CN114131157A - 多功能管件自动钨极氩弧焊焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明多功能管件自动钨极氩弧焊焊接装置,涉及焊接设备技术领域,尤其涉及适用于各种异形管件的多功能自动钨极氩弧焊焊接设备。本发明翻转机构的定子与焊接操作机横梁端头相连接;水电气无限旋转导通机构通过三维滑架机构装于翻转机构的转子上;弧长跟踪机构装于水电气无限旋转导通机构上;送丝机构固定在弧长跟踪机构上;焊枪机构与弧长跟踪机构相连接;控制系统与上述各机构以及焊接电源相连接。本发明的技术方案解决了现有技术中的需要多台设备对各种管件进行对位焊接,造成固定资产投资增加,设备利用率低;在同一工位对不同管件进行焊接工作,需反复吊运、装夹、加热等工序,增加了设备的准备时间和生产成本等问题。
Description
技术领域
本发明多功能管件自动钨极氩弧焊焊接装置,涉及焊接设备技术领域,尤其涉及适用于各种异形管件的多功能自动钨极氩弧焊焊接设备。
背景技术
核电石化压力容器产品中有大量直管、弯管、异形管、法兰等零部件。这些产品涉及到的焊接工序有内壁堆焊、端面堆焊、法兰密封槽、外坡口组焊,内壁封根焊等。每个工序分别需要一台焊接设备对该工位进行焊接工作,一方面造成固定资产投资大幅增加,且设备利用率下降;另一方面,以上这些工序中的部分工序可以在一个工位上依次进行,采用不同焊接设备,需要对工件进行反复吊运、装夹、加热,大幅增加了焊接准备时间和生产成本。
针对上述现有技术中所存在的问题,研究设计一种新型的多功能管件自动钨极氩弧焊焊接装置,从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。
发明内容
根据上述现有技术提出的需要多台设备对各种管件进行对位焊接,造成固定资产投资增加,设备利用率低;在同一工位对不同管件进行焊接工作,需反复吊运、装夹、加热等工序,增加了设备的准备时间和生产成本等技术问题,而提供一种多功能管件自动钨极氩弧焊焊接装置。本发明主要利用翻转机构和三维滑架机构调整焊枪方向及角度,通过弧长跟踪机构控制焊枪焊接质量,从而实现一台设备满足各种焊接功能的目的。
本发明采用的技术手段如下:
一种多功能管件自动钨极氩弧焊焊接装置包括:翻转机构、水电气无限旋转导通机构、三维滑架机构、弧长跟踪机构、送丝机构、焊枪机构和焊接操作机横梁;
进一步地,翻转机构的定子与焊接操作机横梁端头相连接;
进一步地,水电气无限旋转导通机构通过三维滑架机构装于翻转机构的转子上;
进一步地,弧长跟踪机构装于水电气无限旋转导通机构上;
进一步地,送丝机构固定在弧长跟踪机构上;
进一步地,焊枪机构与弧长跟踪机构相连接;
进一步地,控制系统与上述各机构以及焊接电源相连接,控制所有机构按照设定的功能和工艺参数进行动作。
进一步地,三维滑架机构包括:三维滑架Z轴、三维滑架Y轴和三维滑架X轴;
进一步地,三维滑架Z轴的基座与翻转机构的转子相连接;
进一步地,三维滑架Y轴通过基座与三维滑架Z轴的滑板相连接,并可沿三维滑架Z轴做Y向运动;
进一步地,三维滑架X轴通过基座与三维滑架Y轴的滑板相连接,并可沿三维滑架Y轴做Y向运动。
进一步地,水电气无限旋转导通机构包括:水电气无限旋转导通机构定子和水电气无限旋转导通机构转子;
进一步地,水电气无限旋转导通机构定子与三维滑架X轴的滑板相连接,并可沿三维滑架X轴做X向运动;
进一步地,水电气无限旋转导通机构转子与水电气无限旋转导通机构定子通过旋转轴相连接;
进一步地,水电气无限旋转导通机构的旋转轴线与三维滑架Z轴的轴线平行设置。
进一步地,弧长跟踪机构包括:水平弧长跟踪机构和垂直弧长跟踪机构;
进一步地,水平弧长跟踪机构的基座与水电气无限旋转导通机构转子相连接;
进一步地,垂直弧长跟踪机构的基座与水平弧长跟踪机构的滑块相连接;
进一步地,垂直弧长跟踪机构的滑块运动方向与水平弧长跟踪机构的滑块运动方向垂直设置。
进一步地,送丝机构固定装于水平弧长跟踪机构的基座上。
进一步地,焊枪机构包括:枪头、连接杆、前置弧长跟踪机构、焊接摄像头;
进一步地,焊枪通过连接杆与垂直弧长跟踪机构的滑块相连接;
进一步地,前置弧长跟踪机构和焊接摄像头设置于枪头上。
