一种用于汽车直缝焊管焊接装置

技术领域

本发明属于焊管焊接技术领域，具体为一种用于汽车直缝焊管焊接装置。

背景技术

汽车直缝焊管是一种重要的汽车零部件，主要用于汽车的燃油系统、排气系统以及冷却系统等。它是由钢板或钢带经过弯曲成型后，通过焊接工艺制成的管状部件。其中，直缝焊接是一种常见的焊接方式，其焊缝呈现直线形状，故称为直缝焊管。在汽车直缝焊管的制造过程中，焊接工艺是非常关键的一环。焊接质量的好坏直接影响到焊管的使用性能和安全性。因此，在焊接过程中需要严格控制焊接参数、选择合适的焊接材料、保证焊接操作的准确性和稳定性，以确保焊管的质量和可靠性。在针对直缝焊管的焊接过程中会使用专用的焊接装置来辅助进行焊接过程。

常见用于焊管的焊接装置主要由底端的固定夹具以及顶端的焊接组件组成，在使用时通过将焊管放置在夹具的内部，并通过夹具对焊管进行固定，再通过顶端的焊接组件对焊接位置进行焊接，当目前所使用的夹具一般为丝杆和滑台组成的夹具结构，通过旋转丝杆实现两个滑台的位移并最终实现夹块的位移，实现焊管的固定，但受限于焊管的长度，通常会在焊管的两端均设置有夹具，使用时需对焊管的两端进行固定，但这种固定方式难以同时对焊管的两端进行固定，导致焊管在固定时存在偏移的风险，同时当焊接完成后，由于焊缝的减小会导致钢管直径略微缩小，采用这种方式进行固定，容易导致焊管出现松动现象。

当完成焊管的直线焊接后，需要对焊管进行出料时，目前所使用的焊接装置一般是将解除夹具与焊管的固定后，再将焊管手动拿出或吊装出，这种出料方式较为繁琐，整个出料时间较长，且在完成焊接后，由于焊管为金属制成，导致焊接后其表面温度较高，此时必须待其冷却后方可进行出料，进一步导致出料效率的下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于汽车直缝焊管焊接装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于汽车直缝焊管焊接装置，包括机架，所述机架顶端的中部固定安装有顶架，所述顶架的底端固定安装有固定导轨，所述机架顶端的左右两侧均开设有卡槽，所述机架的内部设有活动架，所述活动架的底端连接有调整组件，所述调整组件的底端与机架内腔的底端相连接，所述机架顶端的中部开设有通槽且通槽的内部安装有位于活动架正上方的辅助排料组件，所述机架内腔的底端安装有位于调整组件一侧的储气箱，所述储气箱的内部内置有气泵，所述储气箱靠近顶端的右侧固定连通有一号三通阀，所述一号三通阀与调整组件之间相连接，所述储气箱靠近顶端的左侧固定连通有二号三通阀，所述二号三通阀的前后两端均固定连通有输气管，所述输气管的另一端与辅助排料组件之间相连接，所述卡槽内腔的前后两端均设有夹环。

在进行焊管的直缝焊接时，首先需准备长度合适的焊管，需确保焊管的两端满足两端夹环之间的间距，同时需将焊机调整至焊管的一侧，完成焊接前的准备。

作为本发明进一步的技术方案，所述活动架顶端的左右两侧均安装有转接板，且转接板的左右两侧均安装有第一固定座，所述第一固定座远离活动架的一端均通过转轴活动连接有连杆。

作为本发明进一步的技术方案，所述连杆远离第一固定座的一端通过转轴活动连接有第二固定座，所述第二固定座的顶端均安装有导向块，所述导向块与卡槽之间活动卡接，所述导向块相对卡槽前后位移，所述导向块的顶端与夹环的底端相连接。

当活动架因调整组件的作用发生上下位移时，即当活动架下移时，此时即可对转接板施加拉力，此时前后两个连杆随之发生偏转，即两个连杆朝相对靠近的方向进行转动，此时即可带动两个导向块相对靠近，即前后两个导向块之间的间距减小，最终带动两个夹环相对靠近，直至对两个夹环之间的焊管进行夹紧，完成夹持过程；

反之当需要松开焊管时，即活动架上移时，可带动两个连杆朝相对远离的方向进行转动，即带动两个夹环相对远离，松开焊管，解除焊管的固定过程。

作为本发明进一步的技术方案，所述活动架顶端靠近左右两侧的位置上均安装有延长杆，所述延长杆的顶端贯穿机架的顶端且固定安装有轻触开关。

在进行焊管的夹持时，即焊管的两端均放置在两个夹环之间的位置上时，此时的两端可与轻触开关的顶端相接触，有且仅有两个轻触开关均与焊管相接触时，可触发信号至一号三通阀处，用于开启一号三通阀的阀门，当两个夹环均不与焊管相接触或仅有一个相接触时，此时一号三通阀的阀门处于关闭状态。

