CN214134406U - 一种圆筒焊缝自动焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆筒焊缝自动焊接装置，涉及船舶制造技术领域，其用于焊接圆筒，其包括：焊接机构、行走机构和旋转机构，所述焊接机构包括自动焊机，所述自动焊机包括焊枪；所述行走机构与所述焊接机构相连，包括固定设置的轨道、在所述轨道上行走的小车和设于所述小车上的悬臂，且所述焊枪安装于所述悬臂的末端；所述旋转机构位于靠近所述焊枪的一侧，所述旋转机构包括滚轮架和电机，所述电机通过所述滚轮架带动圆筒转动。本实用新型提供的一种圆筒焊缝自动焊接装置，能够对圆筒焊缝特别是内部焊缝进行自动焊接，替代传统的人工焊接，具有操作方便、焊接效率高、效果好等优点。

Description

一种圆筒焊缝自动焊接装置

技术领域

本实用新型涉及船舶制造技术领域，具体涉及一种圆筒焊缝自动焊接装置。

背景技术

在船舶建造的过程中，考虑到锚链的升降和锚链筒的摩擦等问题，一般用较厚的钢板制作锚链筒，通常的做法为先将钢板压制成两个半圆形的直筒，再拼装成一个圆形的直筒，单个直筒直径300mm、长度在1.8m左右，锚链筒上有两条纵缝需要焊接。而对于吨位较大的船舶，则需要将两个直筒连接在一起，形成一个直径300mm、长度近4m左右的锚链筒，这时，锚链筒上共有四条纵缝和一条环缝需要焊接。

传统的锚链筒焊接方法为人工焊接，由于锚链筒的管壁较厚、直径较较小，因此在焊接内部焊缝时，必须要身材瘦小的焊工钻到直径300mm的锚链筒内部进行焊接，将纵缝和环缝焊接完毕方可结束管道内缝焊接作业。

然而，现有的人工焊接方法存在以下问题：焊工在锚链筒内施工的空间小、烟尘大、温度高、弧光强，一方面，焊接难度大，焊接效率低下，焊缝接头多且焊缝外观不整齐，焊接完毕后需进行大量的补焊和打磨工作，焊接质量得不到保障；另一方面，由于施工环境恶劣，对焊接作业人员的身体健康存在较大的影响。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种圆筒焊缝自动焊接装置，其能够对圆筒焊缝特别是内部焊缝进行自动焊接，替代传统的人工焊接，具有操作方便、焊接效率高、效果好等优点。

本申请提供一种圆筒焊缝自动焊接装置，其用于焊接圆筒，其包括：

焊接机构，其包括自动焊机，所述自动焊机包括焊枪；

与所述焊接机构相连的行走机构，其包括固定设置的轨道、在所述轨道上行走的小车和设于所述小车上的悬臂，且所述焊枪安装于所述悬臂的末端；

旋转机构，其位于靠近所述焊枪的一侧，所述旋转机构包括滚轮架和电机，所述电机通过所述滚轮架带动圆筒转动。

在上述技术方案的基础上，所述焊接机构包括焊枪摆动器和旋转螺杆，所述旋转螺杆设于所述焊枪摆动器及所述悬臂之间，所述焊枪位于所述焊枪摆动器靠近所述旋转机构的一侧。

在上述技术方案的基础上，所述焊枪与所述焊枪摆动器之间设有一个摆动杆。

在上述技术方案的基础上，所述自动焊机为CO2气体保护焊机。

在上述技术方案的基础上，所述旋转机构还包括支撑在所述滚轮架下方的可升降螺杆。

在上述技术方案的基础上，所述行走机构下方设有第一支撑基座，所述旋转机构下方设有第二支撑基座。

在上述技术方案的基础上，所述行走机构还包括一竖杆和第一滑块，所述竖杆设于所述小车上，所述第一滑块滑动组设于所述竖杆上，所述悬臂设于所述第一滑块上。

在上述技术方案的基础上，所述行走机构还包括第二滑块，所述第二滑块滑动组设于所述小车上，所述竖杆设于所述第二滑块上，且所述第二滑块的运动方向和所述小车的运动方向垂直。

在上述技术方案的基础上，还包括监控系统，其包括摄像头和与所述摄像头相连的显示屏，所述摄像头设于所述悬臂靠近所述焊枪的一端。

在上述技术方案的基础上，还包括控制系统，所述焊接机构、行走机构、旋转机构、监控系统均与所述控制系统相连。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型提供的一种圆筒焊缝自动焊接装置包括焊接机构、行走机构和旋转机构，其中焊接机构包括自动焊机，自动焊机包括焊枪；行走机构包括固定设置的轨道、在轨道上行走的小车和设于所述小车上的悬臂，旋转机构位于靠近所述焊枪的一侧，旋转机构包括滚轮架和电机，电机通过所述滚轮架带动圆筒转动。采用这种连接方式，可以通过悬臂将焊枪送入圆筒内部，小车前后行走时可以自动焊接圆筒内部的纵缝，滚轮架带动圆筒转动时可以自动焊接圆筒内部的环缝，自动化程度高且操作方便，焊接的效率高。

