CN106513948A - 吸附式圆管柱现场焊接机器人 - Google Patents

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员建成
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姜畅
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Abstract

吸附式圆管柱现场焊接机器人，包括焊丝盘、送丝机，还包括环形导轨，环形导轨通过磁铁吸附固定在待焊接的圆管柱上，焊接支架通过滚轮与所述圆形导轨配合并带动焊接支架绕环形导轨转动，焊接支架上固定安装有焊丝盘、送丝机、焊剂料斗和控制箱，焊丝缠绕在焊丝盘上，送丝机将焊丝通过导电杆和导电杆端部的导电嘴将焊丝送至待焊接的圆管柱上焊缝的位置，焊剂从焊剂料斗内经过焊剂导管送至与导电嘴上方对应位置的托盘上。主要用于中厚板巨型圆管柱现场焊接等各种接头形式的横焊焊接。加装运用了托盘和吸嘴作为焊剂自动回收系统，软管吸嘴式的焊剂自动回收系统做到了焊剂随用随收。解决了高空作业的难点，节提高焊接效率和焊接质量，省了人工，材料。

Description

吸附式圆管柱现场焊接机器人
技术领域
本发明涉及焊接设备技术领域，特别涉及吸附式圆管柱现场焊接机器人。
背景技术
圆管巨柱多应用于石油储罐、高炉和超高层建筑领域，现场手工焊接受周围环境影响，焊接难度大，且大直径圆管柱均为中厚板，导致焊接填充量大,费时费工。
目前已有的埋弧横焊技术，中国整套设备从国外引进，主要应用于钢板剪力墙、中厚板现场对接等直行水平横焊缝的焊接施工，即只能运用在直线轨道，无法实现在圆柱的弧形焊接方面运用。应用范围也很受限，仅能用于钢板剪力墙、中厚板现场对接等直行水平横焊缝的焊接施工。另外，现有方案的埋弧焊，需要每道焊缝的位置附加焊剂托板，焊完再切掉，增加了成本而且不方便高空作业。
发明内容
为克服现有技术中存在的问题，本发明提供了一种吸附式圆管柱现场焊接机器人是一种能完成大型(直径大于1米)立式筒体环缝焊接的通用自动焊接设备。可用于碳钢、低合金钢、不锈钢、低温钢及其合金等材料的优质焊接，采用埋弧焊接工艺代替传统的二氧化碳气体保护手工焊的方式。可广泛地应用于石油储罐、高炉和超高层巨型圆管柱现场焊接。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：该种吸附式圆管柱现场焊接机器人，包括焊丝盘、送丝机，还包括环形导轨，环形导轨通过磁铁吸附固定在待焊接的圆管柱上，焊接支架通过滚轮与所述圆形导轨配合并带动焊接支架绕环形导轨转动，焊接支架上固定安装有焊丝盘、送丝机、焊剂料斗和控制箱，焊丝缠绕在焊丝盘上，送丝机将焊丝通过导电杆和导电杆端部的导电嘴将焊丝送至待焊接的圆管柱上焊缝的位置，焊剂从焊剂料斗内经过焊剂导管送至与导电嘴上方对应位置的托盘上。
进一步地，所述滚轮包括导轨轮、固定轮和辅助轮，所述导轨轮与环形导轨配合，固定轮通过支架与焊接支架连接，辅助轮安装在靠近待焊接的圆管柱一侧并与导轨轮运动轨迹保持一致。
进一步地，所述磁铁为电磁铁，电磁铁包括若干，均匀的布置在圆管柱的一周，磁铁为弧形磁铁，且弧形面与圆管柱的弧面对应。
进一步地，所述环形导轨通过三角板与磁铁连接。
进一步地，所述托盘为顶部敞口、两端开口的角钢制成，其中一开口正对焊缝。
