一种管材法兰焊接装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种焊接设备，特别涉及一种管材法兰焊接装置。


背景技术：

2.法兰是用于连接两根管材的结构，一般是将法兰与管材的端部焊接，然后将两个法兰通过螺栓连接。现有的焊接方式是将管材插入法兰内，然后通过焊枪将法兰与管材沿周向逐渐焊接。
3.现有的焊接方式存在以下弊端：首先，焊接时，为了避免管材翻转，需要人工扶持管材，操作麻烦，费时费力。其次，人工扶持管材时，管材与法兰难以对中，进而导致焊接质量较低。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种管材法兰焊接装置，将管材与法兰焊接时，操作简单，省时省力，而且焊接质量较高。
5.根据本实用新型实施例的管材法兰焊接装置，包括：
6.机架；
7.卡盘，设置于所述机架上，所述卡盘用于夹持法兰；
8.定位柱，设置于所述卡盘上，所述定位柱的中心线与所述卡盘的中心线重合，所述定位柱用于供管材套设；
9.焊枪，用于将所述法兰与所述管材焊接。
10.根据本实用新型实施例的管材法兰焊接装置，至少具有如下技术效果：
11.需要将管材与法兰焊接时，将法兰装夹于卡盘上，然后将管材需要焊接的一端套设在定位柱上，最后通过焊枪将法兰与管材进行焊接即可。根据本实用新型实施例的管材法兰焊接装置，通过定位柱的支撑，即可使管材保持在所需的焊接状态，而不需要人工扶持，焊接时操作更加方便，更加省时省力。此外，定位柱的中心线与卡盘的中心线重合，进而装夹于卡盘上的法兰与套设在定位柱上的管材能够对中或者接近对中，进而使得焊接后的质量更高。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述机架能够转动调节地设置有安装架，所述卡盘设置于所述安装架上，所述安装架的转动轴线沿第一水平方向延伸，所述卡盘的中心线垂直所述安装架的转动轴线。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述机架设置有转轴，所述转轴沿所述第一水平方向延伸，所述安装架设置于所述转轴上，所述转轴同轴设置有蜗轮，所述机架转动设置有啮合所述蜗轮的蜗杆。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述卡盘能够绕自身中心线转动调节地设置于所述安装架上。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述安装架与所述卡盘之间设置有回转支承，所
述回转支承的中心线与所述卡盘的中心线重合。
16.根据本实用新型的一些实施例，所述定位柱同轴设置有贯穿的调节孔，所述卡盘设置有穿过所述调节孔的连接杆，所述连接杆能够沿自身轴向移动调节，所述连接杆远离所述卡盘的一端设置有挤压部，所述挤压部在所述连接杆移动过程中能够伸至所述调节孔内并挤压所述调节孔的内侧壁，以控制所述定位柱沿径向膨胀。
17.根据本实用新型的一些实施例，所述挤压部为圆台形结构并与所述连接杆同轴，所述挤压部的外径尺寸沿远离所述卡盘的方向逐渐增加，所述挤压部靠近所述卡盘的一端的外径尺寸小于所述调节孔的孔径尺寸，所述挤压部远离所述卡盘的一端的外径尺寸大于所述调节孔的孔径尺寸。
18.根据本实用新型的一些实施例，所述定位柱的侧壁沿周向设置有多个内外贯穿的长条形开口，所述长条形开口沿所述定位柱的轴向延伸，所述长条形开口远离所述卡盘的一端延伸至所述定位柱远离所述卡盘的一端的端面。
19.根据本实用新型的一些实施例，所述焊枪能够上下调节地安装于所述机架上。
20.根据本实用新型的一些实施例，所述机架能够上下调节地设置有升降架，所述焊枪能够沿垂直所述第一水平方向的第二水平方向移动调节地设置于所述升降架上。
21.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
22.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
23.图1为本实用新型的整体结构示意图；
24.图2为卡盘的结构示意图；
25.图3为安装架的安装示意图；
26.图4为定位柱的内部结构示意图；
27.图5为定位柱的外部结构示意图；
28.附图标记：
29.机架100、安装架101、转轴102、蜗轮103、蜗杆104、回转支承105、升降架106、驱动马达107、驱动齿轮108；卡盘200；定位柱300、调节孔301、连接杆302、挤压部303、长条形开口304、驱动件305；焊枪400。
具体实施方式