(2)本实用新型提供的一种圆筒焊缝自动焊接装置包括监控系统，监控系统包括摄像头和与摄像头相连的显示屏，摄像头设于所述悬臂靠近所述焊枪的一端。采用这种连接方式，可以实时观看焊接情况，当焊缝出现偏移时可以及时进行人工干预，从而提高焊接质量。

附图说明

图1为本实用新型实施例中圆筒焊缝自动焊接装置的结构示意图。

图中：1-焊枪；2-悬臂；3-轨道；4-小车；5-滚轮架；6-圆筒；7-焊枪摆动器；8-旋转螺杆；9-摆动杆；10-焊丝盘；11-焊接电源；12-软管；13-电机；14-可升降螺杆；15-第一支撑基座；16-第一滑块；17-第一调节手轮；18-第二滑块；19-第二调节手轮；20-摄像头；21-显示屏；22-控制箱；23-第二支撑基座；24-送气管道；25-CO2气瓶；26-流量计。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明。

参见图1所示，本实用新型实施例提供一种圆筒焊缝自动焊接装置，用于焊接圆筒6，具体包括：焊接机构、行走机构和旋转机构，其中，焊接机构包括自动焊机，自动焊机包括焊枪1；行走机构与所述焊接机构相连，行走机构包括固定设置的轨道3、在所述轨道3上行走的小车4和设于小车4上的悬臂2，且焊枪1安装于悬臂2的末端；旋转机构位于靠近焊枪1的一侧，旋转机构包括滚轮架5和电机13，电机13通过滚轮架5带动圆筒6转动。

在本实用新型实施例中，悬臂2为铝合金材质的方形管，管口规格为70X70mm，焊枪1从悬臂2中穿过并从悬臂2一端的孔中穿出，焊枪1的端头朝下。小车4为型号MZ-ZK-1000的自动埋弧焊小车，小车4可在轨道3上直线行走。

在本实用新型实施例中，圆筒6为直径300mm、长度1.8m的锚链筒，由两个半圆形的直筒组成，锚链筒上有两条纵缝需要焊接。当然，本实用新型提供的焊接装置也可焊接加长的锚链筒，将两个常规的锚链筒的筒口对齐，按要求装配在一起，放置在滚轮架5上，此时有四条纵缝和一条环缝需要焊接。

更进一步地，所述焊接机构包括焊枪摆动器7和旋转螺杆8，所述旋转螺杆8设于所述焊枪摆动器7及所述悬臂2之间，所述焊枪1位于所述焊枪摆动器7靠近所述旋转机构的一侧。

在本实用新型实施例中，焊枪摆动器7连接在悬臂2朝向圆筒6的一端，焊枪摆动器7与悬臂2之间通过旋转螺杆8连接。焊枪摆动器7可以带动焊枪1左右摆动，焊接纵缝时，焊枪1在焊枪摆动器7的带动下沿焊缝左右摇摆焊接；焊接环缝时，调节旋转螺杆8以使焊枪摆动器7相对悬臂2转动90°，进而使得焊枪1能够在焊枪摆动器7的带动下沿焊环缝左右摇摆，以完成环缝的焊接。在本实用新型实施例中，焊枪摆动器7由24V-380Kg.cm磁编码超大扭矩合金舵机、西门子S7-200 PLC、EMAM03模拟量模块、10KΩ调节电位器、角度可调节螺杆组成，焊枪摆动器7为钟摆形摆动器。

更进一步地，所述焊枪1与所述焊枪摆动器7之间设有一个摆动杆9。

在本实用新型实施例中，摆动杆9用于增大焊枪1和焊枪摆动器7之间的距离，防止焊接时，焊枪摆动器7内的电路板被烤坏。

作为一个优选的实施方式，所述自动焊机为CO2气体保护焊机。

在本实用新型实施例中，CO2气体保护焊机的额定功率为500A，其包括送丝机、焊丝盘10、焊接电源11和供气装置，其中，焊枪1通过软管12与送丝机和供气装置相连。

在本实用新型实施例中，供气装置包括送气管道24、CO2气瓶25和流量计26，流量计26的一端连接在所述CO2气瓶25上，另一端与送气管道24相连，送气管道24集成在自动焊机的输出端。送气管道24旁还设有焊接电源11的输出端电缆和焊接电源11的控制电缆，由于与送气管道24的部分位置重合，因此图中未示出。

