述焊機支架上的轉動臂以及連接在所述轉動臂上的焊槍，所述轉動臂為可伸縮結構。
[0013]優選的，所述轉動桿的一端設有手輪。
[0014](三)有益效果
[0015]本發明提供的一種鋼管法蘭焊接定位裝置，包括第一滑軌、第一平臺以及第二平臺，第一平臺和第二平臺中至少一個滑動設置在第一滑軌上并能夠通過限位裝置限位；第一平臺和第二平臺上相對轉動連接有用于定位法蘭的第一固定爪和第二固定爪，第一固定爪和第二固定爪中至少一個由動力裝置帶動旋轉；在第一平臺和第二平臺上均設有用于安放鋼管的滾輪架，通過第一平臺或第二平臺在滑軌上的滑動，能夠方便地實現鋼管與法蘭的對接，焊接時法蘭與鋼管自動旋轉，焊槍的位置不必移動，焊槍的平穩性相對容易掌控，焊接質量能夠得到保證。
[0016]此外，本發明每個所述滾輪架還包括:固定樁，固定設置在相應的平臺上；對稱的兩條擺動臂，分別鉸接在所述固定樁的兩側，每條所述擺動臂的本體上均轉動連接有轉動軸，所述轉動軸上設有螺紋孔；滾輪，安裝在所述擺動臂的頂部；以及轉動桿，所述轉動桿的中部插裝在所述固定樁上，兩者之間具有軸向限位副，且所述轉動桿可相對于所述固定樁上下移動；所述轉動桿的兩端具有旋轉方向相反的螺紋并且分別與兩根轉動軸上的螺紋孔相配合。通過對轉動桿進行轉動，能夠使兩擺動臂相對閉合或展開，從而使安放在各滾輪架的兩滾輪之間的鋼管上升或下降，由此，本裝置能夠使不同直徑的鋼管調整至與定位的法蘭相對應，即能夠完成對不同直徑的鋼管與法蘭之間的焊接，并且本裝置結構簡單，操作方便，成本較低，易于推廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明實施例的一種鋼管法蘭焊接定位裝置的主視圖。
[0018]圖2是本發明實施例的焊機的結構示意圖。
[0019]圖3是本發明實施例的滾輪架的示意圖態圖。
[0020]圖4是本發明實施例的卸料裝置的示意圖。
[0021]其中:1、第一滑軌；2、第一平臺；3、動力裝置；4、焊機；41、焊機支架；42、轉動臂；43、焊槍；5、第一固定爪；6、法蘭；7、滾輪架；71、固定樁；72、擺動臂；73、轉動軸；74、轉動桿；75、滾輪；76、手輪；8、鋼管；9、卸料裝置；91、第二動力伸縮裝置；92、楔形頂塊；10、第二平臺；11、第二固定爪；12、第二滑軌；13、第一動力伸縮裝置。
【具體實施方式】[0022]下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。在本發明的描述中，除非另有說明，術語“內”、“外”、“上”、“下”等指示的方位或狀態關系為基于附圖所示的方位或狀態關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
[0023]在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0024]如圖1和圖2所示，本發明提供的一種鋼管法蘭焊接定位裝置，包括第一滑軌1、第一平臺2以及第二平臺10，第一平臺2和第二平臺10中至少一個滑動設置在第一滑軌I上并且能夠通過限位裝置進行限位，應當理解，本方案中的兩個平臺可以為圖中所示的均與第一滑軌I滑動配合，但并不局限于圖中所示。例如，第一平臺2和第二平臺10中的一個可以設置為與第一滑軌I固定，另一個可以在第一滑軌I上滑動并通過限位裝置實現定位。
[0025]第一平臺2和第二平臺10上均可設置焊機4，焊機4具體包括:設置在相應平臺上的的焊機支架41、鉸接在焊機支架41上的轉動臂42以及連接在轉動臂42上的焊槍43，轉動臂42為可伸縮結構，具體可以是液壓伸縮機構或氣壓伸縮機構。通過轉動臂42的旋轉以及轉動臂42本體的伸縮，能夠將焊槍43移動至所需的焊接位置，焊槍43采用自動送絲焊槍，在焊接的過程中無需進給焊槍，確保焊接質量。
