一种管件端部法兰智能焊接装置及方法与流程

1.本发明涉及五金加工领域，尤其涉及一种管件端部法兰智能焊接装置及方法。


背景技术：

2.管件被用于输送物品时会被设计为各种各样的形状，而形状多变或是长度过长的管件又不便于直接生产，所以管件通常会分成多段，然后在管件的端部焊接法兰，通过法兰来对两段管件进行连接；管件端部采用法兰连接具有拆卸方便的特点，适合于多次拆卸连接的连接。
3.现有公开号为cn112264737a的一种管件端部法兰智能焊接装置，包括管件旋转单元、法兰支撑单元和焊枪操作单元；所述管件旋转单元设置在底座中间，用于需要焊接的管件的夹紧和旋转驱动，机架设置有用于驱动下辊组和上辊组同步、反向移动的对中夹紧驱动机构；法兰支撑单元设置在底座的纵向外端，用于需要焊接的法兰的夹紧，包括活动座和卡盘，底座设置有用于驱动活动座纵向移动的线性动力部件；焊枪操作单元设置在底座外侧，用于自动焊枪的移动操作。所提供的管件端部法兰自动焊接装置，能够快速完成不同长度、外径的管件与法兰的夹装、对接和自动焊接作业，操作简便、自动化程度高，适合于管件与法兰焊接作业场合应用。
4.但是，上述发明在对管件端部进行焊接法兰时，若管件两端同时焊接的话，会导致管件难以固定，同时在焊接过后，无法对管件端部已焊接处进行打磨抛光，实用性差，且智能化程度低。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供一种管件端部法兰智能焊接装置及方法，以解决上述技术问题。
6.本发明实施例采用下述技术方案：一种管件端部法兰智能焊接装置，包括工作台、支撑架、旋转装置、夹紧装置、贴紧装置、平面移动装置、焊接装置和打磨装置，所述工作台设置在水平面上，所述工作台上设有开口，所述支撑架焊接在工作台上，所述旋转装置转动安装在工作台上，所述夹紧装置安装在旋转装置上，所述平面移动装置安装在支撑架的内顶面上，所述贴紧装置安装在工作台的顶部，所述焊接装置安装在平面移动装置上，所述打磨装置安装在工作台上，所述旋转装置包括支撑柱、旋转盘、旋转齿轮和旋转电机，所述支撑柱设置在工作台的下方，所述旋转盘转动设置在工作台的开口处且旋转盘转动安装在支撑柱的顶部，所述旋转盘的侧壁上设有齿槽，所述旋转齿轮转动安装在工作台的底部且旋转齿轮与旋转盘上的齿槽相互啮合，所述旋转电机设置在工作台的底部且旋转电机的主轴连接在旋转齿轮上。
7.进一步，所述夹紧装置包括支撑板、夹紧架、夹紧气缸、夹紧移动块、夹紧板、夹紧滑杆、两个夹紧铰接杆、两个夹紧移动杆、两个v型固定件和两个夹紧连接杆，所述支撑板安装在旋转盘的顶部，所述夹紧架焊接在支撑板的顶部，所述夹紧滑杆的一端安装在支撑板
上且另一端安装在夹紧架上，所述夹紧气缸安装在夹紧架的顶部且夹紧气缸的伸缩端贯穿夹紧架设置，所述夹紧移动块安装在夹紧气缸的伸缩端上，两个所述夹紧铰接杆的一端均铰接在夹紧移动块上，两个所述夹紧移动杆的一端均铰接在夹紧架上且两个夹紧移动杆的另一端分别铰接在两个夹紧铰接杆的另一端上，两个所述夹紧连接杆的一端分别铰接在两个夹紧移动杆的另一端，所述夹紧板套设在夹紧滑杆上且夹紧板与夹紧滑杆滑动配合，所述夹紧板铰接在两个夹紧连接杆的另一端，两个所述v型固定件焊接在支撑板上。