30.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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
为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.下面将参考图1至图5描述根据本实用新型实施例的管材法兰焊接装置。
34.根据本实用新型实施例的管材法兰焊接装置，如图1至图4所示，包括：
35.机架100；
36.卡盘200，设置于机架100上，卡盘200用于夹持法兰；
37.定位柱300，设置于卡盘200上，定位柱300的中心线与卡盘200的中心线重合，定位柱300用于供管材套设；
38.焊枪400，用于将法兰与管材焊接。
39.本实施例中，需要将管材与法兰焊接时，将法兰装夹于卡盘200上，然后将管材需要焊接的一端套设在定位柱300上，最后通过焊枪400将法兰与管材进行焊接即可。根据本实用新型实施例的管材法兰焊接装置，通过定位柱300的支撑，即可使管材保持在所需的焊接状态，而不需要人工扶持，焊接时操作更加方便，更加省时省力。此外，定位柱300的中心线与卡盘200的中心线重合，进而装夹于卡盘200上的法兰与套设在定位柱300上的管材能够对中或者接近对中，进而使得焊接后的质量更高。
40.需要说明的是，卡盘200可以是三爪卡盘或者四爪卡盘，卡盘200包括卡盘本体以及沿卡盘本体的径向活动设置于卡盘本体上的多个卡爪，多个卡爪沿卡盘本体的周向排布。需要夹持法兰时，将法兰放置于多个卡爪之间，之后将卡爪沿靠近卡盘本体中心线的方向移动，多个卡爪即可配合夹紧法兰，卡盘200是常见的夹持机构，且本实用新型并未对卡盘200的结构进行改进，因此卡盘200的结构和工作原理在此不再赘述。定位柱300设置于卡盘本体上，可以理解的是，定位柱300与卡爪位于卡盘本体的同一端，以便于管材套设在定位柱300上后能够插入法兰内，进而方便后续焊接。焊枪400可以设置在机架100上，也可以是人工手持焊枪400进行焊接。
41.在本实用新型的一些实施例中，如图1和图3所示，机架100能够转动调节地设置有安装架101，卡盘200设置于安装架101上，安装架101的转动轴线沿第一水平方向延伸，卡盘200的中心线垂直安装架101的转动轴线。卡盘200的中心线垂直安装架101的转动轴线，进而卡盘200的端面平行安装架101的转动轴线，进而在安装架101转动时，卡盘200的端面能够相对于水平面倾斜，从而夹持在卡盘200上的法兰能够相对于水平面倾斜设置，相比于法兰水平夹持，焊接更加方便。
42.在本实用新型的一些实施例中，如图1和图3所示，机架100设置有转轴102，转轴102沿第一水平方向延伸，安装架101设置于转轴102上，转轴102同轴设置有蜗轮103，机架100转动设置有啮合蜗轮103的蜗杆104。蜗杆104沿垂直第一水平方向的第二水平方向延
伸，蜗杆104的一端可以设置有转动手柄或者驱动电机，启动转动手柄或者驱动电机，即可控制蜗杆104转动，蜗杆104从而带动蜗轮103转动，蜗轮103从而带动安装架101转动，操作方便，省时省力，而且蜗轮103和蜗杆104构成的结构还能够进行自锁，实用性好。需要说明的是，也可以通过驱动电机直接控制转轴102转动。此外，转轴102是转动安装于机架100上，蜗轮103是固定设置于转轴102上。
43.在本实用新型的一些实施例中，如图1和图3所示，卡盘200能够绕自身中心线转动调节地设置于安装架101上。当夹持在卡盘200上的法兰相对于水平面倾斜设置后，焊枪400方便对法兰倾斜方向的上端位置与管材对应的位置进行焊接，当该位置焊接完成后，转动卡盘200，即可使法兰与管材跟随转动，从而不需要移动焊枪400即可依次对法兰的其它位置以及管材的其它位置进行焊接，操作更加方便，更加省时省力。
44.在本实用新型的一些实施例中，如图1和图3所示，安装架101与卡盘200之间设置有回转支承105，回转支承105的中心线与卡盘200的中心线重合。具体的，回转支承105包括内圈和外圈，外圈转动套设在内圈外，内圈和外圈之间设置有多个滚动体，内圈可以设置于安装架101上，外圈可以连接卡盘200，外圈的外侧壁可以设置有外齿圈，安装架101上可以设置有驱动马达107，驱动马达107的输出端设置有驱动齿轮108，驱动齿轮108与外齿圈啮合，启动驱动马达107，即可控制驱动齿轮108转动，进而带动外圈转动，外圈从而能够带动卡盘200绕自身中心线转动，操作方便，省时省力，而且设置回转支承105，使得卡盘200转动更加平稳，支撑更加稳固。需要说明的是，也可以是内圈连接卡盘200，外圈设置于安装架101上，内圈的内侧壁设置内齿圈，内齿圈与驱动齿轮108啮合。此外，也可以是驱动马达107的输出轴直接与卡盘200同轴连接，驱动马达107直接控制卡盘200转动。
