一种密集排列园管的焊接装置的制作方法

1.本发明涉及焊接技术领域，具体而言，涉及一种密集排列园管的焊接装置。


背景技术：

2.在工地上经常可以看到架空排列很多圆形钢管，钢管的直径和壁厚大小不一，圆管很长，且不能转动。由于相邻钢管间的空隙很窄，大都在50毫米左右，然而，目前机器人或自动焊机普遍使用圆形焊枪、圆形气咀和电动机等，这些零件体积过大，无法通过相邻两圆管间50毫米左右的间隙。因此，目前只能用手工焊接。此外，由于焊枪连接有焊接电缆和气管等，焊枪围绕圆管进行焊接时，每条焊缝要焊3道或4道，或更多道，会造成焊接电缆和气管在被焊钢管上缠绕的问题。


技术实现要素：

3.鉴于上述问题，本发明提供了一种密集排列园管的焊接装置，可以在密集排列的钢管上进行自动焊接。
4.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种密集排列园管的焊接装置，应用于与普通圆管密集排列的被焊圆管上，所述焊接装置包括套设于被焊圆管上并与被焊圆管可拆卸连接的至少一圈石墨碳刷、至少一圈气嘴环组和至少一组导轨，以及焊枪组件、爬行轮组和旋转驱动件，所述石墨碳刷和导轨分别位于被焊圆管上焊缝两侧，所述气嘴环组位于被焊圆管上焊缝侧部，所述爬行轮组与导轨活动连接，且其上部与焊枪组件底端部固定连接，所述焊枪组件前端部与石墨碳刷滑动相连，所述旋转驱动件与爬行轮组连接，用于驱动爬行轮组在导轨上做圆周运动。
5.作为优选方案，所述石墨碳刷和气嘴环组数量为多圈，且其各自相邻圈之间交错排列。
6.作为优选方案，所述焊枪组件包括集电棒、枪杆、焊丝和送丝组件，所述集电棒沿被焊圆管轴向设置，其一端部与石墨碳刷滑动相连，且所述集电棒的横截面大于石墨碳刷的横截面，所述集电棒另一端部具有置物腔，所述置物腔内设置有送丝组件，所述枪杆设于集电棒上，且其端部向下弯曲并指向焊缝，所述焊丝设于枪杆内部并通过送丝组件进行送丝。
7.作为优选方案，所述枪杆弯曲段开设有漏丝孔，以使焊丝漏出，且在所述漏丝孔的孔口安装孔盖。
8.作为优选方案，所述送丝组件包括相对可转动设于置物腔内的两送丝轮，所述两送丝轮之间拉接有拉簧，所述焊丝穿过两送丝轮之间凹槽并与两送丝轮上下槽壁相抵接，其中一个所述送丝轮上设有送丝驱动件，用于驱动送丝轮转动。
9.作为优选方案，所述送丝驱动件包括直线电机和连杆，所述直线电机输出端通过连杆与一送丝轮铰接相连。
10.作为优选方案，所述旋转驱动件包括支撑轮架、收带轮和牵引带，所述收带轮可转
动设于支撑轮架上，所述牵引带一端部与爬行轮组相连，所述牵引带另一端部绕被焊圆管若干圈后与收带轮相连，或绕经另一圆管边缘与收带轮连接。
11.作为优选方案，所述旋转驱动件包括支撑轮架、收带轮和牵引带，所述收带轮可转动设于支撑轮架上，两者数量均为n个，且一一对应，与第n个所述收带轮相连的牵引带端部绕被焊圆管n圈后与爬行轮组相连。
12.作为优选方案，所述旋转驱动件包括相对设置的定子绕组和转子绕组，所述定子绕组沿周向固定设置于被焊圆管上，所述转子绕组固设于焊枪组件底端部，并与所述定子绕组相匹配。
13.作为优选方案，所述爬行轮组包括弧形轮架、滚轮和螺柱，所述弧形轮架两端部可转动连接有两滚轮，所述两滚轮设于导轨上并与其滚动连接，所述弧形轮架中间通过螺柱与焊枪组件底端部固定连接。
14.作为优选方案，所述气嘴环组包括环状板和多个均匀绕设于被焊圆管周向的气嘴，所述环状板固设于被焊圆管上，所述气嘴端部固设于环状板上，并与设于环状板内部的电磁气阀相连，所述气嘴出气口靠近焊缝一侧。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
16.(1)一般焊枪的气嘴包在圆形枪杆的外部，且两者的轴线相重合，本技术采用气嘴环组替代，可以明显减小焊枪的体积，而且气嘴环组不转动，进行多道焊时，避兔了气管绕圆管的问题。通过控制电磁气阀可使靠近焊接电弧燃烧部位的气嘴送气，节省保护气体。
17.(2)通过在被焊圆管上设置石墨碳刷，进行多道焊时，通过集电棒与石墨碳刷滑动配合，解决了焊接电缆绕圆管的问题。
18.(3)通过直线电机加连杆的结构替代常用的印刷电机或永磁直流电机，显著减小了焊接装置的体积。
