一種複合材料管焊接埠檢查機構的製作方法

2023-12-12 20:32:27 2

本發明涉及焊接領域，特別是一種符合材料管焊接後的探傷裝置。

背景技術：

pe管焊接主要包括為，材料準備：用於焊制管件的管材的圓度應高於標準值，下料時要留出10-20mm的切削餘量。用於管道連接時應將兩待焊管材置於平坦的地面夾緊管材根據所焊制的管件更換基本夾具，選擇合適的卡瓦，切削前必須將所焊管段夾緊。切削：切削所焊管段端面的雜質和氧化層，保證兩對接端面平整、光潔。對中：兩對焊管段的錯邊應越小越好，如果錯邊大，會導致應力集中，錯邊不應超過壁厚的10％。加熱：保證有足夠的熔融料，以備熔融對接時分子相互擴散。切換：從加熱結束到熔融對接開始這段時間為切換周期，為保證熔融對接質量，切換周期越短越好。熔融對接：是焊接的關鍵，熔融對接過程應始終處於熔融壓力之下進行。冷卻：由於塑料材料導熱性差，冷卻速度相應緩慢。焊縫材料的收縮、結構的形成過程在長時間內以緩慢的速度進行。因此，焊縫的冷卻必須在一定的壓力下進行。

現有技術中，符合材料管焊接端面的質量檢測一直是重要的課題，目前還沒有一種可針對多角度焊接符合材料管的裝置設計的可及時檢查探傷的裝置。

技術實現要素：

為解決上述問題，本發明提供一種複合材料管焊接埠檢查機構，可及時檢查符合材料管端部焊接的質量。

為實現上述目的，本發明採用的技術方案是：

一種複合材料管焊接埠檢查機構，包括安裝在焊接裝置工作檯面的導向結構、支撐杆、環形導軌和探傷裝置，導向結構延伸並跨越焊接裝置的焊接位置；所述支撐杆第一端於導向結構連接並可沿導向結構延伸方向平移，所述支撐杆第二端安裝環形導軌，該環形導軌可張開並環繞在管焊接埠，所述探傷裝置可沿著環形導軌內環面移動，且探傷裝置的探傷面朝向管焊接埠。

作為優選的，所述導向結構為橫截面為圓形的導柱。

作為優選的，所述支撐杆的第一端為環形結構，所述支撐杆的第一端套裝在導柱的外環面。

作為優選的，所述支撐杆包括第一支撐杆、第二支撐杆和第三支撐杆，其中第一支撐杆的第一端與導向結構連接，第一支撐杆的第二端與第二支撐杆的第一端連接，第二支撐杆的第二端與第三支撐杆的第一端連接，第三支撐杆的第二端安裝環形導軌，所述第一支撐杆、第二支撐杆和第三支撐杆的延伸方向在同一平面內，且第一支撐杆、第二支撐杆和第三支撐杆組合形成回折的形狀。

作為優選的，所述環形導軌一端與所述支撐杆鉸接。

作為優選的，所述環形導軌包括第一半環結構和第二半環結構，其中第一半環結構第一端和第二半環結構的第一端均與支撐杆鉸接，第一半環結構第二端和第二半環結構的第二端可移動並閉合，使得第一半環結構和第二半環結構組成環形。

作為優選的，所述環形導軌的側面具有滑道，所述探傷裝置的一部分嵌入在滑道內，探傷裝置可沿著滑道滑動。

作為優選的，所述第一半環結構和第二半環結構的側面均設有滑道，所述第一半環結構和第二半環結構的滑道內分別安裝一個探傷裝置。

作為優選的，所述第一半環結構的滑道和和第二半環結構的滑道分別位於環形導軌的兩個側面。

使用本發明的有益效果是：

本裝置通過導向結構，可使得探傷裝置到導向結構上滑動並相對導向結構轉動，使得探傷裝置可移動到管焊接接口處，或從管焊接接口處移開。其中探傷裝置可轉動移動到環繞管焊接接口或移開，可方便操作並將探傷裝置和管焊接裝置和管端刨刀相結合，使得本裝置易於集成到複合材料管焊接裝備上。

