CN104209633B - 双轮随动焊缝自动跟踪机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双轮随动焊缝自动跟踪机构，是为实现高效的管道智能化焊接而设计的。本跟踪机构带保护罩的两个跟踪轮均设有锥形外端面，锥形外端面上均连接直径小于跟踪轮直径的基准轮；两个跟踪轮分别通过轮轴反向并错位地固定在随动轮架的两端；焊炬固定在随动轮架中部，随动轮架通过套装弹簧的双头螺栓连接支撑板和弹簧调整螺母，支撑板连接固定在焊机主体上的焊接单元上。本跟踪机构与现有自动焊结合，适用于V型、U型及X型坡口的焊缝跟踪，跟踪误差小于±0.3mm，焊缝跟踪精确，焊缝成型美观，边缘熔合均匀，力学性能良好。本跟踪机构提高焊接速度达0.8m/min以上，提高焊接效率25%以上，能真正展现高效自动化焊接的技术优势，完全满足管道建设工程高效化的施工需要。

Description

双轮随动焊缝自动跟踪机构
技术领域
本发明涉及一种双轮随动焊缝自动跟踪机构，属于天然气油气管道自动焊技术领域。
背景技术
随着新型焊接技术、装备、焊接材料及大口径长输油气管道建设的飞速发展，管道全位置自动焊技术及装备也朝着智能化、高效化和快速化的方向发展，从而也带动了相关配套技术的快速进步。管道全位置多点自动焊是多个焊炬对管道外环焊缝分段同步施焊的新型焊接技术，其整个焊接过程全部由智能控制系统控制，包括多点焊炬的起弧、各个特征位置焊接参数的读取、焊缝的搭接及各电弧的收弧参数等等。随着焊接速度的加快和焊炬数量的增加，仅靠人工跟踪已难以保证焊接过程的实施，焊缝自动跟踪技术愈加显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双轮随动焊缝自动跟踪机构，以实现管道全位置多点自动焊快速高效的智能化焊接。
本发明的具体技术内容如下：
本跟踪机构带保护罩的两个跟踪轮均设有锥形外端面，锥形外端面上均连接直径小于跟踪轮直径的基准轮；两个跟踪轮分别通过轮轴反向并错位地固定在随动轮架的两端；焊炬固定在随动轮架中部，套装弹簧的双头螺栓连接在随动轮架中部侧面，双头螺栓另一端连接支撑板和弹簧调整螺母，支撑板连接固定在焊机主体上的焊接单元上。
本跟踪机构与现有自动焊结合，适用于V型、U型及X型坡口的焊缝跟踪，焊缝跟踪误差小于±0.3mm，焊缝跟踪精确，焊缝成型美观，边缘熔合均匀，力学性能良好。本跟踪机构可提高焊接速度达0.8m/min以上，在现有自动焊基础上，可有效提高焊接效率25%以上，能真正展现高效自动化焊接的技术优势，完全满足管道建设工程高效化的施工需要。
附图说明
图1为双轮随动焊缝自动跟踪机构主视图。
图2为双轮随动焊缝自动跟踪机构侧视图。
图3为双轮随动焊缝自动跟踪机构底视图。
图4为双轮随动焊缝自动跟踪机构中的跟踪轮示意图。
图5为双轮随动焊缝自动跟踪机构立体图。
图6为焊机主体和焊接单元连接示意图。
具体实施方式
实施例：
参照图1至6对本发明的实施例进一步说明：
本跟踪机构包括保护罩1、轮轴2、跟踪轮3、焊炬4、随动轮架5、基准轮6、弹簧调整螺母7、支撑板8、弹簧9和双头螺栓10：
带保护罩1的两个跟踪轮3均设有锥形外端面，锥形外端面上均连接直径小于跟踪轮3直径的基准轮6；两个跟踪轮3分别通过轮轴2反向并错位地固定在三角状的随动轮架5的两端；焊炬4固定在随动轮架5中部，套装弹簧9的双头螺栓10连接在随动轮架5中部侧面，双头螺栓10另一端连接支撑板8和弹簧调整螺母7，支撑板8连接固定在焊机主体11上的焊接单元12上。
本跟踪机构的技术参数为L1=L/2≤150mm，a≤6.5mm，d≥30mm，D≤48mm，w≤5mm，w＜(a-1)mm，D-d≤焊缝坡口深度；其中，L1为焊炬4与跟踪轮3的中心距，L为两个跟踪轮3的中心距，a为焊缝坡口上开口宽度，d为基准轮6直径，D为跟踪轮3直径，w为跟踪轮3厚度。
管道全位置多点同步自动焊是多焊炬分段焊接的高效焊接方式，焊机上设有多个独立的焊接单元12，每个焊接单元12均包括焊丝盘、送丝机构、焊丝校直机构、焊枪位置调整机构、焊枪摆动机构、自动剪丝机构、气动升降机构、保护气供给及焊接电源接入等。
本跟踪机构弹性连接于焊接单元12中的焊枪位置调整机构上，适用于V型、U型及X型坡口的焊缝跟踪，焊缝跟踪误差小于±0.3mm，跟踪轮3的锥形外端面能保证其快速顺利地进入和离开焊缝坡口。在焊接初期，两个跟踪轮3均插入焊缝坡口，其锥形外端面分别紧贴焊缝坡口的两侧边，两个基准轮6均接触被焊管外壁。随着焊层的增厚，两个跟踪轮3在焊接单元12中气动升降机构的驱动下均沿焊缝径向方向升高，使得两个基准轮6均离开被焊管外壁，此时，两个跟踪轮3依靠随动轮架5上弹力调整装置施予的轴向预紧力仍紧密接触焊缝坡口侧边，继续稳定焊炬4，保证其对焊缝的自动跟踪。