进一步地，所述送丝机上设有两个调节手柄，分别为上下调节手柄和前后调节手柄。
进一步地，所述焊接支架上设有行走电机，行走电机与导轨轮连接并带动导轨轮转动。
进一步地，所述导轨轮的移动角度可调。
进一步地，所述焊剂导管为软管，且焊剂导管出焊剂的一端带有吸嘴。
综上，本发明的上述技术方案的有益效果如下：
1、能实现实现圆管柱弧形焊缝的焊接，主要用于中厚板圆管的对接、油罐、高炉和超高层巨型圆管柱现场焊接等各种接头形式的横焊焊接。
2、加装运用了托盘和吸嘴作为焊剂自动回收系统，软管吸嘴式的焊剂自动回收系统做到了焊剂随用随收。解决了高空作业的难点，节提高焊接效率和焊接质量，省了人工，材料。提高焊接效率和焊接质量。
3、磁力圆管柱现场焊接机器人实现了圆管柱埋弧连续横焊技术，可用于中厚板对接、角接、搭接等腰三角形各种接头形式的横焊焊接。
4、埋弧焊接减少了焊接对环境的依赖，可在恶劣焊接下工作，并且减少了焊接对环境的污染，属于清洁施工。
5、磁力圆管柱现场焊接机器人的开发大大提高了焊接效率和焊接质量，其焊接质量好熔敷速度高、综合成本低。
6、磁力圆管柱现场焊接机器人适用范围广，操作简单，这种高效自动化焊接技术具有广阔的前景。易操作，易维修，可靠。质量完全取决于设备调试，减少了焊工技能的影响。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为图1的右视图；
图3为图1的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图1-图3对本发明的特征和原理进行详细说明，所举实施例仅用于解释本发明，并非以此限定本发明的保护范围。
如图1-图3所示，该发明包括焊丝盘7、送丝机8，还包括环形导轨1。其中环形导轨通过三角板2与磁铁12连接，磁铁12吸附固定在待焊接的圆管柱17上，环形导轨1相对于圆管柱17固定不动。三角板可以在一定程度上调节环形导轨的大小，需要不同直径大小的环形导轨时，可通过调价环形导轨1与磁铁12间的三角板大小来调节。磁铁12采用电磁铁，电磁铁包括若干，均匀的布置在圆管柱的一周，电磁铁为弧形磁铁，且弧形面与圆管柱的弧面对应，保证两者吸附面积和固定吸附效果。
焊接支架通过滚轮与所述圆形导轨1配合并带动焊接支架绕环形导轨转动焊接支架上设有行走电机6，行走电机与导轨轮连接并带动导轨轮转动。
滚轮包括导轨轮3、固定轮4和辅助轮5，所述导轨轮与环形导轨配合，固定轮通过支架与焊接支架连接，辅助轮安装在靠近待焊接的圆管柱一侧并与导轨轮运动轨迹保持一致。导轨轮的移动角度可调，通过调整导轨轮3的角度，可以改变导轨轮行走圆周的直径，适用于不同直径的圆管柱。在导轨轮3行走的过程中，通过固定轮4实现导轨轮3不偏离环形导轨，始终使导轨轮3处于环形导轨1中心位置。在设备运行过程中，辅助轮5可使整个焊接小车机身与圆管柱保持平行，同时与焊接支架同步行走。
焊接支架带动整套焊接设备绕圆形导轨1转动实现对环形焊缝18的压弧焊接。焊接支架上固定安装有焊丝盘7、送丝机8、焊剂料斗11和控制箱15。焊丝缠绕在焊丝盘7上，送丝机8将焊丝通过导电杆9和导电杆端部的导电嘴10将焊丝送至待焊接的圆管柱17上环形的焊缝18的位置，焊剂从焊剂料斗11内经过焊剂导管送至与导电嘴上方对应位置的托盘16上。控制箱15控制各个部件的协调动作。
托盘16为顶部敞口、两端开口的角钢制成，其中一开口正对焊缝，融化后的焊丝和焊剂在托盘内集合，托盘可以稍微倾斜，且开口较低的一端朝向环形的焊缝18，这样有助于焊丝的顺利流动到焊缝内。