附圖說明

圖1為本發明複合材料管焊接埠檢查機構管角定位機構的整體結構示意圖。

圖2為本發明複合材料管焊接埠檢查機構中抱箍組件轉動後的示意圖。

圖3為本發明複合材料管焊接埠檢查機構中抱箍組件轉動後的俯視結構示意圖。

圖4為本發明複合材料管焊接埠檢查機構管角定位機構底部視角的示意圖。

圖5為本發明複合材料管焊接埠檢查機構中抱箍組件側向示意圖。

圖6為圖1中a部局部方法圖。

圖7為圖4中b部局部放大圖。

圖8為本發明複合材料管焊接埠檢查機構的整體結構示意圖。

圖9為本發明複合材料管焊接埠檢查機構的另一視角的整體結構示意圖。

圖10為圖8中c部局部放大圖。

附圖標記包括：

10-管角定位機構20-焊接機構21-焊盤支架

22-焊盤主體23-焊盤把手24-把手連接體

25-導柱26-刨刀支架27-刨刀盤

28-傳動結構2801-動力連接孔29-刨刀把手

2901-安全插銷30-控制箱40-安全柱

50-檢查機構51-抱柱體52-第一支撐杆

53-第二支撐杆54-第三支撐杆55-第一半環結構

56-滑道57-探傷裝置58-第二半環結構

100-底板210-動力裝置220-連接塊

230-第一滑軌組240-第一滑塊組310-手輪

320-絲杆座330-絲杆340-鎖緊手柄

350-第二滑軌組360-第二滑塊組410-安裝板

420-轉板430-抱箍組件431-下抱箍

432-上抱箍433-鉸接部434-墊片

435-定位手柄440-角度調節裝置441-角度調節把手

442-角度指針443-角度標尺500-距離標識

510-距離標識指針520-長度標尺

具體實施方式

以下結合附圖對本發明進行詳細的描述。

本實施例提供一種複合材料管焊接埠檢查機構，包括安裝在焊接裝置工作檯面的導向結構、支撐杆、環形導軌和探傷裝置57，導向結構延伸並跨越焊接裝置的焊接位置；支撐杆第一端與導向結構連接並可沿導向結構延伸方向平移，支撐杆第二端安裝環形導軌，該環形導軌可張開並環繞在管焊接埠，探傷裝置57可沿著環形導軌內環面移動，且探傷裝置57的探傷面朝向管焊接埠。本實施例中，支撐杆第一端為抱柱體51。

如圖8所述的管角定位機構10以及焊接機構20、控制箱30等機構，將本裝置中的檢查機構50安裝在與管角定位機構10以及焊接機構20相互匹配的位置，使得檢查機構50可與管角定位機構10以及焊接機構20集成在一起。

如圖10所示，本實施例中的探傷裝置57通過支撐杆與導向結構連接，可使得探傷裝置57到導向結構上滑動並相對導向結構轉動，使得探傷裝置57可移動到管焊接接口處，或從管焊接接口處移開。其中探傷裝置57可轉動移動到環繞管焊接接口或移開，可方便操作並將探傷裝置57和管焊接裝置和管端刨刀相結合。其中環形導軌可環繞在管焊接接口處，使得探傷裝置57可探測管焊接接口的質量和內部情況。檢查機構50容易撤下或移動到合適位置，使得本裝置易於集成到複合材料管焊接裝備上。

具體的，導向結構為橫截面為圓形的導柱。支撐杆的第一端為環形結構，支撐杆的第一端套裝在導柱的外環面。在下面結合焊接機構20詳細描述其動作原理。

在本實施例中，支撐杆包括第一支撐杆52、第二支撐杆53和第三支撐杆54，其中第一支撐杆52的第一端與導向結構連接，第一支撐杆52的第二端與第二支撐杆53的第一端連接，第二支撐杆53的第二端與第三支撐杆54的第一端連接，第三支撐杆54的第二端安裝環形導軌，第一支撐杆52、第二支撐杆53和第三支撐杆54的延伸方向在同一平面內，且第一支撐杆52、第二支撐杆53和第三支撐杆54組合形成回折的形狀，避免轉動環形導軌時，環形環形導軌和其他結構產生幹涉。

環形導軌一端與支撐杆鉸接。環形導軌包括第一半環結構55和第二半環結構58，其中第一半環結構55第一端和第二半環結構58的第一端均與支撐杆鉸接，第一半環結構55第二端和第二半環結構58的第二端可移動並閉合，使得第一半環結構55和第二半環結構58組成環形。在本實施例中，環形導軌採用兩個半環形的結構，使得環形導軌易於環繞在管焊接接口處。