8.进一步，所述贴紧装置包括贴紧丝杆滑台、贴紧板、贴紧转动板、贴紧电机、两个贴紧支撑柱、两个贴紧架、两个升降电机、两个转动齿轮、四个贴紧折杆和四个贴紧滑块，所述贴紧丝杆滑台安装在工作台上，两个所述贴紧支撑柱均安装在贴紧丝杆滑台上，两个所述贴紧架套设在贴紧支撑柱上且贴紧架与贴紧支撑柱滑动配合，两个所述贴紧架上均设有齿条，所述贴紧板焊接在两个贴紧架的顶部，两个所述升降电机对称安装在贴紧丝杆滑台的顶部，两个所述转动齿轮转动安装在贴紧丝杆滑台的顶部且两个转动齿轮分别连接在两个升降电机的主轴上，两个所述转动齿轮分别与两个齿条相啮合，所述贴紧转动板转动安装在贴紧板上，四个所述贴紧折杆的一端均铰接在贴紧转动板上，四个所述贴紧滑块滑动安装在贴紧板上且四个贴紧滑块分别与四个贴紧折杆的另一端相铰接，所述贴紧电机的主轴连接在贴紧转动板上。
9.进一步，所述平面移动装置包括第一丝杆滑台、第二丝杆滑台、第一弧形槽板、第二弧形槽板和移动滑块，所述第一丝杆滑台安装在支撑架的内顶部，所述第二丝杆滑台安装在支撑架的内顶部，所述第一弧形槽板安装在第一丝杆滑台的滑台上，所述第二弧形槽板安装在第二丝杆滑台的滑台上，所述移动滑块滑动安装在第一弧形槽板和第二弧形槽板上。
10.进一步，所述焊接装置包括焊接板、伸缩电缸、焊接连接板、机械手和焊接头，所述焊接板安装在移动滑块上，所述伸缩电缸的尾端安装在焊接板上，所述焊接连接板安装在伸缩电缸的伸缩端上，所述机械手设置在焊接连接板上，所述焊接头安装在机械手上。
11.进一步，所述打磨装置包括打磨架、环绕电机、打磨转动架、打磨电缸、打磨电机和打磨块，所述打磨架焊接在工作台上，所述环绕电机安装在打磨架上且环绕电机的主轴贯穿打磨架，所述打磨转动架安装在环绕电机的主轴上，所述打磨电缸安装在打磨转动架上，所述打磨电机安装在打磨电缸的伸缩端上，所述打磨块安装在打磨电机的主轴上。
12.一种管件端部法兰智能焊接装置的工作方法，包括如下焊接方法：第一步：当将管件放置在v型固定件之间时，夹紧气缸开始运作，带动夹紧移动块开始下降，夹紧移动块移动带动夹紧铰接杆开始移动，夹紧铰接杆移动带动夹紧移动杆开始移动，夹紧铰接杆和夹紧移动杆带动夹紧连接杆移动，从而夹紧板在夹紧滑杆上开始下降，夹紧板下降开始抵触管件，在v型固定件的支撑下，夹紧板将管件进行夹紧固定，以便对管件进行焊接和移动，提高装置的稳定性；第二步：当管件被夹紧装置进行夹紧固定后，两个升降电机开始运作，带动两个转动齿轮开始转动，两个转动齿轮转动带动两个贴紧架开始移动，两个贴紧架移动带动贴紧板的中心点对准管件的中心点，随后贴紧电机开始运作，带动贴紧转动板转动，贴紧转动板转动带动四个贴紧折杆开始移动，四个贴紧折杆转动带动四个贴紧滑块在贴紧板上进行移动，四个贴紧滑块将法兰进行夹紧固定，随后贴紧丝杆滑台开始运作，带动贴紧板和法兰移
动至管件的端部处，将法兰对准在管件的端部处，以便焊接装置对管件和法兰进行焊接；第三步：当贴紧装置将法兰固定住且与管件的端部对准之后，第一丝杆滑台开始运作，带动第一弧形槽板开始移动，第一弧形槽板带动移动滑块在第一弧形槽板内移动，第一弧形槽板开始运作，带动第二弧形槽板开始移动，第二弧形槽板带动移动滑块在第一弧形槽板内移动，第一丝杆滑台和第二丝杆滑台相配合，控制移动滑块和焊接装置在水平面上进行位置调节，便于对管件进行焊接；第四步：当平面移动装置带动焊接板移动至焊接位置时，伸缩电缸开始运作，带动焊接连接板移动，焊接连接板移动带动机械手移动，随后机械手驱动带动焊接头对管件端部和法兰进行焊接。