Claims (2)

1.一种双轮随动焊缝自动跟踪机构，其特征在于：
本跟踪机构带保护罩(1)的两个跟踪轮(3)均设有锥形外端面，锥形外端面上均连接直径小于跟踪轮(3)直径的基准轮(6)；两个跟踪轮(3)分别通过轮轴(2)反向并错位地固定在随动轮架(5)的两端；焊炬(4)固定在随动轮架(5)中部，套装弹簧(9)的双头螺栓(10)连接在随动轮架(5)中部侧面，双头螺栓(10)另一端连接支撑板(8)和弹簧调整螺母(7)，支撑板(8)连接固定在焊机主体(11)上的焊接单元(12)上；
所述跟踪机构弹性连接于焊接单元(12)中的焊枪位置调整机构上，适用于V型、U型及X型坡口的焊缝跟踪，焊缝跟踪误差小于±0.3mm，跟踪轮(3)的锥形外端面能保证其快速顺利地进入和离开焊缝坡口；在焊接初期，两个跟踪轮(3)均插入焊缝坡口，其锥形外端面分别紧贴焊缝坡口的两侧边，两个基准轮(6)均接触被焊管外壁；随着焊层的增厚，两个跟踪轮(3)在焊接单元(12)中气动升降机构的驱动下均沿焊缝径向方向升高，使得两个基准轮(6)均离开被焊管外壁，此时，两个跟踪轮(3)依靠随动轮架(5)上弹力调整装置施予的轴向预紧力仍紧密接触焊缝坡口侧边，继续稳定焊炬(4)，保证其对焊缝的自动跟踪。
2.根据权利要求1所述的双轮随动焊缝自动跟踪机构，其特征在于其技术参数为L1＝L/2≤150mm，a≤6.5mm，d≥30mm，D≤48mm，w≤5mm，w＜(a-1)mm，D-d≤焊缝坡口深度；其中，L1为焊炬(4)与跟踪轮(3)的中心距，L为两个跟踪轮(3)的中心距，a为焊缝坡口上开口宽度，d为基准轮(6)直径，D为跟踪轮(3)直径，w为跟踪轮(3)厚度。
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