CN115592305B - 一种轨道式圆钢焊接设备的环形固定基座结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接技术领域，具体公开了轨道式圆钢焊接设备的环形固定基座结构，包括轨道部件、安装在轨道部件上的环形定位机构；所述环形定位机构包括定位圆盘，所述定位圆盘的正面中部设置有夹持孔，位于所述夹持孔的外侧呈环形分布设置有多个夹持面板；本发明通过环形定位机构与卡爪之间的组合，在现有的卡爪定位的基础上，即可实现对目标物的卡接定位，同时在卡爪定位的时候，利用夹持片与设置的卡爪，实现增大摩擦力的效果，满足定位的需要，且在焊接的时候，只需要调整定位的间距，即可实现焊接，同时焊接的过程中，通过卡爪内的气体通道，可以将焊接时的保护气体顺畅的经由卡爪持续的喷射在夹持部位。

Description

一种轨道式圆钢焊接设备的环形固定基座结构

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体为一种轨道式圆钢焊接设备的环形固定基座结构。

背景技术

圆钢焊接一般是指两根圆钢之间的端部通过焊接装置让其连接在一起，使用的时候，为了保持焊接的质量，需要保障焊接的对准精度，因此在焊接的时候，会采用相对应的夹具对其进行夹持固定，以满足焊接的需要；

比如专利文献1中采用的方案是对圆柱状的工件进行限制，其具体的方案为：“通过安装平台上的固定机构对安装轴的位置进行固定，利用安装轴上的调节机构对筒状工件进行支撑，具体的，通过调节机构沿安装轴进行滑动，以使撑杆的铰接处贴合于筒状工件的内表面，从而实现对筒状工件进行位置固定，以便于对筒状工件进行环形焊接”；由此可知，在焊接的过程中，通过夹具的使用，可使得对接的精准度得到提高，满足焊接的使用需要；

而在焊接的圆柱状的工件时，还有另一种焊接的方式，就是通过轨道焊接机器人，通过在焊接的部位旋转，即可在上述夹持的基础上实现焊接；

比如专利文献2中采用的技术方案：“包括用于安装在相应的管道上的环形轨道以及设置在所述环形轨道上的行走架，所述行走架上沿所述环形轨道的轴线方向上滑动装配有调整架，所述调整架上设有用于装夹相应的焊枪的装夹结构，所述行走架上左右相对且沿所述环形轨道的轴线方向导向移动装配有两个导向柱，所述调整架与所述导向柱背离所述行走架的一端连接，两个导向柱背离所述调整架的一端之间设有连接件，所述行走架上还设有轴向驱动电机，所述轴向驱动电机通过螺母丝杠机构与所述连接件连接从而驱动导向柱上的调整架轴向移动。”在此方案中，采用的环形轨道焊接的形式，能够让两个需要对接的圆柱状焊接的工件进行焊接，实现熔接的需要；

但是上述两种焊接的方式均采用的电焊的方式进行，只是使用的方式不同，在实际的使用过程中发现，由于焊接的焊缝位置在焊接时，温度急剧升高，在冷却的时候，会与空气中的氧气接触造成焊接部位出现瑕疵，而现有的焊接方式，为避免这种情况的出现，会在焊接的时候，采用气体保护焊的方式进行处理，但是随着焊接枪行走的位移，此时焊接气体无法持续的对焊接的部位进行“气体隔离”，还是会导致焊接处的焊缝出现瑕疵，影响两根圆钢之间的对接稳定性，基于此，提出一种轨道式圆钢焊接设备的环形固定基座结构。

上述专利文献1为：公布号：CN114473361A的中国专利；

专利文献2为：公布号：CN209773801U的中国专利。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种轨道式圆钢焊接设备的环形固定基座结构，用于解决上述背景技术所提出的问题。

本发明的轨道式圆钢焊接设备的环形固定基座结构，包括轨道部件、安装在轨道部件上的环形定位机构；

所述环形定位机构包括定位圆盘，所述定位圆盘的正面中部设置有夹持孔，位于所述夹持孔的外侧呈环形分布设置有多个夹持面板，每两个夹持面板之间开设有条形凹槽，位于该条形凹槽处设置有夹持组件；

所述夹持组件包括卡爪，所述卡爪的一侧设置有夹持片，所述夹持片呈锯齿状设置，用于对需要焊接的目标物进行夹持，所述卡爪的内侧设置有气体通道，位于该气体通道的外侧设置有隔热通道；

