一种用于金属管道构件加工的管端焊接装置的制作方法

1.本发明涉及金属管道构件焊接技术领域，具体而言，涉及一种用于金属管道构件加工的管端焊接装置。


背景技术：

2.管道主要构件包括法兰盘、螺栓、螺母、垫圈、垫片、弯头、三通、大小头等，在金属管道构件如法兰与金属管道连接时，会使用到电焊机，电焊是指利用电能，通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到原子结合的焊接方法。
3.但是在现有技术中，电焊通常需要人工操作，当需要批量加工金属管构件时，需要投入的人工成本较高，并且由于电焊产生的热量较高还会产生有害气体，因此人工操作的危险性较高，对人体危害较大，因此我们对此做出改进，提出一种用于金属管道构件加工的管端焊接装置。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于金属管道构件加工的管端焊接装置，能够有效解决批量加工金属管构件时，需要投入的人工成本较高，并且由于电焊产生的热量较高还会产生有害气体，因此人工操作的危险性较高，对人体危害较大的问题。
5.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种用于金属管道构件加工的管端焊接装置，包括底座，所述底座上表面设置有固定组件，所述固定组件内部固定有法兰和金属管本体，所述法兰和金属管本体内部设置有限位机构，所述底座中部设置有用于驱动限位机构移动的第二驱动组件，所述限位机构包括限位组件、支撑组件、第一驱动组件，所述限位组件一侧活动连接有固定杆，所述支撑组件设置在固定杆一端杆身外用于对固定杆进行支撑，所述固定杆远离限位组件的一端转动连接有转动杆，所述转动杆杆身外设置有第一驱动组件，所述第一驱动组件包括第一电机和第一传动带，所述第一电机的输出端固定连接有第一工字轴，所述转动杆靠近固定杆的一端杆身外固定套设有第二工字轴，所述第一传动带活动套设在第一工字轴和第二工字轴中部轴身外，所述法兰和金属管本体两侧分别设置有焊接组件，所述焊接组件包括第二电机、齿环、电焊头，所述第二电机通过连接杆驱动齿环移动，所述电焊头活动安装在齿环上方。
6.作为优选，所述第二驱动组件包括第三电机、丝杆、活动块，所述第三电机固定安装在底座一端，所述丝杆转动连接在底座内部，所述第三电机的输出端与丝杆固定连接，所述活动块下端活动连接在丝杆杆身外。
7.作为优选，所述限位组件包括安装板、气缸、导轨，所述安装板下表面与活动块上表面固定连接，所述安装板靠近法兰的一侧固定安装有四个气缸，所述安装板一侧且位于气缸一端分别固定连接有导轨，所述气缸的输出端固定连接有导块，所述导块滑动连接在导轨内部，所述导块远离安装板的一侧分别固定连接有固定杆。
8.作为优选，所述支撑组件包括伸缩杆和固定板，所述固定板下端活动连接在丝杆杆身外，所述固定板上端固定连接有四个伸缩杆，所述伸缩杆中部设置有紧固件，所述伸缩杆远离固定板的一端固定连接有固定套环，所述固定套环固定套设在固定杆杆身外。
9.作为优选，所述固定板一侧固定连接有支撑板，所述支撑板上端内部开设有导槽，所述导槽内部滑动连接有第一限位块，所述第一限位块和支撑板内部贯穿连接有第一螺栓，所述第一限位块上表面固定安装有第一电机。
10.作为优选，所述转动杆远离固定杆的一端杆身外固定连接有第一防滑套、防护套、第二防滑套，所述防护套设置在第一防滑套和第二防滑套中部，所述第一防滑套外周面与法兰内壁滚动连接，所述第二防滑套外周面与金属管本体内壁滚动连接。
11.作为优选，所述第二电机固定安装在连接块一侧，所述第二电机的输出端与连接杆一端固定连接，所述连接块固定连接在支撑板一侧，所述齿环滑动连接在固定架顶端，所述固定架固定安装在底座上表面一端，所述安装块活动设置在齿环上端，所述电焊头活动设置在安装块一侧。