45.在本实用新型的一些实施例中，如图3至图5所示，定位柱300同轴设置有贯穿的调节孔301，卡盘200设置有穿过调节孔301的连接杆302，连接杆302能够沿自身轴向移动调节，连接杆302远离卡盘200的一端设置有挤压部303，挤压部303在连接杆302移动过程中能够伸至调节孔301内并挤压调节孔301的内侧壁，以控制定位柱300沿径向膨胀。定位柱300的外径尺寸可以略小于管材的内径尺寸，进而方便管材套设在定位柱300上，之后移动连接杆302，使挤压部303伸至调节孔301内并挤压调节孔301的内侧壁，以控制定位柱300沿径向膨胀，从而使得定位柱300的外侧壁紧贴管材的内侧壁，从而能够对管材进行支撑和定位。本实施例中，由于定位柱300的外径尺寸可以略小于管材的内径尺寸，进而当管材发生细微的形变或者管材存在一定的制造误差时，均可以套设在定位柱300上，并能够被定位柱300进行定位和支撑，实用性好。需要说明的是，卡盘200的中心位置可以设置有通孔，卡盘200背离定位柱300的端面可以设置有气缸、油缸或者电动推杆等驱动件305，连接杆302穿过通孔并连接驱动件305，启动驱动件305，即可控制连接杆302沿轴向移动，操作方便，省时省力。当然，也可以人工推拉连接杆302，只需要连接杆302能够沿自身轴向移动即可。
46.在本实用新型的一些实施例中，如图4和图5所示，挤压部303为圆台形结构并与连接杆302同轴，挤压部303的外径尺寸沿远离卡盘200的方向逐渐增加，挤压部303靠近卡盘200的一端的外径尺寸小于调节孔301的孔径尺寸，挤压部303远离卡盘200的一端的外径尺寸大于调节孔301的孔径尺寸。进而当挤压部303伸入调节孔301内时，刚好能够挤压调节孔301的内壁，从而使得定位柱300能够沿径向膨胀。当然，挤压部303也可以是其它的结构，例如，可以是球形结构，只需要挤压部303的直径尺寸大于调节孔301的孔径尺寸即可。
47.在本实用新型的一些实施例中，如图2和图5所示，定位柱300的侧壁沿周向设置有多个内外贯穿的长条形开口304，长条形开口304沿定位柱300的轴向延伸，长条形开口304远离卡盘200的一端延伸至定位柱300远离卡盘200的一端的端面。定位柱300可以由铁或者钢或者耐高温橡胶等材料制备而成，这些材料均具备一定的弹性和韧性，本实施例中，定位柱300的侧壁通过多个长条形开口304分隔形成多个弹性件，当挤压部303进入到调节孔301并挤压弹性件的内侧壁时，弹性件即可朝外弯曲，弹性件的外侧壁从而能够抵接管材的内侧壁，定位柱300从而能够对管材进行支撑和定位。当然，定位柱300由耐高温橡胶制备而成时，不设置长条形开口304，同样能够沿径向膨胀。
48.在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，焊枪400能够上下调节地安装于机架100上。当安装架101转动调节时，能够使卡盘200上的法兰相对于水平面的倾斜角度改变，从而使得法兰与管材的焊接位置的高度改变。本实施例中，焊枪400能够上下调节，进而当法兰与管材的焊接位置的高度改变时，上下调节焊枪400，能够使焊枪400一直位于法兰与管材焊接处的上方设定的位置，从而仍然方便对法兰与管材进行焊接，焊接效果更好。需要说明的是，可以通过丝杆机构、升降气缸或者升降油缸控制焊枪400上下移动。
49.在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，机架100能够上下调节地设置有升降架106，焊枪400能够沿垂直第一水平方向的第二水平方向移动调节地设置于升降架106上。当安装架101转动调节时，法兰与管材的焊接位置除了高度改变外，还会沿垂直第一水平方向的第二水平方向移动。本实施例中，焊枪400能够沿第二水平方向移动调节地设置于升降架106上，进而当法兰与管材的焊接位置沿第二水平方向移动时，沿第二水平方向移动焊枪400，能够使焊枪400仍然位于法兰与管材焊接处的正上方，进而方便对法兰与管材进行焊接，焊接效果更好。需要说明的是，可以通过丝杆机构、升降气缸或者升降油缸控制升降架106上下移动，从而间接控制焊枪400上下移动，可以通过丝杆机构、水平设置的气缸或者水平设置的油缸控制焊枪400在升降架106沿第二水平方向移动。
50.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
51.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。