19.(4)采用支撑轮架、收带轮和牵引带的组合，带动焊枪组件绕被焊圆管转动，解决圆管自动焊的驱动电机体积大，无法通过圆管之间窄间隙的问题。
附图说明
20.参照附图来说明本发明的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：
21.图1为本发明实施例的密集排列园管的焊接装置的实施环境图；
22.图2为图1的侧视图；
23.图3为本发明实施例的密集排列园管的焊接装置的结构示意图；
24.图4为本发明实施例的密集排列园管的焊接装置的正视图；
25.图5为本发明实施例的爬行轮组的结构示意图；
26.图6为本发明另一实施例的密集排列园管的焊接装置的结构示意图；
27.图7为图6中a处的局部放大示意图；
28.图8为本发明又一实施例的密集排列园管的焊接装置的结构示意图。
29.图中标号：100被焊圆管、200普通圆管、300焊接装置、1石墨碳刷、2气嘴环组、201环状板、3导轨、4爬行轮组、401弧形轮架、402滚轮、403螺柱、5集电棒、6枪杆、7焊丝、8送丝轮、9拉簧、10支撑轮架、11收带轮、111第一收带轮、112第二收带轮、113第三收带轮、12牵引
带、13直线电机、14连杆、15焊缝、16置物腔、17定子绕组、18转子绕组。
具体实施方式
30.容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。
31.实施例1
32.根据本发明的一实施方式结合图1至5示出。一种密集排列园管的焊接装置300，应用于与普通圆管200密集排列的被焊圆管100上，被焊圆管100与其相邻的普通圆管200之间的间隙为50mm左右。该焊接装置300包括套设于被焊圆管100上并与被焊圆管100可拆卸连接的至少一圈石墨碳刷1、至少一圈气嘴环组2和至少一组导轨3，以及焊枪组件、爬行轮组4和旋转驱动件，石墨碳刷1和导轨3分别位于被焊圆管100上焊缝15两侧，气嘴环组2位于被焊圆管100上焊缝15侧部。该石墨碳刷1由两个半圆形碳刷或多瓣碳刷通过螺钉组合成圆形，并使圆形石墨碳刷1固设在被焊圆管100上，便于石墨碳刷1的拆卸安装。
33.爬行轮组4与导轨3滚动连接，且其上部与焊枪组件底端部固定连接，焊枪组件前端部与石墨碳刷1滑动相连，旋转驱动件与爬行轮组4连接，用于驱动爬行轮组4在导轨3上做圆周运动。石墨碳刷1与电焊机的一个输出端相连，被焊圆管100与电焊机的另一个输出端相连。
34.优选的，石墨碳刷1和气嘴环组2数量为多圈，且其各自相邻圈之间交错排列。
35.本实施例中，上述爬行轮组4和导轨3的数量均为2个，即每个导轨3上设有一个爬行轮组4，以增加焊枪组件绕被焊圆管100运动时的稳定性。
36.参见图2，上述旋转驱动件包括支撑轮架10、收带轮11和牵引带12，收带轮11可转动设于支撑轮架10上，牵引带12一端部绕被焊圆管100若干圈后与爬行轮组4相连，牵引带12另一端部经一普通圆管200边缘与收带轮11连接。
37.本实施例中，该牵引带12数量为两根，两根牵引带12分别与两个爬行轮组4相连，若该焊缝15需要焊3道，则将两根牵引带12同时在被焊圆管100上绕3圈，依次类推。然后，经相邻的普通圆管200边缘垂下，再将两根牵引带12叠合在一起绕在收带轮11上。当收带轮11转动时，牵引带12带动焊枪组件绕被焊圆管100转动，有效减小了旋转驱动件的体积，使其可以通过圆管间的窄缝隙。
38.上述牵引带12为钢丝绳、链条、坦克链或带滚针的坦克链。优选的，在收带轮11转动前，在被焊圆管100上刷一层润滑油，或采用带滚针的坦克链，以减少磨擦阻力防止牵引带12被锁死。
39.参见图3，上述焊枪组件包括集电棒5、枪杆6、焊丝7和送丝组件，集电棒5沿被焊圆管轴向设置，其一端部与石墨碳刷1滑动相连，集电棒5另一端部具有置物腔16，置物腔16内设置有送丝组件，枪杆6设于集电棒5上，且其端部向下弯曲与焊缝15相接触，焊丝7设于枪杆6内部并通过送丝组件进行送丝。
40.本发明实施例中，石墨碳刷1和气嘴环组2数量为多圈，且其各自相邻圈之间交错排列。
