基于管桩焊接轨道的随动挂接系统的制作方法

1.本发明涉及机械技术领域，特别是涉及一种基于管桩焊接轨道的随动挂接系统。


背景技术：

2.管桩在施工过程中，需要进行横环缝焊接，由于坡口上下角度不一致、现场施工条件恶劣等因素，人工焊接时，焊接质量和效率较低，以1m直径的管桩焊接为例，平均每个环缝需要2人进行1小时的焊接工作。目前市场上出现了基于管桩的焊接机器人，多为采用钢带式导轨的管道焊接小车，然而每次更换焊接工位时，需要人工提起焊接小车，同时还要完成夹具的快速夹持操作，给施工人员带到了不便，施工效率受到影响，而且由于长期的装拆，对夹持装置的可靠性和夹持效果有很高的要求。
3.目前市场上未发现应用于管桩焊接轨道的随动挂接装置，同时未发现将随动挂接装置与焊接小车配合完成管桩焊接的专利或产品。


技术实现要素：

4.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于管桩焊接轨道的随动挂接系统，设置于管桩上，所述管桩上设有管桩接头，所述管桩接头处设有钢箍，所述基于管桩焊接轨道的随动挂接系统包括：定位器，位于所述管桩接头处；钢带式轨道，位于所述管桩接头处，与所述管桩相连接，且通过所述定位器相对于所述管桩定位；随动挂接装置，位于所述钢带式轨道上。
5.可选地，所述定位器包括调节螺栓、把手、磁铁、限位螺栓、螺钉、定位针及滑块；所述磁铁吸附于所述钢箍的焊接坡口上方，所述磁铁通过所述螺钉安装在所述把手的一侧；所述限位螺栓位于所述把手的上端；所述滑块位于所述把手的与所述限位螺栓相对的一端，且所述滑块通过所述调节螺栓与所述把手连接；所述定位针通过所述调节螺栓与所述滑块相连接。
6.可选地，所述钢带式轨道包括圆弧式钢带、推拉式夹具及多个v型弹片；所述圆弧式钢带的两端通过所述推拉式夹具相连接，多个所述v型弹片均位于所述圆弧式钢带的内侧，且沿所述圆弧式钢带的周向间隔排布。
7.可选地，所述圆弧式钢带的两端均设有插入槽；所述推拉式夹具包括推杆、第一定位块、第二定位块、第三定位块及第四定位块；所述第一定位块与所述第二定位块位于所述圆弧式钢带的内侧，所述推拉式夹具锁紧后，所述第一定位块嵌入第二定位块中；所述推杆、所述第三定位块及所述第四定位块均位于所述圆弧式钢带的外侧，所述推杆可插入所述插入槽内，且与所述第三定位块及所述第四定位块相连接。
8.可选地，所述圆弧式钢带为上齿条的钢带式结构，所述钢带式结构带有合页。
9.可选地，所述随动挂接装置包括上夹持齿轮、上防护轮、上夹持块、连接杆、上安装块、定位销轴、背板、下安装块、下夹持轮、下防护轮、下夹持块、压紧弹簧、垫片、垫块及紧固螺母；所述上夹持齿轮通过所述定位销轴安装于所述上夹持块上，所述上防护轮通过螺栓
连接在所述上夹持块上，所述上夹持块与所述连接杆通过所述紧固螺母安装在所述上安装块上，所述上安装块通过螺栓安装在所述背板上，所述下夹持轮通过所述定位销轴安装在所述下夹持块上，所述下防护轮通过螺栓安装在所述下夹持块上，所述下夹持块与所述连接杆通过所述紧固螺母安装在所述下安装块上，所述下安装块通过螺栓安装在所述背板上，所述压紧弹簧通过所述紧固螺母安装在所述连接杆上，并压紧所述下夹持块，所述垫片位于所述紧固螺母与所述下夹持轮之间，所述垫块位于所述下夹持轮与所述下安装块之间。
10.可选地，所述随动挂接装置为装配式结构。
