CN108890086B - 小空间长悬臂内焊设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种小空间长悬臂内焊设备及其控制方法，所属钢结构焊接装置技术领域，行走龙门，行走龙门侧边设有与行走龙门相活动式嵌接的横移滑板，横移滑板上端设有推丝机，横移滑板侧边设有伸缩臂装置，伸缩臂装置与横移滑板之间设有快拆连接架进行连接固定，伸缩臂装置端面设有与伸缩臂装置相活动式连接的气保焊机头，伸缩臂装置上端设有拉丝机。该小空间长悬臂内焊设备具有结构紧凑、功能齐全、智能化程度高和焊接质量稳定性强的优点。其控制方法解决了因为空间小，工人难以进入内腔进行焊缝的施焊的缺陷，提高了钢筋桁架与墙板之间的焊接强度。实现了可同时进行多腔体钢构件的角焊缝焊接的功能，提升了焊接工作的效率和质量。

Description

小空间长悬臂内焊设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及钢结构焊接装置技术领域，具体涉及一种小空间长悬臂内焊设备及其控制方法。

背景技术

焊接也称作熔接、镕接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。焊接设备是指实现焊接工艺所需要的装备。焊接设备包括焊机、焊接工艺装备和焊接辅助器具。

多腔体钢构件墙板内部被钢筋桁架分成多个小截面大深空间，当钢筋桁架与墙板需进行角焊缝焊接，因为空间小，工人难以进入内腔进行焊缝的施焊。为了实现钢筋桁架与墙板的焊缝可以施焊，研究开发了一种小空间长悬臂内焊装备，可同时进行多腔体钢构件的角焊缝焊接。

发明内容

本发明主要解决现有技术中存在因为空间小，工人难以进入内腔进行焊缝的施焊的不足，提供了一种小空间长悬臂内焊设备，其具有结构紧凑、功能齐全、智能化程度高和焊接质量稳定性强的优点。其控制方法解决了因为空间小，工人难以进入内腔进行焊缝的施焊的缺陷，提高了钢筋桁架与墙板之间的焊接强度。实现了可同时进行多腔体钢构件的角焊缝焊接的功能，提升了焊接工作的效率和质量。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种小空间长悬臂内焊设备，包括行走龙门，所述的行走龙门侧边设有与行走龙门相活动式嵌接的横移滑板，所述的横移滑板上端设有推丝机，所述的横移滑板侧边设有伸缩臂装置，所述的伸缩臂装置与横移滑板之间设有快拆连接架进行连接固定，所述的伸缩臂装置端面设有与伸缩臂装置相活动式连接的气保焊机头，所述的伸缩臂装置上端设有拉丝机。

行走龙门驱动采用伺服电机驱动精密减速机，通过齿轮齿条传动带动滚轮行走的形式，行走定位准确，速度无级可调，运行过程可靠、平稳、无爬行。伸缩臂装置具有横向调节位置的功能，并且伸缩臂装置通过横移滑板与行走龙门固定，实现气保焊机头对内腔进行位移焊接。由于设备需要的送丝距离较长，为保证稳定可靠送丝，采用推拉丝式送丝装置。焊接过程中推丝机与拉丝机协同动作，保证稳定可靠的送丝，进而保证焊接质量。更换焊丝时，推丝机具有辅助穿丝的作用。

作为优选，所述的伸缩臂装置包括下层结构横梁，所述的下层结构横上方设有上层结构横梁，所述的上层结构横梁与下层结构横梁之间设有滑轮件，所述的上层结构横梁一端通过快拆连接架与横移滑板连接固定，另一端与气保焊机头相法兰式螺栓固定连接。

作为优选，所述的下层结构横梁两端设有减速机，所述的减速机上端设有呈一体化的驱动电机，所述的减速机下端设有与减速机相套接的齿轮，所述的齿轮外壁设有与齿轮相活动式触接的齿条，两齿条间设有一对与下层结构横梁相活动式嵌接的导轨。