更进一步地，所述旋转机构还包括支撑在滚轮架5下方的可升降螺杆14。

在本实用新型实施例中，设有两个滚轮架5和两个可升降螺杆14，可升降螺杆14用于调节滚轮架5的高度，进而调节滚轮架5上圆筒6的高度。

更进一步地，所述行走机构下方设有第一支撑基座15，所述旋转机构下方设有第二支撑基座23。

在本实用新型实施例中，第一支撑基座15和第二支撑基座23均为水平基座，且高度均可调节。

更进一步地，所述行走机构还包括一竖杆和第一滑块16，所述竖杆设于所述小车4上，所述第一滑块16滑动组设于所述竖杆上，所述悬臂2设于所述第一滑块16上。

在本实用新型实施例中，第一滑块16可以在竖杆上纵向滑动，第一滑块16上设有调节其滑动的第一调节手轮17，通过第一调节手轮17调节第一滑块16的滑动，进而调节悬臂2的纵向移动，从而调节焊枪1的纵向位移，即调节焊枪1的高度。

更进一步地，所述行走机构还包括第二滑块18，所述第二滑块18滑动组设于所述小车4上，所述竖杆设于所述第二滑块18上，且所述第二滑块18的运动方向和所述小车4的运动方向垂直。

在本实用新型实施例中，第二滑块18可在小车4上横向滑动并带动竖杆横向移动，第二滑块18上设有第二调节手轮19，通过第二调节手轮19调节第二滑块18的滑动，进而调节悬臂2的横向移动，从而调节焊枪1的横向位移。

更进一步地，本实施例提供的焊接装置还包括监控系统，监控系统包括摄像头20和与所述摄像头20相连的显示屏21，且所述摄像头20设于所述悬臂2靠近所述焊枪1的一端。

在本实用新型实施例中，摄像头20从悬臂2中穿过并从悬臂2一端的孔中穿出，由于焊枪1的端头朝下，因此本实施例中摄像头20也朝下设置，以拍摄端头处焊丝与焊缝的接触情况，并从显示屏21中观察焊丝的端头是否对准焊缝的中心。

在本实用新型实施例中，摄像头20为迷你1200线大动态BNC接口摄像头、显示屏21为10寸工业显示屏。更进一步地，本实施例提供的圆筒焊缝自动焊接装置还包括控制系统，所述焊接机构、行走机构、旋转机构、监控系统均与所述控制系统相连。

在本实用新型实施例中，摄像头20的连接线和软管12都从悬臂2内穿过，可以有效减少线缆的不必要损坏，既耐用又美观，还能保证操作人员的安全。

在本实用新型实施例中，控制系统包括控制箱22，控制箱22上集成有显示屏21、摄像头20的开关、焊枪摆动器7开关、焊枪摆动器7的摆动频率调节旋钮和摆动幅度调节旋钮、焊接电源11的开关、自动焊机的电流调节旋钮和电压调节旋钮、滚轮架5的正反转方向调节旋钮、滚轮架5速度调节旋钮、小车4行走方向调节开关、小车4行走速度调节旋钮，以及控制箱22的电源指示灯和电源开关。

在本实用新型实施例中，通过控制箱22可以调节焊枪摆动器7的摆动频率和摆动幅度，进而控制焊接的焊缝的高度和宽度；通过控制箱22可以调节自动焊机的开启和关闭，以及自动焊机的电流和电压大小；通过控制箱22还可以调节滚轮架5的转速及正反转，以及小车4在轨道3上的行走速度和直线行走方向。

本实用新型提供的圆筒焊缝自动焊接装置的工作方式为：

将圆筒6放置在滚轮架5上，调节第一支撑基座15、第二支撑基座23和可升降螺杆14，使小车4和圆筒6位于合适的高度，以便后续焊接时悬臂2进入圆筒6内。

焊接圆筒6的纵缝时，启动控制箱22，调节滚轮架5以使圆筒6的纵缝位于平焊位置。启动摄像头20和显示屏21，调节小车4的行走速度，然后启动小车4，小车4沿轨道3朝圆筒6的方向行走，悬臂2将焊枪1送入圆筒6内部，当焊枪1的焊丝对准焊缝的中心时，关闭小车4，停止行走。通过第一调节手轮17调节焊枪1的高度，通过控制箱22调节焊枪摆动器7的摆动频率和摆动幅度、小车4的行走速度。启动自动焊机、焊枪摆动器7、小车4，直至自动焊机完成纵缝的焊接，然后关闭自动焊机、焊枪摆动器7和小车4。在焊接的过程中，如果从显示屏21中观察到焊缝出现偏移，及时通过第二调节手轮19调整焊枪1的左右位移，以修正焊缝的位置。纵缝焊接完毕后，通过控制箱22调节小车4的行走方向，启动小车4以使焊枪1从圆筒6中退出。

