一种钢管焊接装置及焊接工艺的制作方法

1.本发明涉及钢管加工技术领域，尤其涉及一种钢管焊接装置及焊接工艺。


背景技术：

2.钢管是指两端开口并具有空心截面，其长度远大于直径或周长的钢材，按截面形状分为圆形、方形、矩形和异形钢管，按材质分为碳素结构钢材质的钢管、低合金结构钢材质的钢管、合金钢钢管和复合钢管，圆形钢管在使用时，为了长度以及密封性需要，有时需要对两根钢管进行焊接作业，使其生产成一根钢管。
3.为了保证钢管焊接后的精度，需要对钢管进行夹持固定，避免钢管在焊接时发生偏移，但是传统的焊接装置在使用时，通常都是通过两个圆弧形的夹板将钢管夹持，采用面对面接触的方式，此种方式，当钢管的大小与夹板的大小不匹配时，会导致钢管发生松动，影响焊接作业，因此，我们提出了一种钢管焊接装置及焊接工艺。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中，通过两个圆弧形的夹板将钢管夹持，采用面对面接触的方式，此种方式，当钢管的大小与夹板的大小不匹配时，会导致钢管发生松动，影响焊接作业的问题，而提出的一种钢管焊接装置及焊接工艺。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种钢管焊接装置，包括工作台，所述工作台的上方对称设有两个安装板，所述工作台上安装有用于驱动两个安装板反向移动的驱动机构，所述安装板上均固定有固定盒，所述固定盒上均固定有第一u型架，所述第一u型架上均设置有用于夹持钢管的第一锁紧机构，所述第一锁紧机构上均通过连接组件联动有第二锁紧机构，所述工作台的上方设有焊枪，所述工作台上安装有用于改变焊枪位置的调节机构，所述焊枪上安装有防护机构。
6.优选的，所述驱动机构包括固定在工作台上的固定架，所述固定架上通过轴承转动连接有双向丝杆，所述工作台上固定有第一电机，所述第一电机的输出轴端与双向丝杆的一端固定连接，所述双向丝杆的外表面对称螺纹连接有两个移动块，所述安装板分别固定在两个移动块的顶部。
7.优选的，所述第一锁紧机构包括固定在第一u型架上的支撑架，所述支撑架的顶部固定有第二电机，所述第二电机的输出轴端固定有主锥齿轮盘，所述主锥齿轮盘的外表面对称啮合连接有两个次锥齿轮盘，所述次锥齿轮盘的轴心处均固定有第一螺纹杆，所述第一u型架上固定有四个三角块，所述第一螺纹杆通过轴承与相对应的三角块转动连接，所述第一螺纹杆的外表面均螺纹连接有螺纹块，所述螺纹块的底部均通过l形杆固定有第一弧形板，所述第一u型架的顶部对称开设有两个滑槽，两个所述l形杆滑动在相对应的滑槽内。
8.优选的，所述连接组件包括固定在其中一个第一螺纹杆一端的第一皮带齿轮盘，所述固定盒内通过轴承转动连接有蜗杆，所述蜗杆的一端固定有第二皮带齿轮盘，所述第一皮带齿轮盘与第二皮带齿轮盘之间通过齿轮皮带传动连接，所述蜗杆的外表面啮合连接
有蜗轮，所述主锥齿轮盘的轴心处固定有第一套筒，所述第一套筒通过轴承与第一u型架转动连接。
9.优选的，所述第二锁紧机构包括固定在蜗轮轴心处的第二套筒，所述第二套筒通过轴承与固定盒转动连接，所述第一套筒与第二套筒内均螺纹连接有第二螺纹杆，所述第二螺纹杆的一端均固定有连接块，所述连接块的一侧面均固定有第二弧形板，所述第一u型架与连接块之间均对称固定有两个伸缩套杆。
10.优选的，所述调节机构包括固定在工作台上的安装架，所述安装架的一侧面固定有第一气缸，所述第一气缸延长杆的一端固定有连接件，所述连接件的顶部固定有第二u型架，所述第二u型架的顶部固定有第二气缸，所述第二气缸延长杆的一端固定有固定块，所述焊枪固定在固定块上。
11.优选的，所述防护机构包括对称固定在焊枪上的两个槽块，所述槽块上均对称开设有两个卡槽，所述卡槽内均嵌入安装有卡块，所述卡块的顶部固定有透明防护板，所述卡块上均开设有固定孔，所述槽块内对称固定有两个横杆，所述横杆上对称滑动有两个按压块，所述横杆的外表面均套接有复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别与两个按压块固定，所述按压块的一侧面均固定有限位杆，所述限位杆的一端均滑动贯穿卡槽的一侧壁并与合适的固定孔卡接。
