管道支撑座及具有其的管道焊接设备的制作方法

1.本实用新型涉及焊接领域，特别涉及一种管道支撑座及具有其的管道焊接设备。


背景技术：

2.液压油管等管道的两端通常需要连接法兰等连接件。管道与连接件通过焊接设备进行焊接从而完成连接，管道在与连接件焊接前，需要对管道进行定中，使管道的中心轴线处于预期的位置，从而便于将管道与连接件对准。现有的一种定中机构包括两个可沿着垂直于管道的轴向排布的支撑轴，两个支撑轴同时支撑管道。通过调整两个支撑轴的距离以调整管道的中心轴的高度。但是，当管道的外径不同时，需要重新调整两个支撑轴之间的距离，降低了工作效率，并且，现有的定中机构在对管道定中后无法固定管道，导致管道在焊接过程中不稳固，易因管道晃动而导致焊接效果差。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种可对管道进行定中的管道支撑座及具有其的管道焊接设备。
4.为实现上述实用新型目的之一，本实用新型一实施方式提供一种管道支撑座，包括用于支撑管道的支撑机构和用于夹持管道的夹持机构，所述支撑机构包括两个支撑组件、驱动两个支撑组件沿前后方向相向或相背运动的第一驱动组件，所述支撑组件的相对面具有至少一个中心轴线沿左右方向延伸的支撑轴；
5.所述夹持机构包括两个定中组件、驱动两个定中组件沿前后方向相向或相背运动的第二驱动组件，所述定中组件的相对面具有至少两个沿纵向排布的定中轴，所述定中轴的中心轴线沿左右方向延伸，所述支撑轴的高度不高于所述定中轴。
6.作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述支撑组件还包括第一轴支架和安装于第一轴支架前后方向的一侧的第一支撑部，所述支撑轴安装于所述第一轴支架前后方向的另一侧，所述第一驱动组件位于所述两个所述第一轴支架之间并位于所述支撑轴的下方。
7.作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述定中组件还包括第二轴支架和安装于第二轴支架前后方向的一侧的第二支撑部，所述定中轴安装于所述第二轴支架在前后方向的另一侧，所述第二驱动组件位于两个所述第二轴支架之间并位于所述定中轴的下方。
8.作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述第二轴支架在相邻所述定中轴之间设置有弧形槽。
9.作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述支撑轴包括第一连接轴和套装于所述第一连接轴左右方向两端的支撑环。
10.所述定中轴包括第二连接轴和套装于所述第二连接轴左右方向两端的定中环。
11.为实现上述实用新型目的之一，本实用新型一实施方式提供一种管道焊接设备，
包括：
12.点焊装置，所述点焊装置包括至少两个沿左右方向分布且可沿左右方向移动的第一连接件固定机构、至少两个设置在两个第一连接件固定机构之间并沿左右方向分布的点焊固定座、至少两个沿左右方向分布的点焊机构；
13.环焊装置，所述环焊装置包括至少两个沿左右方向分布且可沿左右方向移动的第二连接件固定机构、至少两个设置在两个第二连接件固定机构之间并沿左右方向分布的环焊固定座、至少两个沿左右方向分布的环焊机构；
14.所述点焊固定座和/或所述环焊固定座为上述实施方式所述的管道支撑座。
15.作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述点焊装置还包括沿左右方向延伸的第一导轨和第二导轨，所述第一连接件固定机构、点焊固定座滑动安装在所述第一导轨上，所述点焊机构滑动安装在所述第二导轨上；
16.所述环焊装置包括左右方向延伸的第三导轨，所述第二连接件固定机构、环焊固定座沿左右方向滑动安装在所述第三导轨上，所述环焊机构安装于所述第二连接件固定机构，所述第一导轨、第二导轨、第三导轨沿前后方向分布。
17.作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述点焊装置还包括用于获取第一连接件固定机构上的连接件的图像的图像获取机构，所述第一连接件固定机构包括用于固定连接件的卡盘和用于驱动所述卡盘旋转的第一旋转驱动元件，所述第一旋转驱动元件与所述图像获取机构电性连接。
18.作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述第二连接件固定机构包括用于固定连接件的抵顶部和用于驱动所述抵顶部旋转的第二旋转驱动元件。