12.作为优选，两侧所述齿环内部分别啮合有半齿轮，所述半齿轮远离齿环的一端分别固定连接有连接杆，所述连接杆远离半齿轮的一端杆身外固定套设有第三工字轴，两个所述第三工字轴中部活动连接有第二传动带。
13.作为优选，所述固定组件包括第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和第二挡板内部分别贯穿连接有两个第二螺栓，所述第二螺栓杆身外固定套设有第二限位块，所述第二螺栓杆身外且分别位于第一挡板和第二挡板相对一侧分别转动连接有第二滚轴和第一滚轴，所述第二滚轴一侧外周面与金属管本体外周面滚动连接，所述第一滚轴一侧外周面与法兰外周面滚动连接。
14.作为优选，所述底座远离第一挡板的一端上表面固定连接有固定块，所述固定块和第一挡板相对一侧固定连接有限位杆，所述第二挡板滑动套设在限位杆杆身外，所述第二挡板与第一挡板相对一侧且位于限位杆杆身外固定连接有弹簧，所述支撑板滑动连接在限位杆杆身外。
15.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：1、通过设置固定组件，将法兰和金属管本体放置在第一挡板和第二挡板内部，通过弹簧带动第二挡板移动，从而能够使得法兰和金属管本体贴合，通过第三电机带动活动杆深入法兰和金属管本体内部，通过气缸带动固定杆扩展，从而使得第一防滑套和第二防滑套分别与法兰和金属管本体抵紧，能够对多种规格的产品进行焊接，提高装置的适用范围，再通过紧固件对伸缩杆进行固定，从而能够提高固定杆和转动杆的强度，使两个防滑套与法兰和金属管本体连接更加紧密，提高工作过程中的稳定性。
16.2、通过设置第一驱动组件与焊接组件相配合，通过第一电机带动第一工字轴和第一传动带转动，从而带动四个第二工字轴和转动杆转动，通过转动杆一端设置的第一防滑套和第二防滑套带动法兰和金属管本体发生转动，通过第二电机带动第三工字轴转动，从而使得两个连接杆带动半齿轮发生转动，通过半齿轮与齿环内部啮合，从而使得齿环在固定架顶端往复移动，进而带动电焊头往复移动，进而能够提高焊接过程的自动化程度，并且通过在法兰和金属管本体两端分别设置电焊头，能够在法兰和金属管本体转动的同时进行焊接，从而缩短焊接时间，提高工作效率。
附图说明
17.图1为本发明一种用于金属管道构件加工的管端焊接装置的第一视角整体结构示意图；图2为本发明一种用于金属管道构件加工的管端焊接装置的第二视角整体结构示意图；图3为本发明一种用于金属管道构件加工的管端焊接装置的俯视结构示意图；图4为本发明一种用于金属管道构件加工的管端焊接装置的图3中a-a剖面结构示意图；图5为本发明一种用于金属管道构件加工的管端焊接装置的图3中b-b剖面结构示意图；图6为本发明一种用于金属管道构件加工的管端焊接装置的图3中c-c剖面结构示意图；图7为本发明一种用于金属管道构件加工的管端焊接装置的图5中d处结构放大图;图8为本发明一种用于金属管道构件加工的管端焊接装置的图6中e处结构放大图;图9为本发明一种用于金属管道构件加工的管端焊接装置中固定组件的局部结构示意图；图10为本发明一种用于金属管道构件加工的管端焊接装置中固定组件的俯视结构示意图。
18.图中：1、底座；2、限位机构；201、限位组件；2011、安装板；2012、气缸；2013、导轨；2014、导块；202、支撑组件；2021、伸缩杆；2022、紧固件；2023、固定套环；2024、固定板；203、第一驱动组件；2031、第一电机；2032、第一工字轴；2033、第一传动带；2034、第二工字轴；2035、第一限位块；2036、第一螺栓；2037、支撑板；2038、导槽；204、固定杆；205、转动杆；206、第一防滑套；207、防护套；208、第二防滑套；3、焊接组件；301、固定架；302、齿环；303、安装块；304、电焊头；305、连接杆；306、第三工字轴；307、第二传动带；308、第二电机；309、半齿轮；310、连接块；4、第二驱动组件；401、第三电机；402、丝杆；403、活动块；5、固定组件；501、第一挡板；502、第二螺栓；503、第二挡板；504、第一滚轴；505、弹簧；506、限位杆；507、固定块；508、第二滚轴；509、第二限位块；6、法兰；7、金属管本体。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。
