一种极薄壁钢带双层错位套合装置的制作方法

1.本发明属于金属波纹管坯加工技术领域，具体涉及一种极薄壁钢带双层错位套合装置。


背景技术：

2.金属软管由波纹管、钢丝网套和接头组成。因其具有良好的柔软性、耐腐蚀、抗疲劳、耐高低温等性能，可以用来承担管道安装偏差补偿与应力补偿。金属波纹管是金属软管的主体，起着挠性的作用，材质以奥氏体不锈钢居多。金属波纹管的坯料成型方式主要有管材成型和带材成型两种，其中，带材成型是通过不锈钢带进行卷圆纵缝焊接成带纵焊缝的管坯。
3.目前，金属波纹管用有缝管坯往往是单层波纹管，而双层波纹管已被用于大口径、厚壁管的膨胀节与补偿器领域，因为膨胀节与补偿器的波纹管长度较短，便于进行双层甚至多层管坯套合。对于小口径、极薄壁的金属软管因其长度较长且口径较小，焊接完成后的管坯进行人工套合，易导致双层管坯间出现空隙，且内、外管的焊缝位置不易实现均匀对称，套合过程中内、外管易发生变形。因此，亟需一种新型系统，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种极薄壁钢带双层错位套合装置，以解决对于小口径、极薄壁的金属软管因其长度较长且口径较小，焊接完成后的管坯进行人工套合，易导致双层管坯间出现空隙，且内、外管的焊缝位置不易实现均匀对称，套合过程中内、外管易发生变形的问题。
5.本发明提供一种极薄壁钢带双层错位套合装置，包括：放料机构、放料张紧控制机构、第一焊接辅助机构、第二焊接辅助机构、焊接机构、牵引机构、整形切割机构、接料机构；
6.所述放料机构包括：放料机构底部支架；所述放料机构底部支架上方中后部安装有放料机构放置支架；所述放料机构放置支架框架内安装有放料机构驱动电机；所述放料机构放置支架框架前方安装有放料机构钢带支撑架安装轮盘；所述放料机构钢带支撑架安装轮盘的前方圆周面上安装有四个放料机构钢带支撑架；所述放料机构钢带支撑架安装轮盘的前方圆周面圆心处设有放料机构中轴螺栓；所述放料机构驱动电机通过链条齿轮与放料机构钢带支撑架连接；
7.所述放料张紧控制机构包括放料张紧控制机构机械支架；所述放料张紧控制机构机械支架上方固定有放料张紧控制机构滚轮底板；所述放料张紧控制机构滚轮底板上方安装有放料张紧控制机构滚轮；所述放料张紧控制机构机械支架上表面位于放料张紧控制机构滚轮底板右侧中部的位置安装有放料张紧控制传感器；
8.所述第一焊接辅助机构包括第一焊接辅助机构钢带导辊、第一焊接辅助机构安装板、第一焊接辅助机构机械支架、第一焊接辅助机构固定螺栓、第一焊接辅助机构钢带导辊固定螺栓、第一焊接辅助机构钢带导辊安装板；所述第一焊接辅助机构机械支架通过第一
焊接辅助机构固定螺栓固定在工作地面；所述第一焊接辅助机构机械支架上方设有第一焊接辅助机构安装板；所述第一焊接辅助机构安装板左侧前边和后边分别安装有第一焊接辅助机构钢带导辊安装板；前后两个所述第一焊接辅助机构钢带导辊安装板之间安装有第一焊接辅助机构钢带导辊；所述第一焊接辅助机构钢带导辊安装板通过第一焊接辅助机构钢带导辊固定螺栓固定在第一焊接辅助机构安装板上；
9.所述第二焊接辅助机构包括：钢带清洁箱、第二焊接辅助机构第一机械支架、第二焊接辅助机构第二机械支架；所述钢带清洁箱安装于第二焊接辅助机构第一机械支架的左上方；所述第二焊接辅助机构第二机械支架安装在第二焊接辅助机构第一机械支架的右侧；
10.所述焊接机构包括：焊接机构机械支架；所述焊接机构机械支架上方中右部安装有多个焊接机构成型导板；所述焊接机构成型导板右侧位于焊接机构机械支架上方设有焊接机构预成型压轮装置；所述焊接机构预成型压轮装置右侧位于焊接机构机械支架上方设有焊接机构内置成型套；所述焊接机构内置成型套右侧位于焊接机构机械支架上方设有焊机；所述焊机右侧位于焊接机构机械支架上方设有压轮装置；所述压轮装置右侧位于焊接机构机械支架上方设有涡流检测装置；
11.所述牵引机构包括牵引机构机械支架；所述牵引机构机械支架框架下方设有牵引机构减速机；所述牵引机构机械支架框架上方设有下部链条传动机构；所述下部链条传动机构上方设有上部链条传动机构；所述下部链条传动机构和上部链条传动机构之间设有胶块组；所述胶块组后侧连接有旋转手柄；
