CN213351314U - 一种大管径内壁焊接小车及焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供了一种大管径内壁焊接小车及焊接设备，涉及焊接设备技术领域。本实用新型的实施例提供的大管径内壁焊接小车包括车体、行走机构、控制系统、焊接件、调节架以及检测件。行走机构设置于车体，通过行走机构实现车体的运动。调节架连接于车体，焊接件连接于调节架。检测件连接于焊接件，且检测件与焊接件沿第一预设方向间隔设置，第一预设方向与车体的行进方向成夹角设置。检测件用于检测待焊接工件上的堆焊层边界位置以及焊缝的位置。检测件和调节件均与控制系统通信，控制系统用于根据检测件的检测信号控制调节架，以调节焊接件的位置，使得焊接件始终与焊缝对应，有助于保证焊接质量和焊接精度。

Description

一种大管径内壁焊接小车及焊接设备

技术领域

本实用新型涉及焊接设备技术领域，具体而言，涉及一种大管径内壁焊接小车及焊接设备。

背景技术

焊接是一种以加热、高温或者高压的方式结合金属或其他热塑性材料的制造工艺及技术。为了提高焊接效率、降低工人劳动强度，焊接应用正在逐步从手工焊接转变为自动焊接，焊接小车是一种用于实现自动焊接的设备。

然而现有的焊接小车在进行焊接时，易出现跑偏的问题，从而影响焊接精度和焊接质量。

实用新型内容

本实用新型的目的包括，例如，提供了一种大管径内壁焊接小车，该大管径内壁焊接小车能够改善现有的焊接小车在焊接时焊接精度低、焊接质量低的技术问题。

本实用新型的目的还包括，提供了一种焊接设备，其包括上述的大管径内壁焊接小车，能够改善现有的焊接小车在焊接时焊接精度低、焊接质量低的技术问题。

本实用新型的实施例可以这样实现：

本实用新型的实施例提供了一种大管径内壁焊接小车，用于焊接待焊接工件，所述大管径内壁焊接小车包括车体、行走机构、控制系统、焊接件、调节架以及检测件；所述行走机构设置于所述车体，以带动所述车体运动；所述调节架连接于所述车体，所述焊接件连接于所述调节架，所述焊接件用于焊接所述待焊接工件；所述检测件连接于所述焊接件，且所述检测件与所述焊接件沿第一预设方向间隔设置；所述检测件用于检测所述待焊接工件上的堆焊层边界位置以及焊缝的位置；所述检测件和所述调节架均与所述控制系统通信，所述控制系统用于根据所述检测件的检测信号控制所述调节架，以调节所述焊接件的位置；

其中，所述第一预设方向与所述车体的行进方向成夹角设置。

可选的，所述焊接件与所述车体的连线方向为第二预设方向，所述检测件在所述第二预设方向上的投影位于所述焊接件与所述车体之间。

可选的，所述调节架包括与所述控制系统通信的电动滑架，所述焊接件连接于所述电动滑架，所述电动滑架用于带动所述焊接件相对所述车体滑动。

可选的，所述调节架还包括把合架，所述把合架安装于所述电动滑架，所述电动滑架用于带动所述把合架相对所述车体滑动；所述把合架夹持所述焊接件，所述把合架用于带动所述焊接件相对所述车体转动。

可选的，所述行走机构包括车轮，所述车轮采用耐高温材料制成。

可选的，所述行走机构还包括充电电池以及驱动件，所述驱动件与所述充电电池电连接，所述车轮与所述驱动件传动连接。

可选的，所述大管径内壁焊接小车还包括设置于所述车体的送丝轮，所述送丝轮和所述焊接件分别位于所述行走机构的两侧，且所述控制系统与所述送丝轮位于所述行走机构的同一侧。

