电力钢管塔用焊接设备的制作方法

1.本实用新型属于焊接机器人领域，具体涉及一种电力钢管塔用焊接设备。


背景技术：

2.随着电网技术的不断进步，输电线路向超高压、特高压发展，线路跨度大、回路多，输电线路铁塔也向着大型化发展，要求铁塔的承载能力不断提高。传统角钢塔采用杆件数量及规格多，节点构造复杂，安装工作量增大，增加了工程投资，与此同时由于角钢的承载能力使得杆件的截面积增大，造成铁塔的重量增加。由于钢管塔具有自重轻，风压体形系数小，建造周期短的特点，在铁塔制造、安装方面具有较大优势，采用可在更大限度上发挥钢管塔的优势。
3.目前的钢管塔主要采用多圆柱形钢管的主杆体，主杆体之间的连接是通过在主杆体的两端分别焊接法兰盘。然后在通过螺栓连接。而目前对法兰盘焊接方法是将法兰盘放于地面，然后将钢管搬至与法兰盘连接的位置，然后一人或多人对钢管进行固定，再有一人对法兰盘和钢管连接处进行焊接，该操作过程劳动量大，耗费时间长，还容易焊歪，工作效率低。
4.基于此，申请人考虑设计一种电力钢管塔用焊接设备，能够快速便捷的对法兰盘和钢管的焊接位置进行固定，保证后续焊接时的稳定性和可靠性。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种电力钢管塔用焊接设备，以解决现有技术中焊接操作劳动量大，人工固定效果不稳定的问题。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：
7.电力钢管塔用焊接设备，包括工作台，关键在于：
8.所述工作台上具有沿其长度方向设置的焊接支承平台，所述焊接支承平台上沿其长度方向设有安装板；
9.所述工作台上位于焊接支承平台的一侧设有焊接机器人；所述安装板的上具有两组对称设置的主杆体固定机构，其用于支撑固定待焊接钢管；所述安装板的两端具有对称设置的法兰盘固定机构，所述法兰盘固定机构与主杆体固定机构一一对应设置，并位于主杆体固定机构外侧，其用于支撑待焊接法兰盘并将其压紧至待焊接钢管的对应端部。
10.采用以上方案，将待焊接钢管放置到对应的主杆体固定机构上，将其支撑固定；然后将两个法兰盘分别与对应的待焊接钢管端部对齐，两个法兰盘在固定机构的同时作用下，保证待焊接钢管两端的法兰盘与对应的待焊接钢管端部压紧并保持位置固定，在焊机机器人工作时，法兰盘和待焊接钢管之间的固定位置就不会发生移动，从而保证焊接质量。
11.作为优选，所述主杆体固定机构包括沿安装板宽度方向设置的支座，所述支座顶部开设有支撑槽，所述支撑槽的正上方设有压紧块，所述压紧块连接有用以驱动其靠近或远离支撑槽的驱动机构a。
12.采用以上方案，将待焊接钢管两端分别放置到对应的支撑槽上，在驱动机构a的作用下，驱动压紧块靠近待焊接钢管并将其压紧固定，防止焊接时待焊接钢管出现晃动。
13.实施时，驱动机构a包括竖向设置的伸缩气缸a，伸缩气缸a的顶部与对应的压紧块连接。这样一来，伸缩气缸a工作即可控制压紧块上下运动，以远离或者靠近待焊接钢管。
14.作为优选，所述法兰盘固定机构包括设置在安装板上的支撑架，所述支撑架的顶部具有沿安装板长度方向水平设置的第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的伸缩端部以可拆卸方式设有压紧板。
15.采用以上方案，待焊接钢管两端的法兰盘分别与对应的待焊接钢管端部对齐，然后同时控制两端的第一电动伸缩杆伸长将法兰盘与对应的待焊接钢管端部压紧并固定。
