一种管件焊接辅助装置的制作方法

本发明涉及焊接设备技术领域，特别涉及一种管件焊接辅助装置。

背景技术：

在管道的设计过程中，由于管道需要适应环境，所以管道上时常会设置有直角弯折部分，并且在管道上还会焊接一些小部件以便于安装或是便于固定等作用，而管道的两端则会焊接法兰盘以方便连接。

而对上述种类的管道进行焊接时，先对需要焊接的部分进行点焊定位，然后大多采用人工依次对管道的各部分进行满焊，还有些则通过装置对管料进行夹紧后，利用机械臂对特定的部分进行满焊，然后进入下一个装置内，更换夹紧的部分，再对另一个特定的部分进行焊接，所以焊接时只能焊接管道的某个特定部分，而无法连续的对管道的各部分完成焊接，无法使得管道的各部分在一个装置内连续一次性焊接成功。

针对上述问题，现设计一种新的管件焊接辅助装置。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够对管道的各部分角度方向进行调整以进行焊接而使管道的各部分能够连续操作一次性焊接成功的管件焊接辅助装置。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种管件焊接辅助装置，包括机架，所述机架上设置有横向控制装置和纵向控制装置，所述横向控制装置和所述纵向控制装置皆包括有对管道进行夹紧的夹紧机构和对管道进行旋转的旋转机构，且所述机架上还设置有用于驱动所述横向控制装置横向移动的横移机构，所述机架上还设置有用于驱动所述纵向控制装置纵向移动的纵移机构。

通过采用上述方案，管道在被送进装置前，需要焊接的部分都会事先点焊进行定位，管道被送进装置后，利用横向控制装置的夹紧机构对管道的横向一端进行夹紧固定，然后通过横向控制装置的旋转机构控制被夹紧的管道旋转，管道在旋转过程中可以通过机械臂对管道横向部分上的焊接部分进行焊接，弯管上的焊接部分则仅能焊接一部分，然后通过横移机构控制横向控制装置和管道移动，使得管料的另一端对准纵向控制装置的夹紧机构，然后通过纵移机构控制纵向控制装置移动，以使其的夹紧机构能够夹住管道，然后控制横向控制装置松开管道，然后用纵向控制装置的旋转机构控制控制管道旋转，管道在旋转过程中通过机械臂对管道纵向部分上的焊接部分进行焊接，并对弯管上的剩余焊接部分进行焊接，从而使得管道上的焊接部分能够连续操作一次性焊接完成。

本发明进一步设置为：所述夹紧机构包括固定套，所述固定套一端固定有控制气缸，所述控制气缸的伸缩杆上同轴固定连接有加长杆，所述加长杆自所述固定套内穿过，且所述加长杆穿过所述固定套的部分同轴固定连接有两个与其同轴的限位盘，所述限位盘上套接有限位套，所述限位套上铰接有多个于其轴向方向上摆动的l型夹具，所述限位套上设置有用于所述l型夹具移动的通槽，且所述l型夹具的一端自所述通槽内穿过并位于两个所述限位盘之间，所述l型夹具的另一端设置有倒钩。

通过采用上述方案，当空气气缸的伸缩杆伸缩时，加长杆随之发生伸缩，而加长杆上限位盘在随着加长杆移动的过程中会抵接到l型夹具上，从而使得l型夹具发生铰接摆动，各l型夹具位于限位套外的一端能够相互合拢或是张开，l型夹具在合拢的过程中，其端部的倒钩能够将管道上的法兰盘压紧到限位套上，从而完成对管道的夹紧固定。

本发明进一步设置为：所述旋转机构包括套接在所述加长杆上的套管，所述套管和所述固定套之间设置有滚动轴承，所述滚动轴承的内圈固定在所述套管上，所述滚动轴承外圈固定在所述固定套上，所述固定套和所述控制气缸之间设置有支架，所述支架固定连接在所述固定套上，所述控制气缸固定在所述支架上，所述套管的两端皆穿出所述固定套，且所述套管的一端与所述限位套固定连接，另一端同轴固定连接有从动轮，所述固定套的外壁上固定连接有安装座，所述安装座上固定有驱动电机，所述驱动电机的转轴上同轴固定连接有主动轮，所述主动轮和所述从动轮之间通过传动链连接传动。