環形導軌的側面具有滑道56，探傷裝置57的一部分嵌入在滑道56內，探傷裝置57可沿著滑道56滑動，其具有易於實現探傷裝置57在環形導軌上移動的特點。在其他實施例中，滑道56可設置在環形導軌的內環面。本實施例中，探傷裝置57嵌入滑道56的部分安裝有小型電機以及驅動輪，使得探傷裝置57可自驅動。

結合圖8、圖9所示，第一半環結構55和第二半環結構58的側面均設有滑道56，第一半環結構55和第二半環結構58的滑道56內分別安裝一個探傷裝置57。第一半環結構55的滑道56和和第二半環結構58的滑道56分別位於環形導軌的兩個側面。

如圖1-圖10所示，本實施例提供一種複合材料管焊接機構20，其安裝在管角定位機構10側面，該管角定位機構10包括用於夾持兩個待焊接管的抱箍組件430，複合材料管焊接機構20包括水平設置在導向結構，導向結構上安裝有焊盤支架21，該焊盤支架21的第一端安裝在導向結構，焊盤支架21主體上安裝有端面為焊接面的焊盤主體22；焊盤支架21的第一端可沿導向結構平移，且焊盤支架21可圍繞導向結構轉動並帶動焊盤主體22轉動到兩個抱箍組件430之間。

如圖8所示，本機構中管角定位機構10可夾持兩段管，並可適當調整兩端管軸線的夾角，即可將兩端管成移動角度對接。本實施例中焊接機構20中，導向結構水平安裝，並且導向機構可兩端部跨越兩個兩個抱箍組件430夾持管的端面，使得焊接機構20可沿著導向結構移動到管合適端面處。本實施例中的導向機構為橫截面為圓形的直線導柱25。且焊盤支架21的第一端為環狀，且焊盤支架21的第一端套裝在導柱25上。即在管軸線延伸方向行，焊接機構20可沿此方向滑動。在移動到合適位置後，焊盤支架21的第一端可圍繞導柱25轉動，使得焊盤主體22移動到管端面相對的位置，在本實施例中，焊盤主體22為盤狀結構，焊盤主體22的端面為加熱面。

作為優選的，焊盤主體22上安裝有用於手持的焊盤把手23，焊盤把手23安裝在焊盤主體22靠近管角定位機構10的側面。操作者可通過手持焊盤把手23將焊盤移動到合適位置。本實施例中，焊盤主體22的側向圓周面安裝有把手連接體24，把手連接體24位於靠近管角定位機構10一側。

在管偏移一定角度後，管端面不能對接，為解決上述問題，本實施例提供的複合材料管焊接機構20還包括刨刀裝置，該刨刀裝置包括刨刀支架26和端面為刀面的刨刀盤27，刨刀支架26第一端套裝在導柱25上，刨刀盤27安裝在刨刀支架26上，刨刀支架26第一端可沿導柱25軸向平移，且刨刀支架26可圍繞導柱25轉動並帶動刨刀盤27移動到兩個抱箍組件之間。

如圖9所示，刨刀裝置和焊接機構20中焊盤支架21類似，均可通過刨刀支架26帶動刨刀沿著管軸向方向移動並轉動，在管端部切削後，管端可以對準，並在移走刨刀盤27後，移入焊盤主體22，使得管端焊接。本實施例通過刨刀把手29可手持操作刨刀支架26在導柱25上滑動。

刨刀裝置包括用於將動力傳遞到刨刀盤27的傳動結構28，傳動結構28安裝在刨刀支架26上，該傳動結構28具有用於插入動力裝置轉動端的動力連接孔2801。本實施例中，可通過電機等裝置作為動力裝置，將動力裝置的轉動端插入到動力連接孔2801，通過傳動結構28帶動刨刀盤27轉動，實現對管端切削，不用另外增加傳動裝置即可實現。

管角定位機構10相對導柱25的另一側安裝有安全柱40；刨刀裝置還具有安全插銷2901，該安全插銷2901可通過刨刀支架26帶動轉動，並卡在安全柱40上。當安全插銷2901脫離安全柱40後，刨刀盤27停止轉動，避免因誤操作操作人員誤傷。