12.所述整形切割机构包括整形切割机构机械支架；所述整形切割机构机械支架上方左侧安装有矫直辊机构；所述矫直辊机构右侧位于整形切割机构机械支架上方安装有整形机构；所述整形机构右侧位于整形切割机构机械支架上方安装有压紧机构；所述压紧机构右侧位于整形切割机构机械支架上方安装有刀具机构；所述刀具机构右侧位于整形切割机构机械支架上方安装有回退气缸；
13.所述接料机构包括接料机构机械支架；所述接料机构机械支架上方设有接料架；所述接料架与接料机构机械支架之间设有接料机构自动翻转装置。
14.进一步地，所述放料机构、放料张紧控制机构、第一焊接辅助机构、第二焊接辅助机构、焊接机构、牵引机构、整形切割机构、接料机构的中心都在一条生产线标高直线上；所述生产线标高以焊接机构中的焊接机构内置成型套的中心线为准，具体高度为1050mm。
15.进一步地，所述放料张紧控制传感器为一种红外线传感器。
16.进一步地，所述第一焊接辅助机构钢带导辊的钢带导辊通过螺栓固定在第一焊接辅助机构安装板上；所述第一焊接辅助机构钢带导辊的滚轮与第一焊接辅助机构安装板第一焊接辅助机构安装板保持平行。
17.进一步地，所述第二焊接辅助机构第一机械支架包括第二焊接辅助机构第一机械支架框架；所述第二焊接辅助机构第一机械支架框架通过第二焊接辅助机构第一机械支架固定螺栓固定在工作地面；所述第二焊接辅助机构第一机械支架框架上方设有第二焊接辅助机构第一安装板；所述第二焊接辅助机构第一安装板上方左侧设有钢带清洁箱；所述第二焊接辅助机构第二机械支架包括第二焊接辅助机构第二机械支架框架；所述第二焊接辅助机构第二机械支架框架通过第二焊接辅助机构第二机械支架固定螺栓固定在工作地面；
所述第二焊接辅助机构第二机械支架框架上方设有第二焊接辅助机构第二安装板。
18.进一步地，所述放料机构的放料速度和牵引机构的牵引速度保持一致。
19.进一步地，所述接料机构总长为20米。
20.本发明的有益效果如下：本发明提供一种极薄壁钢带双层错位套合装置，通过本发明装置实现在线金属波纹管单层管坯焊接、双层管坯套合焊接；可以根据金属软管的产品长度要求实现定长下料，焊接完成后的双层管坯间空隙肉眼不可见，且内、外管的焊缝位置均匀对称，套合不会发生变形，节省了人工套合的时间，提高了产品的生产效率，保证了产品的生产质量。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为一种极薄壁钢带双层错位套合装置的正视图；
23.图2为一种极薄壁钢带双层错位套合装置的俯视图；
24.图3为一种极薄壁钢带双层错位套合装置的放料机构正视图；
25.图4为一种极薄壁钢带双层错位套合装置的放料机构俯视图；
26.图5为一种极薄壁钢带双层错位套合装置的放料张紧控制机构正视图；
27.图6为一种极薄壁钢带双层错位套合装置的放料张紧控制机构俯视图；
28.图7为一种极薄壁钢带双层错位套合装置的第一焊接辅助机构正视图；
29.图8为一种极薄壁钢带双层错位套合装置的第一焊接辅助机构俯视图；
30.图9为一种极薄壁钢带双层错位套合装置的第二焊接辅助机构正视图；
31.图10为一种极薄壁钢带双层错位套合装置的第二焊接辅助机构俯视图；
32.图11为一种极薄壁钢带双层错位套合装置的焊接机构正视图；
33.图12为一种极薄壁钢带双层错位套合装置的焊接机构俯视图；
34.图13为一种极薄壁钢带双层错位套合装置的牵引机构正视图；
35.图14为一种极薄壁钢带双层错位套合装置的牵引机构俯视图；
36.图15为一种极薄壁钢带双层错位套合装置的整形切割机构正视图；
37.图16为一种极薄壁钢带双层错位套合装置的整形切割机构俯视图；
38.图17为一种极薄壁钢带双层错位套合装置的接料机构正视图；
39.图18为一种极薄壁钢带双层错位套合装置的接料机构俯视图。
