CN110695490B - 一种筒节内壁凸台不锈钢层双枪气保护焊自动堆焊装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种筒节内壁凸台不锈钢层双枪气保护焊自动堆焊装置，其包括水平设置的横梁，所述横梁上设有两个分别通过竖直设置的焊枪升降单元升降的焊枪单元和驱动所述焊枪升降单元沿所述横梁方向运动的焊枪横移单元；所述焊枪单元包括焊枪，所述焊枪通过焊枪支架与所述焊枪升降单元连接；所述焊枪支架上固定有焊枪位置检测器；待堆焊筒节的端面上设有筒节旋转角度检测单元；所述横梁的顶部两端分别固定有向所述焊枪输送焊丝的送丝机。本发明采用两把焊枪同时进行凸台不锈钢层堆焊，使焊接效率至少提高1倍；降低劳动强度，降低被电弧灼伤的风险，提高焊接质量。

Description

一种筒节内壁凸台不锈钢层双枪气保护焊自动堆焊装置

技术领域

本发明涉及一种自动堆焊装置，具体地说是一种筒节内壁凸台不锈钢层双枪气保护焊自动堆焊装置。

背景技术

目前，压力容器筒节内壁凸台不锈钢层堆焊依靠一把焊枪逐个面进行堆焊，效率低下，且浪费资源，而且采用人工堆焊，容易造成危险。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种筒节内壁凸台不锈钢层双枪气保护焊自动堆焊装置。

本发明采用的技术手段如下：

一种筒节内壁凸台不锈钢层双枪气保护焊自动堆焊装置，包括水平设置的横梁，所述横梁上设有两个分别通过竖直设置的焊枪升降单元升降的焊枪单元和驱动所述焊枪升降单元沿所述横梁方向运动的焊枪横移单元；

所述焊枪单元包括焊枪，所述焊枪通过焊枪支架与所述焊枪升降单元连接；所述焊枪支架上固定有检测所述焊枪与待堆焊筒节内壁的凸台立面的距离和所述待堆焊筒节的内壁的距离的焊枪位置检测器；

所述待堆焊筒节的端面上设有筒节旋转角度检测单元，所述筒节旋转角度检测单元包括用于检测待堆焊筒节旋转角度的无线倾角传感器和倾角传感器安装座，所述无线倾角传感器通过所述倾角传感器安装座安装在所述待堆焊筒节的端面上；

所述横梁的顶部两端分别固定有向所述焊枪输送焊丝的送丝机。

所述焊枪横移单元包括线性滑轨、齿条、滑块和与所述齿条相配合的水平驱动电机，水平驱动电机的输出轴上固定有与所述齿条相配合的齿轮即可实现齿轮与齿条的啮合，从而带动所述焊枪升降单元在线性滑轨上运动，所述线性滑轨与所述齿条固定在所述横梁上，且所述线性滑轨和所述齿条的延伸方向与所述横梁的延伸方向平行；所述滑块和所述水平驱动电机与所述焊枪升降单元固定连接。

所述焊枪升降单元包括竖直设置的丝杠和驱动所述丝杠运动的竖直驱动电机，所述丝杠的输出端固定有支座，所述支座与所述焊枪支架固定连接。

所述焊枪固定架上设有转动所述焊枪用于改变所述焊枪与所述待堆焊筒节的凸台立面之间夹角的旋钮。

所述支座远离所述焊枪的一侧安装有侧部弧光挡板。侧部弧光挡板防止弧光对外界造成伤害。

两个所述升降单元之间设有中间弧光挡板单元，所述中间弧光挡板单元包括与所述线性滑轨滑动连接的中间滑块，且所述中间滑块上固定有中间支座，所述中间支座上安装有滑槽，所述滑槽的延伸方向垂直于所述线性滑轨所在平面，中间弧光挡板的顶端设置在所述滑槽内并与所述滑槽滑动连接。中间弧光挡板单元的设置可以随意调整中间弧光挡板的位置，防止两侧的焊枪对彼此造成影响。

所述一种筒节内壁凸台不锈钢层双枪气保护焊自动堆焊装置还包括控制单元，所述控制单元分别与所述水平驱动电机、所述竖直驱动电机、所述焊枪位置检测器和所述无线倾角传感器电连接；

