RU187501U1 - AUTOMATION FOR TWO-SIDED LASER-ARC WELDING OF T-BEAMS - Google Patents

AUTOMATION FOR TWO-SIDED LASER-ARC WELDING OF T-BEAMS Download PDF

Info

Publication number
RU187501U1
RU187501U1 RU2018131339U RU2018131339U RU187501U1 RU 187501 U1 RU187501 U1 RU 187501U1 RU 2018131339 U RU2018131339 U RU 2018131339U RU 2018131339 U RU2018131339 U RU 2018131339U RU 187501 U1 RU187501 U1 RU 187501U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
welding
arc welding
laser
portal
double
Prior art date
Application number
RU2018131339U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Александрович Афанасьев
Владимир Казимирович Букато
Артём Германович Жмуренков
Сергей Константинович Кривогубец
Валерий Михайлович Левшаков
Артём Максимович Мангутов
Николай Алексеевич Носырев
Ксения Александровна Петракова
Original Assignee
Акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (АО "ЦТСС")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (АО "ЦТСС") filed Critical Акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (АО "ЦТСС")
Priority to RU2018131339U priority Critical patent/RU187501U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU187501U1 publication Critical patent/RU187501U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring

Abstract

Полезная модель относится к конструкции автомата для двухсторонней лазерно-дуговой сварки в среде защитного газа угловых соединений стальных конструкций, являющихся элементами тавровой балки, и может быть использована в судостроении, машиностроении и смежных отраслях промышленности.The utility model relates to the design of an automatic machine for double-sided laser-arc welding in a shielding gas medium of corner joints of steel structures that are elements of a T-beam, and can be used in shipbuilding, mechanical engineering and related industries.

Задачей настоящей полезной модели является разработка автомата для автоматической высокопроизводительной двухсторонней гибридной лазерно-дуговой сварки тавровых балок. Техническим результатом, обеспечивающим решение этой задачи, является повышение производительности сварки за счет высокой скорости процесса, улучшение качества сварных соединений за счет обеспечения перекрытия зон проплавления угловых швов, снижение уровня сварочных деформаций за счет одновременного воздействия тепловыми источниками с двух сторон.The objective of this utility model is to develop an automatic machine for automatic high-performance double-sided hybrid laser-arc welding of T-beams. The technical result that provides the solution to this problem is to increase the welding productivity due to the high speed of the process, to improve the quality of welded joints by ensuring the overlap of the penetration zones of fillet welds, and to reduce the level of welding deformations due to simultaneous exposure to heat sources from both sides.

Указанный результат достигается за счет создания автомата для двухсторонней лазерно-дуговой сварки, который содержит портал с расположенными по обеим сторонам каретками, имеющими привод перемещения вдоль портала, позволяющий осуществлять последовательное или параллельное перемещение кареток вдоль портала, на каждую из которых установлен двухкоординатный суппорт, с расположенными на нем оптической лазерной головкой, дуговой сварочной горелкой, датчиком слежения за стыком, катушкой со сварочной проволокой, имеющий возможность перемещения по вертикальной оси и по оси перпендикулярной сварочному стыку.

Figure 00000001
This result is achieved by creating an automatic machine for double-sided laser-arc welding, which contains a portal with carriages located on both sides, having a drive along the portal, which allows for the sequential or parallel movement of carriages along the portal, each of which has a two-coordinate support, with it has an optical laser head, an arc welding torch, a joint tracking sensor, a coil with a welding wire, which can be changed scheniya on the vertical axis and the axis perpendicular to the welding seam.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к конструкции автомата для двухсторонней лазерно-дуговой сварки в среде защитного газа угловых соединений стальных конструкций, являющихся элементами тавровой балки, и может быть использована в судостроении, мостостроении и прочих смежных отраслях промышленности.The utility model relates to the design of an automatic machine for double-sided laser-arc welding in a shielding gas medium of corner joints of steel structures that are elements of a T-beam, and can be used in shipbuilding, bridge building and other related industries.