40.图示说明：100-放料机构；200-放料张紧控制机构；300-第一焊接辅助机构；400-第二焊接辅助机构；500-焊接机构；600-牵引机构；700-整形切割机构；800接料机构；110-放料机构驱动电机；120-放料机构机械支架；130-放料机构驱动电机；140-放料机构钢带支撑架；210-放料张紧控制机构机械支架；220-放料张紧控制机构滚轮底板；230-放料张紧控制机构滚轮；240放料张紧控制传感器；310-第一焊接辅助机构钢带导辊；320-第一焊接辅助机构安装板；330-第一焊接辅助机构机械支架；340-第一焊接辅助机构固定螺栓；350-第一焊接辅助机构钢带导辊固定螺栓；360第一焊接辅助机构钢带导辊安装板；410-钢带清洁
箱；420-第二焊接辅助机构第一机械支架；430第二焊接辅助机构第二机械支架；510-焊接机构机械支架；520-焊接机构成型导板；530-焊接机构预成型压轮装置；540-焊接机构内置成型套；550-焊机；560-压轮装置；570涡流检测装置；610-牵引机构减速机；620-上部链条传动机构；630-下部链条传动机构；640-胶块组；650-旋转手柄；660牵引机构机械支架；710-矫直辊机构；720-整形机构；730-压紧机构；740-刀具机构；750-回退气缸；760整形切割机构机械支架；810-接料架；820-接料机构自动翻转装置；830接料机构机械支架；421-第二焊接辅助机构第一安装板；422-第二焊接辅助机构第一机械支架框架第；423-二焊接辅助机构第一机械支架固定螺栓；431-第二焊接辅助机构第二安装板；432-第二焊接辅助机构第二机械支架框架；433-第二焊接辅助机构第二机械支架固定螺栓。
具体实施方式
41.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
42.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
43.现在，将参照附图更详细地描述根据本技术的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本技术的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。
44.请参阅图1至图18，本发明提供一种极薄壁钢带双层错位套合装置，包括：放料机构100、放料张紧控制机构200、第一焊接辅助机构300、第二焊接辅助机构400、焊接机构500、牵引机构600、整形切割机构700、接料机构800；
45.放料机构100包括：放料机构底部支架110、放料机构放置支架120、放料机构驱动电机130、放料机构钢带支撑架安装轮盘140、放料机构钢带支撑架150、放料机构中轴螺栓160；放料机构底部支架110上方中后部安装有放料机构放置支架120；放料机构放置支架120框架内安装有放料机构驱动电机130；放料机构放置支架120框架前方安装有放料机构钢带支撑架安装轮盘140；放料机构钢带支撑架安装轮盘140的前方圆周面上安装有四个放料机构钢带支撑架150；放料机构钢带支撑架安装轮盘140的前方圆周面圆心处设有放料机构中轴螺栓160；放料机构驱动电机130通过链条齿轮与放料机构钢带支撑架150连接；通过放料机构驱动电机130进行放料，放料机构驱动电机130的放料速度可根据放料张紧控制机
构200的实时位置自行调整，使钢带均衡放料。
46.放料张紧控制机构200包括放料张紧控制机构机械支架210、放料张紧控制机构滚轮底板220、放料张紧控制机构滚轮230、放料张紧控制传感器240；放料张紧控制机构机械支架210上方固定有放料张紧控制机构滚轮底板220；放料张紧控制机构滚轮底板220上方安装有放料张紧控制机构滚轮230；放料张紧控制机构机械支架210上表面位于放料张紧控制机构滚轮底板220右侧中部的位置安装有放料张紧控制传感器240，在放料张紧控制机构机械支架210上部有一个检测是否有钢带的感应开关，检测到有钢带时机器才能运行，在放料张紧控制机构机械支架210的右侧有一个检测钢带张紧程度的传感器，用来控制放料机构驱动电机130的驱动速度，实现钢带均衡运行。
