一种薄壁钢管斜角焊接机的制作方法

本发明属于薄壁管材焊接加工技术领域，具体涉及一种薄壁钢管斜角焊接机。

背景技术

目前市场上的薄壁不锈钢管材成型的对接焊主要是靠人工来完成，存在效率低下，质量不可靠的问题。针对上述问题，本公司开发了一种用于自动焊管机的涨紧装置及其自动焊管机(申请号201711271107x)，该发明提供了一种自动焊管机，包括传动机构，所述传动机构包括内转轴和外转轴，还包括所述的用于自动焊管机的涨紧装置，所述内转轴的端部连接锥形顶块，锥形顶块的锥面体滑动安装在胀紧套内，所述定位平台与外转轴连接，所述外转轴通过皮带连接有电机，所述内转轴通过轴承套连接拉紧油缸。该焊管机初步代替了人工，满足了薄壁钢管的机械化焊接。而且还提供了一种用于自动焊管机的涨紧装置，所述涨紧装置从前到后依次包括锥形顶块、胀紧套和定位平台；所述锥形顶块的中部设有与内转轴相配合的轴箍，所述锥形顶块的后端为锥面体；所述胀紧套包括若干个弧形涨块，若干所述弧形涨块通过伸缩弹簧连接在一起组成胀紧套；胀紧套的内壁从前至后包括有与锥面体相配合的楔面和与外转轴相连接的圆柱面；所述胀紧套的后端面与定位平台相接触。其通过涨紧装置可实现对管件的自动整形，防止焊缝变形，提高了管件的焊接效率，保证了焊接的质量。但是后来我公司发现该焊管机功能过于简单，焊接过程还是要人工进行，影响整体的焊接质量；特别是涉及到斜角焊时，焊接角度更是难以把握。斜角焊是指将两根直钢管呈一定角度焊接在一起，焊接时两个钢管的焊接端必须切割成一定斜角的的斜面，两根钢管的斜面相互对接，在焊接。如两根直钢管呈90°角度焊接，首先要把两根钢管的一端切割成45°夹角的斜面，在将两个斜面拼接在一起，最后再焊接。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种薄壁钢管斜角焊接机，该焊接机用于钢管斜角的自动焊接，能够准确把握焊接角度和焊接质量。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种薄壁钢管斜角焊接机，包括工作台和安装在工作台上的焊接机构，所述焊接机构包括焊接支架和安装在焊接支架上的焊枪；其特征在于：所述焊接支架包括十字滑台模组、连接板、第二伺服电机和l型旋转臂，所述十字滑台模组安装在工作台上；所述连接板的一端安装在十字滑台模组上，另一端安装有第二伺服电机；所述l型旋转臂的一端安装在第二伺服电机的输出轴上，另一端设有用于安装焊枪的焊枪夹具；

该焊接机还包括旋转推拉组件，所述旋转推拉组件包括旋转轴、推拉轴、第一支座、涨紧装置、第一伺服电机和推拉组件，所述第一支座固定安装在工作台上；所述旋转轴为空心轴，所述推拉轴插在旋转轴内，所述推拉轴的前端设有涨紧装置，所述推拉轴的后端与推拉组件通过推力轴承连接，所述推拉组件用于驱动推拉轴在旋转轴内轴向运动；所述旋转轴通过轴承安装在第一支座上，所述第一伺服电机也固定安装在工作台上，所述第一伺服电机通过皮带轮组件与旋转轴连接。

所述旋转轴包括主旋转轴和次旋转轴，所述主旋转轴通过轴承安装在第一支座上，所述第一伺服电机通过皮带轮组件与主旋转轴连接；所述次旋转轴与主旋转轴之间通过法兰连接，所述次旋转轴的前端与涨紧装置接触。