13.第五步：在需要对管件进行旋转时，旋转电机开始运作，带动旋转齿轮转动，旋转齿轮转动带动旋转盘转动，旋转盘在支撑柱的支撑下进行转动，带动管件进行转动，此处采用小圆带动大圆转动，提高旋转装置的精准度，便于管件对准打磨装置；第六步：当已焊上法兰的管件一端被旋转装置转动至打磨转动架处时，打磨电缸开始驱动，带动打磨电机和打磨块移动，打磨块抵触管件和法兰焊接处，打磨电机开始运作带动打磨块对其进行打磨抛光，随后环绕电机运作，驱动打磨电机和打磨块对管件焊接处进行全面打磨，避免部分区域未被打磨到。
14.本发明实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：其一，在需要对管件进行旋转时，旋转电机开始运作，带动旋转齿轮转动，旋转齿轮转动带动旋转盘转动，旋转盘在支撑柱的支撑下进行转动，带动管件进行转动，此处采用小圆带动大圆转动，提高旋转装置的精准度，便于管件对准打磨装置，智能化实现法兰和管件的旋转对接。
15.其二，当将管件放置在v型固定件之间时，夹紧气缸开始运作，带动夹紧移动块开始下降，夹紧移动块移动带动夹紧铰接杆开始移动，夹紧铰接杆移动带动夹紧移动杆开始移动，夹紧铰接杆和夹紧移动杆带动夹紧连接杆移动，从而夹紧板在夹紧滑杆上开始下降，夹紧板下降开始抵触管件，在v型固定件的支撑下，夹紧板将管件进行夹紧固定，以便对管件进行焊接和移动，提高装置的稳定性。
16.其三，当管件被夹紧装置进行夹紧固定后，两个升降电机开始运作，带动两个转动齿轮开始转动，两个转动齿轮转动带动两个贴紧架开始移动，两个贴紧架移动带动贴紧板的中心点对准管件的中心点，随后贴紧电机开始运作，带动贴紧转动板转动，贴紧转动板转动带动四个贴紧折杆开始移动，四个贴紧折杆转动带动四个贴紧滑块在贴紧板上进行移动，四个贴紧滑块将法兰进行夹紧固定，随后贴紧丝杆滑台开始运作，带动贴紧板和法兰移动至管件的端部处，将法兰对准在管件的端部处，以便焊接装置对管件和法兰进行焊接，提高了管件和法兰焊接的智能化。
17.其四，当已焊上法兰的管件一端被旋转装置转动至打磨转动架处时，打磨电缸开始驱动，带动打磨电机和打磨块移动，打磨块抵触管件和法兰焊接处，打磨电机开始运作带动打磨块对其进行打磨抛光，随后环绕电机运作，驱动打磨电机和打磨块对管件焊接处进行全面打磨，以免出现未打磨的地方。
附图说明
18.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1为本发明的第一立体结构示意图；图2为本发明的第二立体结构示意图；图3为本发明的旋转装置的立体结构示意图；图4为本发明的夹紧装置的正视图；图5为本发明的夹紧装置的立体结构示意图；图6为本发明的贴紧装置的立体结构示意图；图7为本发明的贴紧装置的局部立体结构示意图；图8为本发明的平面移动装置的立体结构示意图；图9为本发明的焊接装置的立体结构示意图；图10为本发明的打磨装置的立体结构示意图。
19.附图标记工作台1，支撑架11，旋转装置2，夹紧装置3，贴紧装置4，平面移动装置5，焊接装置6，打磨装置7，支撑柱21，旋转盘22，旋转齿轮23，旋转电机24，支撑板31，夹紧架32，夹紧气缸33，夹紧移动块34，夹紧板35，夹紧滑杆36，夹紧铰接杆37，夹紧移动杆38，夹紧连接杆39，v型固定件391，贴紧丝杆滑台41，贴紧板42，贴紧转动板43，贴紧电机44，贴紧支撑柱45，贴紧架46，升降电机47，转动齿轮48，贴紧折杆49，贴紧滑块491，齿条492，第一丝杆滑台51，第二丝杆滑台52，第一弧形槽板53，第二弧形槽板54，移动滑块55，焊接板61，伸缩电缸62，焊接连接板63，机械手64，焊接头65，打磨架71，环绕电机72，打磨转动架73，打磨电缸74，打磨电机75，打磨块76。