[0026]第一平臺2和第二平臺10上可相對轉動地連接有用于定位法蘭6的第一固定爪5和第二固定爪11，具體的，第一固定爪5和第二固定爪11分別通過軸承轉動連接在第一平臺2和第二平臺10的焊機支架41上，由于第一固定爪5和第二固定爪11相對設置，能夠使其所抓取的兩塊法蘭6同軸心相對。第一固定爪5和第二固定爪11優選為電磁吸盤，電磁吸盤是一種用電磁原理，通過使內部線圈通電產生磁力，經過導磁面板，將接觸在面板表面的工件緊緊吸住的，通過線圈斷電，磁力消失實現退磁，電磁吸盤結構簡單，定位法蘭6時操作方便。如圖1中所示，第一固定爪5通過動力裝置3帶動旋轉，動力裝置3固定在第一平臺2的焊機支架上，但應當理解的是，本技術方案并不只局限于圖中所示，還可以是第二固定抓11通過動力裝置3帶動旋轉，當然，優選為第一固定抓5和第二固定抓11均各自通過動力裝置帶動旋轉。動力裝置3固定在對應的焊機支架上，動力裝置3具體包括電機和減速機，安裝在焊機支架的外側，通過聯軸器與與對應的固定爪傳動連接，能夠實現固定爪的平穩旋轉。
[0027]如圖1和圖3所示，在第一平臺2和第二平臺10上各設一個用于安放鋼管8的滾輪架7，每個滾輪架7上均設有一對滾輪75，鋼管8能夠架設在各對滾輪75之間，并且能夠旋轉。本方案中的滾輪架7的高度可調，能夠將不同直徑的鋼管8與連接在第一固定爪5和第二固定爪11上的兩法蘭6調整至同軸心相對的位置。如圖3所示，滾輪架具體包括:固定樁71，固定設置在相應的平臺上，固定樁71上設有條形槽，開設在固定樁71的頂部的敞口槽，條形槽貫穿固定樁71且貫穿方向與第一滑軌I的延伸方向垂直；對稱的兩條擺動臂72，兩條擺動臂72分別鉸接在固定樁71的兩側，其中，“兩側”指的是在第一滑軌I延伸方向上的兩側。具體可在固定樁71的兩側設置鉸支座，兩條擺動臂72的底端分別鉸接在固定樁71兩側的鉸支座上，每條所述擺動臂72的本體上均轉動連接有轉動軸73，每條擺動臂72均包括兩塊夾板，轉動軸73轉動夾設在兩塊夾板之間，轉動軸73上設有螺紋孔；滾輪75，安裝在擺動臂72的頂部，轉動連接在兩塊夾板之間；以及轉動桿74，轉動桿74的中部轉動插裝在所述固定樁71上，轉動桿74的中部具體卡設在條形槽中，在轉動桿74的中部設置一對夾板，當轉動桿74的中部卡設在條形槽中時，兩塊夾板分別卡設在固定樁71的兩側，使轉動桿74與固定樁71之間形成軸向限位副，并且使轉動桿能夠相對于所示固定樁上下移動；轉動桿74的兩端具有旋轉方向相反的螺紋。轉動桿的兩端分別插設在兩擺動臂中的轉動軸上的螺紋孔中，兩螺紋孔的螺紋方向與轉動桿兩端的螺紋方向相配合，并且分別與兩根轉動軸73上的螺紋孔相配合，轉動桿74兩端的螺紋與兩根轉動軸73上的螺紋孔的配合方向相反。
[0028]從而當轉動桿74旋轉時，固定樁71兩側的轉動臂42能夠同時相對于固定樁71閉合或展開。在轉動桿74的一端設置手輪76,能夠方便轉動桿74的轉動,轉動桿74轉動的過程中，轉動桿74的中部在條形槽中上下滑動，轉動臂42中的轉動軸73隨轉動臂42的角度變化而轉動，使轉動軸73上的螺紋孔的朝向時刻保持水平，轉動臂42頂部的滾輪75隨轉動臂42角度的變化而改變高度，從而能夠調整滾輪架7上的鋼管8的高度。
[0029]進而，通過移動第一平臺2或第二平臺10使鋼管8與法蘭6對接，但通過第一平臺2或第二平臺10在第一滑軌I上的滑動和限位很難保證鋼管8與法蘭6之間形成持續較大的壓力，容易使鋼管8與法蘭6之間的接觸不緊密，由此導致焊接質量下降。對此，可在本裝置在第二平臺10上設置第二滑軌12和第一動力伸縮裝置13，第二平臺10上的焊機支架滑動設置在所述第二滑軌12上，從而使第二固定爪11能夠通過第二滑軌12滑動設置在第二平臺10上。第一動力伸縮裝置13的本體與第二平臺10固定，第一動力伸縮裝置13的伸縮部分與設置在第二平臺10上的焊機支架連接，從而使第二固定爪11能夠在第一動力伸縮裝置13的帶動下在第二滑軌12上滑動。由此，當調整鋼管8與法蘭6相接觸后，再通過第一動力伸縮裝置13進一步推送第二固定爪11，使鋼管8與兩側的法蘭6壓接緊密，第一動力裝置3可以是液壓伸縮桿或氣壓伸縮桿，能夠保持持續的施壓，使鋼管8與法蘭6保持緊密壓接的狀態，進而提高了焊接質量。
