CN201070701Y - 新型环缝焊接装置 - Google Patents

Abstract

一种新型环缝焊接装置，包括焊接主机、焊接操作机、控制柜和操作盒。焊接主机包括机床床身、旋转变位机头、工件夹持机构、自动预热装置、挡弧机构、滚轮托架、尾座。机床床身装有各种滑动导轨，调节各部件位置。焊接操作机上有焊接电源、焊枪、焊枪调节机构、摆动器。焊接操作机上还装有各种滑动导轨，调节各部件位置。控制柜采用工业触摸屏预置焊接参数。控制盒设有按钮，可启动、停止焊接，调节焊枪的三维运动。本实用新型实现了连续旋转施焊，有效提高了产品焊接质量和工效，降低了工人的劳动强度及生产成本。

Description

新型环缝焊接装置

技术领域

本实用新型技术涉及一种新型环缝焊接装置。

背景技术

在石油钻井泵中使用的各种焊接承压类管汇结构不断变化，质量要求不断提高。但在生产制造中多由焊工采用焊条电弧焊接，这样，不但对操作者技能水平要求高，劳动强度大，生产效率低，而且焊缝外观成型质量差，内在质量缺陷较多，这一切严重制约了产品质量和生产进度。

而为解决工件环缝焊接的技术问题，也有一些技术方案公开。如中国专利03217442.x公开的管道内环缝自动焊接专用焊接单元、98226741.x公开了一种多功能全自动容器焊接机床，这两种均为环缝焊接中的工装夹具，功能单一。还有中国专利200520118083.0公开的汽车悬挂横梁环缝焊接装置及96228709.1公开的龙门式微型储气罐环缝焊接装置，都采用焊枪围绕工件旋转的设计，同时这些装置适合专门工件的焊接，适应性较差。

发明内容

本实用新型解决的技术问题：设计一种新型环缝焊接装置，利用工件旋转及自动改变焊枪的位置来完成焊接，主要适用于回转体工件的外环缝多层自动焊接。工件旋转符合焊接需要，施焊过程连续进行，直至一条焊缝完全焊完，更重要的是大大提高了管汇的焊接质量和生产效率，降低了劳动强度和生产成本，克服了现有焊接方法生产效率低、质量不稳定、劳动强度大、成本高等问题。

本实用新型的设计思路：焊接时工件自动旋转，焊枪自动左右摆动、焊完一圈后自动提升，引弧后一次完成焊接全过程。

具体地说，一种新型环缝焊接装置，其包括夹持并使工件旋转的焊接主机(1)、固定并调整焊枪位置的焊接操作机(2)、选择并预置焊接参数的控制柜(3)和实现焊接过程控制的操作盒(4)；焊接操作机(2)中的焊枪(13)位于焊接主机(1)上部，操作盒(4)与控制柜(3)连接并接入焊接主机(1)和焊接操作机(2)中。

所述的焊接主机(1)包括机床床身(5)、旋转变位机头(6)、工件夹持机构(7)、滚轮托架(10)、尾座(11)；机床床身(5)上装有调节各部件到合适位置的滑动导轨，同时在机床床身(5)一端安装有旋转变位机头(6)，在旋转变位机头(6)的一端安装有工件夹持机构(7)，机床床身(5)上与工件夹持机构(7)对应位置装有滚轮托架(10)，滚轮托架(10)底部装在固定于机床车身上的导轨内并可以在导轨上移动调整与工件夹持机构(7)之间距离；尾座(11)位于机床床身(5)另外一端。

上述焊接主机(1)中的机床床身上设有自动预热装置(8)和挡弧机构(9)。

所述的焊接操作机(2)上有焊接电源(12)、焊枪(13)、焊枪调节机构(14)、摆动器(15)；焊接操作机上还装有三维调节焊枪位置的横向和竖向滑动导轨，焊枪调节机构(14)固定在滑动导轨的一端，焊枪(13)装在摆动器(15)上并一起安装在焊枪调节机构(14)上；电源(12)位于导轨一端并和焊枪相连接。

所述的控制柜(3)采用工业触摸屏预置焊接参数，数字显示，菜单提示简单按钮操作，滚动翻屏。

所述的控制盒(4)设有随时调整和控制焊接操作机的按钮，可实时控制焊接全过程。

本实用型中焊接电源(12)为全数字化超级脉冲焊机。

本实用新型与现有技术相比：一是方便可靠，焊接时工件自动旋转，焊枪自动左右摆动、焊完一圈后自动提升，引弧后一次完成焊接全过程，有效提高了产品焊接质量，工效提高4倍以上，并降低了工人的劳动强度；二是可适应不同规格的工件，实现工件预热、焊接、后热三种工序自动进行，整条焊缝不间断全自动焊接完毕，满足大直径、长杆件、重构件的环焊缝焊接。

