CN104117810B - 罐体外部自动焊接设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种罐体外部自动焊接设备及方法。该罐体外部自动焊接设备包括回转支撑装置，所述回转支撑装置具有底座，在所述底座上方设置有可旋转的工作平台，所述工作平台用于支撑待加工的罐体；焊接装置，所述焊接装置与所述回转支撑装置相邻设置，具有第一底盘，在所述第一底盘上固定连接有第一立柱，在所述第一立柱上设置有可沿所述第一立柱的轴向移动、并可围绕所述第一立柱转动的焊接横梁，在所述焊接横梁的一端设置有可伸缩的焊枪。根据本发明的罐体外部自动焊接设备，实现了对罐体外部沿水平和竖直两个方向上的自动焊接，焊接效率相比操作人员手动焊接有了大幅的提高，而且焊接的质量也可以得到可靠的保证。

Description

罐体外部自动焊接设备及方法

技术领域

本发明涉及罐体加工技术领域，尤其涉及一种罐体外部自动焊接设备及方法。

背景技术

大型罐体通常是由多段筒节沿罐体的中心轴方向对接并焊接固定。如今在对相邻的两个筒节进行焊接时依然还是采用人工对罐体外部进行焊接，这种人工焊接的方式效率较低，而且焊接的质量因不同的操作者而异，焊接质量不能得到可靠的保证。

因此，需要一种罐体外部自动焊接设备及方法，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种罐体外部自动焊接设备，包括：回转支撑装置，所述回转支撑装置具有底座，在所述底座上方设置有可旋转的工作平台，所述工作平台用于支撑待加工的罐体；焊接装置，所述焊接装置与所述回转支撑装置相邻设置，具有第一底盘，在所述第一底盘上固定连接有第一立柱，在所述第一立柱上设置有可沿所述第一立柱的轴向移动、并可围绕所述第一立柱转动的焊接横梁，在所述焊接横梁的一端设置有可伸缩的焊枪。

优选地，该罐体外部自动焊接设备还包括回转载人装置，所述回转载人装置与所述回转支撑装置相邻设置，具有第二底盘，在所述第二底盘上固定连接有第二立柱，在所述第二立柱上连接有可旋转的载人横梁，在所述载人横梁的一端设置有用于载人的第一载人平台。

优选地，在所述焊接横梁上设置有与所述焊枪连接的等离子焊接电源和送丝机构。

优选地，在所述焊接横梁上设置有第二载人平台。

优选地，所述焊接横梁构造为可整体沿水平方向移动。

本发明还提供一种罐体外部自动焊接方法，包括以下步骤：设置待加工罐体的位置；设置焊接装置的位置，使焊枪对准所述待加工罐体的待焊接位置；控制所述待加工罐体转动；对所述待加工罐体进行焊接。

优选地，该方法还包括以下步骤：控制所述待加工罐体保持静止；控制所述焊枪沿竖直方向对所述待加工罐体进行焊接。

优选地，采用等离子焊接方式进行焊接。

优选地，该方法还包括对焊接后的焊缝进行检查，并进行补焊的步骤。

根据本发明的罐体外部自动焊接设备，实现了对罐体外部沿水平和竖直两个方向上的自动焊接，焊接效率相比操作人员手动焊接有了大幅的提高，而且焊接的质量也可以得到可靠的保证。

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

以下结合附图，详细说明本发明的优点和特征。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1为根据本发明一种实施方式的回转支撑装置与焊接装置的结构和位置关系示意图；

图2为根据本发明一种实施方式的回转支撑装置与回转载人装置的结构和位置关系示意图；

图3为根据本发明一种实施方式的罐体外部自动焊接设备的俯视图；

图4为根据本发明一种实施方式的罐体外部自动焊接方法的流程图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

本发明公开了一种罐体外部自动焊接设备，其结构如图1所示，主要包括回转支撑装置10和焊接装置30。其中，回转支撑装置10具有底座11，在底座11的上方设置有可旋转的工作平台13，工作平台13可以在电动机和减速器的驱动下在底座11上旋转，从而带动其所支撑的待加工的罐体70同步转动。另外，工作平台13的面积可设置得大一些，以便能够适用于多种尺寸的罐体。焊接装置30与回转支撑装置10相邻设置，焊接装置30通过第一底盘31放置在地面上。第一底盘31通常可拆卸地设置在地面上，在工作时第一底盘31被固定在地面上，当需要搬运焊接装置30时可以将第一底盘31从地面上拆下。在第一底盘31上固定连接有第一立柱33，在第一立柱33上设置有焊接横梁35，在焊接横梁35的一端设置有可伸缩的焊枪37。焊接横梁35可以围绕第一立柱33转动，同时也可以沿着第一立柱33的轴向移动，再加上焊枪37的伸缩，这些动作都可以用来调整焊枪37的焊接位置。