Известен способ изготовления тавровой балки лазерным лучом по патенту РФ №2653396, где при сборке полку устанавливают сверху стенки, сварку осуществляют прорезным лучом, располагая лазерную головку со стороны полки с переплавлением полки на всю толщину, а в качестве устройства используется роботизированный комплекс лазерной сварки, состоящий из лазерного источника, сварочной головки, системы подачи защитного газа, сварочного стола и прижимных устройств. Установка позволяет изготавливать тавровые балки, прочность которых обеспечивается за счет всего одного сварного шва. Причем со стороны полки, вследствие физики процесса воздействия лазерным лучом на поверхность, образуется канавка. Для устранения концентратора напряжений и обеспечения равнопрочности сварной конструкции требуется заполнять канавку с помощью дуговой сварки, что существенно снижает производительность и требует дополнительных затрат на сварочные материалы. Конструкция установки позволяет осуществлять лазерную сварку только одного шва единовременно.A known method of manufacturing a T-beam with a laser beam according to the patent of the Russian Federation No. 2653396, where during assembly the shelf is mounted on top of the wall, welding is performed by a slotted beam, having the laser head on the side of the shelf with remelting the shelf to the entire thickness, and a robotic laser welding complex consisting of from a laser source, welding head, shielding gas supply system, welding table and pressure devices. The installation allows the manufacture of T-beams, the strength of which is ensured by just one weld. Moreover, from the side of the shelf, due to the physics of the process of exposure to the surface of the laser beam, a groove is formed. To eliminate the stress concentrator and ensure the equal strength of the welded structure, it is necessary to fill the groove using arc welding, which significantly reduces productivity and requires additional costs for welding materials. The design of the installation allows laser welding of only one seam at a time.

Известна роботизированная установка по патенту Китая CN 107350624 (А) для гибридной лазерно-дуговой сварки с системой слежения за сварочным стыком, содержащая робот, контроллер робота, лазерный источник, лазерную головку, водоохлаждаемую сварочную горелку для MIG сварки, сварочный источник, промышленный компьютер и лазерный сканер, установленный на сварочной горелке. Однако, конструктивные особенности установки не позволяют осуществлять сварку одновременно с двух сторон, что связано с наличием только одного рабочего инструмента, размещенного на руке робота.Known robot installation according to Chinese patent CN 107350624 (A) for hybrid laser arc welding with a tracking system for a welding joint, containing a robot, a robot controller, a laser source, a laser head, a water-cooled welding torch for MIG welding, a welding source, an industrial computer and a laser scanner mounted on a welding torch. However, the design features of the installation do not allow welding simultaneously from two sides, which is associated with the presence of only one working tool placed on the robot arm.

Известна установка для лазерно-дуговой сварки деталей по патенту РФ №2615428, принятая за прототип, содержащая основание с установленной на нем кинематической системой перемещения сварочного модуля, а также оснастку для установки и приведения во вращение свариваемых деталей. Установка содержит установленную на опору металлическую раму (портал), на верхней части которой смонтирована каретка, позволяющая перемещать закрепленную на ней балку со второй кареткой, на которой установлен сварочный модуль, состоящий из горелки для электродуговой сварки и лазерной головки, модуль позиционирования и видеонаблюдения за процессом сварки, состоящий из видеокамеры, монитора вывода изображения и датчик слежения за стыком. Установка комплектуется дуговым источником питания и волоконным иттербиевым лазером со станцией охлаждения.A known installation for laser-arc welding of parts according to the patent of the Russian Federation No. 2615428, adopted as a prototype, containing a base with a kinematic system for moving the welding module installed on it, as well as equipment for installing and bringing into rotation the parts to be welded. The installation comprises a metal frame (portal) mounted on a support, on the upper part of which a carriage is mounted, which allows moving a beam fixed to it with a second carriage, on which a welding module consisting of an arc welding torch and a laser head is installed, a positioning and video surveillance module for the process welding, consisting of a video camera, an image output monitor and a joint tracking sensor. The installation is equipped with an arc power source and a ytterbium fiber laser with a cooling station.