作为优选，所述的气保焊机头包括防护外壳，所述的防护外壳上设有视频监控窗口，所述的防护外壳内依次设有焊枪、支撑滚轮，所述的防护外壳下端面两侧分别设有机械跟踪轮。

防护外壳起到保护内部零部件不受焊接时的飞溅影响。机械跟踪轮起到左右稳定定位作用。支撑滚轮安装在机头下端，起到辅助支撑的作用。

作为优选，所述的行走龙门上设有烟尘净化器。

剪力墙内腔空间狭小，为保证焊接质量，采用烟尘净化器对焊接产生的烟尘进行及时排除并集中处理。

所述的小空间长悬臂内焊设备及其控制方法如下操作步骤：

第一步：通过行走龙门驱动横移滑板带动上层结构横梁进行伸缩，上层结构横梁通过滑轮件可在下层结构横梁上滚动，沿工件长度方向伸缩，横移滑板与伸缩臂装置之间的快拆连接架可快速拆装，当需焊接的腔体数量变化时，根据需要安装或拆卸，保证与行走龙门连接的伸缩臂装置数量与需焊接内腔的数量一致。与行走龙门断开的伸缩臂装置在焊接过程中不随行走龙门移动，上层结构横梁另一端安装气保焊机头，除焊丝外，各种管线均在行走龙门横移滑板位置设置快插接头，便于拆装。

第二步：装配好相应数量的伸缩臂装置后，采用驱动电机和减速机驱动齿轮旋转，并且在齿条的导向作用下，使得伸缩臂装置在导轨上移动，实现伸缩臂装置移动至适合的焊接位置。

第三步：调整好焊接的位置后，开启气保焊机头，此时行走龙门带动伸缩臂装置驱动气保焊机头以200～5000mm/min的速度对工件进行焊接，根据不同板厚调节速度，厚板慢速，薄板快速的原则。同时采用推丝机和拉丝机协同为气保焊机头输送焊丝，当需要更换焊丝时，推丝机具有辅助穿丝的作用。

第四步：当气保焊机头走出内腔时，伸缩臂装置缓慢倒退出内腔完成角焊缝的自动焊接。

作为优选，所述的小空间长悬臂内焊设备及其控制方法在于根据工件宽度方向尺寸选择合适的机械跟踪轮，由支撑滚轮辅助支撑气保焊机头内的焊枪稳定性。

作为优选，视频监控窗口上用于安装彩色摄像机，摄像机前端安装可更换的玻璃滤片，若焊接飞溅沾到玻璃滤片上，可方便快捷的对玻璃滤片进行更换，保证良好的观察效果。

作为优选，所述的小空间长悬臂内焊设备及其控制方法在于烟尘净化器放置于行走龙门上，回收管道布置于伸缩臂装置内，烟尘回收嘴在气保焊机头附近，保证对焊接烟尘的有效回收。

本发明能够达到如下效果：

本发明提供了一种小空间长悬臂内焊设备及其控制方法，与现有技术相比较，该小空间长悬臂内焊设备具有结构紧凑、功能齐全、智能化程度高和焊接质量稳定性强的优点。其控制方法解决了因为空间小，工人难以进入内腔进行焊缝的施焊的缺陷，提高了钢筋桁架与墙板之间的焊接强度。实现了可同时进行多腔体钢构件的角焊缝焊接的功能，提升了焊接工作的效率和质量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的伸缩臂装置的结构示意图。

图3是本发明的气保焊机头的结构示意图。

图中：气保焊机头1，拉丝机2，伸缩臂装置3，横移滑板4，行走龙门5，推丝机6，烟尘净化器7，齿轮8，齿条9，减速机10，驱动电机11，滑轮件12，上层结构横梁13，下层结构横梁14，快拆连接架15，导轨16，视频监控窗口17，焊枪18，支撑滚轮19，机械跟踪轮20，防护外壳21。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：如图1、图2和图3所示，一种小空间长悬臂内焊设备，包括行走龙门5，行走龙门5上设有烟尘净化器7。烟尘净化器7放置于行走龙门5上，回收管道布置于伸缩臂装置3内，烟尘回收嘴在气保焊机头1附近，保证对焊接烟尘的有效回收。