41.优选的，石墨碳刷1沿被焊圆管100径向设置两排或两排以上，且集电棒5的横截面大于石墨碳刷1的横截面，使得集电棒5至少同时与两个石墨碳刷1相接触，确保集电棒5与石墨碳刷1接触良好。
42.优选的，为了避免焊丝7卡在枪杆6的弯曲段，在枪杆6的弯曲段开设漏丝孔，漏丝孔的深度要露出焊丝7，并在漏丝孔的孔口安装孔盖，防止灰尘进入造成堵塞。当焊丝7通不过时，可采用钩状工具将焊丝7拔进漏丝孔。
43.参见图4，上述气嘴环组2包括环状板201和多个均匀绕设于被焊圆管100周向的气嘴，环状板201固设于被焊圆管上，气嘴端部固设于环状板201上，并与设于环状板201内部的电磁气阀相连，气嘴出气口靠近焊缝一侧。焊接时，通过控制电磁气阀可使靠近焊接电弧燃烧部位的一个或多个气嘴送气，节省保护气体，达到较好的保护效果。
44.可选的，气嘴环组2的数量为2组，分别位于焊缝15两侧，且两组气嘴环组2的出气口204错开排列，加强保护效果。
45.参见图5，上述爬行轮组4包括弧形轮架401、滚轮402和螺柱403，该弧形轮架401为弧形，弧形轮架401两端部可转动连接有两滚轮402，两滚轮402设于导轨3上并与其滚动连接，弧形轮架401中间通过螺柱403与焊枪组件底端部固定连接。本实施例中，该导轨3由柔性材料制成，可围绕不同直径的圆管绕一圈，并可被拉紧，如带有拉紧装置的半硬橡胶条、塑料条等。
46.实施例2
47.参见图6，本发明实施例与实施例1的区别在于：旋转驱动件包括支撑轮架10、收带轮11和牵引带12，收带轮11可转动设于支撑轮架10上，两者数量均为n个，且一一对应，与第n个收带轮11相连的牵引带12端部绕被焊圆管100n圈后与爬行轮组4相连。
48.本实施例中，假设焊缝15需要焊3道，则支撑轮架10和收带轮11的数量为3个，牵引带12的数量为6根，3个收带轮11分别为第一收带轮111、第二收带轮112和第三收带轮113，第一收带轮111通过两根牵引带12分别与两个爬行轮组4相连，同时在被焊圆管100上绕1圈，第二收带轮112通过两根牵引带12分别与两个爬行轮组4相连，同时在被焊圆管100上绕2圈，第三收带轮113通过两根牵引带12分别与两个爬行轮组4相连，同时在被焊圆管100上绕3圈。每个收带轮11均传动连接有驱动电机，并在驱动电机上设有自动控制电路，该自动控制电路为现有技术。焊接时，驱动三个收带轮11同时转动，带动焊枪组件绕被焊圆管100转动进行第一道焊接，第一道焊接完成后，控制第一收带轮111停止，继续控制第二收带轮112和第三收带轮113转动，带动焊枪组件绕被焊圆管100转动进行第二道焊接，第二道焊接完成后，控制第一收带轮111和第二收带轮112停止，继续控制第三收带轮113转动，完成第三道焊接。通过依次控制三个收带轮11断电，使得焊枪组件接力转动，避免了牵引带12由于多次缠绕造成锁死的问题。
49.参见图7，送丝组件包括相对可转动设于置物腔16内的两送丝轮8，两送丝轮8之间拉接有拉簧9，以保持送丝轮8对焊丝7的压力，防止送丝轮8与焊丝7之间打滑。焊丝7穿过两送丝轮8之间缝隙并与两送丝轮8上下轮壁相抵接，其中一个送丝轮8上设有送丝驱动件，用于驱动送丝轮8转动。本实施例中，该送丝驱动件为直线电机13和连杆14，直线电机13输出端通过连杆14与一送丝轮8铰接。送丝时，直线电机13沿直线前后往复运动，带动送丝轮8转动，使得焊丝7向前输送，在保持较大驱动力的前提下，极大的缩小了驱动件的体积。
50.可选的，在置物腔16内可转动设置有四个送丝轮8，上下对应的送丝轮8之间拉接有拉簧9。
51.实施例3
52.参见图8，本发明实施例与实施例1的区别在于：参照印刷电机，旋转驱动件包括相对设置的定子绕组17和转子绕组18，定子绕组17沿周向固定设置于被焊圆管100上，转子绕组18固设于焊枪组件底端部，并与定子绕组17相匹配。定子绕组17与转子绕组18的的形状优选为宽扁状，便于通过圆管间的窄间隙。工作时，使转子绕组18通电，利用电磁感应原理，使转子绕组18转动，从而带动焊枪组件绕被焊圆管100转动，实现被焊圆管100的焊缝焊接。
53.本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的保护范围内。