在开始加工前，先将罐体70放置在工作平台13上，罐体70由多个筒节叠放在一起组成，在将多个筒节焊接成一个整体之前需要使用扶持装置对多个筒节进行扶持。或者在对罐体70进行焊接前也可以先由操作人员手动将相邻的两个筒节进行初步的点焊。将罐体70放置好后，就可以调节焊接装置30的焊枪37，使焊枪37到达正确的焊接位置。上述准备工作就绪后，就可以打开焊枪37，同时开动回转支撑装置10，使工作平台13开始转动，罐体70也随之转动，罐体70旋转若干圈后就可以关闭焊枪37并控制工作平台13停止转动，随后将焊枪37移动至下一处待焊接的位置，重复上述步骤再次进行焊接，直至所有待焊接处都完成焊接为止，整个罐体70的沿水平方向的焊接也即完成。

此外，当需要沿罐体70的竖直方向焊接时，可以使罐体70保持静止，待将焊枪37调整至正确的焊接位置后控制焊接装置30竖直运动即可对罐体70进行竖直方向上的焊接。焊接装置30沿竖直方向上的移动可以通过链条链轮机构驱动完成。

根据本发明的罐体外部自动焊接设备，实现了对罐体外部沿水平和竖直两个方向上的自动焊接，焊接效率相比操作人员手动焊接有了大幅的提高，而且焊接的质量也可以得到可靠的保证。

在本发明一种优选的实施方式中，还为罐体外部自动焊接设备配备了图2所示的回转载人装置50，该回转载人装置50与回转支撑装置10相邻设置，用于搭载操作人员接近罐体70观察罐体70焊接后的情况，而回转支撑装置10、焊接装置30以及回转载人装置50的位置布置可以如图3所示，即将焊接装置30和回转载人装置50设置在同一个以回转支撑装置10为圆心的圆周上。

继续参照图2，回转载人装置50包括设置在地面上的第二底盘51，在第二底盘51上固定连接有第二立柱53，在第二立柱53上连接有可旋转的载人横梁55，用于载人的第一载人平台57设置在载人横梁55的一端，以便接近罐体70。操作人员通过回转载人装置50对罐体70进行观察即实现了对焊接情况的掌握也兼顾了操作人员的安全。

为了保证焊接的质量，可以采用等离子焊接方式进行对罐体的焊接。同样优选地，可以在焊接横梁35上设置等离子焊接电源和送丝机构32，将等离子焊接电源和送丝机构32与焊枪37连接即可实现等离子焊接。此外，为了防止焊缝被氧化，可以在回转支撑装置10的底座11上安装背保装置60（包括保护气体提供喷嘴及相应的供应管线等，图中未示出），例如可以在底座11上加工出通孔，将背保装置60安装在从通孔中伸出的升降立柱80上，这样在将待加工的罐体70放置到工作平台13上后背保装置60就会位于待加工的罐体70的内部。升降立柱80可以在电动机的驱动下沿竖直方向移动，从而带动背保装置60沿竖直方向同步移动，并且背保装置60还可以围绕该升降立柱80旋转，由此，背保装置60可以在焊接时位于适当的高度和角度位置。

具体地，在对待加工的罐体70进行水平焊接时，将升降立柱80调节至与焊缝相当的高度，使背保装置60得以与焊缝相对，并且与位于罐体70外部的焊枪37相对。开始焊接后，工作平台13围绕底座11转动，罐体70在工作平台13的带动下同步转动，而背保装置60和焊枪37始终保持静止。背保装置60在焊枪37对罐体70进行焊接的同时向焊缝处释放保护气体，以起到防止焊缝氧化的作用。在对罐体70进行竖直焊接时，依然是将位于罐体70内部的背保装置60调整至与位于罐体70外部的焊枪37相对的位置，在焊接开始后，背保装置60与焊枪37沿竖直方向同步移动，并向焊缝处释放保护气体，从而对焊缝进行保护。

本发明提供的罐体外部自动焊接设备在对回转支撑装置10和焊接装置30的控制方面，既可以通过控制装置（例如PLC）执行对二者其中之一的单独控制，例如先控制工作平台13转动，随后再控制焊枪37移动；也可以对二者同时执行联动控制，例如同时控制工作平台13的转动以及焊枪37的移动。

