一种不锈钢管件焊接机的制作方法

1.本发明涉及焊接加工技术领域，具体提出了一种不锈钢管件焊接机。


背景技术：

2.不锈钢管件广泛运用在建筑工程各个领域，根据设计和安装的需要，对不锈钢管件进行焊接是常见的加工过程；在以不锈钢管件为管路构件的管路系统中，为了方便管道之间的快速连接配合，一般会采用法兰连接的方式，即在不锈钢管件的管口端焊接法兰盘。
3.在现有的不锈钢管件与法兰盘的焊接过程中，由于不锈钢管件的直径大小不一，且与管件相配合的法兰盘的大小也不尽相同，因此，实际焊接加工时，基本依赖人工进行焊接加工，采用人工焊接显然存在如下几点问题：1.采用人工焊接的方式对焊工的焊接水平要求较高，尤其是对焊接质量要求较高的情况下，人工焊接方式更是无法保障焊接加工的高质量要求，存在质量隐患。
4.2.由于不锈钢管件的长度一般较长，人工焊接时，存在不锈钢管件与法兰盘对接不便的问题，以及人工焊接后存在法兰盘与不锈钢管件两者的轴向重合精度不高的问题。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本发明提供了一种不锈钢管件焊接机，用于解决上述背景技术中提到的问题。
6.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种不锈钢管件焊接机，包括底座、用于法兰盘夹紧定位的外夹定位机构、用于不锈钢管件内撑定位的内撑对正机构、回转焊接机构和固定在所述底座上的承托压紧机构；其中：所述外夹定位机构包括固定在所述底座上的支撑架、若干连接柱、圆盘、圆柱轴、卡紧驱动组件和四个卡压组件；若干所述连接柱固定安装在所述支撑架的同一侧壁上，所述圆盘竖直设置且固定连接在若干连接柱的端部，所述圆柱轴与所述圆盘同轴设置，所述圆柱轴贯穿固定在所述圆盘上；所述圆盘上围绕中心轴圆周均匀分布有四个矩形的避位孔，所述圆盘上在位于面向所述支撑架的盘面的每个所述避位孔处对应设置有导轨，所述导轨导向方向指向所述圆盘中心；所述卡紧驱动组件装配在所述圆柱轴上且位于所述圆盘与所述支撑架之间；四个所述卡压组件与四个所述避位孔一一对应设置，且四个所述卡压组件围绕所述圆盘中心轴圆周均匀分布；所述卡压组件包括滑动安装在所述导轨上的滑块，所述滑块上一体成型有卡紧块，所述卡紧块穿过所述避位孔，所述卡紧块露出在所述圆盘上且背离所述支撑架的盘面一侧；所述卡紧块在位于所述圆盘轴向的前方位置设置有压块，所述压块上连接有两个与所述卡紧块滑动配合的导向销，所述导向销的轴向与所述圆盘轴向平行，所述压块与所述滑块之间通过拉簧连接，所述压块上面向所述圆盘的一侧活动镶嵌有引导滚珠，所述引导滚珠相较于所述卡紧块与所述圆盘中心的距离较近；所述卡紧驱动组件用于同步驱动四个所述卡紧组件滑动。
7.所述内撑对正机构装配在所述圆柱轴上，且所述内撑对正机构和所述卡紧驱动组
件分布在所述圆盘的两侧；当所述内撑对正机构内撑夹紧在不锈钢管件内时，不锈钢管件的中心轴与所述圆盘中心轴重合；所述回转焊接机构包括同轴设置且固定在所述圆盘外缘的回转支承，所述回转支承的回转部上固定安装有焊枪固定组件，所述焊枪固定组件与所述内撑对正机构分布在所述圆盘的同一侧。
8.优选的，所述圆柱轴的两端均为管状结构，所述内撑对正机构包括固定安装在所述圆柱轴管内的内撑液压缸、三个内撑杆和三个二号连杆，所述内撑液压缸的输出轴与所述圆柱轴同轴设置，三个所述内撑杆一端铰接在位于所述圆盘上背离所述支撑架的盘面一侧的所述圆柱轴端部，三个所述内撑杆围绕所述圆柱轴的中心轴圆周均匀分布，所述内撑杆与所述内撑液压缸的输出端通过所述二号连杆两端铰接连接设置。