具体实施方式
20.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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。
21.以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
22.参照图1至图10所示，本发明实施例提供一种管件端部法兰智能焊接装置，包括工作台1、支撑架11、旋转装置2、夹紧装置3、贴紧装置4、平面移动装置5、焊接装置6和打磨装置7，所述工作台1设置在水平面上，所述工作台1上设有开口，所述支撑架11焊接在工作台1上，所述旋转装置2转动安装在工作台1上，所述夹紧装置3安装在旋转装置2上，所述平面移动装置5安装在支撑架11的内顶面上，所述贴紧装置4安装在工作台1的顶部，所述焊接装置6安装在平面移动装置5上，所述打磨装置7安装在工作台1上；在工作开始前，将管件放置在夹紧装置3上，将法兰放置在贴紧装置4上，随后贴紧装置4将法兰带动管件端部，同时推动管件端部移动至焊接位置，平面移动装置5与焊接装置6配合对管件端部和法兰进行焊接，随后旋转装置2开始转动，带动焊接好法兰的管件一端移动至打磨装置7处，打磨装置7进行打磨。
23.优选的，参照图3所示，所述旋转装置2包括支撑柱21、旋转盘22、旋转齿轮23和旋转电机24，所述支撑柱21设置在工作台1的下方，所述旋转盘22转动设置在工作台1的开口处且旋转盘22转动安装在支撑柱21的顶部，所述旋转盘22的侧壁上设有齿槽，所述旋转齿轮23转动安装在工作台1的底部且旋转齿轮23与旋转盘22上的齿槽相互啮合，所述旋转电机24设置在工作台1的底部且旋转电机24的主轴连接在旋转齿轮23上；在需要对管件进行旋转时，旋转电机24开始运作，带动旋转齿轮23转动，旋转齿轮23转动带动旋转盘22转动，旋转盘22在支撑柱21的支撑下进行转动，带动管件进行转动，此处采用小圆带动大圆转动，提高旋转装置2的精准度，便于管件对准打磨装置7。
24.优选的，参照图4和图5所示，所述夹紧装置3包括支撑板31、夹紧架32、夹紧气缸33、夹紧移动块34、夹紧板35、夹紧滑杆36、两个夹紧铰接杆37、两个夹紧移动杆38、两个v型固定件391和两个夹紧连接杆39，所述支撑板31安装在旋转盘22的顶部，所述夹紧架32焊接在支撑板31的顶部，所述夹紧滑杆36的一端安装在支撑板31上且另一端安装在夹紧架32上，所述夹紧气缸33安装在夹紧架32的顶部且夹紧气缸33的伸缩端贯穿夹紧架32设置，所述夹紧移动块34安装在夹紧气缸33的伸缩端上，两个所述夹紧铰接杆37的一端均铰接在夹紧移动块34上，两个所述夹紧移动杆38的一端均铰接在夹紧架32上且两个夹紧移动杆38的另一端分别铰接在两个夹紧铰接杆37的另一端上，两个所述夹紧连接杆39的一端分别铰接在两个夹紧移动杆38的另一端，所述夹紧板35套设在夹紧滑杆36上且夹紧板35与夹紧滑杆36滑动配合，所述夹紧板35铰接在两个夹紧连接杆39的另一端，两个所述v型固定件391焊接在支撑板31上；当将管件放置在v型固定件391之间时，夹紧气缸33开始运作，带动夹紧移动块34开始下降，夹紧移动块34移动带动夹紧铰接杆37开始移动，夹紧铰接杆37移动带动夹紧移动杆38开始移动，夹紧铰接杆37和夹紧移动杆38带动夹紧连接杆39移动，从而夹紧板35在夹紧滑杆36上开始下降，夹紧板35下降开始抵触管件，在v型固定件391的支撑下，夹紧板35将管件进行夹紧固定，以便对管件进行焊接和移动，提高装置的稳定性。