所述推拉组件包括第一支座和推拉油缸，所述推拉油缸固定安装在第一支座上，所述第一支座固定安装在工作台上，所述推拉油缸的推拉轴与推力轴承连接。

所述推拉油缸的推拉轴与推力轴承之间通过浮动接头连接。

所述第一支座上还设有限位装置，所述限位装置包括手轮组件、主动齿轮、从动齿轮、限位套环和外螺纹套环；所述手轮组件固定安装在第一支座上，所述手轮组件上设有主动齿轮；所述限位套环和外螺纹套环均套在推拉油缸的推拉轴上，所述外螺纹套环固定安装在第一支座上，所述限位套环与浮动接头固定连接；所述从动齿轮为圆环形，其内部设有内螺纹，并且与外螺纹套环匹配连接，所述从动齿轮用于抵住限位套环；所述主动齿轮与从动齿轮相互齿合连接。

该焊接机还包括送丝机构，所述送丝机构包括第三支座、焊丝卷轮、送丝机和送丝枪；所述第三支座安装在工作台上，所述焊丝卷轮和送丝机安装在第三支座上，所述送丝枪通过送丝枪夹具固定安装在l型旋转臂上；所述焊丝卷轮上的焊丝由送丝机输送到送丝枪上。

该焊接机还包括plc控制器，所述plc控制器与十字滑台模组、第二伺服电机、第一伺服电机、送丝机和推拉油缸连接。

本发明的有益效果为：

1、本发明用于钢管斜角的自动焊接，能够准确把握焊接角度和焊接质量。

2、本发明中的旋转轴为两段式结构，其中次旋转轴可以方便更换，而且可以根据不同长度的钢管工件来选择对应长度的次旋转轴，增加通用性。

3、本发明中推拉油缸的推拉轴与推力轴承之间通过浮动接头连接，方便拆卸，而且可以消除误差,保护部件及使设备运行平稳,延长设备使用寿命。

4、本发明还设了限位装置，用于限制和调整推拉油缸伸缩量，以适用更多直径规格的钢管工件。

5、本发明还包括送丝机构，用来给焊接时送焊丝，配合plc控制器的控制使得焊接焊缝均匀，焊接质量高。

附图说明

图1为本发明的立体示意图。

图2为本发明的局部立体示意图。

图3为本发明中旋转推拉组件的立体示意图。

图4为本发明中推拉组件(包括限位组装)的立体示意图。

图5为本发明中推拉组件的拆解示意图。

图6为本发明中焊接机构的立体示意图。

图7为本发明使用时的立体示意图。

图中：

1、工作台；

2、旋转推拉组件，201、旋转轴，202、推拉轴，203、第一支座，204、涨紧装置，205、第一伺服电机，206、推拉组件，207、主旋转轴，208、次旋转轴，209、皮带轮组件，210、推拉油缸，211、推力轴承，212、浮动接头，213、第二支座，214、手轮组件，215、主动齿轮，216、从动齿轮，217、限位套环，218、外螺纹套环；

3、焊接机构，301、水平直线模组，302、竖直直线模组，303、连接板，304、第二伺服电机，305、l型旋转臂，306、焊枪夹具，307、焊枪，308、送丝枪，309、送丝枪夹具；

4、送丝机构，401、第三支座，402、焊丝卷轮，403、送丝机；

5、钢管工件。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例和附图对本发明的技术方案做进一步的说明(如图1-7所示)。

一种薄壁钢管斜角焊接机，包括工作台1和安装在工作台1上的焊接机构3，所述焊接机构3包括焊接支架和安装在焊接支架上的焊枪307；所述焊接支架包括十字滑台模组(由水平直线模组301和竖直直线模组302组成，其中竖直直线模组302固定安装在工作台1上，水平直线模组301与连接版303固定连接)、连接板303、第二伺服电机304和l型旋转臂305，所述十字滑台模组安装在工作台1上；所述连接板303的一端安装在十字滑台模组上，另一端安装有第二伺服电机304；所述l型旋转臂305的一端安装在第二伺服电机304的输出轴上，另一端设有用于安装焊枪307的焊枪夹具306(所述十字滑台模组用于在水平和竖直方向调整焊枪307，所述第二伺服电机304用于调整焊枪307的角度)；