[0030]如圖1和圖4所示，在第一平臺2和第二平臺10上并位于所述第一固定爪5和所述第二固定爪11相對的區域的下方，即鋼管8安放位置的下方設有卸料裝置9，卸料裝置9在第一平臺2和第二平臺10上各設置一個，位于第一平臺2和第二平臺10相對的一側，卸料裝置9包括縱向安裝在相應平臺上的第二動力伸縮裝置91以及連接在第二動力伸縮裝置91上方的楔形頂塊92，所述楔形頂塊92的頂部具有向旁側傾斜的斜坡，這里的“旁側”是以待焊鋼管主體作為基準定義的。第二動力伸縮裝置91能夠使楔形頂塊92縱向上升和回落，在鋼管8與法蘭6焊接時，第二動力伸縮裝置91處于縮回狀態，上方的楔形頂塊92不影響鋼管8的轉動，當鋼管8與法蘭6焊接完畢時，操控第二動力伸縮裝置91伸出，上方的楔形頂塊92將鋼管8頂起，由于楔形頂塊92的頂部具有坡度，鋼管8沿楔形頂塊92的頂部的斜坡滾落至第一平臺2和第二平臺10的一側。
[0031]當然，本方案并不只局限于在第一平臺2和第二平臺10上均設置卸料裝置9，例如在第一平臺和第二平臺10中的一個上設置卸料裝置9也可以達到頂落鋼管的目的，當然，在第一平臺2和第二平臺10上均設置卸料裝置9為優選。
[0032]在楔形頂塊92頂部的斜坡所朝向的一側第一平臺2和第二平臺10上，即鋼管8被頂落的一側，并位于第一固定爪5和第二固定爪11之間均連接有鋼絲繩，鋼絲繩的另一端延伸至存放區域，由于第一平臺2和第二平臺10具有一定的高度，使鋼絲繩的另一端能夠斜向下延伸至存放區域。當焊接完畢的鋼管8與法蘭6被卸料裝置9頂落時，恰能夠滾落在鋼絲繩所形成的“導軌”上，焊接完畢的鋼管8與法蘭6沿兩根鋼絲繩滾動至存放區域，過程中，由于鋼管8兩端法蘭6的限位，鋼管8不會從鋼絲繩上滾落，且鋼絲繩的兩端均可采取栓接的方式，當一片區域存放滿后，再將鋼絲繩栓接到另一存放區域，操作十分方便，極大的降低了人工的勞動強度。
[0033]操作過程:
[0034]首先使兩電磁吸盤通電，將兩法蘭吸接到兩電磁吸盤上，再將鋼管架設到第一平臺和第二平臺的滾輪架上，其中，第一平臺通過限位裝置與第一滑軌長期固定，第二平臺能夠在第一滑軌上滑動，將第二平臺向第一平臺的方向滑動，使鋼管與法蘭相接觸，通過手輪轉動滾輪架的轉動桿，轉動桿在旋轉軸上的螺紋孔中轉動，由于轉動桿兩端的螺紋反向相反，從而能夠通過轉動桿的轉動，調整兩條擺動臂的相對開合，進而調整滾輪架上的鋼管的上下位置，待將鋼管的兩端與兩側的法蘭調整至同軸心時，操控第一動力伸縮裝置使其伸縮結構伸出，第一動力伸縮裝置推動第二平臺上的焊機支架，使其在第二滑軌上朝著第一平臺的方向滑動，從而使第二固定爪將鋼管的兩端與法蘭壓接得更加緊密，此時即完成鋼管與法蘭的定位工作。
[0035]操控兩焊機的轉動臂，使轉動臂朝著鋼管與法蘭的連接處轉動，待轉動臂端部的焊槍對準鋼管與法蘭之間的焊縫時，操控轉動臂使其伸展，使焊槍抵在鋼管與法蘭的接觸位置，依此將兩焊機的位置都調整好，使動力裝置旋轉，動力裝置將旋轉的動力傳遞給與其連接的第一固定爪或第二固定爪，進而帶動法蘭及鋼管轉動，焊槍保持位置不變，對鋼管與法蘭之間的焊縫進行焊接，由于鋼管與法蘭壓接緊密，不發生相對滑動，在電機的帶動下做勻速圓周運動，焊槍的位置固定不變，能夠穩定地對環形的焊縫進行高質量的焊接，并且同時對鋼管的兩端進行焊接，提高了焊接的效率，由此完成鋼管與法蘭之間的焊接。
