一种基于无杆气缸的自动化管件焊接设备的制作方法

本发明涉及一种基于无杆气缸的自动化管件焊接设备，属于焊接加工设备技术领域。

背景技术：

在机械加工领域，管件属于较常见的加工件，它是管道系统中起连接、控制、变向、分流、密封、支撑等作用的零部件。钢制管件均为承压管件。根据加工工艺不同，分为四大类，即对焊类管件(分有焊缝和无焊缝两种)、承插焊和螺纹管件、法兰管件。

焊接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。焊接通过下列三种途径达成接合的目的：1、熔焊——加热欲接合之工件使之局部熔化形成熔池，熔池冷却凝固后便接合，必要时可加入熔填物辅助，它是适合各种金属和合金的焊接加工，不需压力。2、压焊——焊接过程必须对焊件施加压力，属于各种金属材料和部分金属材料的加工。3、钎焊——采用比母材熔点低的金属材料做钎料，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材互相扩散实现链接焊件。适合于各种材料的焊接加工，也适合于不同金属或异类材料的焊接加工。

现代焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。除了在工厂中使用外，焊接还可以在多种环境下进行，如野外、水下和太空。无论在何处，焊接都可能给操作者带来危险，所以在进行焊接时必须采取适当的防护措施。焊接给人体可能造成的伤害包括烧伤、触电、视力损害、吸入有毒气体、紫外线照射过度等。

为了保证管件焊接加工的安全性和高精度，本领域技术人员提出一种用于解决上述问题的自动化管件焊接设备，利用无杆气缸传动的高精密性实现管件的自动化焊接加工，有效降低废品率，降低经济损失。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于无杆气缸的自动化管件焊接设备，具有结构简单、操作方便、成本较低等特点，能够实现管件的自动装夹及焊接加工，装卸夹持方便，适用于不同尺寸管件，保证管件焊接加工的安全性和高精度，有效降低废品率，降低经济损失。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于无杆气缸的自动化管件焊接设备，包括底座及底座上的管件安装装置、自动焊接装置；

其中，所述管件安装装置包括中心基座及相对设置于中心基座两侧的固定安装座、活动安装座，且底座上中心基座一侧布置有直线滑台；所述活动安装座通过底部滑块活动连接于直线滑台上，通过滑块调整活动安装座与中心基座之间的距离；所述中心基座上布置有V型托块，所述固定安装座、活动安装座上均设置有旋转顶针，且旋转顶针分别通过旋转电机及活动转盘连接于固定安装座、活动安装座上；

所述自动焊接装置包括顶部支架、无杆气缸、连接件、活动机械臂以及焊接头，且无杆气缸通过顶部支架安装于管件安装装置上方；所述活动机械臂通过连接件安装于无杆气缸的气缸活塞上，且焊接头安装于活动机械臂的外端，通过活动机械臂实现焊接头的上下、前后活动及旋转姿态调整。

无杆气缸是指利用活塞直接或间接方式连接外界执行机构，并使其跟随活塞实现往复运动的气缸。这种气缸的最大优点是节省安装空间，分为磁偶无杆气缸(磁性气缸)与机械式无杆气缸。无杆气缸和普通气缸的的工作原理一样，只是外部连接、密封形式不同。气缸两边都是空心的，活塞杆内的永磁铁带动活塞杆外的另一个磁体(运动部件)。无杆气缸里有活塞，而没有活塞杆的，活塞装置在导轨里，外部负载给活塞相连，作动靠进气。

进一步的，所述底座上布置有防护罩，且防护罩上设置有取料口及观察窗，从而避免给人体可能造成的伤害。

进一步的，所述固定顶针端头呈分段式圆锥形，适用于不同直径下的管件固定，大大提高适用范围，节约成本。

进一步的，所述V型托块的表面覆盖有弹性橡胶垫，避免对管件表面造成必要的损伤，同时提高V型托块的使用寿命。

进一步的，所述焊接头可拆卸地连接于活动机械臂上，便于装卸更换。

有益效果：本发明提供的一种基于无杆气缸的自动化管件焊接设备，相对于现有技术，具有以下优点：1、结构简单，操作方便，成本较低，利用无杆气缸及直线滑台等实现管件的自动装夹及焊接加工，保证管件焊接加工的安全性和高精度，有效降低废品率，降低经济损失；2、通过两侧旋转顶针实现不同直径管件的自动装夹，装卸夹持快速方便，大大提高加工效率和适用范围，节约成本，具有良好的经济实用价值。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图中包括：1、底座，2、中心基座，3、固定安装座，4、活动安装座，5、直线滑台，6、滑块，7、V型托块，8、旋转顶针，9、旋转电机，10、活动转盘，11、顶部支架，12、无杆气缸，13、连接件，14、活动机械臂，15、焊接头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示为一种基于无杆气缸的自动化管件焊接设备，包括底座1及底座1上的管件安装装置、自动焊接装置；

其中，所述管件安装装置包括中心基座2及相对设置于中心基座2两侧的固定安装座3、活动安装座4，且底座1上中心基座2一侧布置有直线滑台5；所述活动安装座4通过底部滑块6活动连接于直线滑台5上，通过滑块6调整活动安装座4与中心基座2之间的距离；所述中心基座2上布置有V型托块7，所述固定安装座3、活动安装座4上均设置有旋转顶针8，且旋转顶针8分别通过旋转电机9及活动转盘10连接于固定安装座3、活动安装座4上；

所述自动焊接装置包括顶部支架11、无杆气缸12、连接件13、活动机械臂14以及焊接头15，且无杆气缸12通过顶部支架11安装于管件安装装置上方；所述活动机械臂14通过连接件13安装于无杆气缸12的气缸活塞上，且焊接头15安装于活动机械臂14的外端，通过活动机械臂14实现焊接头15的上下、前后活动及旋转姿态调整。

本实施例中，所述底座1上布置有防护罩，且防护罩上设置有取料口及观察窗；所述旋转顶针8的端头呈分段式圆锥形；所述V型托块7的表面覆盖有弹性橡胶垫；所述焊接头15可拆卸地连接于活动机械臂14上。

本发明的具体实施方式如下：

加工时将管件放置于V型托块7上，通过滑块6带动活动安装座4上的旋转顶针8向管件靠近，直至两侧旋转顶针8顶住管件两端进行安装固定；安装完成后通过活动机械臂14调整焊接头15的上下、前后活动及旋转姿态，形成合适的焊接角度，进而通过旋转电机9及活动转盘10带动旋转顶针8及管件的转动加工，或通过顶部支架11上的无杆气缸12带动活动机械臂14及焊接头15的直线滑动，从而对管件进行周向或轴向焊接加工；加工完成后通过活动机械臂14移开焊接头15，待旋转电机9停止转动后打开两侧旋转顶针8，便于工作人员取件。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。