该焊接机还包括旋转推拉组件2，所述旋转推拉组件2包括旋转轴201、推拉轴202、第一支座203、涨紧装置204、第一伺服电机205和推拉组件206，所述第一支座203固定安装在工作台1上；所述旋转轴201为空心轴，所述推拉轴202插在旋转轴201内，所述推拉轴202的前端设有涨紧装置204，所述推拉轴202的后端与推拉组件206通过推力轴承211连接，所述推拉组件206用于驱动推拉轴202在旋转轴201内轴向运动；所述旋转轴201通过轴承安装在第一支座203上(所述涨紧装置204通过旋转轴201和推拉轴202的挤压变大来固定钢管，位置与焊枪307对应)，所述第一伺服电机205也固定安装在工作台1上，所述第一伺服电机205通过皮带轮组件209与旋转轴201连接。

所述旋转轴201包括主旋转轴207和次旋转轴208，所述主旋转轴207通过轴承安装在第一支座203上，所述第一伺服电机205通过皮带轮组件209与主旋转轴207连接；所述次旋转轴208与主旋转轴207之间通过法兰连接，所述次旋转轴208的前端与涨紧装置204接触。

所述推拉组件206包括第一支座203和推拉油缸210，所述推拉油缸210固定安装在第一支座203上，所述第一支座203固定安装在工作台1上，所述推拉油缸210的推拉轴与推力轴承211连接。

所述推拉油缸210的推拉轴与推力轴承211之间通过浮动接头212连接。

所述第一支座203上还设有限位装置，所述限位装置包括手轮组件214、主动齿轮215、从动齿轮216、限位套环217和外螺纹套环218；所述手轮组件214固定安装在第一支座203上，所述手轮组件214上设有主动齿轮215；所述限位套环217和外螺纹套环218均套在推拉油缸210的推拉轴上，所述外螺纹套环218固定安装在第一支座203上，所述限位套环217与浮动接头212固定连接；所述从动齿轮216为圆环形，其内部设有内螺纹，并且与外螺纹套环218匹配连接，所述从动齿轮216用于抵住限位套环217(起到限制推拉油缸210伸缩量的作用)；所述主动齿轮215与从动齿轮216相互齿合连接。

该焊接机还包括送丝机构4，所述送丝机构4包括第三支座401、焊丝卷轮402、送丝机403和送丝枪308；所述第三支座401安装在工作台1上，所述焊丝卷轮402和送丝机403安装在第三支座401上，所述送丝枪308通过送丝枪夹具309固定安装在l型旋转臂305上；所述焊丝卷轮402上的焊丝由送丝机403输送到送丝枪308上。

该焊接机还包括plc控制器，所述plc控制器与十字滑台模组、第二伺服电机304、第一伺服电机205、送丝机403和推拉油缸210连接(并对其进行控制)。

该焊接机的使用方法及原理：

1、先将两个待焊接的钢管工件5进行点焊固定，再将钢管工件5套在涨紧装置204上，并固定；再将通过焊接机构3进行完整的焊接。

2、焊接机构3中十字滑台模组用于调整焊枪307的水平和竖直位置，第二伺服电机304用于调整焊枪307的焊接角度；通过旋转旋转轴201来带动钢管工件5的旋转，最终完成整个斜角环缝的焊接。

3、根据不同直径的钢管工件5给plc控制器制定不同的程序，以协调控制十字滑台模组、第二伺服电机304、第一伺服电机205、送丝机403和推拉油缸210配合工作完成焊接。

4、通过转动手轮组件214来带动主动齿轮215转动，从而带动从动齿轮216转动，从动齿轮216转动会在外螺纹套环218上沿轴向移动；当从动齿轮216向前移动时，其与限位套环217之间的间距变小(从动齿轮216会抵住限位套环217，使推拉油缸210的推拉轴回收到一定量是就停止了)，推拉油缸210的伸缩量变小，涨紧装置204的变大量(指直径)小，适合小直径的钢管工件5；当从动齿轮216向后移动时，其与限位套环217之间的间距变大，推拉油缸210的伸缩量变大，涨紧装置204的变大量(指直径)大，适合大直径的钢管工件5。

以上说明仅为本发明的应用实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。