管道全位置自動焊接操作機制造技術

本實用新型專利技術涉及一種管道全位置自動焊接操作機，它由主從式計算分別控制行走電機，焊接電源、電弧調節升降電機，Ｘ軸進給電機、電極擺動電機，機頭與工件焊口的平行度可通過導環上的微調裝置調整。其焊接過程是由主從式計算機對所有焊接參數實現自動控制，使焊接電源按工藝要求輸出脈沖電流，其行走電機、送絲電機均按一定程序運轉，在監視系統的監控下實現全位置自動焊接。焊接質量好，效率高。（*該技術在2006年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種電弧焊接機，特別是一種管道全位置自動焊接機。美國亞克公司生產并銷售了一種CMC管道焊接機，它帶有行走機構和焊接電源，主計算機分別與行走電機、焊接電源、送絲電機、升降控制電機、X軸進給控制電機、電極擺動電機連接，主計算機同時與遠控盒上的按鍵接受指令和預置數據，在電極擺動機構前端固定著攝像監視器。該種管道焊接設備替代了一些人工不能進入的領域，如在核工業、電站建設、鍋爐生產中的一些高溫、高壓環境。但是該種設備仍然存在一些不足，如該種設備在焊接過程中只能沿一個方向轉動，不能逆送，即不能進行雙向焊接，這就降低了生產效率，并增加了啟弧、收弧次數，在一定程度上影響了產品質量。行走電機走到管道低點時，由于重力作用，使電機與軌道間產生誤差，同樣也會直接影響焊接質量。機頭在繞鋼管行走時還會出現沿軸向的偏移，導致焊接頭偏離管道橫截面，使焊接質量降低。本技術的目的在于提供一種焊接質量好，焊接精度高的管道全位置自動焊接操作機。本技術的目的是通過如下結構實現的一種管道全位置自動焊接操作機，帶有行走機構1和焊接電源2，主計算機12分別與行走電機13、焊接電源2、送絲電機15、升降控制電機16、X軸進給控制電機17、電極擺動電機18電連接，主計算機同時與遠控盒14上的按鍵19以及主機上的操作盤20電連接，并通過按鍵19或20接受指令和預置數據，在電極擺動機構9前端固定著攝像監視器11，行走機構1上固定著送絲機構6，行走機構1位于導環5上，導環上有多個微調機構4，微調機構4位于工件3與導環5之間，行走機構1上部安裝著X軸進給機構7，在X軸進給機構7的一端固定著電弧電壓調節升降機構8，該升降機構8上帶有電極擺動機構9，自動升降機構8為連桿滑套機構與滾動滑板28中心鉸接構成，即電機主軸與連桿22固定連接，連桿22另一端與滑套37滑動配合，滑套37鉸接在滑板28中心，滑板20周邊帶有導輪23。本技術實現了計算機控制的全位置自動焊接，避免了人為因素造成的產品質量的波動，使焊接質量穩定，焊接過程易于監控。本技術的導環結構能夠保證焊接機頭始終在管道橫截平面內移動，當安裝導環時通過導環上面的檢測器經微調機構檢測導環與焊口之間的距離，并通過微調絲杠調節后，保證焊接機頭安裝后可平行于焊口行走。升降機構容易出現的問題是精度低響應慢，而且存在間隙，尤其是在全位置焊接時，間隙的變化造成焊接缺陷，本技術采用的是連桿滑套與滾動滑板中心鉸接構成，既可獲得很大的行程，又可保證很高的動態響應，而且在升降過程中無橫向縱向位移。本技術的另一特點是焊矩可以繞回轉中心線無限旋轉，它可滿足焊接機頭在逆時針、順時針行走，雙向供絲時進行雙向焊接，比單向焊接提高效率近一倍。由于本技術電極軸線與焊矩回轉中新成一定傾角，當焊矩主軸自轉時，即會帶動電極左、右擺動，確保焊接時坡口兩側熔透，滿足工藝要求。一般送絲機都沒有無絲報警裝置，因此，在自動焊接時，操作人員無法準確確定停機裝絲時間，如停機過早。焊絲盤內剩余焊絲較多，將造成很大的浪費，但如不能在無絲前及時停機，又不可避免的產生焊接缺陷，本技術的報警裝置，可及時通知后續電路進行處理判斷，并進行報警提示，提高本技術的可靠性，提高焊接質量，減少浪費。附圖說明圖1為本技術結構示意圖圖2為本技術電路連接結構圖圖3為升降機構結構示意圖圖4為導環結構示意圖圖5為導環與行走機構連接關系圖；圖6為送絲報警裝置結構示意圖；圖7為電極擺動機構以及焊矩結構剖視圖；圖8為攝像監視器結構示意圖；圖9為圓柱形焊矩罩結構圖圖10為矩形氣罩結構示意圖。以下結合附圖和實施例對本技術做進一步詳述。如圖1所示的本技術，其行走機構1包括驅動電機、消間隙電機和調整兩個電機轉速差的電位器，電機經減速器后再經輸出齒輪與齒條嚙合。焊接電源2為逆變電源，行走機構1上固定著送絲機構6，在被焊管道3與行走機構1間有多個微調機構4，微調機構位于工件3與導環5之間，導環結構5為對稱或船形結構，導環體24上帶有多個緊固螺檢25，其下部安裝有微調機構4，該微調機構4由微調絲杠21和測試器26構成，當出現偏差時可調節微調機構4，保證機頭平行于焊口行走，微調機構具有自鎖功能。