焊接圆筒6的环缝时，松开旋转螺杆8并将焊枪摆动器7转动90度，启动小车4，小车4沿轨道3朝圆筒6的方向行走，至焊枪1的焊丝对准焊缝的中心时，关闭小车4，停止行走。通过第一调节手轮17调节焊枪1的高度，通过控制箱22调节焊枪摆动器7的摆动频率和摆动幅度、滚轮架5的旋转方向及旋转速度。启动自动焊机、焊枪摆动器7、滚轮架5，焊接时滚轮架5匀速旋转，直至完成环缝的焊接，然后关闭自动焊机、焊枪摆动器7和滚轮架5。在焊接的过程中，如果从显示屏21中观察到焊缝出现偏移，及时通过控制箱22调整小车4的前进或后退，以修正焊缝的位置。环缝焊接完毕后，通过控制箱22调节小车4的行走方向，并启动小车4以使焊枪1从圆筒6中退出。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型提供的一种圆筒焊缝自动焊接装置包括焊接机构、行走机构和旋转机构，其中焊接机构包括自动焊机，自动焊机包括焊枪1；行走机构包括固定设置的轨道3、在轨道3上行走的小车4和设于所述小车4上的悬臂2，旋转机构位于靠近所述焊枪1的一侧，旋转机构包括滚轮架5和电机13，电机13通过所述滚轮架5带动圆筒6转动。采用这种连接方式，可以通过悬臂2将焊枪1送入圆筒6内部，小车4前后行走时可以自动焊接圆筒6内部的纵缝，滚轮架5带动圆筒6转动时可以自动焊接圆筒6内部的环缝，自动化程度高且操作方便，焊接的效率高。

(2)本实用新型提供的一种圆筒焊缝自动焊接装置包括监控系统，监控系统包括摄像头20和与摄像头20相连的显示屏21，摄像头20设于所述悬臂2靠近所述焊枪1的一端。采用这种连接方式，可以实时观看焊接情况，当焊缝出现偏移时可以及时进行人工干预，从而提高焊接质量。

本实用新型不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种圆筒焊缝自动焊接装置，其用于焊接圆筒(6)，其特征在于，其包括：

焊接机构，其包括自动焊机，所述自动焊机包括焊枪(1)；

与所述焊接机构相连的行走机构，其包括固定设置的轨道(3)、在所述轨道(3)上行走的小车(4)和设于所述小车(4)上的悬臂(2)，且所述焊枪(1)安装于所述悬臂(2)的末端；

旋转机构，其位于靠近所述焊枪(1)的一侧，所述旋转机构包括滚轮架(5)和电机(13)，所述电机(13)通过所述滚轮架(5)带动圆筒(6)转动。

2.如权利要求1所述的圆筒焊缝自动焊接装置，其特征在于，所述焊接机构包括焊枪摆动器(7)和旋转螺杆(8)，所述旋转螺杆(8)设于所述焊枪摆动器(7)及所述悬臂(2)之间，所述焊枪(1)位于所述焊枪摆动器(7)靠近所述旋转机构的一侧。

3.如权利要求2所述的圆筒焊缝自动焊接装置，其特征在于，所述焊枪(1)与所述焊枪摆动器(7)之间设有一个摆动杆(9)。

4.如权利要求1所述的圆筒焊缝自动焊接装置，其特征在于，所述自动焊机为CO2气体保护焊机。

5.如权利要求1所述的圆筒焊缝自动焊接装置，其特征在于，所述旋转机构还包括支撑在所述滚轮架(5)下方的可升降螺杆(14)。

6.如权利要求1所述的圆筒焊缝自动焊接装置，其特征在于，所述行走机构下方设有第一支撑基座(15)，所述旋转机构下方设有第二支撑基座(23)。

7.如权利要求1所述的圆筒焊缝自动焊接装置，其特征在于，所述行走机构还包括一竖杆和第一滑块(16)，所述竖杆设于所述小车(4)上，所述第一滑块(16)滑动组设于所述竖杆上，所述悬臂(2)设于所述第一滑块(16)上。

8.如权利要求7所述的圆筒焊缝自动焊接装置，其特征在于，所述行走机构还包括第二滑块(18)，所述第二滑块(18)滑动组设于所述小车(4)上，所述竖杆设于所述第二滑块(18)上，且所述第二滑块(18)的运动方向和所述小车(4)的运动方向垂直。

9.如权利要求1所述的圆筒焊缝自动焊接装置，其特征在于，还包括监控系统，其包括摄像头(20)和与所述摄像头(20)相连的显示屏(21)，所述摄像头(20)设于所述悬臂(2)靠近所述焊枪(1)的一端。

10.如权利要求9所述的圆筒焊缝自动焊接装置，其特征在于，还包括控制系统，所述焊接机构、行走机构、旋转机构、监控系统均与所述控制系统相连。

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