25.优选的，参照图6和图7所示，所述贴紧装置4包括贴紧丝杆滑台41、贴紧板42、贴紧转动板43、贴紧电机44、两个贴紧支撑柱45、两个贴紧架46、两个升降电机47、两个转动齿轮48、四个贴紧折杆49和四个贴紧滑块491，所述贴紧丝杆滑台41安装在工作台1上，两个所述贴紧支撑柱45均安装在贴紧丝杆滑台41上，两个所述贴紧架46套设在贴紧支撑柱45上且贴紧架46与贴紧支撑柱45滑动配合，两个所述贴紧架46上均设有齿条492，所述贴紧板42焊接在两个贴紧架46的顶部，两个所述升降电机47对称安装在贴紧丝杆滑台41的顶部，两个所述转动齿轮48转动安装在贴紧丝杆滑台41的顶部且两个转动齿轮48分别连接在两个升降电机47的主轴上，两个所述转动齿轮48分别与两个齿条492相啮合，所述贴紧转动板43转动安装在贴紧板42上，四个所述贴紧折杆49的一端均铰接在贴紧转动板43上，四个所述贴紧滑块491滑动安装在贴紧板42上且四个贴紧滑块491分别与四个贴紧折杆49的另一端相铰接，所述贴紧电机44的主轴连接在贴紧转动板43上；当管件被夹紧装置3进行夹紧固定后，两个升降电机47开始运作，带动两个转动齿轮48开始转动，两个转动齿轮48转动带动两个贴紧架46开始移动，两个贴紧架46移动带动贴紧板42的中心点对准管件的中心点，随后贴紧电机44开始运作，带动贴紧转动板43转动，贴紧转动板43转动带动四个贴紧折杆49开始移动，四个贴紧折杆49转动带动四个贴紧滑块491在贴紧板42上进行移动，四个贴紧滑块491将法兰进行夹紧固定，随后贴紧丝杆滑台41开始运作，带动贴紧板42和法兰移动至管件
的端部处，将法兰对准在管件的端部处，以便焊接装置6对管件和法兰进行焊接。
26.优选的，参照图8所示，所述平面移动装置5包括第一丝杆滑台51、第二丝杆滑台52、第一弧形槽板53、第二弧形槽板54和移动滑块55，所述第一丝杆滑台51安装在支撑架11的内顶部，所述第二丝杆滑台52安装在支撑架11的内顶部，所述第一弧形槽板53安装在第一丝杆滑台51的滑台上，所述第二弧形槽板54安装在第二丝杆滑台52的滑台上，所述移动滑块55滑动安装在第一弧形槽板53和第二弧形槽板54上；当贴紧装置4将法兰固定住且与管件的端部对准之后，第一丝杆滑台51开始运作，带动第一弧形槽板53开始移动，第一弧形槽板53带动移动滑块55在第一弧形槽板53内移动，第一弧形槽板53开始运作，带动第二弧形槽板54开始移动，第二弧形槽板54带动移动滑块55在第一弧形槽板53内移动，第一丝杆滑台51和第二丝杆滑台52相配合，控制移动滑块55和焊接装置6在水平面上进行位置调节，便于对管件进行焊接。
27.优选的，参照图9所示，所述焊接装置6包括焊接板61、伸缩电缸62、焊接连接板63、机械手64和焊接头65，所述焊接板61安装在移动滑块55上，所述伸缩电缸62的尾端安装在焊接板61上，所述焊接连接板63安装在伸缩电缸62的伸缩端上，所述机械手64设置在焊接连接板63上，所述焊接头65安装在机械手64上；当平面移动装置5带动焊接板61移动至焊接位置时，伸缩电缸62开始运作，带动焊接连接板63移动，焊接连接板63移动带动机械手64移动，随后机械手64驱动带动焊接头65对管件端部和法兰进行焊接。