实施例
20.如图1-10所示，一种用于金属管道构件加工的管端焊接装置，包括底座1，底座1上表面设置有固定组件5，固定组件5内部固定有法兰6和金属管本体7，法兰6和金属管本体7
内部设置有限位机构2，底座1中部设置有用于驱动限位机构2移动的第二驱动组件4，限位机构2包括限位组件201、支撑组件202、第一驱动组件203，限位组件201一侧活动连接有固定杆204，支撑组件202设置在固定杆204一端杆身外用于对固定杆204进行支撑，固定杆204远离限位组件201的一端转动连接有转动杆205，转动杆205杆身外设置有第一驱动组件203，第一驱动组件203包括第一电机2031和第一传动带2033，第一电机2031的输出端固定连接有第一工字轴2032，转动杆205靠近固定杆204的一端杆身外固定套设有第二工字轴2034，第一传动带2033活动套设在第一工字轴2032和第二工字轴2034中部轴身外，法兰6和金属管本体7两侧分别设置有焊接组件3，焊接组件3包括第二电机308、齿环302、电焊头304，第二电机308通过连接杆305驱动齿环302移动，电焊头304活动安装在齿环302上方。
21.在本实施例中，第二驱动组件4包括第三电机401、丝杆402、活动块403，第三电机401固定安装在底座1一端，丝杆402转动连接在底座1内部，第三电机401的输出端与丝杆402固定连接，活动块403下端活动连接在丝杆402杆身外。
22.在具体设置时，底座1中部开设有限位槽，活动块403、固定板2024下端分别与限位槽内壁滑动连接，通过启动第三电机401带动丝杆402转动，能够同时带动活动块403和固定板2024移动，从而使得限位组件201与支撑组件202同步移动。
23.在本实施例中，限位组件201包括安装板2011、气缸2012、导轨2013，安装板2011下表面与活动块403上表面固定连接，安装板2011靠近法兰6的一侧固定安装有四个气缸2012，安装板2011一侧且位于气缸2012一端分别固定连接有导轨2013，气缸2012的输出端固定连接有导块2014，导块2014滑动连接在导轨2013内部，导块2014远离安装板2011的一侧分别固定连接有固定杆204。
24.在具体设置时，通过同时启动气缸2012使其输出端伸长，能够带动导块2014在导轨2013内部朝着远离气缸2012的方向移动，通过导块2014带动固定杆204移动，从而能够使得固定杆204和转动杆205向外扩展，从而能够根据法兰6和金属管本体7的内径进行调节，进而能够从内部对不同规格的法兰6和金属管本体7进行固定，提高装置的适用范围，其中，导块2014与导轨2013内壁滑动连接，能够提高导块2014移动过程中的稳定性，防止偏移。
25.在本实施例中，支撑组件202包括伸缩杆2021和固定板2024，固定板2024下端活动连接在丝杆402杆身外，固定板2024上端固定连接有四个伸缩杆2021，伸缩杆2021中部设置有紧固件2022，伸缩杆2021远离固定板2024的一端固定连接有固定套环2023，固定套环2023固定套设在固定杆204杆身外。
26.在启动气缸2012之前，拧松紧固件2022，使得固定套环2023跟随固定杆204移动，伸缩杆2021一端跟随固定套环2023移动，并且伸缩杆2021对应伸长或缩短，当固定杆204的位置固定以后，通过拧紧紧固件2022使得伸缩杆2021的长度固定，由于伸缩杆2021远离固定套环2023的一端与固定板2024固定，因此伸缩杆2021能够在四个固定杆204内侧起到支撑的作用，进而防止固定杆204和转动杆205发生偏移，提高固定杆204和转动杆205的强度，同时提高了转动杆205与法兰6和金属管本体7连接的紧密性。