Недостатками данной установки является невозможность осуществлять лазерно-дуговую сварку тавровых балок одновременно с двух сторон. Сварка угловых швов тавровой балки последовательно приводит к появлению дополнительных сварочных деформаций, что снижает качество готовой продукции и увеличивает ее себестоимость.The disadvantages of this installation is the inability to carry out laser-arc welding of T-beams simultaneously from two sides. Welding of fillet welds of a T-beam sequentially leads to the appearance of additional welding deformations, which reduces the quality of the finished product and increases its cost.

Целесообразность изготавливать тавровые балки путем одновременной сварки с двух сторон стенки обусловлена высокими требованиями к качеству и прочностным характеристикам, предъявляемыми к данным конструкциям.The feasibility of producing T-beams by simultaneous welding on both sides of the wall is due to the high quality requirements and strength characteristics imposed on these structures.

Задачей настоящей полезной модели является разработка автомата для автоматической высокопроизводительной двухсторонней гибридной лазерно-дуговой сварки тавровых балок. Техническим результатом, обеспечивающим решение этой задачи, является повышение производительности сварки за счет высокой скорости процесса, улучшение качества сварных соединений за счет обеспечения перекрытия зон проплавления угловых швов, снижение уровня сварочных деформаций за счет одновременного воздействия тепловыми источниками с двух сторон.The objective of this utility model is to develop an automatic machine for automatic high-performance double-sided hybrid laser-arc welding of T-beams. The technical result that provides the solution to this problem is to increase the welding productivity due to the high speed of the process, to improve the quality of welded joints by ensuring the overlap of the penetration zones of fillet welds, and to reduce the level of welding deformations due to simultaneous exposure to heat sources from both sides.

Указанный результат достигается за счет создания автомата для двухсторонней гибридной лазерно-дуговой сварки, который содержит портал с расположенными по обеим сторонам каретками, имеющими привод перемещения вдоль портала, позволяющий осуществлять последовательное или параллельное перемещение кареток вдоль портала, на каждую из которых установлен двухкоординатный суппорт, с расположенными на нем оптической лазерной головкой, дуговой сварочной горелкой, датчиком слежения за стыком, катушкой со сварочной проволокой, имеющий возможность перемещения по вертикальной оси и по оси перпендикулярной сварочному стыку.This result is achieved by creating an automatic machine for double-sided hybrid laser-arc welding, which contains a portal with carriages located on both sides, having a drive along the portal, which allows for sequential or parallel movement of carriages along the portal, on each of which a two-coordinate support is installed, with an optical laser head located on it, an arc welding torch, a joint tracking sensor, a coil with a welding wire, having st movement along the vertical axis and the axis perpendicular to the welding seam.

Сущность изобретения поясняется рисунком (фиг. 1), на котором схематично показан автомат для двухсторонней лазерно-дуговой сварки тавровых балок, состоящий из портала 1, кареток 2 и 3 с двухкоординатными суппортами перемещения 4 и 5, с установленными на каждый суппорт устройствами (показаны на одном из двух модулей): оптической лазерной головкой 6, дуговой сварочной горелкой 7, датчиком слежения за стыком 8, катушкой со сварочной проволокой 9, а также промышленного компьютера с монитором 10. На рисунке (фиг. 1) также показаны сварочные дуговые источники 11, источник лазерного излучения 12 и станция охлаждения лазерного источника 13.The invention is illustrated by the figure (Fig. 1), which schematically shows an automatic machine for double-sided laser-arc welding of T-beams, consisting of a portal 1, carriages 2 and 3 with two-coordinate movement calipers 4 and 5, with devices installed on each caliper (shown in one of two modules): an optical laser head 6, an arc welding torch 7, a sensor for tracking the joint 8, a coil with welding wire 9, and an industrial computer with a monitor 10. The figure (Fig. 1) also shows the welding arc sources nicks 11, laser source 12 and cooling station 13 of the laser source.