本发明能够在一台设备上实现管内壁自动TIG堆焊、管及法兰端面自动TIG堆焊、马鞍面自动TIG堆焊、法兰密封槽自动TIG堆焊、管(弯管/直管)-管(弯管/直管)自动TIG组焊、管(弯管/直管)-法兰自动TIG组焊、管内壁自动TIG封根焊等功能,且待焊管件轴线与水平面的夹角可在-5-95°之间;使得此装置在空间不受干涉的情况下,几乎能够进行所有管件所有位置的自动TIG焊接。
本发明工作流程为:
1、焊前调整:
11、待焊管件的轴线与水平面夹角范围为-5至95°之间,焊接前向控制系统输入待焊管件轴线与水平面的夹角,并控制翻转轴翻转到设定的角度,然后调整焊接操作机使水、电、气无限旋转机构的旋转轴线与管件轴线平行;
12、启动自动找心程序,控制三维滑架的X轴和Y轴以及水电气无限旋转机构按照程序动作,完成自动找心,使水电气无限旋转导电装置的旋转轴与待焊管件的轴线同心,此时三维滑架的X轴和Y轴自动锁死,直到结束待焊管件的焊接为止。
2、开始焊接:
21、选择不同的焊接功能,焊接行走始终靠水、电、气无限旋转机头旋转进行;
22、当对应的焊接位置为侧壁时,将焊枪机构的枪头调整至与待焊管件侧的壁垂直,启动焊接后控制系统将控制水平弧长跟踪机构动作,进行自动弧长跟踪动作,每焊接完成一道进行自动拐道时,控制系统控制三维滑架的Z轴进行拐道动作;
23、当对应的焊接位置为端面时,将焊枪机构的枪头调整至与待焊管件的端面垂直,启动焊接后控制系统将控制垂直弧长跟踪机构动作,进行自动弧长跟踪动作,每焊接完成一道进行自动拐道时,控制系统控制水平弧长跟踪机构进行拐道动作;
25、当对应的焊接位置为法兰密封槽时,输入法兰密封槽角度,启动焊接后,控制系统将控制水平弧长跟踪机构和垂直弧长跟踪机构同时动作,进行自动弧长跟踪动作,拐道时控制三维滑架Z轴进行拐道动作;
26、当不是进行整圈焊接时,输入焊接角度,启焊后,当焊接旋转至焊接角度时,控制系统送丝机构停止送丝,控制焊接电源输出维弧电流,然后进行拐道,拐道完成后,控制水、电、气无限旋转机构反向旋转至启焊位置,再控制焊接电源输出焊接电流,控制送丝机构启动送丝,控制水、电、气无限旋转机构正向旋转进行下一道焊接,依次循环。
较现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、本发明提供的多功能管件自动钨极氩弧焊焊接装置,实现了一台焊接设备完成多台焊接设备的不同焊接功能,减少了设备的购置费用,
2、本发明提供的多功能管件自动钨极氩弧焊焊接装置,实现了一台焊接设备完成多台焊接设备的不同焊接功能,提高了设备的使用率;
3、本发明提供的多功能管件自动钨极氩弧焊焊接装置,实现了一台焊接设备完成多台焊接设备的不同焊接功能,避免了多设备进行反复吊运、装夹、加热的准备操作,节省了准备及焊接时间,以及生产成本。
综上,应用本发明的技术方案解决了现有技术中的需要多台设备对各种管件进行对位焊接,造成固定资产投资增加,设备利用率低;在同一工位对不同管件进行焊接工作,需反复吊运、装夹、加热等工序,增加了设备的准备时间和生产成本等问题。
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为本发明结构示意图一;
图2为本发明结构示意图二;
图3为本发明结构示意图三;
图4为本发明结构示意图四;
图5为本发明装置组成框图。
图中:1、翻转机构 2、三维滑架Z轴 3、三维滑架Y轴 4、三维滑架X轴 5、水电气无限旋转导通机构定子 6、水电气无限旋转导通机构转子 7、送丝机构 8、水平弧长跟踪机构9、垂直弧长跟踪机构 10、焊枪机构 11、焊接操作机横梁。
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授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何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机构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。
如图所示,本发明提供了一种多功能管件自动钨极氩弧焊焊接装置包括:翻转机构1、水电气无限旋转导通机构、三维滑架机构、弧长跟踪机构、送丝机构7、焊枪机构10和焊接操作机横梁11;翻转机构1的定子与焊接操作机横梁11端头相连接;水电气无限旋转导通机构通过三维滑架机构装于翻转机构1的转子上;弧长跟踪机构装于水电气无限旋转导通机构上;送丝机构7固定在弧长跟踪机构上;焊枪机构10与弧长跟踪机构相连接;控制系统与上述各机构以及焊接电源相连接,控制所有机构按照设定的功能和工艺参数进行动作。