11.如上所述，本发明的基于管桩焊接轨道的随动挂接系统，具有以下有益效果：本发明的基于管桩焊接轨道的随动挂接系统与传统的安装方式不同，在保证充分夹持的情况下，可以实现快速安装与拆除，减少结构重量、减化结构、降低成本、降低产品不良率、提高施工效率；可以实现一机多能，除进行焊接小车的安装外，还可以作为管桩横向放置时的防腐漆的喷涂装置的作业平台，同时还可以作为管桩的切割等工艺的作业平台；通过所述定位器，减少人工采用工具进行调节，节省施工时间，提高工作效率。
附图说明
12.图1为本发明的基于管桩焊接轨道的随动挂接系统设置于管桩上的结构示意图。
13.图2为本发明的基于管桩焊接轨道的随动挂接系统中的定位器结构示意图。
14.图3为本发明的基于管桩焊接轨道的随动挂接系统中的钢带式轨道结构示意图。
15.图4为本发明的基于管桩焊接轨道的随动挂接系统中的随动挂接装置结构示意图。
16.图5为本发明的基于管桩焊接轨道的随动挂接系统与焊接小车配合使用设置于管桩上的结构示意图。
17.元件标号说明：
18.1、管桩，2、管桩接头，3、定位器，4、钢带式轨道，5、随动挂接装置，6、调节螺栓，7、把手，8、磁铁，9、限位螺栓，10、螺钉，11、定位针，12、滑块，13、圆弧式钢带，14、v型弹片，15、第一定位块，16、第二定位块，17、推杆，18、第三定位块，19、第四定位块，20、紧固螺母，21、垫片，22、垫块，23、下安装块，24、背板，25、定位销轴，26、上夹持块，27、上夹持齿轮，28、上安装块，29、连接杆，30、下防护轮，31、压紧弹簧，32、下夹持轮，33、焊接小车，34、上防护轮，35、下夹持块。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
21.本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
22.现有的管桩的焊接需要人工焊接时，焊接质量和效率较低。市场上出现了基于管桩的焊接机器人，多为采用钢带式导轨的管道焊接小车，然而每次更换焊接工位时，需要人工提起焊接小车，同时还要完成夹具的快速夹持操作，给施工人员带到了不便，施工效率受到影响，而且由于长期的装拆，对夹持装置的可靠性和夹持效果有很高的要求。
23.实施例一
24.请参阅图1所示，本发明提供一种基于管桩焊接轨道的随动挂接系统，设置于管桩1上，所述管桩1上设有管桩接头2，所述管桩接头2处设有钢箍(未示出)，所述基于管桩焊接轨道的随动挂接系统包括：定位器3，位于所述管桩接头2处；钢带式轨道4，位于所述管桩接头2处，与所述管桩1相连接，且通过所述定位器3相对于所述管桩1定位；随动挂接装置5，位于所述钢带式轨道4上。
25.本发明的基于管桩焊接轨道的随动挂接系统与传统的安装方式不同(譬如传统焊接小车33的安装方式)，在保证充分夹持的情况下，可以实现快速安装与拆除(譬如焊接小车33的快速安装与拆除)，减少结构重量、减化结构、降低成本、降低产品不良率、提高施工效率；可以实现一机多能，除进行所述焊接小车33的安装外，还可以作为所述管桩1横向放置时的防腐漆的喷涂装置的作业平台，同时还可以作为所述管桩1的切割等工艺的作业平台；通过所述定位器3，减少人工采用工具进行调节，节省施工时间，提高工作效率。
26.实施例二
27.请结合图1参阅图2至图5，本实施例中还提供一种基于管桩焊接轨道的随动挂接系统，本实施例中基于管桩焊接轨道的随动挂接系统的具体结构与实施例一中的基于管桩焊接轨道的随动挂接系统，具体结构大致相同，二者的区别在于，本实施例中的基于管桩焊接轨道的随动挂接系统，相较于实施例一中的基于管桩焊接轨道的随动挂接系统，还包括更多或更详细的其他结构。