所述卡爪与夹持片连接的一侧设置有通风孔，所述通风孔呈竖直设置，且与气体通道相连接。

作为本发明的进一步改进，所述定位圆盘的外侧设置有调节螺杆，用于限制夹持面板的组合距离。

作为本发明的进一步改进，所述卡爪的两侧靠近底部的位置处开设有两条滑槽，所述滑槽与两块夹持面板之间的条形凹槽滑动适配。

作为本发明的进一步改进，所述卡爪的底部设置有调节齿，所述调节齿与两个滑槽之间的中线呈垂直设置。

作为本发明的进一步改进，所述卡爪靠近夹持片的一侧通风孔正面两侧设置有多个竖直定位孔，所述定位孔处插接有定位条，所述定位条与夹持片相连接，用于对夹持片进行限制。

作为本发明的进一步改进，所述卡爪远离夹持片的一端处开设有通孔，用于连接气体连接管。

作为本发明的进一步改进，所述隔热通道的内侧与气体通道的外侧保持有固定间距，且安装有加热部件，用于对气体通道经过的气体进行加热。

作为本发明的进一步改进，所述轨道部件的内侧安装有滑轨，所述滑轨的内侧设置滑块，所述滑块的顶部连接有支撑部件和伸缩部件，所述支撑部件的顶部设置有角度调节部件，用于校准对接的角度。

作为本发明的进一步改进，所述伸缩部件的一端与角度调节部件相连接，另一端通过活塞杆与环形定位机构下方凸块相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明通过环形定位机构与卡爪之间的组合，在现有的卡爪定位的基础上，即可实现对目标物的卡接定位，同时在卡爪定位的时候，利用夹持片与设置的卡爪，实现增大摩擦力的效果，满足定位的需要，且在焊接的时候，只需要调整定位的间距，即可实现焊接，同时焊接的过程中，通过卡爪内的气体通道，可以将焊接时的保护气体顺畅的经由卡爪持续的喷射在夹持部位，即使焊接的焊枪焊接完成之后，依然可以形成稳定的“气体隔离层”，让焊接的焊缝尽量避免与外界的氧气接触，保障焊接的质量，而且在喷射保护气体的时候，卡爪内侧的气体通道与通风孔的配合，让保护气体顺利的通过，同时利用卡爪夹持片与夹持的工件之间的接触部位，形成气体流通的通道，即可让保护气体，能够覆盖在需要焊接的部位，保障焊接的质量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明轨道部件与环形定位机构组合正视结构示意图；

图2为本发明轨道部件与环形定位机构组合俯视结构示意图；

图3为本发明定位圆盘与卡爪组合立体结构示意图；

图4为本发明定位圆盘与卡爪组合侧视结构示意图；

图5为本发明定位圆盘与卡爪组合正视结构示意图；

图6为本发明卡爪立体结构示意图；

图7为本发明卡爪正视结构示意图；

图8为本发明卡爪侧视结构示意图；

图9为本发明图7中A-A剖面结构示意图；

图10为本发明图8中B-B剖面结构示意图。

图中：1、轨道部件；2、环形定位机构；

11、滑块；12、支撑部件；13、伸缩部件；14、角度调节部件；15、滑轨；

21、定位圆盘；22、调节螺杆；23、夹持孔；24、夹持片；25、夹持组件；

251、卡爪；252、定位条；253、滑槽；254、定位孔；255、通风孔；256、调节齿；257、气体通道；258、加热部件；259、隔热通道。

具体实施方式

以下将以图示揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实物上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实物上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实物上的细节是非必要的。此外，为简化图示起见，一些习知惯用的结构与组件在图示中将以简单的示意的方式绘示之。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1、图2和图3，在焊接圆柱状的工件时，通常有多种焊接的方式，比如通过对两根焊接的工件的夹持定位，即可对定位的部件进行焊接，或者通过环形轨道焊接的方式，对对接的部位进行焊接处理，即可实现焊接的需要，而在这两种焊接的时候，往往只着重于对焊接的工件进行固定，但是在焊接的时候，焊接的位置处受到外界的影响是更加突出的，因此后来出现了气体保护焊的方式，而在气体保护焊的施工操作中发现，焊接时的保护气体既是焊接区域的保护介质，也是产生电弧的气体介质；因此气体的特性(如物理特性和化学特性等)不仅影响保护效果，也影响到电弧及焊接过程中的稳定性，同时在焊接焊枪移动之后，气体保护层会快速消失，无法持续的对焊缝位置进行气体隔离，基于此，本申请提出一种轨道式圆钢焊接设备的环形固定基座结构，包括轨道部件1、安装在轨道部件1上的环形定位机构2；