送丝机上设有两个调节手柄，分别为上下调节手柄13和前后调节手柄14，可以通过调节这两个调节手柄调节送丝机相对焊缝的具体位置，保证托盘的一个开口正对焊缝，保证压弧焊的焊接效果。
所述焊剂导管为软管，且焊剂导管出焊剂的一端带有吸嘴，做到焊剂的随用随收。埋弧焊接减少了焊接对环境的依赖，可在恶劣焊接下工作，并且减少了焊接对环境的污染，属于清洁施工。
该发明能实现实现圆管柱弧形焊缝的焊接，主要用于中厚板圆管的对接、油罐、高炉和超高层巨型圆管柱现场焊接等各种接头形式的横焊焊接。加装运用了托盘和吸嘴作为焊剂自动回收系统，软管吸嘴式的焊剂自动回收系统做到了焊剂随用随收。解决了高空作业的难点，节提高焊接效率和焊接质量，省了人工，材料。提高焊接效率和焊接质量。磁力圆管柱现场焊接机器人实现了圆管柱埋弧连续横焊技术，可用于中厚板对接、角接、搭接等腰三角形各种接头形式的横焊焊接。磁力圆管柱现场焊接机器人的开发大大提高了焊接效率和焊接质量，其焊接质量好熔敷速度高、综合成本低。磁力圆管柱现场焊接机器人适用范围广，操作简单，这种高效自动化焊接技术具有广阔的前景。易操作，易维修，可靠。质量完全取决于设备调试，减少了焊工技能的影响。
上述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进，均应扩入本发明权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.吸附式圆管柱现场焊接机器人，包括焊丝盘、送丝机，其特征在于，还包括环形导轨，环形导轨通过磁铁吸附固定在待焊接的圆管柱上，焊接支架通过滚轮与所述圆形导轨配合并带动焊接支架绕环形导轨转动，焊接支架上固定安装有焊丝盘、送丝机、焊剂料斗和控制箱，焊丝缠绕在焊丝盘上，送丝机将焊丝通过导电杆和导电杆端部的导电嘴将焊丝送至待焊接的圆管柱上焊缝的位置，焊剂从焊剂料斗内经过焊剂导管送至与导电嘴上方对应位置的托盘上。
2.根据权利要求1所述的吸附式圆管柱现场焊接机器人，其特征在于，所述滚轮包括导轨轮、固定轮和辅助轮，所述导轨轮与环形导轨配合，固定轮通过支架与焊接支架连接，辅助轮安装在靠近待焊接的圆管柱一侧并与导轨轮运动轨迹保持一致。
3.根据权利要求1所述的吸附式圆管柱现场焊接机器人，其特征在于，所述磁铁为电磁铁，电磁铁包括若干，均匀的布置在圆管柱的一周，磁铁为弧形磁铁，且弧形面与圆管柱的弧面对应。
4.根据权利要求3所述的吸附式圆管柱现场焊接机器人，其特征在于，所述环形导轨通过三角板与磁铁连接。
5.根据权利要求1所述的吸附式圆管柱现场焊接机器人，其特征在于，所述托盘为顶部敞口、两端开口的角钢制成，其中一开口正对焊缝。
6.根据权利要求1所述的吸附式圆管柱现场焊接机器人，其特征在于，所述送丝机上设有两个调节手柄，分别为上下调节手柄和前后调节手柄。
7.根据权利要求2所述的吸附式圆管柱现场焊接机器人，其特征在于，所述焊接支架上设有行走电机，行走电机与导轨轮连接并带动导轨轮转动。
8.根据权利要求2所述的吸附式圆管柱现场焊接机器人，其特征在于，所述导轨轮的移动角度可调。
9.根据权利要求1所述的吸附式圆管柱现场焊接机器人，其特征在于，所述焊剂导管为软管，且焊剂导管出焊剂的一端带有吸嘴。
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