在本實施例中，焊盤主體22的焊接面與導柱25的軸向方向垂直；刨刀盤27的刨刀面與導柱25的軸向方向垂直，可方便調整管切削焊接角度。

如圖10所示，本裝置提供一種檢查機構50，本檢查機構50通過抱柱體51套裝在導柱25上，通過第一支撐杆52、第二支撐杆53、第三支撐杆54組成連接件，在該連接件上，鉸接第一半環結構55和第二半環結構58，第一半環結構55和第二半環結構58可沿著鉸接處轉動形成環形結構。在不需要檢查機構50時，可通過轉動第一半環結構55和第二半環結構58，使得兩者從管焊接端移開。

第一半環結構55和第二半環結構58組成環形結構後，形成探傷裝置57行走的滑道56，探傷裝置57可沿著滑動滑動，在本實施例中，第一半環結構55和第二半環結構58分別具有滑道56，每個滑道56上均設有一個探傷裝置57，使得兩個探傷裝置57可沿著滑動滑動，在其他實施例中，第一半環結構55和第二半環結構58可組成一個環形的滑道56，只需要一個探傷裝置57接口在此環形滑道56中行走。本實施例中，控制箱30用於對本裝置提供電控和電動力。

如圖1-圖7所示，本實施例提供一種管角定位機構10，包括底板100、動力裝置210和分別裝卡需焊接管的兩個抱箍組件430，抱箍組件430可由動力裝置210的動力端驅動沿著第一方向對向移動，並使得管的端面接觸；抱箍組件430包括使管相對底板100轉動的轉動組件。

具體的，底板100上安裝的抱箍組件430可以相對滑動，在本實施例中，底板100上安裝第一滑軌組230，抱箍組件430可沿著第一滑軌組230滑動，在其他實施例中，抱箍組件430還可以通過傳動鏈、傳動帶等多種形式實現。抱箍組件430有兩個，其中第一抱箍組件430抱緊一跟管，第二抱箍組件430抱緊另一根管，在兩跟管相對的端部加熱後，抱箍組件430相對移動使得兩根管的端部接觸、壓緊，兩根管即可完成焊接。

其中抱箍組件430中的轉動組件可使得管相對底板100轉動一定的角度，從而實現管端的焊接，例如，兩個抱箍結構向同一側轉動相同的角度後，兩根管的軸心在同一直線上，然後再切削管對應端部，使得管端相互平行，即可進行後續工藝，使得兩根管焊接在一起。當抱箍組件430通過下部的轉動組件向同側轉動一個角度後，形成如圖2和圖3所示的結構。

抱箍組件430包括安裝板410、底部通過轉軸與安裝板410連接的轉板420；轉板420上安裝有下抱箍431和以及和下抱箍431側向鉸接的上抱箍432，下抱箍431和上抱箍432轉動成閉合鎖止狀態時內部形成抱緊管壁的環形結構。

如圖1所示，安裝板410為基準板，安裝板410的中心位置設有一個轉軸，轉軸的轉動端向上伸出，轉板420安裝在轉軸的轉動端，並可圍繞轉軸相對安裝板410水平轉動。轉板420上具有安裝下抱箍431的架體，架體包括支腳，其中支腳為三角形，支腳在架體遠離焊接端面的一側。支腳的作用是避免在兩個管端部抵接在一起時，抱箍結構整體側向偏轉，可提高焊接質量和焊接精度。本實施中的下抱箍431安裝在支架上，上抱箍432通過側面的鉸接部433與下抱箍431鉸接，上抱箍432和下抱箍431在與鉸接部433相對的側面可鎖緊，本實施例中的鎖緊結構為機械式的，即通過定位手柄435轉動卡合上抱箍432和下抱箍431，當上抱箍432和下抱箍431抱緊後，即可抱緊管外圓周壁。每個轉板420上分別安裝至少一個抱箍，本實施例中，每個轉板420上安裝兩個抱箍，使得在管端面壓緊時，抱箍不會上下偏移或左右偏移。

本實施例中的抱箍結構在鎖緊後，內部均會形成抱緊管外壁的環形結構，多個抱箍的環形結構的中心均在通一個水平面內，不論管怎麼轉動，管的軸芯均在同一直線內，可初步保證管焊接後端部對齊。

與上抱箍432和下抱箍431相對，下抱箍431和上抱箍432的內部環形壁具有彈性材料製成的墊片434，在上抱箍432和下抱箍431閉合鎖死狀態時，下抱箍431和上抱箍432內壁的墊片434圍合成擠壓管壁的彈性圈。彈性圈的作用是可避免抱箍結構的堅硬部位擠壓管壁產生缺陷，另外對管提供額外的抱緊力，防止管在端部接觸時打滑。在本實施例中的墊片434為橡膠材料製成，也可以是其他有機彈性材料，例如矽膠等。