19.作为本实用新型一实施方式的进一步改进，还包括位于所述点焊装置在前后方向一侧的连接件进料装置，所述连接件进料装置包括可水平移动的托盘、至少两个用于将托盘上的连接件移动至第一连接件固定机构的进料机构。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：通过四个定中轴围绕管道并与管道的外周相切，在管道外径不同的情况均可实现对管道的定中，两个定中组件夹持管道，提升了管道的稳定性。
附图说明
21.图1是本实用新型一方式的管道支撑座的结构示意图；
22.图2是图1中a区域的放大图；
23.图3是本实用新型一方式的管道支撑座的俯视图；
24.图4是本实用新型一方式的管道焊接设备的结构示意图；
25.图5是本实用新型一方式的管道焊接设备的俯视图；
26.图6是本实用新型一方式的点焊装置和进料机构、进料导轨的结构示意图；
27.图7是本实用新型一方式的环焊装置的结构示意图；
28.图8是图7中b区域的放大图；
29.其中：10、管道支撑座；
30.11、支撑机构；111、支撑组件；1111、支撑轴；11111、第一连接轴；11112、支撑环；1112、第一轴支架；1113、第一支撑部；112、第一驱动组件；
31.12、夹持机构；121、定中组件；1211、定中轴；12111、第二连接轴；12112、定中环；1212、第二轴支架；12121、弧形槽；1213、第二支撑部；122、第二驱动组件；
32.20、点焊装置；21、第一连接件固定机构；211、卡盘；22、点焊固定座；23、点焊机构；231、机械臂；232、点焊头；24、第一导轨；25、第二导轨；26、图像获取机构；
33.30、环焊装置；31、第二连接件固定机构；311、抵顶部；32、环焊固定座；33、环焊机构；331、环焊头；332、环焊驱动元件；34、第三导轨；
34.40、连接件进料装置；41、托盘；42、进料机构；43、进料导轨；
35.50、桁架。
具体实施方式
36.以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。
37.在本实用新型的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分扩大，因此，仅用于图示本实用新型的主题的基本结构。
38.本实用新型提供了一种管道支撑座10，其应用于管道焊接设备中，用以支撑管道并对管道进行定中。在本实用新型中，定义管道的长度方向为左右方向，垂直于管道的水平方向为前后方向。
39.如图1和图3所示，管道支撑座10包括用于支撑管道的支撑机构11和用于夹持管道的夹持机构12。支撑机构11包括两个支撑组件111、驱动两个支撑组件111沿前后方向相向或相背运动的第一驱动组件112，支撑组件111的相对面具有至少一个中心轴线沿左右方向延伸的支撑轴1111。
40.夹持机构12包括两个定中组件121、驱动两个定中组件121沿前后方向相向或相背运动的第二驱动组件122，定中组件121的相对面具有至少两个沿纵向排布的定中轴1211，定中轴1211的中心轴线沿左右方向延伸，支撑轴1111的高度不高于定中轴1211。本实用新型所述的支撑轴1111的高度不高于定中轴1211具体含义是支撑轴1111顶部不高于最低的顶中轴1211的顶部。
41.管道支撑座10对管道进行定中的具体流程为：先将使两个定中组件121的定中轴1211的距离大于管道的外径，两个支撑组件111的支撑轴1111的距离小于管道的外径。然后将管道放置在两个支撑轴1111，接着两个定中组件121相向运动，使四个定中轴1211围绕管道并与管道的外周相切，在管道外径不同的情况均可实现对管道的定中。两个定中组件121夹持管道，从而提升管道的稳定性。并且，在管道定中后，两个支撑组件111可继续运动直至支撑轴1111与管道的外径接触，从而配合定中轴1211共同支撑管道，进一步提升管道的稳定性。
42.进一步的，支撑轴1111和定中轴1211至少部分可轴向旋转。当管道旋转时，支撑轴1111和定中轴1211至少部分结构旋转从而降低驱动管道旋转所需的力，同时降低支撑轴1111和定中轴1211对管道表面的损伤。
43.如图1所示，在本实用新型的一实施方式中，支撑组件111还包括第一轴支架1112和第一支撑部1113。第一轴支架1112用于安装支撑轴1111，第一支撑部1113安装于第一轴
支架1112前后方向的一侧，支撑轴1111安装于第一轴支架1112前后方向的另一侧。第一支撑部1113用于与第一驱动组件112连接。第一驱动组件112位于两个第一轴支架1112之间并位于支撑轴1111的下方，使空间利用率得到有效利用。