27.在本实施例中，固定板2024一侧固定连接有支撑板2037，支撑板2037上端内部开设有导槽2038，导槽2038内部滑动连接有第一限位块2035，第一限位块2035和支撑板2037内部贯穿连接有第一螺栓2036，第一限位块2035上表面固定安装有第一电机2031。
28.在具体设置时，通过在支撑板2037内部移动第一限位块2035来调节第一电机2031
以及第一工字轴2032的位置，从而能够使得第一传动带2033与第二工字轴2034和第一工字轴2032保持张紧，防止连接松动，调节好以后，通过将两个第一螺栓2036贯穿第一限位块2035和支撑板2037后通过螺母进行固定，从而能够第一限位块2035固定在支撑板2037内部，进而对第一工字轴2032的位置进行限定。
29.在本实施例中，转动杆205远离固定杆204的一端杆身外固定连接有第一防滑套206、防护套207、第二防滑套208，防护套207设置在第一防滑套206和第二防滑套208中部，第一防滑套206外周面与法兰6内壁滚动连接，第二防滑套208外周面与金属管本体7内壁滚动连接。
30.在具体设置时，第一防滑套206、防护套207、第二防滑套208固定套设在转动杆205杆身外，第一防滑套206和第二防滑套208分别用于对法兰6和金属管本体7进行抵紧固定，防护套207设置在法兰6和金属管本体7连接的缝隙处，能够在法兰6和金属管本体7转动焊接的过程中从内部对两者进行撑圆，防止焊接端口内部发生变形，并且使得第一防滑套206和第二防滑套208远离焊接端口，防止焊接产生的热量对第一防滑套206和第二防滑套208造成影响。
31.在本实施例中，第二电机308固定安装在连接块310一侧，第二电机308的输出端与连接杆305一端固定连接，连接块310固定连接在支撑板2037一侧，齿环302滑动连接在固定架301顶端，固定架301固定安装在底座1上表面一端，安装块303活动设置在齿环302上端，电焊头304活动设置在安装块303一侧。
32.在本实施例中，两侧齿环302内部分别啮合有半齿轮309，半齿轮309远离齿环302的一端分别固定连接有连接杆305，连接杆305远离半齿轮309的一端杆身外固定套设有第三工字轴306，两个第三工字轴306中部活动连接有第二传动带307。
33.在具体设置时，半齿轮309远离连接杆305的一端与固定架301上端一侧转动连接，能够对半齿轮309的位置进行限位，调节电焊头304的焊接角度以及安装块303在齿环302上端的位置，使电焊头304与焊接缝隙的位置相对应，方便后续焊接，通过启动第二电机308带动第三工字轴306和两个连接杆305发生转动，从而使得两个半齿轮309转动，通过半齿轮309与齿环302啮合，使得齿环302在固定架301上端往复滑动，从而能够带动电焊头304来回移动，从而能够提高接口的焊接强度，并且通过在法兰6和金属管本体7两端分别设置电焊头304，能够在法兰6和金属管本体7转动的同时进行焊接，能够提高工作效率，缩短焊接时间。
34.在本实施例中，固定组件5包括第一挡板501和第二挡板503，第一挡板501和第二挡板503内部分别贯穿连接有两个第二螺栓502，第二螺栓502杆身外固定套设有第二限位块509，第二螺栓502杆身外且分别位于第一挡板501和第二挡板503相对一侧分别转动连接有第二滚轴508和第一滚轴504，第二滚轴508一侧外周面与金属管本体7外周面滚动连接，第一滚轴504一侧外周面与法兰6外周面滚动连接，底座1远离第一挡板501的一端上表面固定连接有固定块507，固定块507和第一挡板501相对一侧固定连接有限位杆506，第二挡板503滑动套设在限位杆506杆身外，第二挡板503与第一挡板501相对一侧且位于限位杆506杆身外固定连接有弹簧505，支撑板2037滑动连接在限位杆506杆身外。