使用状态下：将筒节内壁凸台双枪气保焊堆焊装置安装在焊接操作机端头，通过焊接操作机移动到待堆焊筒节所在位置，将筒节旋转角度检测单元安装在待堆焊筒节的端面上，调整好焊枪单元距离凸台立面边缘的距离，然后启动焊接，以两把焊枪同时自动完成筒节内壁凸台不锈钢层的堆焊；焊接过程中，焊枪位置检测器将焊枪的位置实时发送给控制单元，控制单元控制通过焊枪横移单元的水平驱动电机和焊枪升降单元的竖直驱动电机运动使焊枪与凸台和筒节的距离在同一圈内保持恒定；控制单元收到所述筒节旋转角度检测单元的反馈并分别记录两把焊枪启焊时筒节的旋转位置，在两个焊枪分别焊接完成一圈后自动通过焊枪升降单元将焊枪移动位置，完成拐道。直到凸台立面堆焊完成。

由于具有两个焊枪单元、两个焊枪横移单元、两个焊枪升降单元，可同时进行焊接，也可分别进行焊接，由于控制单元控制筒节旋转角度检测单元分别记录两把焊枪的启焊位置，所以两把焊枪互不影响。

本发明具有以下优点：

1、两把焊枪同时进行凸台不锈钢层堆焊，使焊接效率至少提高1倍；

2、通过焊枪位置检测单元检测的实时数据，控制单元可自动控制焊枪横移单元和焊枪升降单元保证焊枪与凸台立面的距离保持稳定，通过筒节旋转角度检测单元，控制单元可控制升降单元实现自动拐道，无需操作者人工去调整和人工拐道，从而实现筒节内壁凸台不锈钢层的全自动化堆焊，降低操作者的劳动强度，降低被电弧灼伤的风险，提高焊接质量。

基于上述理由本发明可在自动堆焊等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施方式中一种筒节内壁凸台不锈钢层双枪气保护焊自动堆焊装置堆焊时结构示意图。

图2是本发明具体实施方式中一种筒节内壁凸台不锈钢层双枪气保护焊自动堆焊装置结构示意图。

图3是本发明具体实施方式中控制单元连接图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1～图3所示，一种筒节内壁凸台不锈钢层双枪气保护焊自动堆焊装置，包括水平设置的横梁1，所述横梁1上设有两个分别通过竖直设置的焊枪升降单元2升降的焊枪单元3和驱动所述焊枪升降单元2沿所述横梁1方向运动的焊枪横移单元4；

所述焊枪单元3包括焊枪31，所述焊枪31通过焊枪支架32与所述焊枪升降单元2连接；所述焊枪支架32上固定有检测所述焊枪31与待堆焊筒节5的凸台立面51距离和所述待堆焊筒节5的内壁52距离的焊枪位置检测器33；

所述待堆焊筒节5的端面53上设有筒节旋转角度检测单元6，所述筒节旋转角度检测单元6包括用于检测所述待堆焊筒节5旋转角度的无线倾角传感器 61和倾角传感器安装座62，所述无线倾角传感器61通过所述倾角传感器安装座62安装在所述待堆焊筒节5的端面53上；

所述横梁1的顶部两端分别固定有向所述焊枪31输送焊丝的送丝机7。

所述焊枪横移单元4包括线性滑轨41、齿条42、滑块43和与所述齿条42 相配合的水平驱动电机44，水平驱动电机44的输出轴上固定有与所述齿条42 相配合的齿轮即可实现齿轮与齿条42的啮合，从而带动所述焊枪升降单元2在线性滑轨上运动，所述线性滑轨41与所述齿条42固定在所述横梁1上，且所述线性滑轨41和所述齿条42的延伸方向与所述横梁1的延伸方向平行；所述滑块43和所述水平驱动电机44与所述焊枪升降单元2固定连接。

所述焊枪升降单元2包括竖直设置的丝杠21和驱动所述丝杠21运动的竖直驱动电机22，所述丝杠21的输出端固定有支座23，所述支座23与所述焊枪支架32固定连接。

所述焊枪固定架32上设有转动所述焊枪31用于改变所述焊枪31与所述待堆焊筒节5的凸台立面52之间夹角的旋钮34。

所述支座23远离所述焊枪31的一侧安装有侧部弧光挡板24。侧部弧光挡板24防止弧光对外界造成伤害。

两个所述升降单元2之间设有中间弧光挡板单元9，所述中间弧光挡板单元 9包括与所述线性滑轨41滑动连接的中间滑块91，且所述中间滑块91上固定有中间支座92，所述中间支座上92安装有滑槽93，所述滑槽93的延伸方向垂直于所述线性滑轨41所在平面，中间弧光挡板94的顶端设置在所述滑槽93内并与所述滑槽93滑动连接。中间弧光挡板单元9的设置可以随意调整中间弧光挡板94的位置，防止两侧的焊枪31对彼此造成影响。