[0036]鋼管與法蘭焊機完畢后，使兩電磁吸盤斷電，并操控第一動力伸縮裝置向后縮回，進而再操控位于鋼管下方設置在第一平臺和第二平臺上的卸料裝置，使卸料裝置的第二動力伸縮裝置伸展，第二動力伸縮裝置上方設置的楔形頂塊將鋼管從滾輪架中頂起，鋼管沿楔形頂塊頂部的斜坡滾落向第一平臺和第二平臺的一側，并恰好落在連接在該側的兩根鋼絲繩上，被焊接好的鋼管和法蘭在兩根鋼絲繩上滾動至存放區，過程中，鋼管兩端的法蘭起限位作用，不會從鋼絲繩上掉落，待一處存放區放滿后將鋼絲繩栓接到另一存放區即可，由此完成焊接完畢的鋼管與法蘭的卸料及存放。
[0037]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種鋼管法蘭焊接定位裝置，其特征在于，包括第一滑軌(I)、第一平臺(2)以及第二平臺(10)，所述第一平臺(2)和所述第二平臺(10)中至少一個滑動設置在所述第一滑軌(1)上并能夠通過限位裝置限位；所述第一平臺(2)和所述第二平臺(10)上分別相對轉動連接有用于定位法蘭(6)的第一固定爪(5)和第二固定爪(11)，所述第一固定爪(5)和所述第二固定爪(11)中至少一個由動力裝置(3)帶動旋轉；在所述第一平臺(2)和第二平臺(10)上均設有用于安放鋼管(8)的滾輪架(7)，每個所述滾輪架(7)均包括: 固定樁(71)，固定設置在相應的平臺上； 對稱的兩條擺動臂(72)，分別鉸接在所述固定樁(71)的兩側，每條所述擺動臂(72)的本體上均轉動連接有轉動 軸(73)，所述轉動軸(73)上設有螺紋孔； 滾輪(75)，設置在所述擺動臂(72)的頂部；以及 轉動桿(74)，所述轉動桿(74)的中部轉動插裝在所述固定樁(71)上，兩者之間具有軸向限位副，且所述轉動桿(74)能夠相對于所述固定樁(71)上下移動；所述轉動桿(74)的兩端具有旋轉方向相反的螺紋并且分別與兩根所述轉動軸(73)上的螺紋孔相配合。
2.根據權利要求1所述的鋼管法蘭焊接定位裝置，其特征在于，所述第二平臺(10)上設有第二滑軌(12)和第一動力伸縮裝置(13)，所述第二固定爪(11)通過所述第二滑軌(12)滑動設置在所述第二平臺(10)上，所述第二固定爪(11)能夠在所述第一動力伸縮裝置(13)的帶動下在所述第二滑軌(12)上滑動。
3.根據權利要求1或2所述的鋼管法蘭焊接定位裝置，其特征在于，在所述第一平臺(2)和/或所述第二平臺(10)上并位于所述第一固定爪(5)和所述第二固定爪(11)相對的區域的下方設有卸料裝置(9)，所述卸料裝置(9)包括縱向安裝在相應平臺上的第二動力伸縮裝置(91)以及連接在所述第二動力伸縮裝置(91)上方的楔形頂塊(92)，所述楔形頂塊(92)的頂部具有向旁側傾斜的斜坡。
4.根據權利要求3所述的鋼管法蘭焊接定位裝置，其特征在于，在所述斜坡所朝向的一側所述第一平臺(2)和所述第二平臺(10)上，并位于所述第一固定爪(5)和第二固定爪(11)之間均連接有鋼絲繩，所述鋼絲繩的另一端斜向下延伸至存放區域。
5.根據權利要求4所述的鋼管法蘭焊接定位裝置，其特征在于，所述第一固定爪(5)和所述第二固定爪(11)均為電磁吸盤。
6.根據權利要求5所述的鋼管法蘭焊接定位裝置，其特征在于，所述第一平臺(2)和所述第二平臺(10)上均設有焊機(4)，所述焊機(4)包括:設置在相應平臺上的焊機支架(41)、鉸接在所述焊機支架(41)上的轉動臂(42)以及連接在所述轉動臂(42)上的焊槍(43)，所述轉動臂(42)為可伸縮結構。
7.根據權利要求6所述的鋼管法蘭焊接定位裝置，其特征在于，所述轉動桿(74)的一端設有手輪(76)。
【文檔編號】B23K37/02GK104014954SQ201410267726
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月16日 優先權日:2014年6月16日
【發明者】李旭, 魏忠芳, 王利民 申請人:河北創力機電科技有限公司