CN106270934A - 一种管道堆焊系统的焊接跟踪装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道堆焊系统的焊接跟踪装置，包括传感组件、焊枪、焊枪十字滑架和底座；传感组件包括传感器、传感器Z向滑道和支撑杆；焊枪十字滑架安装在焊枪十字滑架安装座上，焊枪十字滑架包括焊枪Z向滑架和焊枪X向滑架，焊枪Z向滑架和焊枪X向滑架均包括电动机、控制电动机转动的驱动箱、与电动机传动连接的滚珠丝杆、与滚珠丝杆螺纹连接的连接块以及位于连接块底部的导轨，焊枪X向滑架固定在焊枪Z向滑架的连接块上；焊枪固定在焊枪X向滑架连接块的前端；支撑杆的一端固定传感器，其另一端固定在焊枪Z向滑架的连接块上；底座上设有Y向滑道、手轮以及与手轮传动连接的滚珠丝杆，焊枪十字滑架安装座底部的安装板与滚珠丝杠配合连接。

Description

一种管道堆焊系统的焊接跟踪装置

技术领域

本发明涉及一种管道堆焊系统的焊接跟踪装置，属于天然气管道焊接技术领域。

背景技术

由于输送的油品中含有硫元素和酸性物质，为了防止输油管道被腐蚀破坏，提高管道的使用寿命，选用复合输油管。复合输油管的内衬管材料为316L不锈钢，保证输油管不腐蚀生锈；外基管材料为碳钢，保证输油管具有良好的强度，不易损坏。

在油品的输送过程中，需要将长10～20米长的输油管拼接起来实现油品的长距离输送。管道的连接方式主要有丝扣、焊接和法兰三种连接方式。由于焊接具有施工方便、坚固、严密和节约钢材等优点，所以选用焊接来实现输油管的连接。

在复合输油管的焊接过程中，由于在对接的位置存在异种材料的连接界面，焊接性能较差，不能满足实际需要。因此，需要在管道内壁进行过渡层的堆焊，采用同种材料的焊接，实现管道的优良连接。

在输油管的实际生产过程中，不能保证管道的横向截面为标准的圆形，同时也不能保证管道中心线为一条直线，管道在长度方向存在一定的挠度。在输油管内壁进行堆焊的过程中，若焊枪固定，随着管道旋转，焊接位置会上下变动，焊枪与管道之间的距离会发生变化，电弧的长短就存在变动，从而导致焊接过程不稳定，焊缝的成形情况差，焊接质量无法得到保证。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种管道堆焊系统的焊接跟踪装置，该装置的焊枪能够根据焊接位置的变化而进行迅速而准确的移动，使焊枪与每一个焊接位置的焊接距离和焊丝干伸长度保持不变，进而保证了焊接电弧的稳定和焊接过程的连续、平稳。

发明内容：为解决上述技术问题，本发明所采用的技术手段为：

一种管道堆焊系统的焊接跟踪装置，包括传感组件、焊枪、焊枪十字滑架和底座；

所述传感组件包括传感器以及能够使所述传感器沿Z向滑动的传感器Z向滑道，所述传感组件还包括用于支撑所述传感器的支撑杆；

所述焊枪十字滑架安装在焊枪十字滑架安装座上，所述焊枪十字滑架包括焊枪Z向滑架和焊枪X向滑架，所述焊枪Z向滑架和焊枪X向滑架均包括电动机、控制所述电动机转动的驱动箱、与所述电动机传动连接的滚珠丝杆、与所述滚珠丝杆螺纹连接的连接块以及位于所述连接块底部的导轨，所述焊枪X向滑架固定在所述焊枪Z向滑架的连接块上；

所述焊枪固定在所述焊枪X向滑架连接块的前端；

所述所述支撑杆的一端固定有传感器，所述支撑杆的另一端与所述焊枪Z向滑架的连接块固定连接；

所述底座上设有Y向滑道、手轮，以及在所述手轮驱动下转动的滚珠丝杆，所述焊枪十字滑架安装座底部的安装板与所述手轮驱动的滚珠丝杆相互配合连接，所述安装板底部设有滑块，所述滑块在所述Y向滑道上滑动。

进一步优选，所述传感器为距离传感器。

进一步优选，所述传感组件还能够使所述传感器沿Y向滑动的传感器Y向滑道。

有益效果：相比于现有技术，本发明的焊接跟踪装置在堆焊的过程中，焊枪能够随着焊接位置的变化而进行迅速而准确的移动，使焊枪与每一个焊接位置的焊接距离和焊丝干伸长度保持不变，不仅确保了焊接过程的连续和平稳，也有效保证了焊缝成形的效果和焊缝的质量。