47.第一焊接辅助机构300包括第一焊接辅助机构钢带导辊310、第一焊接辅助机构安装板320、第一焊接辅助机构机械支架330、第一焊接辅助机构固定螺栓340、第一焊接辅助机构钢带导辊固定螺栓350、第一焊接辅助机构钢带导辊安装板360；第一焊接辅助机构机械支架330通过第一焊接辅助机构固定螺栓340固定在工作地面；第一焊接辅助机构机械支架330上方设有第一焊接辅助机构安装板320；第一焊接辅助机构安装板320左侧前边和后边分别安装有第一焊接辅助机构钢带导辊安装板360；前后两个第一焊接辅助机构钢带导辊安装板360之间安装有第一焊接辅助机构钢带导辊310；第一焊接辅助机构钢带导辊安装板360通过第一焊接辅助机构钢带导辊固定螺栓350固定在第一焊接辅助机构安装板320上；通过第一焊接辅助机构钢带导辊310引导钢带到第二焊接辅助机构400，其中第一焊接辅助机构钢带导辊310主要起引导钢带牵引的作用。
48.第二焊接辅助机构400包括：钢带清洁箱410、第二焊接辅助机构第一机械支架420、第二焊接辅助机构第二机械支架430；第二焊接辅助机构第一机械支架420包括第二焊接辅助机构第一机械支架框架422；第二焊接辅助机构第一机械支架框架422通过第二焊接辅助机构第一机械支架固定螺栓423固定在工作地面；第二焊接辅助机构第一机械支架框架422上方设有第二焊接辅助机构第一安装板421；第二焊接辅助机构第一安装板421上方左侧设有钢带清洁箱410；第二焊接辅助机构第二机械支架430包括第二焊接辅助机构第二机械支架框架432；第二焊接辅助机构第二机械支架框架432通过第二焊接辅助机构第二机械支架固定螺栓433固定在工作地面；第二焊接辅助机构第二机械支架框架432上方设有第二焊接辅助机构第二安装板431；通过钢带清洁箱410后，直接接入到焊接机构500上的焊接机构成型导板520上。其中钢带清洁箱410内放置无尘布袋，用来擦拭钢带表面。第二焊接辅助机构第一机械支架420、第二焊接辅助机构第二机械支架430之间预留有2.8米，便于放置已经焊好的单层焊管，进行双层套合、焊接。
49.焊接机构500包括：焊接机构机械支架510、焊接机构成型导板520、焊接机构预成型压轮装置530、焊接机构内置成型套540、焊机550、压轮装置560、涡流检测装置570；焊接机构机械支架510上方中右部安装有多个焊接机构成型导板520；焊接机构成型导板520右侧位于焊接机构机械支架510上方设有焊接机构预成型压轮装置530；焊接机构预成型压轮装置530右侧位于焊接机构机械支架510上方设有焊接机构内置成型套540；焊接机构内置成型套540右侧位于焊接机构机械支架510上方设有焊机550；焊机550右侧位于焊接机构机械支架510上方设有压轮装置560；压轮装置560右侧位于焊接机构机械支架510上方设有涡流检测装置570；通过焊接机构成型导板520的导板进行预成型，再进入焊接机构500的焊接
机构内置成型套540成型、焊接纵缝，经过压轮装置560整形焊缝，最后通过涡流检测装置570、打标装置进行焊缝漏点的检验与标记。其中，焊接机构成型导板520用于钢带卷圆预成型，不同通径产品配置不同的导板，且导板内置u型槽，便于在进行双层套合时，单层焊管保持平稳运行状态。焊接机构内置成型套540用于收紧预卷圆成型的钢带到对接状态；内外保护气体装置外接保护气瓶，为焊接过程提供保护，保证焊缝表面质量；焊机550进行焊接过程的实现。压轮装置560将焊接完成后的焊缝进行整形，以便达到平整状态。涡流检测装置570用来检验焊缝是否存在漏点，并进行标记，以便到整形切割机构处进行切除。
50.牵引机构600包括：牵引机构减速机610、上部链条传动机构620、下部链条传动机构630、胶块组640、旋转手柄650、牵引机构机械支架660；牵引机构机械支架660框架下方设有牵引机构减速机610；牵引机构机械支架660框架上方设有下部链条传动机构630；下部链条传动机构630上方设有上部链条传动机构620；下部链条传动机构630和上部链条传动机构620之间设有胶块组640；胶块组640后侧连接有旋转手柄650；通过上部链条传动机构620、下部链条传动机构630牵引已焊接好的管坯，通过胶块组640再次对管坯进行整形，整个履带机运行的速度通过plc平台进行控制。其中，上部链条传动机构620、下部链条传动机构630用来牵引管坯到整形切割机构；胶块组640即可承担整形校圆，也可驱动牵引管坯运动；旋转手柄650用来调节胶块组640对管坯的夹紧力；牵引机构减速机610配备驱动电机，用来控制整个生产线的牵引速度，内置长度增量编码器来测定运行产品的长度，为整形切割机构700自动环切的实现提供数据。