可选的，所述大管径内壁焊接小车还包括吸烟装置，所述吸烟装置用于吸收焊接产生的烟尘。

可选的，所述大管径内壁焊接小车还包括遥控器，所述遥控器与所述控制系统通信，以通过所述遥控器向所述控制系统发送信号。

本实用新型的实施例还提供了一种焊接设备。该焊接设备包括大管径内壁焊接小车。大管径内壁焊接小车包括车体、行走机构、控制系统、焊接件、调节架以及检测件；所述行走机构设置于所述车体，以带动所述车体运动；所述调节架连接于所述车体，所述焊接件连接于所述调节架，所述焊接件用于焊接所述待焊接工件；所述检测件连接于所述焊接件，且所述检测件与所述焊接件沿第一预设方向间隔设置；所述检测件用于检测所述待焊接工件上的堆焊层边界位置以及焊缝的位置；所述检测件和所述调节架均与所述控制系统通信，所述控制系统用于根据所述检测件的检测信号控制所述调节架，以调节所述焊接件的位置；其中，所述第一预设方向与所述车体的行进方向成夹角设置。

本实用新型实施例的大管径内壁焊接小车及焊接设备的有益效果包括，例如：

本实用新型的实施例提供的大管径内壁焊接小车，大管径内壁焊接小车包括车体、行走机构、控制系统、焊接件、调节架以及检测件。行走机构设置于车体，通过行走机构实现车体的运动。调节架连接于车体，焊接件连接于调节架，焊接件用于焊接待焊接工件。检测件连接于焊接件，以保证在检测过程中焊接件与检测件的相对位置固定，且检测件与焊接件沿第一预设方向间隔设置，第一预设方向与车体的行进方向成夹角设置。检测件用于检测待焊接工件上的堆焊层边界位置以及焊缝的位置。检测件和调节件均与控制系统通信，控制系统用于根据检测件的检测信号控制调节架，以调节焊接件的位置，使得焊接件始终与焊缝对应，有助于保证焊接质量和焊接精度。同时由于检测件同时检测待焊接工件上的堆焊层边界位置和焊缝的位置，因此若在检测过程中出现焊缝(或堆焊层边界)位于检测件的检测范围外的情况时，控制系统可根据堆焊层边界(或焊缝)的位置控制调节架调节焊接件以及检测件的位置，使用效果更好。

本实用新型的实施例还提供了一种焊接设备，其包括上述的大管径内壁焊接小车。由于该焊接设备包括上述的焊接小车，因此也具有大管径内壁焊接小车的全部有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的实施例提供的大管径内壁焊接小车的整体结构示意图；

图2为本实用新型的实施例提供的大管径内壁焊接小车局部结构的布局示意图；

图3为本实用新型的实施例提供的大管径内壁焊接小车中检测件的结构示意图；

图4为本实用新型的实施例提供的大管径内壁焊接小车中电动滑架的结构示意图。

图标：100-焊接小车；110-行走机构；111-充电电池；112-车轮；120-焊接件；130-检测件；131-激光发生器；132-激光传感器；133-激光束；140-车体；150-调节架；151-电动滑架；152-第一滑动组件；153-第二滑动组件；154-把合架；160-控制系统；170-送丝轮；181-焊缝；182-堆焊层边界。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

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定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

在进行大管径的待焊接工件生产时，首先需要在待焊接工件的表面进行堆焊，以实现表面改性，通过堆焊在待焊接工件的表面形成有堆焊层，堆焊层的边界与待焊接工件待焊接的焊缝181平行设置。

图1为本实施例提供的大管径内壁焊接小车100的整体结构示意图，图2为本实施例提供的大管径内壁焊接小车100局部结构的布局示意图。请结合参照图1和图2，本实施例提供了一种大管径内壁焊接小车100(以下简称焊接小车100)，相应地，提供了一种焊接设备(图未示出)。