附图说明

图1为本发明管道堆焊系统焊接跟踪装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明内容作进一步说明。应理解，这些实施案例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明的焊接跟踪装置，包括传感组件、焊枪6、焊枪十字滑架8和底座18；传感组件包括传感器3以及能够使传感器3沿Y向和Z向滑动的传感器Y向滑道4和传感器Z向滑道5，传感组件还包括用于支撑传感器3的支撑杆11，传感器3固定在支撑杆11的顶端，支撑杆11的另一端固定连接在焊枪Z向滑架19的连接块20上，因此与支撑杆11固定连接的传感器3可以在连接块20的带动下沿着焊枪Z向滑架19的直线导轨26上下移动；焊枪十字滑架8安装在焊枪十字滑架安装座15上，焊枪十字滑架8包括焊枪Z向滑架19和焊枪X向滑架14，焊枪Z向滑架19包括用于控制电动机10转动的驱动箱9、电动机10、与电动机10传动连接的滚珠丝杆21、与滚珠丝杆21螺纹连接的连接块20以及位于连接块20底部的直线导轨26，焊枪X向滑架14包括用于控制电动机22转动的驱动箱23、电动机22、与电动机22传动连接的滚珠丝杆12、与滚珠丝杆12螺纹连接的连接块7以及位于连接块7底部的直线导轨13，焊枪X向滑架14固定在焊枪Z向滑架19的连接块20上，焊枪X向滑架14可以通过连接块20在焊枪Z向滑架19的直线导轨26上上下移动；焊枪6固定在焊枪X向滑架14连接块7的前端，焊枪6通过连接块7在焊枪X向滑架14的直线导轨13上前后移动；底座18上设有Y向滑道17、手轮16，以及能够在手轮16驱动下转动的滚珠丝杆，焊枪十字滑架安装座15的底部为安装板25，安装板25与手轮16驱动的滚珠丝杆相互配合连接，安装板25底部设有滑块24，滑块24与Y向滑道17相互配合连接，滑块24能够在Y向滑道17上左右滑动。

导轨13和导轨26采用直线导轨，可以保证焊枪6移动的平稳，同时保证连接块7和焊枪6的连接稳定性，使焊枪6在移动时仍然能够连续工作。

电动机10和电动机22为伺服电机，采用伺服电机做动力源，可保证启动迅速、旋转平稳，伺服电机可以频繁启、停和正、反转，从而保证与电动机传动连接的滚珠丝杆转动平稳，滚珠丝杆带动连接块运动，从而实现焊枪进行X轴向Z轴向的运动。

本发明装置传感器3采用（超长）距离传感器，该传感器3还具有耐高温的性能，当传感器3感应到焊接点位置发生向下或向下的偏移时，传感器3跟着焊接点位置的偏移迅速移动，使其与焊接点距离始终保持不变，同时控制柜根据传感器3的信号使焊枪十字滑架8带动焊枪6在X轴向和Z轴向上进行迅速而精确的运动。（其中，传感器3和焊枪6同时进行上下方向（即Z轴方向）的运动）

焊枪十字滑架安装座15底部的安装板25用于固定和承载整个焊枪十字滑架8，安装板25的底部四个角上设有与Y向滑道17相配合的滑块24，通过转动手轮16能使焊枪十字滑架8在Y向滑道17进行Y轴方向的运动。

本发明的工作流程：在待焊工件2管壁的内外表面车两个同心圆结构，在内表面同心圆结构处进行堆焊；将焊枪6固定在连接块7上；转动手轮16，焊枪十字滑架8在Y向滑道17上进行Y轴方向的移动，直到焊枪6的焊接点在所需的位置上（焊枪十字滑架8停止Y轴方向的移动），将传感器3固定在焊接点下方某处（传感器3与焊接点有一定距离，在后续焊接过程中，传感器3与焊接点始终保持该距离）（传感器3和焊枪6的垂直距离始终不变），保证直线导轨13的方向与待焊工件2轴线方向平行；启动驱动箱9、驱动箱23、伺服电机10和伺服电机22，当传感器3感应到焊接位置发生向下或向下的偏移时，传感器3将该感应信号传输给控制柜，控制柜控制伺服电机的正、反转，伺服电机的转动带动传感器3和焊枪6移动，使传感器3和焊枪6始终能跟着焊接点位置的变化而移动，始终使焊枪6与焊接点的焊接距离不变。

Claims (3)

1.一种管道堆焊系统的焊接跟踪装置，其特征在于：包括传感组件、焊枪、焊枪十字滑架和底座；

所述传感组件包括传感器以及能够使所述传感器沿Z向滑动的传感器Z向滑道，所述传感组件还包括用于支撑所述传感器的支撑杆；

所述焊枪十字滑架安装在焊枪十字滑架安装座上，所述焊枪十字滑架包括焊枪Z向滑架和焊枪X向滑架，所述焊枪Z向滑架和焊枪X向滑架均包括电动机、控制所述电动机转动的驱动箱、与所述电动机传动连接的滚珠丝杆、与所述滚珠丝杆螺纹连接的连接块以及位于所述连接块底部的导轨，所述焊枪X向滑架固定在所述焊枪Z向滑架的连接块上；

所述焊枪固定在所述焊枪X向滑架连接块的前端；

所述所述支撑杆的一端固定有传感器，所述支撑杆的另一端与所述焊枪Z向滑架的连接块固定连接；

所述底座上设有Y向滑道、手轮，以及在所述手轮驱动下转动的滚珠丝杆，所述焊枪十字滑架安装座底部的安装板与所述手轮驱动的滚珠丝杆相互配合连接，所述安装板底部设有滑块，所述滑块在所述Y向滑道上滑动。

2.根据权利要求1所述的管道堆焊系统的焊接跟踪装置，其特征在于：所述传感器为距离传感器。

3.根据权利要求1所述的管道堆焊系统的焊接跟踪装置，其特征在于：所述传感组件还能够使所述传感器沿Y向滑动的传感器Y向滑道。