44.具体的，第一轴支架1112在前后方向的一侧设置有第一插槽，第一支撑部1113具有与第一插槽配合的第一插入部。通过第一插槽与第一插入部的配合实现第一轴支架1112与第一支撑部1113的定位，然后通过紧固件将第一轴支架1112和第一支撑部1113固定安装在一起。
45.如图2所示，进一步的，支撑轴1111包括第一连接轴11111和套装于第一连接轴11111左右方向两端的支撑环11112。第一连接轴11111用于与第一轴支架1112连接。第一轴支架1112具有两个悬臂，第一连接轴11111设置在两个悬臂之间。支撑环11112即为用于支撑管道的区域。支撑环11112可轴向旋转，这样，在支撑轴1111上的管道旋转时，支撑环11112旋转从而降低驱动管道旋转所需的力，同时降低支撑轴1111对管道表面的损伤。
46.具体的，第一驱动组件112包括两个第一气缸，两个第一气缸的输出杆各自与一第一支撑部1113连接。
47.如图1所示，在本实用新型的一实施方式中，定中组件121还包括第二轴支架1212和第二支撑部1213。
48.第二轴支架1212用于安装定中轴1211，第二支撑部1213安装于第二轴支架1212前后方向的一侧，定中轴1211安装于第二轴支架1212前后方向的另一侧。第二支撑部1213用于与第二驱动组件122连接。第二驱动组件122位于两个第二轴支架1212之间并位于支撑轴1111的下方，使空间利用率得到有效利用。
49.具体的，第二轴支架1212在前后方向的一侧设置有第二插槽，第二支撑部1213具有与第二插槽配合的第二插入部。通过第二插槽与第二插入部的配合实现第二轴支架1212与第二支撑部1213的定位，然后通过紧固件将第二轴支架1212和第二支撑部1213固定安装在一起。
50.如图2所示，进一步的，定中轴1211包括第二连接轴12111和套装于第二连接轴12111的定中环12112。第二连接轴12111用于与第二轴支架1212连接，第二轴支架1212具有两个悬臂，第二连接轴12111设置在两个悬臂之间。定中环12112即为用于与管道表面接触的区域，定中环12112可轴向旋转，这样，在定中轴1211之间的管道旋转时，定中环12112旋转从而降低驱动管道旋转所需的力，同时降低定中轴1211对管道表面的损伤。
51.具体的，第二驱动组件122包括两个第二气缸，两个第二气缸的输出杆分别与一第二支撑部1213连接。
52.如图2所示，进一步的，第二轴支架1212在相邻定中轴1211之间设置有弧形槽12121，弧形槽12121的作用是避免第二轴支架1212与管道发生干涉。
53.本实用新型还提供了一种管道焊接设备，其作用是将法兰等连接件焊接在管道的两端。
54.如图4和图5所示，管道焊接设备包括点焊装置20和环焊装置30。其中，点焊装置20用于对管道和连接件进行组对，将管道与连接件初步连接在一起，环焊装置30将连接件与管道完全焊接。
55.如图4、图5、图6所示，点焊装置20包括至少两个沿左右方向分布且可沿左右方向
移动的第一连接件固定机构21、至少两个设置在两个第一连接件固定机构21之间并沿左右方向分布的点焊固定座22、至少两个沿左右方向分布的点焊机构23。第一连接件固定机构21用于支撑连接件，点焊固定座22用于固定管道，点焊机构23对管道和连接件进行点焊。
56.如图4、图5和图7所示，环焊装置30包括至少两个沿左右方向分布且可沿左右方向移动的第二连接件固定机构31、至少两个设置在两个第二连接件固定机构31之间并沿左右方向分布的环焊固定座32、至少两个沿左右方向分布的环焊机构33。第二连接件固定机构31用于支撑连接件，环焊固定座32用于固定管道，环焊机构33对管道和连接件进行环焊。
57.点焊固定座22和/或环焊固定座32为上述实施方式所述的管道支撑座10。
58.如图4和图5所示，在本实用新型的一实施方式中，管道焊接设备还包括连接件进料装置40。
59.连接件进料装置40用以将连接件放置在点焊装置20的第一连接件固定机构21上。连接件进料装置40和环焊装置30分别位于点焊装置20在前后方向的两侧。这样，连接件进料装置40的进料操作与将管道从点焊装置20移动至环焊装置30的移料操作互不干涉。
60.连接件进料装置40包括可水平移动的托盘41、至少两个用于将托盘41上的连接件移动至第一连接件固定机构21的进料机构42。具体的，托盘41可通过agv车进行移动，托盘41的数量为多个。两个进料机构42均为机械手，且两个进料机构42沿左右方向分布。