焊接设备包括焊接小车100，同时，焊接设备还包括送丝机(图未示出)。通过送丝机向焊接小车100输送焊丝。

焊接小车100包括车体140、行走机构110、控制系统160、焊接件120、调节架150以及检测件130。行走机构110设置于车体140，通过行走机构110实现车体140的运动。调节架150连接于车体140，焊接件120连接于调节架150，焊接件120用于焊接待焊接工件。检测件130连接于焊接件120，以保证在检测过程中焊接件120与检测件130的相对位置固定，且检测件130与焊接件120沿第一预设方向A间隔设置，第一预设方向与车体140的行进方向B成夹角设置。检测件130用于检测待焊接工件上的堆焊层边界182位置以及焊缝181的位置。检测件130和调节件均与控制系统160通信，控制系统160用于根据检测件130的检测信号控制调节架150，以调节焊接件120的位置，使得焊接件120始终与焊缝181对应，有助于保证焊接质量和焊接精度。同时由于检测件130同时检测待焊接工件上的堆焊层边界182位置和焊缝181的位置，因此若在检测过程中出现焊缝181(或堆焊层边界182)位于检测件130的检测范围外的情况时，控制系统160可根据堆焊层边界182(或焊缝181)的位置控制调节架150调节焊接件120以及检测件130的位置，使用效果更好。

需要说明的是，在本实施例中，带焊接工件为石化环，可以理解的，在其他实施例中，该焊接小车100也可以用于焊接其他具有堆焊层的工件。

下面对本实施例提供的焊接小车100进行进一步说明：

请继续参照图1和图2，在本实施例中，行走机构110包括车轮112，车轮112采用耐高温材料制成，以避免在焊接过程中，车轮112受损。进一步的，行走机构110还包括充电电池111以及驱动件(图未示出)，驱动件与车轮112传动连接。充电电池111与驱动件电连接，驱动件将充电电池111提供的电能转化为动能从而驱动车轮112转动。

具体地，充电电池111呈方块状，车轮112的数量为多个，多个车轮112中的部分位于充电电池111宽度方向的一侧，多个车轮112中的其余部分位于充电电池111宽度方向的另一侧。可选地，车轮112的数量为四个，其中两个车轮112为第一车轮，该两个第一车轮位于充电电池111宽度方向的同一侧，其余两个车轮112为第二车轮，该两个第二车轮位于充电电池111宽度方向的另一侧。如此，该行走机构110的行进方向即为充电电池111的长度方向。

车体140与行走机构110连接，具体地，车体140位于充电电池111的上侧，由于车体140在行走机构110的带动下运动，因此行走机构110的请进方向即为车体140的行进方向B，换言之，行走机构110的行进方向与车体140的行进方向B同向。

在本实施例中，焊接件120与车体140的连线方向为第二预设方向C，检测件130在第二预设方向C上的投影位于焊接件120与车体140之间。具体地，焊接件120位于充电电池111宽度方向的一侧，因此设置在充电电池111上的车体140与焊接件120的连线方向即为充电电池111的宽度方向，换言之，第二预设方向C为充电电池111的宽度方向。检测件130在第二预设方向上的投影位于焊接件120与车体140之间，即沿充电电池111的宽度方向，车体140、检测件130和焊接件120依次设置。以车体140的行进方向为前方，检测件130位于焊接件120的斜前方。

图3为本实施例提供的大管径内壁焊接小车100的检测件130的结构示意图。请参照图3，在本实施例中，检测件130为激光跟踪系统，激光跟踪系统包括激光发生器131和激光传感器132。具体地，激光发生器131发出的激光束133以一定的形状扫描或者通过光学器件(例如透镜)变换以光面的形式在目标物体的表面投射出线形或其他形状的条纹(例如结构光的方式)，目标物体表面被投射激光的部分即为检测件130的检测范围。从而通过激光传感器132(例如光敏探测器)获得表征目标截面的激光条纹图，进而获得检测范围内焊缝181位置以及堆焊层边界182位置的信息，并将该信息发送至控制系统160。具体地，检测件130与控制系统160通过电线连接以实现通信，可以理解的，在其他实施例中，也可以通过无线信号的方式实现通信。