通过采用上述方案，固定套相对不动，在驱动电机工作时，驱动电机转轴上主动轮带动套管上的从动轮发生转动，而控制气缸通过支架固定在固定套上，加长杆又和控制气缸的伸缩杆同轴固定连接，所以套管在加长杆上发生转动，套管上的限位套随之发生转动，而l型夹具又铰接在限位套上，管道上的法兰盘被l型夹具端部的倒钩压紧固定在限位套上，从而管道能够被控制旋转。

本发明进一步设置为：所述机架上设置有两个转动座，所述横移机构包括两端分别转动连接在两个所述转动座上的丝杠，所述丝杠与所述固定套轴向平行，所述机架上还固定有控制电机，所述丝杠的一端同轴固定连接在所述控制电机的转轴上，所述固定套的外壁上固定连接有固定座，所述固定座滑动连接于所述机架，且所述丝杠穿过所述固定座并与其螺纹连接。

通过采用上述方案，在控制电机工作时，丝杠被驱动旋转，在丝杠旋转的过程中，螺纹连接在丝杠上的固定座由于受到机架的限位，所以固定座沿着丝杠在机架上发生滑动，而固定套又和固定座固定连接，横向控制装置整体依托在固定套上，所以横向控制装置能够被驱动在横向上移动，从而使得管道被固定在横向控制装置上时管道能够被控制横向移动。

本发明进一步设置为：所述纵移机构包括固定在所述机架上的固定件，所述固定套套接于所述固定件内，所述固定件的两侧设置有长度方向沿所述限位套轴向设置的腰型孔，所述安装座自其中一个所述腰型孔内穿过并于其内移动，另一所述腰型孔内设置有齿条，所述齿条固定连接于所述固定套并沿其轴向设置，所述固定件上还固定有伺服电机，所述齿条上啮合有由所述伺服电机驱动的驱动齿轮。

通过采用上述方案，纵向控制装置整体依托在其固定套上，其固定套套接在固定件内，而固定件固定在机架上，则纵向控制装置的位置被固定，当伺服电机工作时，驱动齿轮被驱动旋转，而固定套上的齿条又和驱动齿轮啮合，则齿条被驱动在腰型孔内移动，安装座在腰型孔内移动，固定套在固定件内发生滑动，则管道被纵向控制装置固定时，管道能够在纵向方向上前后移动，从而使得管道固定在纵向控制装置上时管道能够被控制纵向移动。

本发明进一步设置为：所述限位套背离所述套管的一端固定有抵接板，所述抵接板上设置有用于插入法兰盘上开孔内的限位杆。

通过采用上述方案，通过设置抵接板来抵接管道上的法兰盘，再通过抵接板上的限位杆对法兰盘的位置进行限位，从而在l型夹具上的倒钩扣住法兰盘时，限位杆能够对法兰盘进行限位以防止其偏移，从而使得横向控制装置和纵向控制装置能够更好的对管道进行固定。

本发明进一步设置为：所述套管中段部分的内圈直径大于其两端部分的内圈直径。

通过采用上述方案，套管中段部分的内圈直径大于其两端部分的内圈直径，而套管又套接在加长杆上，则套管在随着从动轮发生转动时，套管仅其两端位置和加长杆发生摩擦，从而可以减少套管和加长杆之间的摩擦。

本发明进一步设置为：所述传动链为齿形链，且所述主动轮和所述从动轮的两侧皆设置有一圈用于阻挡所述传动链的挡边。

通过采用上述方案，采用齿形链来作为传动链，齿形链在进行传动时能够避免发出较大的噪声，而在主动轮和从动轮的两侧设置挡边对传动链进行阻挡，可以避免传动链在长时间传动后从主动轮和从动轮上滑下。