Система управления осуществляет функцию автоматического управления технологическими компонентами автомата, обеспечивает контроль за технологическими параметрами процесса сварки и положением рабочих инструментов (сварочной горелки и лазерной головки) относительно сварного стыка и содержит в своем составе: промышленный компьютер с монитором 10 и два датчика слежения за стыком 8. Промышленный компьютер, согласно выбранной программе, осуществляет управление периферийным оборудованием: устанавливает мощность лазерного источника 12 и включает излучение, включает дуговое оборудование 11, открывает газовые клапаны защитного и рабочего газов, управляет наведением и слежением за свариваемым стыком, используя данные о расположении рабочих инструментов относительно стенки и полки тавровой балки, полученные от датчиков слежения за стыком 8.The control system performs the function of automatically controlling the technological components of the machine, provides control over the technological parameters of the welding process and the position of the working tools (welding torch and laser head) relative to the welded joint and includes: an industrial computer with a monitor 10 and two sensors for tracking the joint 8. The industrial computer, according to the selected program, controls peripheral equipment: sets the power of the laser source 12 and VK yuchaet radiation include arc equipment 11, opens the gas valves and the working of the protective gas, controls guidance and tracking the welded seam, using data about the location of working tools relative to the web and flange tee received from the tracking sensors for the junction 8.

Claims (1)

Автомат для двухсторонней лазерно-дуговой сварки тавровых швов, содержащий портал с расположенной на нем кареткой, с приводом ее перемещения, на каретке установлен двухкоординатный суппорт с установленными на нем оптической лазерной головкой, дуговой сварочной горелкой, датчиком слежения за стыком и катушкой со сварочной проволокой, отличающийся тем, что он снабжен смонтированной на портале симметрично первой второй кареткой, имеющей привод перемещения, при этом вторая каретка содержит двухкоординатный суппорт с установленными на нем оптической лазерной головкой, дуговой сварочной горелкой, датчиком слежения за стыком и катушкой со сварочной проволокой.An automatic machine for double-sided laser-arc welding of T-joints, containing a portal with a carriage located on it, with a drive for moving it, a two-coordinate support with an optical laser head, an arc welding torch, a sensor for tracking the joint and a coil with a welding wire is installed on the carriage, characterized in that it is equipped with a symmetrically mounted first second carriage having a displacement drive mounted on the portal, while the second carriage contains a two-coordinate support with mounted on optical laser head, arc welding torch, for the seam tracking sensor and the welding wire coil.
RU2018131339U 2018-08-30 2018-08-30 AUTOMATION FOR TWO-SIDED LASER-ARC WELDING OF T-BEAMS RU187501U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018131339U RU187501U1 (en) 2018-08-30 2018-08-30 AUTOMATION FOR TWO-SIDED LASER-ARC WELDING OF T-BEAMS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018131339U RU187501U1 (en) 2018-08-30 2018-08-30 AUTOMATION FOR TWO-SIDED LASER-ARC WELDING OF T-BEAMS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU187501U1 true RU187501U1 (en) 2019-03-11

Family

ID=65758902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018131339U RU187501U1 (en) 2018-08-30 2018-08-30 AUTOMATION FOR TWO-SIDED LASER-ARC WELDING OF T-BEAMS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU187501U1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2086378C1 (en) * 1989-07-14 1997-08-10 ЛКТек Лазер унд Компьютертехник ГмбХ Process of laser treatment and device for its realization
RU2219028C2 (en) * 2002-01-23 2003-12-20 Открытое акционерное общество Раменское приборостроительное конструкторское бюро Apparatus for lazer welding
RU2011126556A (en) * 2010-06-30 2013-01-10 Дженерал Электрик Компани METHOD AND DEVICE FOR HYBRID LASER-ARC WELDING
CN103240527A (en) * 2013-05-08 2013-08-14 宁德新能源科技有限公司 Full-automatic laser welder
CN104690425A (en) * 2013-12-04 2015-06-10 中国科学院沈阳自动化研究所 Double-beam laser synchronous welding method for titanium alloy wallboard and rib strip through T-shaped joint
RU2653396C1 (en) * 2016-12-19 2018-05-08 Публичное акционерное общество "Региональный инжиниринговый центр промышленных лазерных технологий "КАИ-Лазер" Method of manufacturing the t-beam with laser beam