可选的，焊接小车100还包括接地故障探测器(图未示出)，在检测件130与待焊接工件偶然发生接触时，通过接地故障探测器保护检测件130免受焊接电流的损坏。可选的，激光跟踪系统还具有冷却通道，从而通过冷却通道内的冷却介质冷却激光跟踪系统。

可选的，控制系统160与行走机构110电连接，从而使控制系统160通过控制行走机构110改变行走机构110的行进方向，以确保焊接小车100平行于焊缝181行走。可选的，控制系统160采用工业触摸屏与PLC(Programmable Logic Controller可编程逻辑控制器)一体机器。

图4为本实施例提供的大管径内壁焊接小车100中电动滑架151的结构示意图。请结合参照图1、图2和图4，在本实施例中，调节架150包括与控制系统160通信的电动滑架151，焊接件120连接于电动滑架151，电动滑架151在控制系统160的控制下带动焊接件120相对车体140滑动，以调节焊接件120与焊缝181的相对位置，保证在焊接过程中焊接件120始终与焊缝181对应。需要说明的是，在本实施例的描述中，“焊接件120与焊缝181对应”指焊接件120的焊接端位于焊缝181的正上方。具体的，电动滑架151与控制系统160通过电线连接以实现通信，可以理解的，在其他实施例中，也可以通过无线信号的方式实现通信。

进一步的，电动滑架151包括第一滑动组件152和第二滑动组件153，第二滑动组件153连接于第一滑动组件152，从而在第一滑动组件152的带动下上下滑动，焊接件120连接于第二滑动组件153，从而在第二滑动组件153的带动下左右滑动。从而通过电动滑架151实现焊接件120的偏移微调整。需要说明的是，在本实施例中，第二滑动组件153的左右滑动方向即为充电电池111的宽度方向。可以理解的，在其他实施例中，也可以根据需求设置第二滑动组件153和第一滑动组件152的滑动方向，例如设置为第二滑动组件153在第一滑动组件152的带动下左右滑动，第二滑动组件153用于带动焊接件120上下滑动。

可选地，第一滑动组件152和第二滑动组件153采用高精密丝杠机构实现滑动，可以理解的，在其他实施例中，也可以通过高精密的齿轮齿条机构实现滑动。

进一步的，调节架150还包括把合架154，把合架154夹持焊接件120，且把合架154安装于电动滑动，如此电动滑架151在控制系统160的控制下带动把合架154相对车体140滑动，进而使焊接件120相对车体140滑动。同时把合架154能够带动焊接件120相对车体140转动，以调节焊接件120的角度。具体的，把合架154安装于第二滑动组件153。把合架154上设置有夹持支臂，检测件130夹持于该夹持支臂，从而通过把合架154实现检测件130与焊接件120的连接。

请结合参照图1和图2，在本实施例中，焊接小车100还包括送丝轮170，送丝轮170和焊接件120分别位于行走机构110的两侧，且控制系统160与送丝轮170位于行走机构110的同一侧。具体的，送丝轮170和控制系统160位于充电电池111宽度方向的一侧，焊接件120位于充电电池111宽度方向的另一侧，即送丝轮170和控制系统160分别与焊接件120沿充电电池111的宽度方向相对设置。控制系统160与送丝轮170沿行走机构110的行进方向依次设置。

进一步的，焊接小车100还包括吸烟装置(图未示出)，通过吸烟装置吸收焊接产生的烟尘。在本实施例中，吸烟装置外置，可以理解的，在其他实施例中，也可以将吸烟装置设置在车体140上。

进一步的，焊接小车100还包括遥控器，遥控器与控制系统160通信，从而通过遥控器向控制系统160发送信号。具体的，使用时，操作者可通过遥控器控制焊接小车100的工作。