所述一种筒节内壁凸台不锈钢层双枪气保护焊自动堆焊装置还包括控制单元8，所述控制单元8分别与所述水平驱动电机44、所述竖直驱动电机22、所述焊枪位置检测器33和所述无线倾角传感器61电连接；所述控制单元8用于接收所述焊枪位置检测器33及所述无线倾角传感器61传输的数据，并根据数据情况驱动所述水平驱动电机44和所述竖直驱动电机22运动，使所述焊枪31 运动到合适位置。

使用状态下：将筒节内壁凸台双枪气保焊堆焊装置安装在焊接操作机端头，通过焊接操作机移动到待堆焊筒节5所在位置，将筒节旋转角度检测单元6安装在待堆焊筒节5的端面53上，调整好焊枪单元3距离凸台边缘的距离，然后按开始工作，以两把焊枪31同时自动完成筒节内壁凸台不锈钢层的堆焊；焊接过程中，焊枪位置检测器33将焊枪的位置实时发送给控制单元8，控制单元8 控制通过焊枪横移单元4的水平驱动电机44和焊枪升降单元2的竖直驱动电机 22运动使焊枪31与凸台立面51和内壁52的距离在同一圈内保持恒定；控制单元8收到所述筒节旋转角度检测单元6的反馈并分别记录两把焊枪31启焊时待堆焊筒节5的旋转位置，在两个焊枪31分别焊接完成一圈后控制单元8控制所述水平驱动电机44和所述竖直驱动电机22运动，使焊枪31移动至下一步需要焊接的位置，完成拐道，直到凸台立面52堆焊完成位置。

由于具有两个焊枪单元3、两个焊枪横移单元4、两个焊枪升降单元2，可同时进行焊接，也可分别进行焊接，由于控制单元8可控制筒节旋转角度检测单元6分别记录两把焊枪31的启焊位置，所以两把焊枪31互不影响。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种筒节内壁凸台不锈钢层双枪气保护焊自动堆焊装置，其特征在于，包括水平设置的横梁，所述横梁上设有两个分别通过竖直设置的焊枪升降单元升降的焊枪单元和两个驱动所述焊枪升降单元沿所述横梁方向运动的焊枪横移单元；

所述焊枪单元包括焊枪，所述焊枪通过焊枪支架与所述焊枪升降单元连接；所述焊枪支架上固定有检测所述焊枪与待堆焊筒节的凸台立面的距离和所述待堆焊筒节的内壁的距离的焊枪位置检测器；

所述待堆焊筒节的端面上设有筒节旋转角度检测单元，所述筒节旋转角度检测单元包括用于检测待堆焊筒节旋转角度的无线倾角传感器和倾角传感器安装座，所述无线倾角传感器通过所述倾角传感器安装座安装在所述待堆焊筒节的端面上；

所述一种筒节内壁凸台不锈钢层双枪气保护焊自动堆焊装置还包括控制单元，所述控制单元分别与所述焊枪横移单元、所述焊枪升降单元、所述焊枪位置检测器和所述无线倾角传感器电连接；

所述横梁的顶部两端分别固定有向所述焊枪输送焊丝的送丝机；

所述焊枪横移单元具有线性滑轨，所述线性滑轨固定在所述横梁上，且延伸方向与所述横梁的延伸方向平行；

两个所述焊枪升降单元之间设有中间弧光挡板单元，所述中间弧光挡板单元包括与所述线性滑轨滑动连接的中间滑块，且所述中间滑块上固定有中间支座，所述中间支座上安装有滑槽，所述滑槽的延伸方向垂直于所述线性滑轨所在平面，中间弧光挡板的顶端设置在所述滑槽内并与所述滑槽滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种筒节内壁凸台不锈钢层双枪气保护焊自动堆焊装置，其特征在于：

所述焊枪横移单元还包括齿条、滑块和与所述齿条相配合的水平驱动电机，所述齿条固定在所述横梁上，且所述齿条的延伸方向与所述横梁的延伸方向平行；所述滑块和所述水平驱动电机与所述焊枪升降单元固定连接；

所述焊枪升降单元包括竖直设置的丝杠和驱动所述丝杠运动的竖直驱动电机，所述丝杠的输出端固定有支座，所述支座与所述焊枪支架固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种筒节内壁凸台不锈钢层双枪气保护焊自动堆焊装置，其特征在于：所述焊枪固定架上设有转动所述焊枪用于改变所述焊枪与所述待堆焊筒节的凸台立面之间夹角的旋钮。

4.根据权利要求2所述的一种筒节内壁凸台不锈钢层双枪气保护焊自动堆焊装置，其特征在于：所述支座远离所述焊枪的一侧安装有侧部弧光挡板。

5.根据权利要求2所述的一种筒节内壁凸台不锈钢层双枪气保护焊自动堆焊装置，其特征在于：所述控制单元与所述水平驱动电机电连接，所述控制单元与所述竖直驱动电机电连接。

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