28.作为示例，如图2所示，所述定位器3包括调节螺栓6、把手7、磁铁8、限位螺栓9、螺钉10、定位针11及滑块12；所述磁铁8吸附于所述钢箍的焊接坡口上方，所述磁铁8通过所述螺钉10安装在所述把手7的一侧；所述限位螺栓9位于所述把手7的上端；所述滑块12位于所述把手7的与所述限位螺栓9相对的一端，且所述滑块12通过所述调节螺栓6与所述把手7连接；所述定位针11通过所述调节螺栓6与所述滑块12相连接。
29.具体的，所述滑块12通过所述调节螺栓6与所述把手7连接，并可沿滑道进行调节。
30.进一步的，采用自行设计的所述定位器3，采用所述调节螺栓6加所述滑块12的方式，实现所述定位针11的快速调节，以适应不同工况下的不同坡口尺寸，减少定制规格数量，很方便地对所述定位针进行调节，减少人工采用工具进行调节，节省施工时间，提高工作效率。
31.作为示例，如图3所示，所述钢带式轨道4包括圆弧式钢带13、推拉式夹具(未标示)及多个v型弹片14；所述圆弧式钢带13的两端通过所述推拉式夹具相连接，多个所述v型弹
片14均位于所述圆弧式钢带13的内侧，且沿所述圆弧式钢带13的周向间隔排布。
32.作为示例，所述圆弧式钢带13的两端均设有插入槽；所述推拉式夹具包括推杆17、第一定位块15、第二定位块16、第三定位块18及第四定位块19；所述第一定位块15与所述第二定位块16位于所述圆弧式钢带13的内侧，所述推拉式夹具锁紧后，所述第一定位块15嵌入第二定位块16中；所述推杆17、所述第三定位块18及所述第四定位块19均位于所述圆弧式钢带13的外侧，所述推杆17可插入所述插入槽内，且与所述第三定位块18及所述第四定位块19相连接。
33.具体的，所述的推杆17可嵌入到钢带接口处的所述插入槽内，所述推杆17通过销轴与所述第三定位块18连接，同时通过销轴与所述第四定位块19连接，三者形成杠杆结构，所述推拉式夹具锁紧后可形成基于所述管桩1的轨道，所述第一定位块15和所述第二定位块16在所述推拉式夹具锁紧后，所述第一定位块15嵌入到所述第二定位块16中，可实现圆周和竖向的双向位置约束。
34.作为示例，所述圆弧式钢带13为上齿条的钢带式结构，所述钢带式结构带有合页。
35.所述钢带式轨道4通过所述推拉式夹具与所述管桩1紧固连接，所述随动挂接装置5安装在所述钢带式轨道4上，并可沿轨道进行圆周运动。
36.在本实施例中，采用的是上齿条的钢带式结构，当然在其他实施例中，也可以采用无齿条或下齿条等钢带式结构；同时本发明采用的是带合页的钢带式结构，当然也可以采用整圈的加工方式；本发明采用的是推拉式夹具的紧固方式，也可以采用螺栓等方式进行。
37.作为示例，如图4所示，所述随动挂接装置5包括上夹持齿轮27、上防护轮34、上夹持块26、连接杆29、上安装块28、定位销轴25、背板24、下安装块23、下夹持轮32、下防护轮30、下夹持块35、压紧弹簧31、垫片21、垫块22及紧固螺母20；所述上夹持齿轮27通过所述定位销轴25安装于所述上夹持块26上，所述上防护轮34通过螺栓连接在所述上夹持块26上，所述上夹持块26与所述连接杆29通过所述紧固螺母20安装在所述上安装块28上，所述上安装块28通过螺栓安装在所述背板24上，所述下夹持轮32通过所述定位销轴25安装在所述下夹持块35上，所述下防护轮30通过螺栓安装在所述下夹持块35上，所述下夹持块35与所述连接杆29通过所述紧固螺母20安装在所述下安装块23上，所述下安装块23通过螺栓安装在所述背板24上；所述压紧弹簧31通过所述紧固螺母20安装在所述连接杆29上，并压紧所述下夹持块35，所述垫片21位于所述紧固螺母20与所述下夹持轮32之间，所述垫块22位于所述下夹持轮32与所述下安装块23之间。