行走龙门5侧边设有与行走龙门5相活动式嵌接的横移滑板4，横移滑板4上端设有推丝机6，所述的横移滑板4侧边设有伸缩臂装置3，伸缩臂装置3包括下层结构横梁14，下层结构横梁14上方设有上层结构横梁13，上层结构横梁13与下层结构横梁14之间设有滑轮件12，上层结构横梁13一端通过快拆连接架15与横移滑板4连接固定，另一端与气保焊机头1相法兰式螺栓固定连接。下层结构横梁14两端设有减速机10，减速机10上端设有呈一体化的驱动电机11，减速机10下端设有与减速机10相套接的齿轮8，齿轮8外壁设有与齿轮8相活动式触接的齿条9，两齿条间设有一对与下层结构横梁14相活动式嵌接的导轨16。

伸缩臂装置3与横移滑板4之间设有快拆连接架15进行连接固定，伸缩臂装置3端面设有与伸缩臂装置3相活动式连接的气保焊机头1，气保焊机头1包括防护外壳21，防护外壳21上设有视频监控窗口17，防护外壳21内依次设有焊枪18、支撑滚轮19，防护外壳21下端面两侧分别设有机械跟踪轮20。伸缩臂装置3上端设有拉丝机2。

小空间长悬臂内焊设备及其控制方法如下操作步骤：

第一步：通过行走龙门5驱动横移滑板4带动上层结构横梁13进行伸缩，上层结构横梁13通过滑轮件12可在下层结构横梁14上滚动，沿工件长度方向伸缩，横移滑板4与伸缩臂装置3之间的快拆连接架15可快速拆装，当需焊接的腔体数量变化时，根据需要安装或拆卸，保证与行走龙门5连接的伸缩臂装置3数量与需焊接内腔的数量一致。与行走龙门5断开的伸缩臂装置3在焊接过程中不随行走龙门5移动，上层结构横梁13另一端安装气保焊机头1，除焊丝外，各种管线均在行走龙门5横移滑板位置设置快插接头，便于拆装。

第二步：装配好相应数量的伸缩臂装置3后，采用驱动电机11和减速机10驱动齿轮8旋转，并且在齿条9的导向作用下，使得伸缩臂装置3在导轨16上移动，实现伸缩臂装置3移动至适合的焊接位置。

第三步：调整好焊接的位置后，开启气保焊机头1，此时行走龙门5带动伸缩臂装置3驱动气保焊机头1以500mm/min的速度对工件进行焊接，同时采用推丝机6和拉丝机2协同为气保焊机头1输送焊丝，当需要更换焊丝时，推丝机6具有辅助穿丝的作用。

第四步：当气保焊机头1走出内腔时，伸缩臂装置3缓慢倒退出内腔完成角焊缝的自动焊接。

根据工件宽度方向尺寸选择合适的机械跟踪轮20，由支撑滚轮19辅助支撑气保焊机头1内的焊枪18稳定性。视频监控窗口17上用于安装彩色摄像机，摄像机前端安装可更换的玻璃滤片，若焊接飞溅沾到玻璃滤片上，可方便快捷的对玻璃滤片进行更换，保证良好的观察效果。

彩色摄像机反馈回来的视频信号可在液晶显示器上分割显示或个别放大显示，方便使用。液晶显示器安装在控制箱上的触摸屏旁，在每个焊接机头前端均配有1台彩色摄像机，摄像机具有照明功能，用于在非焊接状态下观察焊缝成形。液晶显示器具有录像存储功能，最大存储容量1TB，便于调取、观看。配置传输接口，存储的录像便于向外拷贝。

综上所述，一种小空间长悬臂内焊设备及其控制方法解决了因为空间小，工人难以进入内腔进行焊缝的施焊的缺陷，提高了钢筋桁架与墙板之间的焊接强度。实现了可同时进行多腔体钢构件的角焊缝焊接的功能，提升了焊接工作的效率和质量。该小空间长悬臂内焊设备具有结构紧凑、功能齐全、智能化程度高和焊接质量稳定性强的优点。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (5)