16.作为优选，所述安装板上两端靠近对应压紧板的位置还设有法兰盘辅助支撑结构，所述法兰盘辅助支撑结构包括以可滑动方式设置在安装板上的滑动座，所述滑动座能够沿安装板的长度方向滑动；所述滑动座上具有竖直朝上设置的第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆的伸缩端部设有支撑块，所述支撑块顶部具有支撑嵌槽。
17.采用以上方案，当待焊接钢管安装固定后需要对法兰盘进行预固定时，可先将法兰盘置于支撑嵌槽内，调节滑动座使得法兰盘与对应的待焊接钢管端部接触，然后控制第二电动伸缩杆调节高度，使得法兰盘的轴线与待焊接钢管的轴线位于同一直线，即保证两者正对；最后在同时控制两端的第一电动伸缩杆伸长将法兰盘与对应的待焊接钢管端部压紧并固定。这样就避免了人工将法兰盘抬起进行对齐操作，同时保证了操作的准确性。
18.作为优选，所述滑动座上具有贯穿其厚度方向的螺孔，所述螺孔配置有与其相配合的调节螺栓。
19.采用以上方案，当需要对滑动座进行调节时，松开调节螺栓即可；当滑动座调节完成后，转动调节螺栓使其端部与安装板表面接触并相抵，从而对滑动座进行固定，保证在法兰盘进行预固定时，滑动座不会随意晃动。结构简单，实用性强。
20.作为优选，所述第一电动伸缩杆的伸缩端部具有连接板，所述压紧板与对应的连接板之间通过螺栓连接。
21.采用以上方案，可以根据不同直径的法兰盘更换不同直径大小的压紧板，保证最佳的压紧效果；拆装便捷，实用性强。
22.作为优选，所述压紧板的表面设有缓冲橡胶垫。
23.采用以上方案，能够对法兰盘的表面进行保护，同时增大与待焊接钢管端部接触时的摩擦力，从而保证压紧效果的可靠性。
24.作为优选，所述待焊接钢管上开设有定位孔，所述安装板上设有与该定位孔配合的辅助定位机构，其包括沿待焊接钢管径向方向并水平设置的定位臂，所述定位臂连接有驱动机构c；在所述驱动机构c的作用下，所述定位臂能够沿待焊接钢管径向方向移动以靠近或者远离钢管。
25.采用以上方案，驱动机构c工作，使得定位臂通过定位孔进入待焊接钢管内并与其侧壁接触，对待焊接钢管摆放位置进行定位固定，从而保证待焊接钢管的轴线与法兰盘的轴线位于同一直线，使得法兰盘表面能够完全与待焊接钢管端部接触，从而保证焊接质量。
26.实施时，该结构作为一种优选方式，当待焊接钢管上没有对应的定位孔时，也可不用设置该结构或者无需控制其工作。
27.实施时，所述驱动机构c为水平设置的伸缩气缸c，伸缩气缸c通过竖向设置连接臂与定位臂连接。
28.作为优选，所述工作台上位于焊接支承平台的两端具有对称设置的安装架，所述焊接支承平台的两端均以可转动方式支撑于对应的安装架上；所述安装架上设有驱动焊接支承平台转动的驱动机构b。
29.采用以上方案，驱动机构b能够带动焊接支承平台进行转动，方便焊接机器人的焊接。
30.实施时，驱动机构b为驱动电机，所述驱动电机的输出轴与对应的焊接支承平台端部连接。
31.作为优选，所述焊接机器人的数量为两组，分别位于工作台两端。
32.采用以上方案，两组焊接机器人能够同时对待焊接钢管两端的法兰盘进行焊接，提高工作效率。
33.与现有技术相比，本实用新型具有的有益技术效果：
34.主杆体固定机构、法兰盘固定机构、法兰盘辅助支撑结构和辅助定位机构等结构的互相配合，便于法兰盘与待焊接钢管端部的快速对齐，并将两者压紧固定，避免焊接时出现移动，从而保证焊接时的稳定性和可靠性。