38.具体的，所述上夹持块26和所述下夹持块35上均设有安装孔(未示出)，且所述安装孔同轴设置。
39.进一步，所述背板24上设有u形槽和矩形孔，可以减轻重量同时可以作为把手。
40.在一示例中，所述随动挂接装置5，可以实现管桩接头的横向环缝焊接，同时也可以用于直线轨道的焊接、喷涂等方面，可以配套不同的作业设备；所述随动挂接装置5通过上下夹持部分保证其与钢带轴向位置相对静止，而可以绕圆周进行相对滑动。
41.作为示例，所述随动挂接装置5为装配式结构。
42.具体的，在本实施例中，所述随动挂接装置5采用的是装配式结构，这样能降低成本，减少加工难度，但不排除可以直接采用整体式结构，结构更稳定可靠，但用料较大，成本较高。
43.作为示例，如图5所示，所述基于管桩焊接轨道的随动挂接系统可以与焊接小车33配合使用，所述焊接小车33挂接在所述随动挂接装置5上。
44.具体的，所述焊接小车33通过带有孔的连接件挂接在所述随动挂接装置5上，安装时只需要将连接件的通孔与所述随动挂接装置5上的定位销轴25对准即可，所述定位销轴25上端为小尺寸设计，可以很好地保证挂接的便利性。
45.具体的，所述随动挂接装置5可以应用于管桩焊接中的所述焊接小车33快速挂接，也可以用于其他管道的焊接、喷涂、切割等方面，具有较为广泛的使用场景。
46.本发明的基于管桩焊接轨道的随动挂接系统，与传统的所述焊接小车安装方式不同，在保证充分夹持的情况下，可以实现所述焊接小车的快速安装与拆除，减少结构重量、减化结构、降低成本、降低产品不良率、提高施工效率。
47.本发明的基于管桩焊接轨道的随动挂接系统，可以实现一机多能，除进行所述焊接小车33的安装外，还可以作为管桩横向放置时的防腐漆的喷涂装置的作业平台，同时还可以作为管桩的切割等工艺的作业平台。
48.本发明的基于管桩焊接轨道的随动挂接系统，采用简单快速的挂装方式，同时采用基于所述压紧弹簧31的锁紧结构，可以实现轨道变形补偿、最大限度地减少运动卡阻等现象，在降低对轨道的加工精度要求的同时，增加了所述随动挂接装置5的可靠性。
49.本发明的基于管桩焊接轨道的随动挂接系统，采用所述压紧弹簧31对所述下夹持轮32进行压紧，与直接紧固连接相比，可以保证遇到卡阻区域时也能保证通过性，具有较好的轨道适应性，可以有效地弥补柔性钢带加工精度难以长期保证等问题。
50.本发明还提供了一种如上述实施中提供的基于管桩焊接轨道的随动挂接系统的操作方法，包括以下步骤：
51.s1：首先将所述定位器3磁吸至所述管桩1的所述管桩接头2处；
52.s2：将所述圆弧式钢带13置于所述第一定位块15、所述第二定位块16、所述第三定位块18及所述第四定位块19上，紧固好所述圆弧式钢带13后，去掉所述第一定位块15、所述第二定位块16、所述第三定位块18及所述第四定位块19；
53.s3：将所述随动挂接装置5安装在所述圆弧式钢带13上，并调试其沿所述钢带式轨道的通过性；
54.s4：将所述焊接小车33挂接在所述随动挂接装置5上；
55.s5：开始焊接。
56.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
57.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。