1.一种小空间长悬臂内焊设备的控制方法，其特征在于：小空间长悬臂内焊设备包括行走龙门（5），所述的行走龙门（5）侧边设有与行走龙门（5）相活动式嵌接的横移滑板（4），所述的横移滑板（4）上端设有推丝机（6），所述的横移滑板（4）侧边设有伸缩臂装置（3），所述的伸缩臂装置（3）与横移滑板（4）之间设有快拆连接架（15）进行连接固定，所述的伸缩臂装置（3）端面设有与伸缩臂装置（3）相活动式连接的气保焊机头（1），所述的伸缩臂装置（3）上端设有拉丝机（2）；

所述的伸缩臂装置（3）包括下层结构横梁（14），所述的下层结构横梁（14）上方设有上层结构横梁（13），所述的上层结构横梁（13）与下层结构横梁（14）之间设有滑轮件（12），所述的上层结构横梁（13）一端通过快拆连接架（15）与横移滑板（4）连接固定，另一端与气保焊机头（1）相法兰式螺栓固定连接；

所述的下层结构横梁（14）两端设有减速机（10），所述的减速机（10）上端设有呈一体化的驱动电机（11），所述的减速机（10）下端设有与减速机（10）相套接的齿轮（8），所述的齿轮（8）外壁设有与齿轮（8）相活动式触接的齿条（9），两齿条间设有一对与下层结构横梁（14）相活动式嵌接的导轨（16）；

所述的气保焊机头（1）包括防护外壳（21），所述的防护外壳（21）上设有视频监控窗口（17），所述的防护外壳（21）内依次设有焊枪（18）、支撑滚轮（19），所述的防护外壳（21）下端面两侧分别设有机械跟踪轮（20）；

小空间长悬臂内焊设备的控制方法，按如下操作步骤：

第一步：通过行走龙门（5）驱动横移滑板（4）带动上层结构横梁（13）进行伸缩，上层结构横梁（13）通过滑轮件（12）可在下层结构横梁（14）上滚动，沿工件长度方向伸缩，横移滑板（4）与伸缩臂装置（3）之间的快拆连接架（15）可快速拆装，当需焊接的腔体数量变化时，根据需要安装或拆卸，保证与行走龙门（5）连接的伸缩臂装置（3）数量与需焊接内腔的数量一致，与行走龙门（5）断开的伸缩臂装置（3）在焊接过程中不随行走龙门（5）移动，上层结构横梁（13）另一端安装气保焊机头（1），除焊丝外，各种管线均在行走龙门（5）横移滑板位置设置快插接头，便于拆装；

第二步：装配好相应数量的伸缩臂装置（3）后，采用驱动电机（11）和减速机（10）驱动齿轮（8）旋转，并且在齿条（9）的导向作用下，使得伸缩臂装置（3）在导轨（16）上移动，实现伸缩臂装置（3）移动至适合的焊接位置；

第三步：调整好焊接的位置后，开启气保焊机头（1），此时行走龙门（5）带动伸缩臂装置（3）驱动气保焊机头（1）以200～5000mm/min的速度对工件进行焊接，同时采用推丝机（6）和拉丝机（2）协同为气保焊机头（1）输送焊丝，当需要更换焊丝时，推丝机（6）具有辅助穿丝的作用；

第四步：当气保焊机头（1）走出内腔时，伸缩臂装置（3）缓慢倒退出内腔完成角焊缝的自动焊接。

2.根据权利要求1所述的小空间长悬臂内焊设备的控制方法，其特征在于：所述的行走龙门（5）上设有烟尘净化器（7）。

3.根据权利要求1所述的小空间长悬臂内焊设备的控制方法，其特征在于：根据工件宽度方向尺寸选择合适的机械跟踪轮（20），由支撑滚轮（19）辅助支撑气保焊机头（1）内的焊枪（18）在焊接时保持稳定性。

4.根据权利要求1所述的小空间长悬臂内焊设备的控制方法，其特征在于：视频监控窗口（17）上用于安装彩色摄像机，摄像机前端安装可更换的玻璃滤片，若焊接飞溅沾到玻璃滤片上，可方便快捷的对玻璃滤片进行更换，保证良好的观察效果。

5.根据权利要求2所述的小空间长悬臂内焊设备的控制方法，其特征在于：烟尘净化器（7）放置于行走龙门（5）上，回收管道布置于伸缩臂装置（3）内，烟尘回收嘴在气保焊机头（1）附近，保证对焊接烟尘的有效回收。