本发明进一步设置为：所述机架上还固定有轴向与所述丝杠平行的滑轨，所述滑轨上滑动连接有滑块，所述固定座固定连接于所述滑块。

通过采用上述方案，在控制电机控制丝杠转动以控制固定座沿着丝杆移动时，固定座抵接在机架上和机架发生摩擦，而在机架上设置滑轨，再在滑轨上设置滑块，将固定座固定在滑块上，避免固定座和机架直接接触发生摩擦，同时滑块和滑轨之间的摩擦力较小，从而起到使控制电机能够更容易的控制固定座以及固定座上的横向控制装置移动的效果。

综上所述，本发明具有以下有益效果：其一为分别设置横向控制装置和纵向控制装置，通过两者的夹紧装置对管道进行夹紧固定，再通过旋转装置控制夹紧管料，使得管道的各部分都能通过夹紧旋转而被机械臂所焊接；其二为设置横移机构和纵移机构，使得横向控制装置和纵向控制装置能够分别在横向和纵向方向移动，从而使得两者能够进行调整以更好的对管道进行交接夹紧。

附图说明

图1是实施例的总体结构示意图；

图2是图1中a部分的放大图；

图3是图1中b部分的放大图；

图4是实施例的部分结构示意图，用以体现夹紧机构和旋转机构；

图5是图4中结构的剖视图。

附图标记：1、机架；2、横向控制装置；3、纵向控制装置；4、夹紧机构；5、旋转机构；6、横移机构；7、纵移机构；8、固定套；9、控制气缸；10、加长杆；11、限位盘；12、限位套；13、l型夹具；14、通槽；15、倒钩；16、套管；17、滚动轴承；18、支架；19、从动轮；20、安装座；21、驱动电机；22、主动轮；23、传动链；24、转动座；25、丝杠；26、控制电机；27、固定座；28、固定件；29、腰型孔；30、齿条；31、伺服电机；32、驱动齿轮；33、抵接板；34、限位杆；35、挡边；36、滑轨；37、滑块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

结合图1和图4所示，一种管件焊接辅助装置，包括机架1，在机架1上设置有横向设置的横向控制装置2和纵向设置的纵向控制装置3，并且横向控制装置2和纵向控制装置3皆包括对管道进行夹紧的夹紧机构4和使夹紧的管道进行旋转的旋转机构5，在机架1上还设置有用于驱动横向控制装置2横向移动的横移机构6和用于控制纵向控制装置3纵向移动的纵移机构7。

横向控制装置2能够对直角弯折的管道的一端进行夹紧固定，然后控制管道进行旋转，在管道旋转过程中机械臂可以对管道的横向部分上的焊接位置以及弯曲部分上的一部分焊接位置进行焊接，然后通过横移机构6控制管道移动，使得管道的另一端对准纵向控制机构，然后由纵移机构7控制纵向控制装置3移动以对管道的另一端进行夹紧固定，此时横向控制机构松开管道并回到原位，纵向控制装置3控制管道进行旋转，使得管道的纵向部分上的焊接位置以及弯曲部分上的剩下一部分焊接位置由机械臂进行焊接，从而完成管道整体上各焊接位置的连续焊接工作。

结合图1和图2所示，在机架1上固定连接有两个转动座24，横移机构6包括两端分别转动连接在连个转动座24上的丝杠25以及固定在机架1上的控制电机26，丝杠25横向设置，丝杠25的一端同轴固定连接在控制电机26的转轴上，在机架1上还固定连接有与丝杠25轴向平行的滑轨36，在滑轨36上滑动连接有滑块37，在滑块37上固定连接有固定座27，丝杠25穿过固定座27并且两者螺纹连接，在丝杠25由控制电机26驱动转动时，固定座27对应的沿着丝杠25移动，而横向控制装置2固定在固定座27上，以此来达到控制横向控制装置2横向移动的效果。