环形定位机构2包括定位圆盘21，定位圆盘21的正面中部设置有夹持孔23，位于夹持孔23的外侧呈环形分布设置有多个夹持面板，每两个夹持面板之间开设有条形凹槽，位于该条形凹槽处设置有夹持组件25；

夹持组件25包括卡爪251，卡爪251的一侧设置有夹持片24，夹持片24呈锯齿状设置，用于对需要焊接的目标物进行夹持，卡爪251的内侧设置有气体通道257，位于该气体通道257的外侧设置有隔热通道259；

卡爪251与夹持片24连接的一侧设置有通风孔255，通风孔255呈竖直设置，且与气体通道257相连接。

在此实施例中，通过卡爪251与定位圆盘21的组合，实现对目标物的夹持，且能够进行夹持间距的调节，满足焊接夹持的需要，在夹持之后，即可通过机械自动/人工手持焊枪进行焊接，在此基础上，利用气体通道257，即可实现将保护气体转移至焊缝的位置处，满足焊接的需要；

具体的，在焊接的时候，夹持目标物的卡爪251一端设置的夹持片24，且竖切面为波浪状，因此在夹持的时候，夹持片24与目标物之间设置有一定间距，形成可供保护气体流通的通道，而为了让气体顺利的覆盖到焊缝处，对焊缝进行保护，在夹持的时候，即可让夹持的卡爪251距离目标物焊接的位置更近，即可满足气体覆盖的需要。

请参阅图3、图4以及图5，在正常的工作过程中，其夹持的距离和间距，均需要根据夹持的目标物进行调整，而在调整的时候，为了保持目标物穿过的孔径中心不变，即可在定位圆盘21的外侧设置有调节螺杆22，用于限制夹持面板的组合距离。

而为了在夹持的时候，方便卡爪251的调节，可以在卡爪251的两侧靠近底部的位置处开设有两条滑槽253，滑槽253与两块夹持面板之间的条形凹槽滑动适配。

具体的，通过在卡爪251的底部设置有调节齿256，调节齿256与两个滑槽253之间的中线呈垂直设置，即可通过原有的卡爪251调节的部件对卡爪251的位置进行改变，使其与目标物的外侧表面适配，满足使用的需要，且设置的滑槽253能够与两块夹持面板适配，即可满足对卡爪251的限制需要。

请参阅图6、图7、图8、图9以及图10，在使用的时候，为了保障夹持片24的连接的稳定性，需要夹持片24与连接的卡爪251之间形成稳定的连接结构，基于此，可以在卡爪251靠近夹持片24的一侧通风孔255正面两侧设置有多个竖直定位孔254，定位孔254处插接有定位条252，定位条252与夹持片24相连接，用于对夹持片24进行限制。

在此实施例中，设置的竖直定位孔254，通过与定位条252之间的插接，实现夹持片24与卡爪251的连接固定；

具体的，在固定夹持片24的时候，与定位孔254的连接，实现插接固定的方式，满足夹持片24的使用需要，同时该固定方式还可以是滑动连接，磁吸、螺纹连接等等，从连接固定的角度以及后期因磨损更换的方便程度考虑，优选为插接与螺纹连接，即可在保障连接的稳定下，满足后期的更换需要。

同时为了在夹持的时候，与外界的保护气体相连通，满足保护气体的灌注运输的需要，可以在卡爪251远离夹持片24的一端处开设有通孔，用于连接气体连接管。

具体的，开设在卡爪251外侧的通孔能够与装载保护气体的气体罐处的连接管相连接，因此在组合的时候，气体可通过该通孔直接进入卡爪251中，最后经过卡爪251的连接对焊接的焊缝位置填充，减少焊缝受到外界因素的干扰。

请参阅图10，在保护气体流经气体通道257的时候，其一般选择的气体为焊接常用的保护气体，比如二氧化碳的时候，由于二氧化碳的经济成本较低，性质稳定，一般常采用其作为焊接的保护气体，同时焊接的方法和材料也决定焊接的保护气体种类，此处不一一阐述；

以二氧化碳为例，在二氧化碳的释放过程中，液态转化气态需要消耗大量的热，为避免温度过低冻住气表，阻碍CO2气体顺畅流出，必须使用气体加热器进行加热；并且CO2气体中含有少量的水分，水分在焊接过程中分解成氧气、氢气，焊缝会出现氢气孔，加热可以显著降低氢气孔的出现，基于此，可以在隔热通道259的内侧与气体通道257的外侧保持有固定间距，且安装有加热部件258，用于对气体通道257经过的气体进行加热。