9.优选的，在位于所述圆盘上靠近所述支撑架的盘面一侧的所述圆柱轴一端开设有四个导向缺口，四个所述导向缺口与四个所述导轨一一相对设置；所述卡紧驱动组件包括轴承端盖、驱动螺杆、铰接座和四个一号连杆，所述轴承端盖固定在所述圆柱轴的端部，所述驱动螺杆沿轴向伸向所述圆柱轴的管内，所述驱动螺杆转动安装在所述圆柱轴内端面和所述轴承端盖上，所述铰接座位于所述圆柱轴管内，且所述铰接轴与所述驱动螺杆螺纹连接，四个所述一号连杆一端铰接在所述铰接座上，四个所述一号连杆的另一端一一对应铰接在四个所述滑块上。
10.优选的，所述回转焊接机构还包括固定安装在所述支撑架顶端的回转驱动电机，所述回转驱动电机的输出轴上设置有驱动齿轮，所述回转支承的回转部上装配有回转齿圈，所述回转齿圈与所述驱动齿轮啮合。
11.优选的，所述焊枪固定组件包括调节滑轨、滑动座板和进位液压缸；所述调节滑轨固定连接在所述回转支承的回转部上，且所述调节滑轨的导向方向沿所述圆盘的轴向设置，所述滑动座板滑动设置在所述调节滑轨上，所述调节滑轨的两侧设置有贯穿孔，所述滑动座板上设置有从两个所述贯穿孔贯穿的贯穿螺杆，所述滑动座板的前端设置有向下倾斜的倾斜块，所述进位液压缸固定在所述倾斜块的上端斜面上，所述进位液压缸的输出端固定有焊枪座板。
12.优选的，所述承托压紧机构包括固定安装在所述底座上的下基座，所述下基座上方设置有承托座，所述承托座的底端竖直转动连接有手轮调节杆，所述手轮调节杆与所述下基座螺纹连接，所述承托座的底端设置有两个分布在所述手轮调节杆两侧且与所述下基座竖直滑动配合的导柱，所述承托座的顶端固定安装有龙门架，所述龙门架的顶端竖直固定安装有压紧液压缸，所述压紧液压缸的输出端水平连接有压板；所述承托座上从顶端向下开设有倒置的等腰梯形结构的定位卡槽，且所述等腰梯形的对称轴线与所述圆盘的中心轴位于同一竖直面上，所述压板位于所述定位卡槽的正上方。
13.上述技术方案具有如下优点或者有益效果：1.本发明提供了一种不锈钢管件焊接机，能够针对不同配合尺寸的法兰盘与不锈钢管件进行自动回转焊接加工，代替了传统的人工焊接，大大提高了焊接加工效率，消除了人工因素对焊接质量的影响，保证了焊接质量，避免了焊接质量差的隐患。
14.2. 本发明提供了一种不锈钢管件焊接机，通过外夹定位机构能够针对不同尺寸的法兰盘进行快速外夹以及压紧固定，通过内撑对正机构能够对不同直径尺寸的不锈钢管件进行内撑夹紧，并实现不锈钢管件与法兰盘轴向定位的功能，通过对法兰盘以及不锈钢
管件的定位夹紧，使得能够通过回转焊接机构进行快速回转焊接成型。
15.3. 本发明提供了一种不锈钢管件焊接机，设置的承托压紧机构一方面在对不锈钢管件进行内撑夹紧时可以提供管件的辅助支撑，方便移动不锈钢管件焊接端与法兰盘贴紧，解决了不锈钢管件与法兰盘对接不便的问题，也方便了内撑对正机构对管件进行内撑夹紧操作，另一方面，在完成不锈钢管件的对正后，通过对管件的承托和压紧，使得能够与内撑对正机构配合向不锈钢管件提供两段支撑，从而保证不锈钢管件处于稳定的水平状态，方便焊接操作，提高了焊接后不锈钢管件与法兰盘轴向重合的精度。
附图说明
16.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显；在全部附图中相同的标记指示相同的部分，并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