作为本发明进一步的技术方案，所述调整组件包括调节管，所述调节管的底端与机架内腔的底端相连接，所述调节管的内部活动套接有活塞板，所述活塞板的顶端固定连接有位于调节管内部的调节杆，所述调节杆的顶端贯穿调节管的顶端且与活动架底端的中部相连接。

作为本发明进一步的技术方案，所述调节管靠近顶端的前后两侧均固定连通有进气口，所述进气口的另一端与一号三通阀的前后两端相连通，所述调节杆的外侧面活动套接有限位弹簧，所述限位弹簧的上下两端分别与调节管内腔的顶端和活塞板的顶端相连接。

在进行焊管的夹持固定时，由于焊管的两端与两个夹环相接触，此时一号三通阀的阀门被打开，此时可同步开启位于储气箱内部的气泵即可输出高压气体至一号三通阀的内部，此时高压气体即可通过一号三通阀的前后两端进入进气口的内部，此时高压气体随之进入调节管的内部并对活塞板施加压力，此时限位弹簧被拉伸，并带动调节杆下移，最终实现活动架的下移，完成焊管的夹持固定过程。

通过利用高压气体的作用，并通过焊管的放置触发一号三通阀的开启，最终利用高压气体实现调节杆的下移，并转变为两个夹环的相对靠近完成夹持过程，由于气体的持续输入，使得可持续对焊管施加作用力，即使焊缝减小也可始终保持对焊管的夹紧，同时两端的夹环可同时完成夹持，避免传统装置因一端夹持导致的焊管偏移问题，保持了夹持稳定性并避免出现倾斜。

作为本发明进一步的技术方案，所述固定导轨的内部活动卡接有滑台，所述滑台相对固定导轨左右位移，所述固定导轨的内部活动连接有丝杆，所述滑台的中部开设有螺纹槽且与丝杆之间螺纹连接，所述固定导轨的一端通过机座安装有电机，且电机的输出端与丝杆之间相连接。

作为本发明进一步的技术方案，所述滑台的底端固定连接有电动推杆，所述电动推杆输出端的底端安装有焊机，所述焊机的一侧安装有刮板。

当完成焊管的固定后，此时即可启动电动推杆带动焊机下降，使得焊机下降至焊缝的上方，此时即可开启焊机对焊缝进行焊接，同时需启动电机带动丝杆旋转，此时滑台随之相对固定导轨发生左右位移对焊管进行直接焊接，同时在焊接过程各种，刮板的底端可与刚进行焊接的焊缝进行接触，并随着滑台的位移对焊缝进行刮除，减少焊缝不平的问题。

通过利用左右两端夹环的同时夹持固定，保证了焊管在固定后呈现直线状态，同时配合直线位移的滑台确保对焊缝进行焊接时可完成直接焊接，确保焊接精度，同时配合刮板的刮除可减小焊缝不平的问题，确保焊缝精度满足要求且焊缝美观减少凸起的焊缝，提高焊接质量。

作为本发明进一步的技术方案，所述辅助排料组件包括两个暂存罐，两个所述暂存罐对称安装在机架底端的前后两侧，两个所述暂存罐的顶端均固定连通有排气槽，所述排气槽的顶端贯穿机架的顶端，两个所述暂存罐的顶端均固定连通有进气管，所述进气管与输气管之间相连通。

作为本发明进一步的技术方案，所述辅助排料组件还包括主轴，所述主轴的中部固定套接有导向轮，所述导向轮的外侧面贯穿通槽的顶端，所述主轴外侧面的前后两侧均贯穿两个暂存罐且与两个暂存罐之间活动连接，所述主轴外侧面的左右两端均固定套接有位于两个暂存罐内部的叶轮。

当完成焊管的焊接后，需要对焊接完成的焊管进行出料时，可开启二号三通阀的阀门，并将位于储气箱内部的高压气体输入至输气管处，此时高压气体随之通过进气管进入两个暂存罐处，并通过顶端的排气槽排出，排出的气体可对焊接后的焊管进行降温，同时输入的高压气体可驱动叶轮转动进而带动中部的导向轮旋转；

同时切换一号三通阀的阀门方向，此时位于调节管内部的高压气体即可通过一号三通阀回流至储气箱的内部，此时调节杆随之下移，并带动活动架下移，即两个夹环相对远离解除对焊管的固定过程，此时导向轮可与焊管的底端相接触，并通过摩擦力驱使焊管向一侧位移，使得焊管自动位移出装置，实现自动出料过程。