结合图4和图5所示，夹紧机构4包括固定套8，在固定套8的一端固定有控制气缸9，控制气缸9的伸缩杆上同轴固定连接有从固定套8内穿过的加长杆10，并且加长杆10穿过固定套8的部分同轴固定连接有两个限位盘11，两个限位盘11被套接在一个限位套12内，而在限位套12的周向四周设置有四个铰接座，在铰接座上铰接有l型夹具13,l型夹具13的弯折部分的铰接在铰接座上，并且l型夹具13的摆动方向在限位套12的轴向方向上，在限位套12上对应l型夹具13的位置设置有通槽14，l型夹具13的一端自通槽14内穿过并位于两个限位盘11之间，在l型夹具13的另一端则设置有向限位套12轴心位置弯曲的倒钩15，在控制气缸9控制加长杆10伸缩时，加长杆10上的限位盘11抵接在l型夹具13上推动其发生摆动，在l型夹具13摆动过程中，l型夹具13相互合拢或是张开，在l型夹具13合拢时，l型夹具13上的倒钩15扣住管道一端的法兰盘，并将法兰盘压紧在限位套12上，从而完成对管道的固定。

为了防止l型夹具13上的倒钩15扣住管道的法兰盘时管道发生偏移，所以还在限位套12背向控制气缸9的一端设置了抵接板33，并在抵接板33上设置了多根限位杆34，限位杆34可以插入法兰盘上的通孔内而发生管道位置发生偏移。

旋转机构5包括套接在加长杆10上的套管16，套管16和固定套8之间设置有滚动轴承17，滚动轴承17的内圈固定在套管16上，滚动轴承17的完全固定在固定套8上，在控制气缸9和固定套8之间设置了支架18，支架18固定在固定套8上，而控制气缸9则固定在支架18上，并且套管16的两端皆穿出固定套8，并且限位套12固定在套管16的一端，而套管16的另一端外壁上固定连接有与其同轴的从动轮19，在固定套8的外壁上固定连接有安装座20，在安装座20上固定有驱动电机21，驱动电机21的转轴上同轴固定连接有主动轮22，主动轮22和从动轮19之间通过传动链23连接传动。

在驱动电机21工作时，主动轮22带动从动轮19转动，而从动轮19固定在套管16上，套管16一端和限位套12固定连接，则限位套12发生转动，限位套12上的抵接板33发生转动，抵接板33上的限位杆34发生转动，而管道上的法兰盘抵接在抵接板33上并受到限位杆34的限位，则管道能够被带动旋转。

为了减小噪声，传动链23采用齿形链，为了防止齿形链从主动轮22和从动轮19上滑出，还在主动轮22和从动轮19的两侧设置了一圈挡边35对齿形链进行阻挡。另外，为了减小套管16转动时和加长杆10之间出现的摩擦，所以套管16中段部分的内圈直径比两端大，套管16在转动时仅其两端部分和加长杆10之间发生摩擦。

结合图1、图3和图4所示，纵移机构7包括固定在机架1上的固定件28，固定套8套接在固定件28内，固定件28的两侧设置有长度方向沿限位套12轴向设置的腰型孔29，安装座20自一个腰型孔29内穿过并于此腰型孔29内移动，另一个腰型孔29内设置有齿条30，齿条30固定连接在固定套8上并沿其轴向设置，在固定件28上固定有伺服电机31，由伺服电机31驱动旋转的驱动齿轮32和齿条30相啮合。

在伺服电机31驱使驱动齿轮32转动时，与驱动齿轮32啮合的齿条30在腰型孔29内发生移动，而安装座20也在腰型孔29内发生移动，此时固定套8随着齿条30在固定件28内发生移动，而纵向控制装置3是依托在固定套8上的，所以整个纵向控制装置3能够在纵向方向上发生移动，被纵向控制装置3所夹紧固定的管道能够在纵向方向上移动。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。