61.如图4、图5和图6所示，进一步的，所述连接件进料装置40还包括一沿左右方向延伸的进料导轨43，一个进料机构42滑动安装在进料导轨43上，另一进料机构42则固定于地面。当管道的变化时，安装在进料导轨43上的进料机构42移动以适应管道的长度。本实施方式仅将一进料机构42安装在进料导轨43上，在实现了调整两个进料机构42距离的功能的同时，避免进料导轨43长度过长，同时简化了结构。
62.如图4、图5和图6所示，在本实用新型的一实施方式中，点焊装置20还包括沿左右方向延伸的第一导轨24和第二导轨25，第一连接件固定机构21、点焊固定座22滑动安装在第一导轨24上。点焊机构23滑动安装在第二导轨25上。因此，本实施方式的点焊装置20适用于不同长度的管道。
63.点焊机构23包括机械臂231和安装在机械臂231上的点焊头232，点焊头232在机械臂231的驱动下移动，以对连接件与管道的多个点进行点焊。
64.点焊装置20还包括用于获取第一连接件固定机构21上的连接件的图像的图像获取机构26，第一连接件固定机构21包括用于固定连接件的卡盘211和用于驱动卡盘211旋转的第一旋转驱动元件，第一旋转驱动元件与图像获取机构26电性连接。第一旋转驱动元件为电机，其未在图中示出。分别位于管道两端两个连接件可能存在角度上的偏差，因此，在进行点焊之前需要先通过图像获取机构26获取两个连接件的图像，然后第一旋转驱动元件驱动卡盘211绕管道的中心轴线轴向旋转，使两个两个卡盘211不存在角度偏差，接着再进行点焊。图像获取机构26可通过一控制器与第一旋转驱动元件电性连接。
65.由于点焊机构23无法焊接连接件与管道下部的区域，在连接件与管道的上部区域焊接多个点后，卡盘211在第一旋转驱动元件的作用下旋转，带动连接件和管道用时旋转，将原先连接件与管道的未点焊区域旋转至上部，然后点焊机构23在该未点焊区域内选择多个点进行点焊。
66.如图4、图5和图7所示，在本实用新型的一实施方式中，环焊装置30包括左右方向
延伸的第三导轨34，第二连接件固定机构31、环焊固定座32沿左右方向滑动安装在第三导轨34上。因此，本实施方式的环焊装置30适用于不同长度的管道。
67.第一导轨24、第二导轨25、第三导轨34沿前后方向分布。第二导轨25上的点焊机构23位于点焊固定座22前后方向的一侧，由于第一连接件固定机构21位于点焊固定座22的左右两侧，点焊机构23焊接时点焊头232的运动不会与第一连接件固定机构21发生干涉。当管道与连接件点焊完成后，将管道沿着前后方向移动到环焊固定座32上，由于管道的长度方向为左右方向，相比于左右移动管道本实用新型前后移动管道的行程可设置较小。
68.如图8所示，第二连接件固定机构31包括用于固定连接件的抵顶部311和用于驱动抵顶部311旋转的第二旋转驱动元件。第二旋转驱动元件为电机，其未在图中示出。
69.环焊机构33安装于第二连接件固定机构31。这样，环焊机构33可以跟随第二连接件固定机构31一起沿着第三导轨34滑动，使结构简化。
70.如图8所示，具体的，环焊机构33包括环焊头331和驱动环焊头331前后、左右移动的环焊驱动元件332，环焊头331位于抵顶部311前后方向的一侧。在进行环焊时，环焊驱动元件332驱动环焊头331至与管道、连接件连接位置相邻的位置，环焊头331启动后，第二旋转驱动驱动抵顶部311旋转，从而带动连接件和管道轴向旋转，使连接件与管道连接区域一圈都通过环焊头331焊接。
71.在点焊机构23中，由于在点焊前连接件与管道无连接关系，考虑到需要防止连接件脱落，选择卡盘211用于固定连接件。在环焊机构33中，由于在环焊前连接件与管道已经经过点焊，二者存在连接关系，考虑到成本的因素，选择相比卡盘211性价比更高的抵顶部311用于固定连接件。
72.进料导轨43、第一导轨24、第二导轨25、第三导轨34上均设置有沿左右方向延伸的齿条，进料机构42、第一连接件固定机构21、点焊固定座22、点焊机构23、第二连接件固定机构31、环焊固定座32上均设置有用于与齿条配合的齿轮，通过电机等驱动元件驱动齿轮旋转，从而使进料机构42、第一连接件固定机构21、点焊固定座22、点焊机构23、第二连接件固定机构31、环焊固定座32沿左右方向移动。
73.进一步的，所述管道焊接设备还包括桁架50，所述桁架50用于安装抓手，抓手用于将管道放置在点焊装置20上、将点焊装置20上的管道移动到环焊装置30上。
74.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。