12.优选的，所述安装板的底部对称固定有两个第一滑块，所述固定架上对称开设有两个第一滑轨，两个所述第一滑块分别滑动在相对应第一滑轨的外表面。
13.优选的，所述第二u型架的底部对称固定有两个第二滑块，所述安装架上对称开设有两个第二滑轨，两个所述第二滑块分别滑动在相对应第二滑轨的外表面。
14.一种钢管焊接装置的焊接工艺，包括以下步骤：s1：固定：将钢管放置在下方的一个第二弧形板上，工作人员启动第二电机，第二电机驱动主锥齿轮盘转动，从而带动次锥齿轮盘转动，次锥齿轮盘带动第一螺纹杆转动，由于螺纹块与第一螺纹杆之间为螺纹连接关系以及滑槽的限位作用，进而带动两个l形杆与第一弧形板在水平方向上往钢管的方向移动，对钢管的左右两侧面进行固定，完成初步夹持；s2：联动：当主锥齿轮盘在转动时，带动第一套筒转动，同时，当第一螺纹杆在转动时，会带动第一皮带齿轮盘转动，又通过齿轮皮带的传动效果，带动第二皮带齿轮盘转动，第二皮带齿轮盘带动蜗杆转动，蜗杆又带动蜗轮与第二套筒转动，由于两个第二螺纹杆螺纹连接在第二套筒内以及伸缩套杆的限位作用，从而带动两个第二弧形板在竖直方向上往钢管的方向移动，对钢管的上下两侧面进行固定；s3：焊接：当两根钢管固定好之后，工作人员通过启动驱动机构，驱动两个安装板向中间移动，使固定盒以及固定好的两根钢管跟随一起向中间移动，直至移动到与焊枪相对应的位置，工作人员通过调节机构调节焊枪的位置，通过焊枪，对钢管进行焊接作业，在焊接时，通过防护机构的设置，可以对焊料进行阻挡，避免焊料溅出。
15.与现有技术相比，本发明提供了一种钢管焊接装置及焊接工艺，具备以下有益效果：1、该钢管焊接装置及焊接工艺，通过支撑架、第二电机、主锥齿轮盘、次锥齿轮盘、第一螺纹杆、三角块、螺纹块、l形杆、第一弧形板、滑槽的设置，可以对钢管的左右两侧面进
行固定，实现初步限位，避免钢管在焊接时，发生移动，影响焊接作业，又通过第二套筒、第二螺纹杆、连接块、第二弧形板和伸缩套杆之间的相互配合，可以对钢管的上下两侧面进行固定，采用点对点的方式夹持钢管，使钢管的大小不匹配时，也能很好的将其固定，增强焊接的精度。
16.2、该钢管焊接装置及焊接工艺，通过第一皮带齿轮盘、蜗杆、第二皮带齿轮盘、齿轮皮带、蜗轮与第一套筒之间的关系，使第一锁紧机构与第二锁紧机构之间可以联动，使第一锁紧机构在运转的同时，可以带动第二锁紧机构一起运转，使其可以由同一个电源驱动，减少了电源数量。
17.3、该钢管焊接装置及焊接工艺，通过槽块、卡槽、卡块、透明防护板、固定孔、横杆、按压块、复位弹簧、限位杆之间的相互配合，使焊枪在进行焊接作业时，对焊料进行阻挡，避免焊料溅出，对工作人员造成伤害，使整个焊接过程更加安全。
18.4、该钢管焊接装置及焊接工艺，通过固定架、双向丝杆、第一电机和移动块的设置，可以驱使两个安装板向中间移动，使两根钢管可以正好移动到焊枪的下方，配合安装架、第一气缸、连接件、第二u型架、第二气缸和固定块的设置，可以调节焊枪的位置，便于对钢管进行焊接作业。
19.该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明可以同时对钢管上下侧面、左右侧面同时进行固定，采用点对点的方式夹持钢管，使钢管的大小不匹配时，也能很好的将其固定，增强焊接的精度，并且，通过连接组件的设置，使第一锁紧机构与第二锁紧机构之间可以联动，使第一锁紧机构在运转的同时，可以带动第二锁紧机构一起运转，使其可以由同一个电源驱动，减少了电源数量，同时，当焊枪在进行焊接作业时，可以对焊料进行阻挡，避免焊料溅出，对工作人员造成伤害，使整个焊接过程更加安全，防护性强。
附图说明