17.图1是本发明提供的一种不锈钢管件焊接机在一个视角下的立体结构示意图。
18.图2是本发明提供的一种不锈钢管件焊接机在另一个视角下的立体结构示意图。
19.图3是图2中a处的局部放大示意图。
20.图4是本发明提供的一种不锈钢管件焊接机的主视图。
21.图5是本发明提供的一种不锈钢管件焊接机的侧视图。
22.图6是底座、外夹定位机构、内撑对正机构与回转焊接机装配结构的剖视图。
23.图7是图6中b处的局部放大示意图。
24.图8是本发明提供的一种不锈钢管件焊接机部分结构的立体结构示意图。
25.图中：1、底座；2、外夹定位机构；21、支撑架；22、连接柱；23、圆盘；231、避位孔；232、导轨；24、圆柱轴；241、导向缺口；25、卡紧驱动组件；251、轴承端盖；252、驱动螺杆；253、铰接座；254、一号连杆；26、卡压组件；261、滑块；262、卡紧块；263、压块；2631、导向销；2632、引导滚珠；264、拉簧；3、内撑对正机构；31、内撑液压缸；32、二号连杆；33、内撑杆；331、内撑触头；4、回转焊接机构；41、回转驱动电机；411、驱动齿轮；42、回转支承；421、回转齿圈；43、焊枪固定组件；431、调节滑轨；4311、贯穿孔；432、滑动座板；4321、贯穿螺杆；4322、倾斜块；433、进位液压缸；4331、焊枪座板；5、承托压紧机构；51、下基座；52、承托座；521、定位卡槽；53、手轮调节杆；54、导柱；55、龙门架；56、压紧液压缸；57、压板。
具体实施方式
26.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施，但不作为对本发明的限定。
27.如图1所示，一种不锈钢管件焊接机，包括底座1、用于法兰盘夹紧定位的外夹定位机构2、用于不锈钢管件内撑定位的内撑对正机构3、回转焊接机构4和固定在底座1上的承托压紧机构5；如图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，外夹定位机构2包括焊接在底座1上的支撑架21、四个连接柱22、圆盘23、圆柱轴24、卡紧驱动组件25和四个卡压组件26；四个连接柱22通过螺栓固定安装在支撑架21的同一侧壁上，圆盘23竖直设置且通过螺栓固定连接在四
个连接柱22的端部，圆柱轴24与圆盘23同轴设置，圆柱轴24贯穿固定在圆盘23上，圆柱轴24的两端均为管状结构；圆盘23上围绕中心轴圆周均匀分布有四个矩形的避位孔231，圆盘23上在位于面向支撑架21的盘面的每个避位孔231处对应设置有导轨232，导轨232导向方向指向圆盘23中心；卡紧驱动组件25装配在圆柱轴24上且位于圆盘23与支撑架21之间；四个卡压组件26与四个避位孔231一一对应设置，且四个卡压组件26围绕圆盘23中心轴圆周均匀分布；卡压组件26包括滑动安装在导轨232上的滑块261，滑块261上一体成型有卡紧块262，卡紧块262穿过避位孔231，卡紧块262露出在圆盘23上且背离支撑架21的盘面一侧；卡紧块262在位于圆盘23轴向的前方位置设置有压块263，压块263上连接有两个与卡紧块262滑动配合的导向销2631，导向销2631的轴向与圆盘23轴向平行，压块263与滑块261之间通过拉簧264连接，压块263上面向圆盘23的一侧活动镶嵌有引导滚珠2632，引导滚珠2632相较于卡紧块262与圆盘23中心的距离较近；卡紧驱动组件25用于同步驱动四个卡紧组件滑动。