51.整形切割机构700包括：矫直辊机构710、整形机构720、压紧机构730、刀具机构740、回退气缸750、整形切割机构机械支架760；整形切割机构机械支架760上方左侧安装有矫直辊机构710；矫直辊机构710右侧位于整形切割机构机械支架760上方安装有整形机构720；整形机构720右侧位于整形切割机构机械支架760上方安装有压紧机构730；压紧机构730右侧位于整形切割机构机械支架760上方安装有刀具机构740；刀具机构740右侧位于整形切割机构机械支架760上方安装有回退气缸750；通过矫直、整圆后，经过压紧机构730固定后，按照设定的管坯尺寸，实行定长下料。其中，矫直辊机构710用来调整管坯的直线度；整形机构720用来调整管坯的圆度；压紧机构730用来固定管坯，带动刀具机构740跟随管坯一起移动；刀具机构740通过两组刀片旋转180
°
进行环切；回退气缸750将刀具机构740推回到原位置。
52.接料机构800包括：接料架810、接料机构自动翻转装置820、接料机构机械支架830；接料机构机械支架830上方设有接料架810；接料架810与接料机构机械支架830之间设有接料机构自动翻转装置820。通过承接整形切割机构700切好的管坯，自动翻转装置让管坯滚落到活动小车上，便于运输。
53.在本实施例中，所述放料机构100、放料张紧控制机构200、第一焊接辅助机构300、第二焊接辅助机构400、焊接机构500、牵引机构600、整形切割机构700、接料机构800的中心都在一条生产线标高直线上；所述生产线标高以焊接机构500中的焊接机构内置成型套540的中心线为准，具体高度为1050mm。
54.在本实施例中，所述放料张紧控制传感器240为一种红外线传感器。
55.在本实施例中，所述第一焊接辅助机构钢带导辊310的钢带导辊通过螺栓固定在第一焊接辅助机构安装板320上；所述第一焊接辅助机构钢带导辊310的滚轮与第一焊接辅
助机构安装板320第一焊接辅助机构安装板320保持平行。
56.在本实施例中，所述放料机构100的放料速度和牵引机构600的牵引速度保持一致。
57.在本实施例中，所述接料机构800总长为20米。
58.本发明提供的一种极薄壁钢带双层错位套合装置的工作原理如下：
59.本发明装置需要分别定制双层管坯内管与外管的标准开带尺寸，先将内管钢带放置于放料机构100上，通过放料张紧控制机构200、第一焊接辅助机构300、第二焊接辅助机构400实现内管钢带的卷圆，随后进入焊接机构500进行焊接成管坯，之后通过牵引机构600、整形切割机构700进行整圆，定长切割下料，最后进入接料机构800，自动翻转置于管坯移动小车上转运。
60.待内管钢带全部焊接完成，定长下料成固定长度的内管管坯。将外管钢带放置于放料机构100上，通过放料张紧控制机构200、第一焊接辅助机构300后，经过第二焊接辅助机构400时，将固定长度的内管管坯放置于导板内置u型槽处，内管头部位于预卷圆的外管钢带内，保持内管焊缝与外管焊缝成180
°
，随后进入焊接机构500进行外管焊接，形成内、外管双层管坯，之后通过牵引机构600、整形切割机构700进行双层管坯整圆，定长切割下料，最后进入接料机构800，自动翻转置于管坯移动小车上转运，入库。
61.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
62.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
63.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。