作為優選的，墊片434設有環向間隔鏤空。本實施例中，墊片434中的間隔鏤空可在墊片434擠壓管壁時，產生一個較小的變形，通過自身彈性對管壁提供抱緊力，同時間隔鏤空具有使得墊片434重量低的優點。

如圖1所示，底板100具有動力裝置210和第一滑軌組230，一個抱箍組件430安裝在滑軌上，動力裝置210的動力端連接該抱箍組件430並可推動該抱箍組件430沿著第一滑軌組230向另一抱箍組件430滑動。

第一滑軌組230包括沿著第一方向上延伸的兩根滑軌，滑軌上安裝第一滑塊組240，抱箍組件430安裝在第一滑塊組240上，使得抱箍組件430可跟隨第一滑塊組240沿著第一方向動作。此組抱箍結構為第一抱箍結構，動力裝置210的動力端通過連接塊220連接在第一抱箍結構的下部，動力裝置210可通過動力端的伸出或收回帶動第一抱箍組件430滑動。

另一抱箍組件430為第二抱箍組件430，底板100上安裝有縱向調節機構，該對準調節機構可使得一個抱箍組件430沿著垂直第一方向的第二方向平移。當抱箍組件430旋轉後，管的端部在切削後，端部可能會出現不能對準的情況，可通過縱向調節機構調節管端位置，使得兩個管的端部對準。

本實施例中，底板100上安裝有第二滑軌組350，以及安裝在第二滑軌組350上的第二滑塊組360，第二滑軌組350的延伸方向與第一滑軌組230的延伸方向垂直。

結合圖1和圖7所示，具體的，對準調節機構包括軸心與第一方向垂直的絲杆330、與絲杆330配合的絲杆座320和手輪310，一個抱箍組件430的底部安裝絲杆座320，該抱箍組件430通過絲杆330轉動驅動向第二方向平移。第二抱箍組件430和第一抱箍組件430鏡像設置，第二抱箍組件430中的底板100安裝在第二滑塊組360上，當轉動絲杆330時，第二抱箍組件430沿著第二滑軌組350平移，通過調節絲杆330，可微調整第二抱箍組件430的縱向位置，使得兩個管的端部相對。本實施中的絲杆330可手動調整，通過旋轉手輪310帶動絲杆330轉動。

對準調節機構包括用於鎖止抱箍組件430在沿絲槓平移鎖止機構。在兩根管的端部對準後，通過下壓鎖緊手柄340使得第二抱箍組件430不會在第二方向上平移，避免誤操作或管端擠壓造成的誤差。在其他實施例中，絲杆330可通過電控裝置驅動控制。

對準調節機構包括距離標識指針510，底板100上安裝有與抱箍組件430沿第二方向位移長度相匹配的長度標尺520，距離標識指針510與長度標尺520位置匹配。本實施例中的底板100的側面具有一個長度標尺520，第二抱箍組件430上安裝有一個距離標識指針510，第二抱箍組件430平移後，通過長度標尺520上提示的坐標差，即可得出第二抱箍組件430平移的距離。

如圖6所示，角度調節裝置440包括轉板420上具有弧形的鏤空，安裝板410上具有柱狀的角度指針442，該角度指針442插入到鏤空處，當轉板420相對安裝板410轉動時，角度指針442沿著鏤空處轉動；鏤空處具有與轉板420和安裝板410相對轉動角度相匹配的角度標尺443。例如，一段管的延長線和另一段管之間的夾角三十度，第一抱箍組件430旋轉15度，第二抱箍組件430旋轉15度，即可實現。本實施中的第一抱箍組件430和第二抱箍組件430旋轉的角度相同，才能使得管端面在切削後保持對齊。本實施例中，抱箍組件430轉動即為轉板420相對安裝板410轉動，操作人員可通過角度調節把手441手動轉動抱箍組件430，並通過角度標尺443直觀的觀察抱箍組件430轉動的角度。

以上內容僅為本發明的較佳實施例，對於本領域的普通技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用範圍上可以作出許多變化，只要這些變化未脫離本發明的構思，均屬於本發明的保護範圍。