附图说明
35.图1为本实用新型的结构示意图一。
36.图2为图1中a处放大图。
37.图3为图1中b处放大图。
38.图4为图1中c处放大图。
39.图5为本实用新型的结构示意图二。
40.图6为图5中d处放大图。
41.图中标记为：
42.1工作台；2焊接支承平台；3安装板；4焊接机器人；5支座；6支撑槽；7压紧块；8伸缩气缸a；9支撑架；10第一电动伸缩杆；11压紧板；12滑动座；13第二电动伸缩杆；14支撑块；15支撑嵌槽；16调节螺栓；17连接板；18定位孔；19定位臂；20伸缩气缸c；21连接臂；22安装架；23钢管。
具体实施方式
43.下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
44.具体实施时：如图1至图6所示，包括工作台1，工作台1上具有沿其长度方向设置的焊接支承平台2，焊接支承平台2上沿其长度方向设有安装板3；
45.工作台1上位于焊接支承平台2的一侧设有焊接机器人4；安装板3的上具有两组对称设置的主杆体固定机构，其用于支撑固定待焊接钢管23；安装板3的两端具有对称设置的法兰盘固定机构，法兰盘固定机构与主杆体固定机构一一对应设置，并位于主杆体固定机构外侧，其用于支撑待焊接法兰盘并将其压紧至待焊接钢管23的对应端部。
46.主杆体固定机构包括沿安装板3宽度方向设置的支座5，支座5顶部开设有支撑槽
6，支撑槽6的正上方设有压紧块7，压紧块7连接有用以驱动其靠近或远离支撑槽6的驱动机构a。
47.法兰盘固定机构包括设置在安装板3上的支撑架9，支撑架9的顶部具有沿安装板3长度方向水平设置的第一电动伸缩杆10，第一电动伸缩杆10的伸缩端部以可拆卸方式设有压紧板11。
48.这样一来，将待焊接钢管23两端分别放置到对应的支撑槽6上，在驱动机构a的作用下，驱动压紧块7靠近待焊接钢管23并将其压紧固定，防止焊接时待焊接钢管23出现晃动；然后将两个法兰盘分别与对应的待焊接钢管23端部对齐，然后同时控制两端的第一电动伸缩杆10伸长将法兰盘与对应的待焊接钢管23端部压紧并固定，在焊机机器人工作时，法兰盘和待焊接钢管23之间的固定位置就不会发生移动，从而保证焊接质量。
49.实施时，驱动机构a包括竖向设置的伸缩气缸a8，伸缩气缸a8的顶部与对应的压紧块7连接。这样一来，伸缩气缸a8工作即可控制压紧块7上下运动，以远离或者靠近待焊接钢管23。
50.在本方案中，如图3所示，安装板3上两端靠近对应压紧板11的位置还设有法兰盘辅助支撑结构，法兰盘辅助支撑结构包括以可滑动方式设置在安装板3上的滑动座12，滑动座12能够沿安装板3的长度方向滑动；滑动座12上具有竖直朝上设置的第二电动伸缩杆13，第二电动伸缩杆13的伸缩端部设有支撑块14，支撑块14顶部具有支撑嵌槽15。
51.这样一来，当待焊接钢管23安装固定后需要对法兰盘进行预固定时，可先将法兰盘置于支撑嵌槽15内，调节滑动座12使得法兰盘与对应的待焊接钢管23端部接触，然后控制第二电动伸缩杆13调节高度，使得法兰盘的轴线与待焊接钢管23的轴线位于同一直线，即保证两者正对；最后在同时控制两端的第一电动伸缩杆10伸长将法兰盘与对应的待焊接钢管23端部压紧并固定。这样就避免了人工将法兰盘抬起进行对齐操作，同时保证了操作的准确性。