20.图1为本发明提出的一种钢管焊接装置及焊接工艺的主视结构示意图；图2为本发明提出的一种钢管焊接装置及焊接工艺的另一视角结构示意图；图3为本发明提出的一种钢管焊接装置及焊接工艺的第一u型架结构正视示意图；图4为本发明提出的一种钢管焊接装置及焊接工艺的第一u型架结构后视示意图；图5为本发明提出的一种钢管焊接装置及焊接工艺的第二锁紧机构结构示意图；图6为本发明提出的一种钢管焊接装置及焊接工艺的第二u型架结构仰视示意图；图7为本发明提出的一种钢管焊接装置及焊接工艺的槽块结构示意图；图8为本发明提出的一种钢管焊接装置及焊接工艺的透明防护板结构示意图；图9为本发明提出的一种钢管焊接装置及焊接工艺的按压块结构示意图。
21.图中：1、工作台；2、安装板；3、驱动机构；301、固定架；302、双向丝杆；303、第一电机；304、移动块；4、固定盒；5、第一u型架；6、第一锁紧机构；601、支撑架；602、第二电机；603、主锥齿轮盘；604、次锥齿轮盘；605、第一螺纹杆；606、三角块；607、螺纹块；608、l形杆；609、第一弧形板；6010、滑槽；7、连接组件；701、第一皮带齿轮盘；702、蜗杆；703、第二皮带齿轮盘；704、齿轮皮带；705、蜗轮；706、第一套筒；8、第二锁紧机构；801、第二套筒；802、第二螺纹杆；803、连接块；804、第二弧形板；805、伸缩套杆；9、焊枪；10、调节机构；1001、安装
架；1002、第一气缸；1003、连接件；1004、第二u型架；1005、第二气缸；1006、固定块；11、防护机构；1101、槽块；1102、卡槽；1103、卡块；1104、透明防护板；1105、固定孔；1106、横杆；1107、按压块；1108、复位弹簧；1109、限位杆；12、第一滑块；13、第一滑轨；14、第二滑块；15、第二滑轨。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，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。
23.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
24.实施例1：参照图1-图9，一种钢管焊接装置，包括工作台1，工作台1的上方对称设有两个安装板2，工作台1上安装有用于驱动两个安装板2反向移动的驱动机构3，安装板2上均固定有固定盒4，固定盒4上均固定有第一u型架5，第一u型架5上均设置有用于夹持钢管的第一锁紧机构6，第一锁紧机构6上均通过连接组件7联动有第二锁紧机构8，工作台1的上方设有焊枪9，工作台1上安装有用于改变焊枪9位置的调节机构10，焊枪9上安装有防护机构11。
25.本发明中，在使用时，将两根钢管分别放置在两个固定盒4上，通过第一锁紧机构6，对钢管的左右两侧面进行固定，进行初步夹持，配合连接组件7的联动效果，当第一锁紧机构6在启动的同时，可以带动第二锁紧机构8一起运转，通过第二锁紧机构8，对钢管的上下两侧面进行固定，采用点对点的方式夹持钢管，使钢管的大小不匹配时，也能很好的将其固定，增强焊接的精度，通过连接组件7的设置，使第一锁紧机构6与第二锁紧机构8之间可以联动，使其可以由同一个电源进行驱动，减少了电源数量，当钢管夹持好之后，工作人员通过启动驱动机构3，驱动两个安装板2向中间移动，使固定盒4以及固定好的两根钢管跟随一起向中间移动，直至移动到与焊枪9相对应的位置，工作人员通过调节机构10调节焊枪9的位置，通过焊枪9，对钢管进行焊接作业，在焊接时，通过防护机构11的设置，可以对焊料进行阻挡，避免焊料溅出，对工作人员造成伤害，使整个焊接过程更加安全，防护性强。
26.实施例2：参照图1-图9，一种钢管焊接装置，包括工作台1，工作台1的上方对称设有两个安装板2，工作台1上安装有用于驱动两个安装板2反向移动的驱动机构3，安装板2上均固定有固定盒4，固定盒4上均固定有第一u型架5，第一u型架5上均设置有用于夹持钢管的第一锁紧机构6，第一锁紧机构6上均通过连接组件7联动有第二锁紧机构8，工作台1的上方设有焊枪9，工作台1上安装有用于改变焊枪9位置的调节机构10，焊枪9上安装有防护机构11，第一锁紧机构6包括固定在第一u型架5上的支撑架601，支撑架601的顶部固定有第二电机602，第二电机602的输出轴端固定有主锥齿轮盘603，主锥齿轮盘603的外表面对称啮合连接有两个次锥齿轮盘604，次锥齿轮盘604的轴心处均固定有第一螺纹杆605，第一u型架5上固定有四个三角块606，第一螺纹杆605通过轴承与相对应的三角块606转动连接，第一螺纹杆605的外表面均螺纹连接有螺纹块607，螺纹块607的底部均通过l形杆608固定有第一弧形