35.在具体设置时，第二滚轴508和第一滚轴504不与第一挡板501和第二挡板503接触，通过朝着远离第一挡板501的方向移动第二挡板503，然后将法兰6和金属管本体7放置
在第二挡板503和第一挡板501内部，通过四个转动杆205对法兰6和金属管本体7的位置进行调整和固定，然后调节第二螺栓502使得第二滚轴508和第一滚轴504分别移动至与金属管本体7和法兰6外周面贴合，然后再将第二螺栓502固定，进而能够在转动杆205带动法兰6和金属管本体7转动时，第一滚轴504和第二滚轴508也对应转动，并且在弹簧505的弹力作用下，第二挡板503带动第一滚轴504朝着靠近第一挡板501的方向移动，从而能够使得法兰6与金属管本体7抵紧，进而能够在转动焊接过程中保持法兰6和金属管本体7连接的紧密性，提高焊接精度。
36.该一种用于金属管道构件加工的管端焊接装置的工作原理：使用时，首先朝着远离第一挡板501的方向移动第二挡板503，然后将法兰6和金属管本体7放置在第二挡板503和第一挡板501内侧，通过第一挡板501和第二挡板503对金属管本体7和法兰6一端进行初步固定，然后启动第三电机401，通过第三电机401带动丝杆402转动，使得活动块403带动限位组件201和支撑组件202朝着靠近法兰6的方向移动，直至转动杆205一端进入法兰6和金属管本体7内部，当防护套207位于法兰6和金属管本体7的接口处时关闭第三电机401，然后启动气缸2012，通过气缸2012带动导块2014在导轨2013内部滑动，通过导块2014带动四个固定杆204扩展开来，转动杆205跟随固定杆204同步移动，直至第二防滑套208和第一防滑套206分别与金属管本体7和法兰6内壁抵紧，在固定杆204向外部扩展的过程中，固定套环2023带动伸缩杆2021一端同步移动，使得伸缩杆2021伸长，第二防滑套208和第一防滑套206与金属管本体7和法兰6内壁抵紧后，通过紧固件2022对伸缩杆2021进行固定，使得伸缩杆2021的长度固定，从而能够对固定杆204和转动杆205起到支撑的作用，然后移动第一限位块2035来调节第一电机2031以及第一工字轴2032的位置，从而能够使得第一传动带2033与第二工字轴2034和第一工字轴2032保持张紧，防止连接松动，调节好以后，通过将两个第一螺栓2036贯穿第一限位块2035和支撑板2037后通过螺母进行固定，随后根据金属管本体7和法兰6的位置分别调节两个第二滚轴508、第一滚轴504之间的间距，使得两个第二滚轴508与金属管本体7外周面贴合，第一滚轴504与法兰6外周面贴合，由于第二滚轴508和第一滚轴504转动设置在第一挡板501和第二挡板503一侧，因此能够跟随金属管本体7和法兰6同步转动，随后根据焊接缝隙的位置对应调整电焊头304和安装块303的位置，使电焊头304一端与法兰6和金属管本体7端口外周面贴合，然后启动第二电机308和第一电机2031，通过第二电机308带动第三工字轴306转动，从而使得两个连接杆305带动半齿轮309发生转动，通过半齿轮309与齿环302内部啮合，从而使得齿环302在固定架301顶端往复移动，进而带动电焊头304往复移动，提高焊接强度，通过第一电机2031带动第一工字轴2032和第一传动带2033转动，从而带动四个第二工字轴2034和转动杆205转动，通过转动杆205一端设置的第一防滑套206和第二防滑套208带动法兰6和金属管本体7发生转动，从而能够在法兰6和金属管本体7转动的同时进行焊接操作，提高焊接效率。
37.需要说明的是，气缸2012、第一电机2031、第二电机308、第三电机401具体的型号规格根据实际使用情况而定。
38.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所做的举例，而并非是对本发明实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。