在位于圆盘23上靠近支撑架21的盘面一侧的圆柱轴24一端开设有四个导向缺口241，四个导向缺口241与四个导轨232一一相对设置；卡紧驱动组件25包括轴承端盖251、驱动螺杆252、铰接座253和四个一号连杆254，轴承端盖251通过螺丝锁紧固定在圆柱轴24的端部，驱动螺杆252沿轴向伸向圆柱轴24的管内，驱动螺杆252转动安装在圆柱轴24内端面和轴承端盖251上，铰接座253位于圆柱轴24管内，且铰接轴与驱动螺杆252螺纹连接，四个一号连杆254一端铰接在铰接座253上，四个一号连杆254的另一端一一对应铰接在四个滑块261上。
28.在进行法兰盘与不锈钢管件的焊接加工时，首先通过外夹定位机构2对法兰盘进行外夹定位，具体的，在导向缺口241对一号连杆254的限制下，通过转动驱动螺杆252带动铰接座253沿轴向运动，铰接座253将通过四个一号连杆254拉动滑块261沿着导轨232向着远离圆盘23中心的方向滑动，继而四个卡压组件26的卡紧半径同步增大，直到卡紧半径大于待焊接的法兰盘的外圆半径，能够保证法兰盘正常放入四个卡压组件26之间，随后，将法兰盘穿过内撑对正机构3，使得法兰盘套在圆柱轴24上，圆柱轴24此时能够提供辅助承托，且法兰盘下端将于最下方的卡压组件26的引导滚珠2632接触，随后，通过转动驱动螺杆252，使得四个卡压组件26向着靠近圆盘23中心的方向运动，最终，在引导滚珠2632的引导下，且在拉簧264的弹力作用下，四个引导滚珠2632将顺势压紧在法兰盘的盘面上，法兰盘将与圆盘23盘面贴合，另外，法兰盘的外缘将被夹紧在四个卡紧块262之间，至此，法兰盘通过外夹和压紧实现了固定的功能，同时达到了法兰盘的中心轴与圆盘23中心轴定位重合的目的。
29.图2、图4和图5所示，承托压紧机构5包括焊接在底座1上的下基座51，下基座51上方设置有承托座52，承托座52的底端竖直转动连接有手轮调节杆53，手轮调节杆53与下基座51螺纹连接，承托座52的底端设置有两个分布在手轮调节杆53两侧且与下基座51竖直滑动配合的导柱54，承托座52的顶端焊接有龙门架55，龙门架55的顶端通过螺栓竖直固定安装有压紧液压缸56，压紧液压缸56的输出端水平连接有压板57；承托座52上从顶端向下开设有倒置的等腰梯形结构的定位卡槽521，且等腰梯形的对称轴线与圆盘23的中心轴位于同一竖直面上，压板57位于定位卡槽521的正上方。
30.如图2、图4和图6所示，内撑对正机构3装配在圆柱轴24上，且内撑对正机构3和卡紧驱动组件25分布在圆盘23的两侧；当内撑对正机构3内撑夹紧在不锈钢管件内时，不锈钢管件的中心轴与圆盘23中心轴重合；内撑对正机构3包括通过螺栓固定安装在圆柱轴24管
内的内撑液压缸31、三个内撑杆33和三个二号连杆32，内撑液压缸31的输出轴与圆柱轴24同轴设置，三个内撑杆33一端铰接在位于圆盘23上背离支撑架21的盘面一侧的圆柱轴24端部，三个内撑杆33围绕圆柱轴24的中心轴圆周均匀分布，内撑杆33与内撑液压缸31的输出端通过二号连杆32两端铰接连接设置；内撑杆33的前端设置有内撑触头331。