在此实施例中，其设置在隔热通道259内侧的加热部件258，即可为流经的气体进行加热，避免在使用二氧化碳的时候，出现温度过低冻住气表，阻碍CO2气体顺畅流出的问题，同时也能够对CO2气体中残存的水分造成焊接时出现气孔的问题；

具体的，使用的加热部件258为机械领域中常见的用于加热气体的零部件或者装置，比如气体加热器、缠绕在气体通道257外侧电阻丝等等，而在焊接的时候，由于会采用不同的焊接材质和焊接的方式，保护气体的种类也不一样，基于此，采用的加热部件258可根据实际的气体种类进行选择性使用。

进一步的，为了保障焊接对接的稳定性，可以在轨道部件1的内侧安装有滑轨15，滑轨15的内侧设置滑块11，滑块11的顶部连接有支撑部件12和伸缩部件13，支撑部件12的顶部设置有角度调节部件14，用于校准对接的角度。

伸缩部件13的一端与角度调节部件14相连接，另一端通过活塞杆与环形定位机构2下方凸块相连接。

在此实施例中，上述采用的伸缩部件13为机械领域中常见的一个或多个用于伸缩的零部件所组成的装置或者设备，比如气缸、液压缸、齿轮齿条等等，从对接的精度考虑优选为液压缸；

上述采用的角度调节部件14，为机械领域中常见的用于调节对接的角度的装置，比如电机、齿轮转动结构等等，从使用的角度考虑，优选为步进电机；

具体的，在使用是，上述伸缩部件13通过调节伸缩的距离实现对接，而对接的过程中，采用步进电机的转动，对两根对接的目标物进行对接校准，可借助校准的工具，比如水平仪、激光测距仪等等，实现两根目标物的对接需要。

以上所述仅为本发明的实施方式而已，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以内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (2)

1.一种轨道式圆钢焊接设备的环形固定基座结构，包括轨道部件（1）、安装在轨道部件（1）上的环形定位机构（2）；

其特征在于：

所述环形定位机构（2）包括定位圆盘（21），所述定位圆盘（21）的正面中部设置有夹持孔（23），位于所述夹持孔（23）的外侧呈环形分布设置有多个夹持面板，每两个夹持面板之间开设有条形凹槽，位于该条形凹槽处设置有夹持组件（25）；

所述夹持组件（25）包括卡爪（251），所述卡爪（251）的一侧设置有夹 持片（24），所述夹持片（24）呈锯齿状设置，用于对需要焊接的目标物进行 夹持，所述卡爪（251）的内侧设置有气体通道（257），位于该气体通道（257）的外侧设置有隔热通道（259）；

所述卡爪（251）与夹持片（24）连接的一侧设置有通风孔（255），所述通风孔（255）呈竖直设置，且与气体通道（257）相连接；

所述卡爪（251）的两侧靠近底部的位置处开设有两条滑槽（253），所述滑槽（253）与两块夹持面板之间的条形凹槽滑动适配；

所述卡爪（251）的底部设置有调节齿（256），所述调节齿（256）与两个滑槽（253）之间的中线呈垂直设置；

所述卡爪（251）靠近夹持片（24）的一侧通风孔（255）正面两侧设置有多个竖直定位孔（254），所述定位孔（254）处插接有定位条（252），所述定位条（252）与夹持片（24）相连接，用于对夹持片（24）进行限制；

所述卡爪（251）远离夹持片（24）的一端处开设有通孔，用于连接气体连接管；

所述隔热通道（259）的内侧与气体通道（257）的外侧保持有固定间距，且安装有加热部件（258），用于对气体通道（257）经过的气体进行加热；

所述轨道部件（1）的内侧安装有滑轨（15），所述滑轨（15）的内侧设

置滑块（11），所述滑块（11）的顶部连接有支撑部件（12）和伸缩部件（13），所述支撑部件（12）的顶部设置有角度调节部件（14），用于校准对接的角度；

所述伸缩部件（13）的一端与角度调节部件（14）相连接，另一端通过活塞杆与环形定位机构（2）下方凸块相连接。

2.根据权利要求1所述的一种轨道式圆钢焊接设备的环形固定基座结构，其特征在于：所述定位圆盘（21）的外侧设置有调节螺杆（22），用于限制夹持面板的组合距离。