附图说明

图1是本实用新型的整机平面布局图。

图2是本实用新型的焊接主机结构三视图。

图3是本实用新型的操作机结构主视图。

具体实施方式

以下是结合附图1、2、3描述本实用新型的一种实例。

一种新型环缝焊接装置，包括焊接主机(1)、焊接操作机(2)、控制柜(3)和操作盒(4)。焊接主机包括机床床身(5)、旋转变位机头(6)、工件夹持机构(7)、自动预热装置(8)、挡弧机构(9)、滚轮托架(10)、尾座(11)。机床床身装有滑动导轨，调节各部件到达合适位置，满足不同工件的装夹。焊接操作机上有焊接电源(12)、焊枪(13)、焊枪调节机构(14)、摆动器(15)。焊接操作机上装有各种滑动导轨，用于三维调节焊枪至焊接位置。控制柜(3)采用PLC作为主控单元，采用工业触摸屏预置焊接参数，数字显示，菜单提示简单按钮操作，滚动翻屏。控制盒(4)设有实时调整和控制按钮，实现启动、停止，调节焊枪运动，调节电流电压变化等焊接过程控制。

本实用新型结构上的变化主要体现在：

1.通过机床夹持工件旋转，使工件实现理想的焊接位置和旋转速度。工件装夹分为三类：一、对于既轻又短类工件用机床夹持即可；二、对于既长又细的杆件类工件用机床夹持，配合滚轮托架支撑；三、对于既重又短的杆件类工件用机床夹持配合尾座支撑。根据工件夹持部位的形状不同，选择三爪卡盘或四爪卡盘。

2.利用三维调节机构使焊接机头方便快捷的到达焊缝位置。并通过焊枪左右自动摆动和向上自动移动完成焊接。用脉冲CO₂气体保护焊实现单面焊双面成型，保证根部成型美观、熔合良好。

3.用在线加热的方法，实现焊前预热、焊中层间温度、焊后的后热。

4.用计算机控制、存储和读取各种焊接参数，可在焊接过程中实时微调，实现机械化、自动化焊接。

本实用新型工作过程为：

1、根据工件(16)(安全阀接管)端头法兰的直径调节夹持机构，通过调节滚轮托架(10)两个滚轮的中心距和调节滚轮托架与夹持机构的距离实现支撑，移动操作机(2)，使焊枪(13)至合适位置，调节焊枪调节机构(14)，使焊枪(13)到达准确的焊接位置。

2、移动自动预热装置(8)，使加热头对准待焊焊缝，通过控制柜(3)选择合适的预存加热参数，启动控制盒(4)上的旋转键，使工件旋转、点火预热。预热温度到达要求后，预热火焰自动熄灭，工件停止旋转。

3、通过控制柜(3)选择合适的预存的焊接参数，启动控制盒(4)上的焊接键，工件旋转、焊机起弧焊接。

4、移动挡弧机构(9)到合适的位置，遮挡焊接电弧。

5、利用摆动器(15)，使焊枪(13)左右摆动、向上提升，填充焊道至饱满，焊机自动停止焊接、工件停止旋转。

6、通过控制柜(3)选择合适的预存的后热参数，按动控制盒(4)上的旋转键，使工件旋转、点火后热。后热温度到达要求并保温一段时间后，后热火焰自动熄灭、工件停止旋转。至此，焊接过程全部完毕。

Claims (7)

1.一种新型环缝焊接装置，其特征是包括夹持并使工件旋转的焊接主机(1)、固定并调整焊枪位置的焊接操作机(2)、选择并预置焊接参数的控制柜(3)和实现焊接过程控制的操作盒(4)；焊接操作机(2)中的焊枪(13)位于焊接主机(1)上部，操作盒(4)与控制柜(3)连接并接入焊接主机(1)和焊接操作机(2)中。

2.根据权利要求1所述的新型环缝焊接装置，其特征是所述的焊接主机(1)包括机床床身(5)、旋转变位机头(6)、工件夹持机构(7)、滚轮托架(10)、尾座(11)；机床床身(5)上装有调节各部件到合适位置的滑动导轨，同时在机床床身(5)一端安装有旋转变位机头(6)，在旋转变位机头(6)的一端安装有工件夹持机构(7)，机床床身(5)上与工件夹持机构(7)对应位置装有滚轮托架(10)，滚轮托架(10)底部装在固定于机床车身上的导轨内并可以在导轨上移动调整与工件夹持机构(7)之间距离；尾座(11)位于机床床身(5)另外一端。

3.根据权利要求2所述的新型环缝焊接装置，其特征是焊接主机(1)中的机床床身上设有自动预热装置(8)和挡弧机构(9)。

4.根据权利要求1所述的新型环缝焊接装置，其特征是所述的焊接操作机(2)上有焊接电源(12)、焊枪(13)、焊枪调节机构(14)、摆动器(15)；焊接操作机上还装有三维调节焊枪位置的横向和竖向滑动导轨，焊枪调节机构(14)固定在滑动导轨的一端，焊枪(13)装在摆动器(15)上并一起安装在焊枪调节机构(14)上；电源(12)位于导轨一端并和焊枪相连接。

5.根据权利要求1所述的新型环缝焊接装置，其特征是所述的控制柜(3)采用工业触摸屏预置焊接参数，数字显示，菜单提示简单按钮操作，滚动翻屏。

6.根据权利要求1所述的新型环缝焊接装置，其特征是所述的控制盒(4)设有随时调整和控制焊接操作机的按钮，可实时控制焊接全过程。

7.根据权利要求4所述的新型环缝焊接装置，其特征是：焊接电源(12)为全数字化超级脉冲焊机。

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