如圖5所示，錐形滾子29與導環5傾斜面相接觸，可保證機頭在行走至任一角度位置時，與導環牢固連接不產生位移或錯位，導環外側面具有與焊口平行的導向作用，保證焊接頭始終在管道橫截面移動。如圖1所示，行走機構1上部安裝有X軸進給機構7，在X軸進給機構7的一端固定著升降機構8，如圖3所示電弧電壓升降機構8由連桿滑套機構與滾動滑板28中心鉸接構成，即電機16主軸與連桿22固定連接，連桿22為一端與滑套37滑動配合，滑套37鉸接在滑板28中心，滑板28周邊帶有導輪23。電機16直接驅動連桿22擺動，從而使安裝在滑板28上的滑套帶動滑板28上、下移動，滑板28由數個導輪23導向和支承并帶動焊炬10上、下升降，從而實現電弧電壓自動調節。因其結構外形經巧，尺寸小，故可用在窄小空間，在全位置上可滿足焊按工藝要求。如圖7所示的電極擺動機構9，它位于電弧電壓升降機構8上，電極擺動電機18的主軸固定著一個齒輪27，與該齒輪嚙合的另一個齒輪固定在焊矩主軸10上，如圖7所示，焊炬的主軸10固定著與主軸成傾角的電極30，當電機帶動焊炬以一定的中心位置正、反轉時，電極30也隨之以一定的位置為中心左、右擺動，這樣保證了焊接過程中坡口兩側熔透，滿足工藝要求。電機驅動焊炬可無限旋轉，滿足雙向焊接要求，節省了空轉退回時間，提高了效率近一倍，并且減少了啟弧、收弧次數，由于在啟弧、收弧點產生焊接缺陷的可能性較多，因此本技術的這種結構正、反方向均可實施焊接，從而提高了焊接質量。如圖8所示，在升降機構兩側固定著攝像監視器11，它可以對溶池形狀、焊縫質量進行監視，并可實現遠距離焊接控制。如圖9所示的焊炬罩為圓柱形35結構，它適合于表面的焊接條件，焊炬罩還可以如圖10所示為矩形36氣罩結構，它適合于窄間隙的焊接條件，氣罩形狀也可為橢圓形或其它形狀。如圖6所示為本技術送絲機構6，它帶有一個報警裝置，其焊絲32與導線33連成一個回路，該回路中帶有電氣測試器34，采用兩個彈性觸點與焊絲直接接觸，當焊絲送至最后幾圈時，由于焊絲盤為絕緣材料，兩觸點將開始絕緣，此時通過后續處理電路進行判斷并進行報警提示，以增強本技術的可靠性，提高質量，減少浪費。如圖2給出了本技術的電路連接關系圖，主計算機12分別與行走電機13焊接電源2、送絲電機15、升降控制電機16、X軸進給電機17、電極擺動電機18電連接，主計算機同時與遠控盒14上的按鍵19以及主機上的操作盤20電連接，并通過按鍵19或操作盤20接受指令和預置數據。在主計算機的控制下，使行走機構、送絲機構、X軸進給機構、電弧電壓升降機構，電極擺動機構協調工作，完成焊接工作。權利要求1.一種管道全位置自動焊接操作機，帶有行走機構(1)和焊接電源(2)，主計算機(12)分別與行走電機(13)、焊接電源(2)、送絲電機(15)、升降控制電機(16)、X軸進給控制電機(17)、電極擺動電機(18)電連接，主計算機同時與遠控盒(14)上的按鍵(19)以及主機上的操作本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種管道全位置自動焊接操作機，帶有行走機構（１）和焊接電源（２），主計算機（１２）分別與行走電機（１３）、焊接電源（２）、送絲電機（１５）、升降控制電機（１６）、Ｘ軸進給控制電機（１７）、電極擺動電機（１８）電連接，主計算機同時與遠控盒（１４）上的按鍵（１９）以及主機上的操作盤（２０）電連接，并通過按鍵（１９）或（２０）接受指令和預置數據，在電極擺動機構（９）前端固定著攝像監視器（１１），其特征是：行走機構（１）上固定著送絲機構（６），行走機構（１）位于導環（５）上，導環上有多個微調機構（４），微調機構（４）位于工件（３）與導環（５）之間，行走機構（１）上部安裝著Ｘ軸進給機構（７），在Ｘ軸進給機構（７）的一端固定著電弧電壓調節升降機構（８），該升降機構（８）上帶有電極擺動機構（９），自動升降機構（８）為連桿滑套機構與滾動滑板（２８）中心鉸接構成，即電機主軸與連桿（２２）固定連接，連桿（２２）另一端與滑套（３７）滑動配合，滑套（３７）鉸接在滑板（２８）中心，滑板（２０）周邊帶有導輪（２３）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張勇，
申請(專利權)人：張勇，
類型：實用新型
國別省市：93[中國|哈爾濱]