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2086378C1 (en) * 1989-07-14 1997-08-10 ЛКТек Лазер унд Компьютертехник ГмбХ Process of laser treatment and device for its realization
RU2219028C2 (en) * 2002-01-23 2003-12-20 Открытое акционерное общество Раменское приборостроительное конструкторское бюро Apparatus for lazer welding
RU2011126556A (en) * 2010-06-30 2013-01-10 Дженерал Электрик Компани METHOD AND DEVICE FOR HYBRID LASER-ARC WELDING
CN103240527A (en) * 2013-05-08 2013-08-14 宁德新能源科技有限公司 Full-automatic laser welder
CN104690425A (en) * 2013-12-04 2015-06-10 中国科学院沈阳自动化研究所 Double-beam laser synchronous welding method for titanium alloy wallboard and rib strip through T-shaped joint
RU2653396C1 (en) * 2016-12-19 2018-05-08 Публичное акционерное общество "Региональный инжиниринговый центр промышленных лазерных технологий "КАИ-Лазер" Method of manufacturing the t-beam with laser beam

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103273171B (en) Visual tracking monitoring system and method in automatic corrugated thin plate fillet weld welding
RU2355539C2 (en) Orbital welding device for pipeline construction
RU2545974C2 (en) Welding system with induction heating system, induction heating system and heating of part processed by welding or cutting
CN203330563U (en) Broken line fillet weld automatic welding apparatus based on visual guiding
JP2013086180A (en) Welding laser device
RU2548842C1 (en) Arc-laser module for orbital welding of fixed ring pipe joints
CN109175689B (en) Self-adaptive fillet welding system based on visual detection and working method
EA017579B1 (en) Method and device for connecting the ends of steel tubes by means of orbital welding using a hybrid technique
JP5249638B2 (en) Laser arc welding method and laser arc combined welding apparatus
RU187501U1 (en) AUTOMATION FOR TWO-SIDED LASER-ARC WELDING OF T-BEAMS
CN208374479U (en) A kind of compound penetration fustion welding slab system of laser-stirring
JP5061640B2 (en) Laser welding apparatus and laser welding method
CN113399820A (en) Laser tailor-welding method and device for large-breadth plates
KR102584173B1 (en) Welding control method of portable welding robot, welding control device, portable welding robot and welding system
US20210162538A1 (en) Hybrid welding method and hybrid welding apparatus
JP3323028B2 (en) Automatic welding equipment and welding method
RU2372176C2 (en) Method of arc welding of thick-sheet material in "transverse hill" welding, welding apparatus and video sensor unit to embody proposed method
RU2615428C1 (en) Machine for laser-arc welding of parts
JP2005138126A (en) Welding system
RU2208506C2 (en) Automated station for cutting and welding metallic structures
RU151703U1 (en) AUTOMATIC MACHINE FOR VERTICAL LASER-ARC WELDING
CN212526455U (en) Self-adaptive single-side welding double-side forming plasma welding system based on laser vision
JP5320682B2 (en) Laser processing apparatus and laser processing method
JP2505965B2 (en) Welding method and apparatus for fixed piping
RU193110U1 (en) Automatic installation for 3D printing of metal products of complex shape

Legal Events

Date Code Title Description
QB9K Licence granted or registered (utility model)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190807

Effective date: 20190807

QZ91 Changes in the licence of utility model

Effective date: 20190807