通过对高压气体的进一步利用，使其快速实现焊管固定的自动解除，同时在解除时可利用高压气体的流动对焊管进行降温，且再次利用高压气体的流动实现导向轮的主动旋转，使得焊管自行向一侧进行位移，无需传统装置手动接触固定后仍需手动进行出料的问题，可实现焊管的自动出料，整体出料时间较短，可显著提高出料效率。

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过利用高压气体的作用，并通过焊管的放置触发一号三通阀的开启，最终利用高压气体实现调节杆的下移，并转变为两个夹环的相对靠近完成夹持过程，由于气体的持续输入，使得可持续对焊管施加作用力，即使焊缝减小也可始终保持对焊管的夹紧，同时两端的夹环可同时完成夹持，避免传统装置因一端夹持导致的焊管偏移问题，保持了夹持稳定性并避免出现倾斜。

2、本发明通过对高压气体的进一步利用，使其快速实现焊管固定的自动解除，同时在解除时可利用高压气体的流动对焊管进行降温，且再次利用高压气体的流动实现导向轮的主动旋转，使得焊管自行向一侧进行位移，无需传统装置手动接触固定后仍需手动进行出料的问题，可实现焊管的自动出料，整体出料时间较短，可显著提高出料效率。

3、本发明通过利用左右两端夹环的同时夹持固定，保证了焊管在固定后呈现直线状态，同时配合直线位移的滑台确保对焊缝进行焊接时可完成直接焊接，确保焊接精度，同时配合刮板的刮除可减小焊缝不平的问题，确保焊缝精度满足要求且焊缝美观减少凸起的焊缝，提高焊接质量。

附图说明

图1为本发明整体结构的示意图；

图2为本发明机架顶端结构的示意图；

图3为本发明固定导轨和丝杆结构的分解示意图；

图4为本发明机架内部结构的剖视示意图；

图5为本发明活动架顶端结构的示意图；

图6为本发明调整组件结构的单独剖视示意图；

图7为本发明储气箱和二号三通阀结构的配合示意图；

图8为本发明辅助排料组件结构的单独剖视示意图；

图9为图3中A处结构的放大示意图。

图中：1、机架；2、卡槽；3、顶架；4、固定导轨；5、电机；6、丝杆；7、滑台；8、电动推杆；9、焊机；10、刮板；11、活动架；12、延长杆；13、轻触开关；14、第一固定座；15、第二固定座；16、连杆；17、导向块；18、夹环；19、储气箱；20、一号三通阀；21、二号三通阀；22、输气管；23、调整组件；231、调节管；232、调节杆；233、活塞板；234、进气口；235、限位弹簧；24、辅助排料组件；241、暂存罐；242、进气管；243、排气槽；244、主轴；245、叶轮；246、导向轮。

具体实施方式

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。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。

如图1至图9所示，本发明实施例中，一种用于汽车直缝焊管焊接装置，包括机架1，机架1顶端的中部固定安装有顶架3，顶架3的底端固定安装有固定导轨4，机架1顶端的左右两侧均开设有卡槽2，机架1的内部设有活动架11，活动架11的底端连接有调整组件23，调整组件23的底端与机架1内腔的底端相连接，机架1顶端的中部开设有通槽且通槽的内部安装有位于活动架11正上方的辅助排料组件24，机架1内腔的底端安装有位于调整组件23一侧的储气箱19，储气箱19的内部内置有气泵，储气箱19靠近顶端的右侧固定连通有一号三通阀20，一号三通阀20与调整组件23之间相连接，储气箱19靠近顶端的左侧固定连通有二号三通阀21，二号三通阀21的前后两端均固定连通有输气管22，输气管22的另一端与辅助排料组件24之间相连接，卡槽2内腔的前后两端均设有夹环18。

在进行焊管的直缝焊接时，首先需准备长度合适的焊管，需确保焊管的两端满足两端夹环18之间的间距，同时需将焊机9调整至焊管的一侧，完成焊接前的准备。

如图1和图4以及图5所示，活动架11顶端的左右两侧均安装有转接板，且转接板的左右两侧均安装有第一固定座14，第一固定座14远离活动架11的一端均通过转轴活动连接有连杆16，连杆16远离第一固定座14的一端通过转轴活动连接有第二固定座15，第二固定座15的顶端均安装有导向块17，导向块17与卡槽2之间活动卡接，导向块17相对卡槽2前后位移，导向块17的顶端与夹环18的底端相连接。