52.在本方案中，如图1和图4所示，第一电动伸缩杆10的伸缩端部具有连接板17，压紧板11与对应的连接板17之间通过螺栓连接。压紧板11的表面设有缓冲橡胶垫。这样一来，可以根据不同直径的法兰盘更换不同直径大小的压紧板11，保证最佳的压紧效果；拆装便捷，实用性强。而缓冲橡胶垫能够对法兰盘的表面进行保护，同时增大与待焊接钢管23端部接触时的摩擦力，从而保证压紧效果的可靠性。
53.同时，如图3所示，滑动座12上具有贯穿其厚度方向的螺孔，螺孔配置有与其相配合的调节螺栓16。这样一来，当需要对滑动座12进行调节时，松开调节螺栓16即可；当滑动座12调节完成后，转动调节螺栓16使其端部与安装板3表面接触并相抵，从而对滑动座12进行固定，保证在法兰盘进行预固定时，滑动座12不会随意晃动。结构简单，实用性强。
54.在本方案中，如图1、图5和图6所示，待焊接钢管23上开设有定位孔18，安装板3上设有与该定位孔18配合的辅助定位机构，其包括沿待焊接钢管23径向方向并水平设置的定位臂19，定位臂19连接有驱动机构c；在驱动机构c的作用下，定位臂19能够沿待焊接钢管23径向方向移动以靠近或者远离待焊接钢管23。
55.这样一来，驱动机构c工作，使得定位臂19通过定位孔18进入待焊接钢管23内并与其侧壁接触，对待焊接钢管23摆放位置进行定位固定，从而保证待焊接钢管23的轴线与法兰盘的轴线位于同一直线，使得法兰盘表面能够完全与待焊接钢管23端部接触，从而保证
焊接质量。
56.实施时，该结构作为一种优选方式，当待焊接钢管23上没有对应的定位孔18时，也可不用设置该结构或者无需控制其工作。
57.实施时，驱动机构c为水平设置的伸缩气缸c20，伸缩气缸c20通过竖向设置连接臂21与定位臂19连接。
58.在本方案中，如图1和图5所示，工作台1上位于焊接支承平台2的两端具有对称设置的安装架22，焊接支承平台2的两端均以可转动方式支撑于对应的安装架22上；安装架22上设有驱动焊接支承平台2转动的驱动机构b。这样一来，驱动机构b能够带动焊接支承平台2进行转动，方便焊接机器人4的焊接。
59.实施时，驱动机构b为驱动电机，驱动电机的输出轴与对应的焊接支承平台2端部连接。
60.同时，焊接机器人4的数量为两组，分别位于工作台1两端。这样一来，两组焊接机器人4能够同时对待焊接钢管23两端的法兰盘进行焊接，提高工作效率。
61.本实用新型的工作原理：
62.将待焊接钢管23两端分别放置到对应的支撑槽6上，在驱动机构a的作用下，驱动压紧块7靠近待焊接钢管23并将其压紧固定，防止焊接时待焊接钢管23出现晃动；
63.当待焊接钢管23安装固定后需要对法兰盘进行预固定时，可先将法兰盘置于支撑嵌槽15内，调节滑动座12使得法兰盘与对应的待焊接钢管23端部接触，然后控制第二电动伸缩杆13调节高度，使得法兰盘的轴线与待焊接钢管23的轴线位于同一直线，即保证两者正对；最后在同时控制两端的第一电动伸缩杆10伸长将法兰盘与对应的待焊接钢管23端部压紧并固定。这样就避免了人工将法兰盘抬起进行对齐操作，同时保证了操作的准确性。
64.然后同时控制两端的第一电动伸缩杆10伸长将法兰盘与对应的待焊接钢管23端部压紧并固定。
65.最后两组焊接机器人4同时工作，对待焊接钢管23两端的法兰盘进行焊接。
66.以上仅是本实用新型优选的实施方式，需指出的是，对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下，作出的若干变形和改进的技术方案应同样视为落入本权利要求书要求保护的范围。