根据本实施例提供的一种焊接小车100，焊接小车100的工作原理是：

使用时，检测件130实时获取检测范围内堆焊层边界182位置以及焊缝181的位置，并将表征该堆焊层边界182位置以及焊缝181的位置的检测信号发送至控制系统160，控制系统160根据检测信号控制行走机构110的行进方向，以保证行进方向与焊缝181平行，或者控制调节架150调节焊接件120的位置，以保证焊接件120始终与焊缝181对应。

本实施例提供的一种焊接小车100至少具有以下优点：

本实施例提供的焊接小车100，其通过设置检测件130实时检测焊缝181的位置，以实时调节焊接件120的位置，从而保证在焊接过程中焊接件120始终与焊缝181对应，焊接效果好、焊接质量高。而且检测件130在检测焊缝181位置的同时，实时检测堆焊层边界182的位置，通过堆焊层边界182位置以及焊缝181的位置能够更加方便的调节检测件130的检测位置，从而在焊缝181位于检测件130的检测范围外时，能够通过堆焊层边界182的位置确定调节方向，以确保在检测过程中检测件130均能检测到焊缝181位置，进一步保证焊接质量。

本实施例还提供了一种焊接设备，该焊接设备包括上述的焊接小车100，因此也具有焊接小车100的全部有益效果。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种大管径内壁焊接小车，用于焊接待焊接工件，其特征在于，所述大管径内壁焊接小车包括车体、行走机构、控制系统、焊接件、调节架以及检测件；所述行走机构设置于所述车体，以带动所述车体运动；所述调节架连接于所述车体，所述焊接件连接于所述调节架，所述焊接件用于焊接所述待焊接工件；所述检测件连接于所述焊接件，且所述检测件与所述焊接件沿第一预设方向间隔设置；所述检测件用于检测所述待焊接工件上的堆焊层边界位置以及焊缝的位置；所述检测件和所述调节架均与所述控制系统通信，所述控制系统用于根据所述检测件的检测信号控制所述调节架，以调节所述焊接件的位置；

其中，所述第一预设方向与所述车体的行进方向成夹角设置。

2.根据权利要求1所述的大管径内壁焊接小车，其特征在于，所述焊接件与所述车体的连线方向为第二预设方向，所述检测件在所述第二预设方向上的投影位于所述焊接件与所述车体之间。

3.根据权利要求1所述的大管径内壁焊接小车，其特征在于，所述调节架包括与所述控制系统通信的电动滑架，所述焊接件连接于所述电动滑架，所述电动滑架用于带动所述焊接件相对所述车体滑动。

4.根据权利要求3所述的大管径内壁焊接小车，其特征在于，所述调节架还包括把合架，所述把合架安装于所述电动滑架，所述电动滑架用于带动所述把合架相对所述车体滑动；所述把合架夹持所述焊接件，所述把合架用于带动所述焊接件相对所述车体转动。

5.根据权利要求1所述的大管径内壁焊接小车，其特征在于，所述行走机构包括车轮，所述车轮采用耐高温材料制成。

6.根据权利要求5所述的大管径内壁焊接小车，其特征在于，所述行走机构还包括充电电池以及驱动件，所述驱动件与所述充电电池电连接，所述车轮与所述驱动件传动连接。

7.根据权利要求1所述的大管径内壁焊接小车，其特征在于，所述大管径内壁焊接小车还包括设置于所述车体的送丝轮，所述送丝轮和所述焊接件分别位于所述行走机构的两侧，且所述控制系统与所述送丝轮位于所述行走机构的同一侧。

8.根据权利要求1-7任一项所述的大管径内壁焊接小车，其特征在于，所述大管径内壁焊接小车还包括吸烟装置，所述吸烟装置用于吸收焊接产生的烟尘。

9.根据权利要求1-7任一项所述的大管径内壁焊接小车，其特征在于，所述大管径内壁焊接小车还包括遥控器，所述遥控器与所述控制系统通信，以通过所述遥控器向所述控制系统发送信号。

10.一种焊接设备，其特征在于，所述焊接设备包括如权利要求1-9任一项所述的大管径内壁焊接小车。

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