三维滑架机构包括:三维滑架Z轴2、三维滑架Y轴3和三维滑架X轴4;三维滑架Z轴2的基座与翻转机构1的转子相连接;三维滑架Y轴3通过基座与三维滑架Z轴2的滑板相连接,并可沿三维滑架Z轴2做Y向运动;三维滑架X轴4通过基座与三维滑架Y轴3的滑板相连接,并可沿三维滑架Y轴3做Y向运动。
水电气无限旋转导通机构包括:水电气无限旋转导通机构定子5和水电气无限旋转导通机构转子6;水电气无限旋转导通机构定子与三维滑架X轴4的滑板相连接,并可沿三维滑架X轴4做X向运动;水电气无限旋转导通机构转子6与水电气无限旋转导通机构定子5通过旋转轴相连接;水电气无限旋转导通机构的旋转轴线与三维滑架Z轴2的轴线平行设置。
弧长跟踪机构包括:水平弧长跟踪机构8和垂直弧长跟踪机构9;水平弧长跟踪机构8的基座与水电气无限旋转导通机构转子6相连接;垂直弧长跟踪机构9的基座与水平弧长跟踪机构8的滑块相连接;垂直弧长跟踪机构9的滑块运动方向与水平弧长跟踪机构8的滑块运动方向垂直设置。
送丝机构7固定装于水平弧长跟踪机构8的基座上。
焊枪机构10包括:枪头、连接杆、前置弧长跟踪机构、焊接摄像头;焊枪通过连接杆与垂直弧长跟踪机构9的滑块相连接;置弧长跟踪机构和焊接摄像头设置于枪头上。
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 (6)
1.一种多功能管件自动钨极氩弧焊焊接装置,其特征在于:
所述的多功能管件自动钨极氩弧焊焊接装置包括:翻转机构(1)、水电气无限旋转导通机构、三维滑架机构、弧长跟踪机构、送丝机构(7)、焊枪机构(10)和焊接操作机横梁(11);
所述的翻转机构(1)的定子与焊接操作机横梁(11)端头相连接;
所述的水电气无限旋转导通机构通过三维滑架机构装于翻转机构(1)的转子上;
所述的弧长跟踪机构装于水电气无限旋转导通机构上;
所述的送丝机构(7)固定在弧长跟踪机构上;
所述的焊枪机构(10)与弧长跟踪机构相连接;
所述的控制系统与上述各机构以及焊接电源相连接,控制所有机构按照设定的功能和工艺参数进行动作。
2.根据权利要求1所述的多功能管件自动钨极氩弧焊焊接装置,其特征在于:
所述的三维滑架机构包括:三维滑架Z轴(2)、三维滑架Y轴(3)和三维滑架X轴(4);
所述的三维滑架Z轴(2)的基座与翻转机构(1)的转子相连接;
所述的三维滑架Y轴(3)通过基座与三维滑架Z轴(2)的滑板相连接,并可沿三维滑架Z轴(2)做Y向运动;
所述的三维滑架X轴(4)通过基座与三维滑架Y轴(3)的滑板相连接,并可沿三维滑架Y轴(3)做Y向运动。
3.根据权利要求1所述的多功能管件自动钨极氩弧焊焊接装置,其特征在于:
所述的水电气无限旋转导通机构包括:水电气无限旋转导通机构定子(5)和水电气无限旋转导通机构转子(6);
所述的水电气无限旋转导通机构定子与三维滑架X轴(4)的滑板相连接,并可沿三维滑架X轴(4)做X向运动;
所述的水电气无限旋转导通机构转子(6)与水电气无限旋转导通机构定子(5)通过旋转轴相连接;
所述的水电气无限旋转导通机构的旋转轴线与三维滑架Z轴(2)的轴线平行设置。
4.根据权利要求1所述的多功能管件自动钨极氩弧焊焊接装置,其特征在于:
所述的弧长跟踪机构包括:水平弧长跟踪机构(8)和垂直弧长跟踪机构(9);
所述的水平弧长跟踪机构(8)的基座与水电气无限旋转导通机构转子(6)相连接;
所述的垂直弧长跟踪机构(9)的基座与水平弧长跟踪机构(8)的滑块相连接;
所述的垂直弧长跟踪机构(9)的滑块运动方向与水平弧长跟踪机构(8)的滑块运动方向垂直设置。
5.根据权利要求1所述的多功能管件自动钨极氩弧焊焊接装置,其特征在于:
所述的送丝机构(7)固定装于水平弧长跟踪机构(8)的基座上。
6.根据权利要求1所述的多功能管件自动钨极氩弧焊焊接装置,其特征在于:
所述的焊枪机构(10)包括:枪头、连接杆、前置弧长跟踪机构、焊接摄像头;
所述的焊枪通过连接杆与垂直弧长跟踪机构(9)的滑块相连接;
所述的前置弧长跟踪机构和焊接摄像头设置于枪头上。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220304 |
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