28.优选的，参照图10所示，所述打磨装置7包括打磨架71、环绕电机72、打磨转动架73、打磨电缸74、打磨电机75和打磨块76，所述打磨架71焊接在工作台1上，所述环绕电机72安装在打磨架71上且环绕电机72的主轴贯穿打磨架71，所述打磨转动架73安装在环绕电机72的主轴上，所述打磨电缸74安装在打磨转动架73上，所述打磨电机75安装在打磨电缸74的伸缩端上，所述打磨块76安装在打磨电机75的主轴上；当已焊上法兰的管件一端被旋转装置2转动至打磨转动架73处时，打磨电缸74开始驱动，带动打磨电机75和打磨块76移动，打磨块76抵触管件和法兰焊接处，打磨电机75开始运作带动打磨块76对其进行打磨抛光，随后环绕电机72运作，驱动打磨电机75和打磨块76对管件焊接处进行全面打磨，避免部分区域未被打磨到。
29.一种管件端部法兰智能焊接装置的工作方法，包括如下焊接方法：第一步：当将管件放置在v型固定件391之间时，夹紧气缸33开始运作，带动夹紧移动块34开始下降，夹紧移动块34移动带动夹紧铰接杆37开始移动，夹紧铰接杆37移动带动夹紧移动杆38开始移动，夹紧铰接杆37和夹紧移动杆38带动夹紧连接杆39移动，从而夹紧板35在夹紧滑杆36上开始下降，夹紧板35下降开始抵触管件，在v型固定件391的支撑下，夹紧板35将管件进行夹紧固定，以便对管件进行焊接和移动，提高装置的稳定性；第二步：当管件被夹紧装置3进行夹紧固定后，两个升降电机47开始运作，带动两个转动齿轮48开始转动，两个转动齿轮48转动带动两个贴紧架46开始移动，两个贴紧架46移动带动贴紧板42的中心点对准管件的中心点，随后贴紧电机44开始运作，带动贴紧转动板43转动，贴紧转动板43转动带动四个贴紧折杆49开始移动，四个贴紧折杆49转动带动四个贴紧滑块491在贴紧板42上进行移动，四个贴紧滑块491将法兰进行夹紧固定，随后贴紧丝杆滑台41开始运作，带动贴紧板42和法兰移动至管件的端部处，将法兰对准在管件的端部处，以便焊接装置6对管件和法兰进行焊接；
第三步：当贴紧装置4将法兰固定住且与管件的端部对准之后，第一丝杆滑台51开始运作，带动第一弧形槽板53开始移动，第一弧形槽板53带动移动滑块55在第一弧形槽板53内移动，第一弧形槽板53开始运作，带动第二弧形槽板54开始移动，第二弧形槽板54带动移动滑块55在第一弧形槽板53内移动，第一丝杆滑台51和第二丝杆滑台52相配合，控制移动滑块55和焊接装置6在水平面上进行位置调节，便于对管件进行焊接；第四步：当平面移动装置5带动焊接板61移动至焊接位置时，伸缩电缸62开始运作，带动焊接连接板63移动，焊接连接板63移动带动机械手64移动，随后机械手64驱动带动焊接头65对管件端部和法兰进行焊接；第五步：在需要对管件进行旋转时，旋转电机24开始运作，带动旋转齿轮23转动，旋转齿轮23转动带动旋转盘22转动，旋转盘22在支撑柱21的支撑下进行转动，带动管件进行转动，此处采用小圆带动大圆转动，提高旋转装置2的精准度，便于管件对准打磨装置7；第六步：当已焊上法兰的管件一端被旋转装置2转动至打磨转动架73处时，打磨电缸74开始驱动，带动打磨电机75和打磨块76移动，打磨块76抵触管件和法兰焊接处，打磨电机75开始运作带动打磨块76对其进行打磨抛光，随后环绕电机72运作，驱动打磨电机75和打磨块76对管件焊接处进行全面打磨，避免部分区域未被打磨到。
30.以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。