板609，第一u型架5的顶部对称开设有两个滑槽6010，两个l形杆608滑动在相对应的滑槽6010内。
27.本发明中，在需要固定钢管时，工作人员启动第二电机602，第二电机602驱动主锥齿轮盘603转动，由于主锥齿轮盘603与两个次锥齿轮盘604啮合连接，从而带动次锥齿轮盘604转动，次锥齿轮盘604带动第一螺纹杆605转动，由于螺纹块607与第一螺纹杆605之间为螺纹连接关系以及滑槽6010的限位作用，进而带动两个l形杆608与第一弧形板609在水平方向上往钢管的方向移动，对钢管的左右两侧面进行固定，完成初步夹持，避免钢管在焊接时，发生偏移。
28.实施例3：参照图1-图9，一种钢管焊接装置，包括工作台1，工作台1的上方对称设有两个安装板2，工作台1上安装有用于驱动两个安装板2反向移动的驱动机构3，安装板2上均固定有固定盒4，固定盒4上均固定有第一u型架5，第一u型架5上均设置有用于夹持钢管的第一锁紧机构6，第一锁紧机构6上均通过连接组件7联动有第二锁紧机构8，工作台1的上方设有焊枪9，工作台1上安装有用于改变焊枪9位置的调节机构10，焊枪9上安装有防护机构11，连接组件7包括固定在其中一个第一螺纹杆605一端的第一皮带齿轮盘701，固定盒4内通过轴承转动连接有蜗杆702，蜗杆702的一端固定有第二皮带齿轮盘703，第一皮带齿轮盘701与第二皮带齿轮盘703之间通过齿轮皮带704传动连接，蜗杆702的外表面啮合连接有蜗轮705，主锥齿轮盘603的轴心处固定有第一套筒706，第一套筒706通过轴承与第一u型架5转动连接。
29.本发明中，当主锥齿轮盘603在转动时，带动第一套筒706转动，同时，当第一螺纹杆605在转动时，会带动第一皮带齿轮盘701转动，又通过齿轮皮带704的传动效果，带动第二皮带齿轮盘703转动，第二皮带齿轮盘703带动蜗杆702转动，由于蜗杆702与蜗轮705啮合连接，从而带动蜗轮705与第二套筒801转动，使主锥齿轮盘603在转动时，可以带动第一套筒706与第二套筒801一起转动，使其可以由第二电机602这一个电源进行驱动，减少了电源数量。
30.实施例4：参照图1-图9，一种钢管焊接装置，包括工作台1，工作台1的上方对称设有两个安装板2，工作台1上安装有用于驱动两个安装板2反向移动的驱动机构3，安装板2上均固定有固定盒4，固定盒4上均固定有第一u型架5，第一u型架5上均设置有用于夹持钢管的第一锁紧机构6，第一锁紧机构6上均通过连接组件7联动有第二锁紧机构8，工作台1的上方设有焊枪9，工作台1上安装有用于改变焊枪9位置的调节机构10，焊枪9上安装有防护机构11，连接组件7包括固定在其中一个第一螺纹杆605一端的第一皮带齿轮盘701，固定盒4内通过轴承转动连接有蜗杆702，蜗杆702的一端固定有第二皮带齿轮盘703，第一皮带齿轮盘701与第二皮带齿轮盘703之间通过齿轮皮带704传动连接，蜗杆702的外表面啮合连接有蜗轮705，主锥齿轮盘603的轴心处固定有第一套筒706，第一套筒706通过轴承与第一u型架5转动连接，第二锁紧机构8包括固定在蜗轮705轴心处的第二套筒801，第二套筒801通过轴承与固定盒4转动连接，第一套筒706与第二套筒801内均螺纹连接有第二螺纹杆802，第二螺纹杆802的一端均固定有连接块803，连接块803的一侧面均固定有第二弧形板804，第一u型架5与连接块803之间均对称固定有两个伸缩套杆805。
31.本发明中，当第一套筒706与第二套筒801在转动时，由于两个第二螺纹杆802螺纹连接在第二套筒801、第一套筒706内以及伸缩套杆805的限位作用，从而带动两个第二弧形板804在竖直方向上往钢管的方向移动，对钢管的上下两侧面进行固定，又通过两个第一弧形板609之间的配合，采用点对点的方式夹持钢管，使钢管的大小不匹配时，也能很好的将其固定，增强焊接的精度。