当活动架11因调整组件23的作用发生上下位移时，即当活动架11下移时，此时即可对转接板施加拉力，此时前后两个连杆16随之发生偏转，即两个连杆16朝相对靠近的方向进行转动，此时即可带动两个导向块17相对靠近，即前后两个导向块17之间的间距减小，最终带动两个夹环18相对靠近，直至对两个夹环18之间的焊管进行夹紧，完成夹持过程；

反之当需要松开焊管时，即活动架11上移时，可带动两个连杆16朝相对远离的方向进行转动，即带动两个夹环18相对远离，松开焊管，解除焊管的固定过程。

如图1和图5所示，活动架11顶端靠近左右两侧的位置上均安装有延长杆12，延长杆12的顶端贯穿机架1的顶端且固定安装有轻触开关13。

在进行焊管的夹持时，即焊管的两端均放置在两个夹环18之间的位置上时，此时的两端可与轻触开关13的顶端相接触，有且仅有两个轻触开关13均与焊管相接触时，可触发信号至一号三通阀20处，用于开启一号三通阀20的阀门，当两个夹环18均不与焊管相接触或仅有一个相接触时，此时一号三通阀20的阀门处于关闭状态。

如图4和图6所示，调整组件23包括调节管231，调节管231的底端与机架1内腔的底端相连接，调节管231的内部活动套接有活塞板233，活塞板233的顶端固定连接有位于调节管231内部的调节杆232，调节杆232的顶端贯穿调节管231的顶端且与活动架11底端的中部相连接，调节管231靠近顶端的前后两侧均固定连通有进气口234，进气口234的另一端与一号三通阀20的前后两端相连通，调节杆232的外侧面活动套接有限位弹簧235，限位弹簧235的上下两端分别与调节管231内腔的顶端和活塞板233的顶端相连接。

其中一号三通阀20的内部安装有电磁换向阀，在进行焊管夹持时其方向为向调整组件23方向导通和向储气箱19方向截止，而在进行焊管出料时，其方向为向储气箱19方向导通和向调整组件23方向截止。

实施例一：在进行焊管的夹持固定时，由于焊管的两端与两个夹环18相接触，此时一号三通阀20的阀门被打开，此时可同步开启位于储气箱19内部的气泵即可输出高压气体至一号三通阀20的内部，此时高压气体即可通过一号三通阀20的前后两端进入进气口234的内部，此时高压气体随之进入调节管231的内部并对活塞板233施加压力，此时限位弹簧235被拉伸，并带动调节杆232下移，最终实现活动架11的下移，完成焊管的夹持固定过程。

通过利用高压气体的作用，并通过焊管的放置触发一号三通阀20的开启，最终利用高压气体实现调节杆232的下移，并转变为两个夹环18的相对靠近完成夹持过程，由于气体的持续输入，使得可持续对焊管施加作用力，即使焊缝减小也可始终保持对焊管的夹紧，同时两端的夹环18可同时完成夹持，避免传统装置因一端夹持导致的焊管偏移问题，保持了夹持稳定性并避免出现倾斜。

如图2和图3以及图9所示，固定导轨4的内部活动卡接有滑台7，滑台7相对固定导轨4左右位移，固定导轨4的内部活动连接有丝杆6，滑台7的中部开设有螺纹槽且与丝杆6之间螺纹连接，固定导轨4的一端通过机座安装有电机5，且电机5的输出端与丝杆6之间相连接，滑台7的底端固定连接有电动推杆8，电动推杆8输出端的底端安装有焊机9，焊机9的一侧安装有刮板10。

当完成焊管的固定后，此时即可启动电动推杆8带动焊机9下降，使得焊机9下降至焊缝的上方，此时即可开启焊机9对焊缝进行焊接，同时需启动电机5带动丝杆6旋转，此时滑台7随之相对固定导轨4发生左右位移对焊管进行直接焊接，同时在焊接过程各种，刮板10的底端可与刚进行焊接的焊缝进行接触，并随着滑台7的位移对焊缝进行刮除，减少焊缝不平的问题。

通过利用左右两端夹环18的同时夹持固定，保证了焊管在固定后呈现直线状态，同时配合直线位移的滑台7确保对焊缝进行焊接时可完成直接焊接，确保焊接精度，同时配合刮板10的刮除可减小焊缝不平的问题，确保焊缝精度满足要求且焊缝美观减少凸起的焊缝，提高焊接质量。