回到图1，在本发明另一种优选的实施方式中，可以在焊接横梁35上安装第二载人平台39，操作人员可以登上该第二载人平台39对焊枪37等设备进行检修。

在本发明又一种优选的实施方式中，可以将焊接横梁35构造为整体沿水平方向移动，这种构造可以通过将履带连接在第一立柱33和焊接横梁35上实现。而焊接横梁35的移动即可以通过气缸或者油缸进行机械驱动，也可以使用电动机进行电动驱动。

本发明还公开了一种罐体外部自动焊接方法，从图4所示的该方法的流程图中可以看出，该方法首先进行的是步骤S101，设置待加工罐体的位置。由于罐体是由多个筒节叠放而成，为了保证在焊接过程中罐体处于稳定的状态，可以使用扶持装置对多个筒节进行扶持，或者在对罐体进行焊接前也可以先由操作人员手动将相邻的两个筒节进行初步的点焊。然后进入步骤S103，设置焊接装置的位置，使焊枪对准待加工罐体的待焊接位置，即相邻两个筒节的连接处。随后，进行步骤S105，控制待加工罐体转动。最后，使用焊枪等焊接设备对待加工罐体进行焊接，也就是焊接相邻两个筒节之间的连接处。

上述步骤S101至S107实现的是罐体的水平焊接，当需要对罐体进行沿竖直方向的焊接时，可以采用下面两个步骤。先使罐体保持静止，随后控制焊枪等焊接设备沿竖直方向移动，从而实现对罐体进行沿竖直方向的焊接。焊枪等焊接设备沿竖直方向的移动可以通过使用链条链轮机构来实现。

在本发明一种优选的实施方式中，为了保证焊接质量，可以采用等离子焊接方式进行焊接。等离子焊接如何具体实现是本领域技术人员已知晓的，本文对此不再赘述。

同样优选地，本发明提供的罐体外部自动焊接方法还包括对罐体上焊接后的焊缝进行检查的步骤，对于焊缝上焊接效果欠佳之处可以由操作人员使用手持焊枪进行补焊，以进一步保证焊接的质量。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (9)

1.一种罐体外部自动焊接设备，其特征在于，包括：

回转支撑装置，所述回转支撑装置具有底座，在所述底座上方设置有可旋转的工作平台，所述工作平台用于支撑待加工的罐体；

焊接装置，所述焊接装置与所述回转支撑装置相邻设置，具有第一底盘，在所述第一底盘上固定连接有第一立柱，在所述第一立柱上设置有可沿所述第一立柱的轴向移动、并可围绕所述第一立柱转动的焊接横梁，在所述焊接横梁的一端设置有可伸缩的焊枪；以及

背保装置，所述背保装置设置在穿过所述底座的升降立柱上并位于待焊接的罐体的内部，所述升降立柱沿竖直方向可移动，以带动所述背保装置沿所述竖直方向同步移动，所述背保装置围绕所述升降立柱可旋转。

2.按照权利要求1所述的罐体外部自动焊接设备，其特征在于，还包括回转载人装置，所述回转载人装置与所述回转支撑装置相邻设置，具有第二底盘，在所述第二底盘上固定连接有第二立柱，在所述第二立柱上连接有可旋转的载人横梁，在所述载人横梁的一端设置有用于载人的第一载人平台。

3.按照权利要求1所述的罐体外部自动焊接设备，其特征在于，在所述焊接横梁上设置有与所述焊枪连接的等离子焊接电源和送丝机构。

4.按照权利要求1所述的罐体外部自动焊接设备，其特征在于，在所述焊接横梁上设置有第二载人平台。

5.按照权利要求1所述的罐体外部自动焊接设备，其特征在于，所述焊接横梁构造为可整体沿水平方向移动。

6.一种罐体外部自动焊接方法，其特征在于，使用按照权利要求1至5中的任一项所述的罐体外部自动焊接设备，所述罐体外部自动焊接方法包括以下步骤：

设置待加工罐体的位置；

设置焊接装置的位置，使焊枪对准所述待加工罐体的待焊接位置；

控制所述待加工罐体转动；

对所述待加工罐体进行焊接。

7.按照权利要求6所述的罐体外部自动焊接方法，其特征在于，还包括以下步骤：

控制所述待加工罐体保持静止；

控制所述焊枪沿竖直方向对所述待加工罐体进行焊接。

8.按照权利要求6所述的罐体外部自动焊接方法，其特征在于，采用等离子焊接方式进行焊接。

9.按照权利要求6所述的罐体外部自动焊接方法，其特征在于，还包括对焊接后的焊缝进行检查，并进行补焊的步骤。