32.实施例5：参照图1-图9，一种钢管焊接装置，包括工作台1，工作台1的上方对称设有两个安装板2，工作台1上安装有用于驱动两个安装板2反向移动的驱动机构3，安装板2上均固定有固定盒4，固定盒4上均固定有第一u型架5，第一u型架5上均设置有用于夹持钢管的第一锁紧机构6，第一锁紧机构6上均通过连接组件7联动有第二锁紧机构8，工作台1的上方设有焊枪9，工作台1上安装有用于改变焊枪9位置的调节机构10，焊枪9上安装有防护机构11，驱动机构3包括固定在工作台1上的固定架301，固定架301上通过轴承转动连接有双向丝杆302，工作台1上固定有第一电机303，第一电机303的输出轴端与双向丝杆302的一端固定连接，双向丝杆302的外表面对称螺纹连接有两个移动块304，安装板2分别固定在两个移动块304的顶部，调节机构10包括固定在工作台1上的安装架1001，安装架1001的一侧面固定有第一气缸1002，第一气缸1002延长杆的一端固定有连接件1003，连接件1003的顶部固定有第二u型架1004，第二u型架1004的顶部固定有第二气缸1005，第二气缸1005延长杆的一端固定有固定块1006，焊枪9固定在固定块1006上，安装板2的底部对称固定有两个第一滑块12，固定架301上对称开设有两个第一滑轨13，两个第一滑块12分别滑动在相对应第一滑轨13的外表面，第二u型架1004的底部对称固定有两个第二滑块14，安装架1001上对称开设有两个第二滑轨15，两个第二滑块14分别滑动在相对应第二滑轨15的外表面。
33.本发明中，当钢管固定好之后，工作人员启动第一电机303，第一电机303驱动双向丝杆302转动，由于第一滑块12与第一滑轨13滑动连接进行限位，从而带动两个安装板2往焊枪9的方向移动，使固定好的钢管跟随一起移动，使两根钢管需要焊接的位置移动到焊枪9的下方，工作人员启动第一气缸1002，驱动连接件1003向前移动，使焊枪9移动到钢管的上方，当连接件1003在移动时，也会带动第二滑块14在第二滑轨15的外表面滑动，增强第二u型架1004移动时的稳定性，又通过启动第二气缸1005，驱动固定块1006与焊枪9向下移动，使焊枪9移动至钢管需要焊接的位置，可以调节焊枪9的位置，通过焊枪9对钢管进行焊接，完成焊接作业。
34.实施例6：参照图1-图9，一种钢管焊接装置，包括工作台1，工作台1的上方对称设有两个安装板2，工作台1上安装有用于驱动两个安装板2反向移动的驱动机构3，安装板2上均固定有固定盒4，固定盒4上均固定有第一u型架5，第一u型架5上均设置有用于夹持钢管的第一锁紧机构6，第一锁紧机构6上均通过连接组件7联动有第二锁紧机构8，工作台1的上方设有焊枪9，工作台1上安装有用于改变焊枪9位置的调节机构10，焊枪9上安装有防护机构11，防护机构11包括对称固定在焊枪9上的两个槽块1101，槽块1101上均对称开设有两个卡槽1102，卡槽1102内均嵌入安装有卡块1103，卡块1103的顶部固定有透明防护板1104，卡块1103上均开设有固定孔1105，槽块1101内对称固定有两个横杆1106，横杆1106上对称滑动有两个按压块1107，横杆1106的外表面均套接有复位弹簧1108，复位弹簧1108的两端分别与两个
按压块1107固定，按压块1107的一侧面均固定有限位杆1109，限位杆1109的一端均滑动贯穿卡槽1102的一侧壁并与合适的固定孔1105卡接。
35.在焊接时，通过透明防护板1104对焊接产生的焊料进行阻挡，避免焊料溅出，对工作人员造成伤害，使整个焊接过程更加安全，工作人员通过在横杆1106的外表面向中间滑动两个按压块1107，对复位弹簧1108进行压缩，使限位杆1109从卡槽1102与固定孔1105内滑出，解除对卡块1103的限制，使卡块1103从卡槽1102内脱离，从而可将透明防护板1104拆卸，方便根据实际情况进行使用，较为方便。
36.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。