如图1和图4和图8所示，辅助排料组件24包括两个暂存罐241，两个暂存罐241对称安装在机架1底端的前后两侧，两个暂存罐241的顶端均固定连通有排气槽243，排气槽243的顶端贯穿机架1的顶端，两个暂存罐241的顶端均固定连通有进气管242，进气管242与输气管22之间相连通，辅助排料组件24还包括主轴244，主轴244的中部固定套接有导向轮246，导向轮246的外侧面贯穿通槽的顶端，主轴244外侧面的前后两侧均贯穿两个暂存罐241且与两个暂存罐241之间活动连接，主轴244外侧面的左右两端均固定套接有位于两个暂存罐241内部的叶轮245。

实施例二：当完成焊管的焊接后，需要对焊接完成的焊管进行出料时，可开启二号三通阀21的阀门，并将位于储气箱19内部的高压气体输入至输气管22处，此时高压气体随之通过进气管242进入两个暂存罐241处，并通过顶端的排气槽243排出，排出的气体可对焊接后的焊管进行降温，同时输入的高压气体可驱动叶轮245转动进而带动中部的导向轮246旋转；

同时切换一号三通阀20的阀门方向，此时位于调节管231内部的高压气体即可通过一号三通阀20回流至储气箱19的内部，此时调节杆232随之下移，并带动活动架11下移，即两个夹环18相对远离解除对焊管的固定过程，此时导向轮246可与焊管的底端相接触，并通过摩擦力驱使焊管向一侧位移，使得焊管自动位移出装置，实现自动出料过程。

通过对高压气体的进一步利用，使其快速实现焊管固定的自动解除，同时在解除时可利用高压气体的流动对焊管进行降温，且再次利用高压气体的流动实现导向轮246的主动旋转，使得焊管自行向一侧进行位移，无需传统装置手动接触固定后仍需手动进行出料的问题，可实现焊管的自动出料，整体出料时间较短，可显著提高出料效率。

工作原理及使用流程：

在进行焊管的直缝焊接时，首先需准备长度合适的焊管，需确保焊管的两端满足两端夹环18之间的间距，同时需将焊机9调整至焊管的一侧，完成焊接前的准备；

在进行焊管的夹持时，即焊管的两端均放置在两个夹环18之间的位置上时，此时的两端可与轻触开关13的顶端相接触，有且仅有两个轻触开关13均与焊管相接触时，可触发信号至一号三通阀20处，用于开启一号三通阀20的阀门，当两个夹环18均不与焊管相接触或仅有一个相接触时，此时一号三通阀20的阀门处于关闭状态；

在进行焊管的夹持固定时，由于焊管的两端与两个夹环18相接触，此时一号三通阀20的阀门被打开，此时可同步开启位于储气箱19内部的气泵即可输出高压气体至一号三通阀20的内部，此时高压气体即可通过一号三通阀20的前后两端进入进气口234的内部，此时高压气体随之进入调节管231的内部并对活塞板233施加压力，此时限位弹簧235被拉伸，并带动调节杆232下移，最终实现活动架11的下移，完成焊管的夹持固定过程；

当活动架11因调整组件23的作用发生上下位移时，即当活动架11下移时，此时即可对转接板施加拉力，此时前后两个连杆16随之发生偏转，即两个连杆16朝相对靠近的方向进行转动，此时即可带动两个导向块17相对靠近，即前后两个导向块17之间的间距减小，最终带动两个夹环18相对靠近，直至对两个夹环18之间的焊管进行夹紧，完成夹持过程；

当完成焊管的固定后，此时即可启动电动推杆8带动焊机9下降，使得焊机9下降至焊缝的上方，此时即可开启焊机9对焊缝进行焊接，同时需启动电机5带动丝杆6旋转，此时滑台7随之相对固定导轨4发生左右位移对焊管进行直接焊接，同时在焊接过程各种，刮板10的底端可与刚进行焊接的焊缝进行接触，并随着滑台7的位移对焊缝进行刮除，减少焊缝不平的问题；

当完成焊管的焊接后，需要对焊接完成的焊管进行出料时，可开启二号三通阀21的阀门，并将位于储气箱19内部的高压气体输入至输气管22处，此时高压气体随之通过进气管242进入两个暂存罐241处，并通过顶端的排气槽243排出，排出的气体可对焊接后的焊管进行降温，同时输入的高压气体可驱动叶轮245转动进而带动中部的导向轮246旋转；

同时切换一号三通阀20的阀门方向，此时位于调节管231内部的高压气体即可通过一号三通阀20回流至储气箱19的内部，此时调节杆232随之下移，并带动活动架11下移，即两个夹环18相对远离解除对焊管的固定过程，此时导向轮246可与焊管的底端相接触，并通过摩擦力驱使焊管向一侧位移，使得焊管自动位移出装置，实现自动出料过程。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。