31.当完成法兰盘的外夹定位，则需要对待焊接的不锈钢管件进行对接放置，具体的，将不锈钢管件放置在定位卡槽521上，随后将内撑对正机构3的三个内撑杆33放入不锈钢管件待焊接一端的管内，随后，拉动不锈钢管件使得焊接端与法兰盘盘面贴紧，接着，在保持焊接端贴紧的状态下，启动内撑液压缸31使其输出端伸出，通过三个二号连杆32驱动内撑杆33，使得三个内撑触头331内撑夹紧在不锈钢管件的管内，完成内撑夹紧后，不锈钢管件与法兰盘实现了对正的功能，即两者的中心轴处于重合状态，随后，通过转动手轮调节杆53，带动承托座52向上运动，使得不锈钢管件刚好被承托在定位卡槽521中，接着，启动压紧液压缸56使得压板57压紧在不锈钢管件上；设置承托压紧机构5的目的在于，由于不锈钢管件一般长度较长，一方面在对不锈钢管件进行内撑夹紧时可以提供管件的辅助支撑，方便移动不锈钢管件焊接端与法兰盘贴紧，也方便内撑对正机构3对管件进行内撑夹紧操作，另一方面，在完成不锈钢管件的对正后，通过对管件的承托和压紧，使得能够与内撑对正机构3配合向不锈钢管件提供两段支撑，从而保证不锈钢管件处于稳定的水平状态，方便焊接操作，提高焊接轴向重合的精度。
32.如图2、图3、图4所示，回转焊接机构4包括同轴设置且焊接在圆盘23外缘的回转支承42，回转支承42的回转部上固定安装有焊枪固定组件43，焊枪固定组件43与内撑对正机构3分布在圆盘23的同一侧；回转焊接机构4还包括通过螺栓固定安装在支撑架21顶端的回转驱动电机41，回转驱动电机41的输出轴上设置有驱动齿轮411，回转支承42的回转部上装配有回转齿圈421，回转齿圈421与驱动齿轮411啮合；焊枪固定组件43包括调节滑轨431、滑动座板432和进位液压缸433；调节滑轨431焊接在回转支承42的回转部上，且调节滑轨431的导向方向沿圆盘23的轴向设置，滑动座板432滑动设置在调节滑轨431上，调节滑轨431的两侧设置有贯穿孔4311，滑动座板432上设置有从两个贯穿孔4311贯穿的贯穿螺杆4321，贯穿螺杆4321两端螺纹连接有螺母，通过两端螺母可以对滑动座板432进行锁紧，滑动座板432的前端设置有向下倾斜的倾斜块4322，倾斜块4322与水平面的夹角为45
°
，进位液压缸433通过螺栓固定在倾斜块4322的上端斜面上，进位液压缸433的输出端固定有焊枪座板4331，用于进行焊接的焊枪以及其他组件都将直接安装在焊枪座板4331上。
33.当完成对不锈钢管件的焊接定位后，由于不同直径的不锈钢管件与其配合的法兰盘之间的焊接位置是不同的，因此需要进行焊接位置的调节，焊接位置的调节则通过调节焊枪固定组件43来完成，具体的，通过松开滑动座板432，随后将滑动座板432顺着调节滑轨431滑动，通过调节使得焊枪通过进位液压缸433进位，焊枪可刚好处于可焊接位置；完成对焊枪位置调节后，便可进行回转焊接，具体的，通过启动回转驱动电机41带动驱动齿轮411旋转，驱动齿轮411将驱动回转齿圈421匀速旋转，继而焊枪固定组件43将随着回转齿圈421同步旋转，焊枪将对法兰盘与不锈钢管件进行回转焊接成型。
34.本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不予赘述；这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
35.以上对本发明的较佳实施例进行了描述；需要理解的是，本发明并不局限于上述
特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容；因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。