專利名稱：一種數(shù)控鋼管組焊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種數(shù)控鋼管組焊裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)械制造領(lǐng)域，涉及了一種數(shù)字控制的鋼管組焊裝置，其作用 是大型鋼管組焊過程的自動(dòng)調(diào)整和控制。
背景技術(shù)：
[0002]大型鋼管臺(tái)車可以在現(xiàn)場進(jìn)行大型或超大型鋼管的現(xiàn)場制造安裝，在中國專利 CN2917917(申請?zhí)?200520035203.0)及 CN180;3567A(申請?zhí)?200610020101.0)提出了相 應(yīng)的機(jī)構(gòu)解決其工藝過程的關(guān)鍵設(shè)備，使水平狀態(tài)的鋼管制造和安裝機(jī)械化得以實(shí)現(xiàn)。 其優(yōu)點(diǎn)是提高了大型鋼管制造的機(jī)械化程度和焊接自動(dòng)化水平，同時(shí)可以減少鋼管吊裝 和運(yùn)輸?shù)碾y度，降低生產(chǎn)成本，尤其適用于在隧洞內(nèi)的大型鋼管工程應(yīng)用，可以獲得穩(wěn) 定的焊接質(zhì)量和高效率生產(chǎn)。因鋼管組焊過程中必然需要在半徑方向進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制， 而采用簡單的螺桿調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)時(shí)，人員操作不便效率較低，采用普通的液壓油缸調(diào)節(jié)時(shí)， 不能進(jìn)行多位置尺寸的控制，而另一方面，鋼管組焊回轉(zhuǎn)過程通常采用人工操作控制的 方式，不能根據(jù)構(gòu)件的位置和尺寸關(guān)系實(shí)行精確的控制。[0003]由此可見，在大型鋼管臺(tái)車中存在以下不足1)徑向控制方式簡單導(dǎo)致人工操 作復(fù)雜；2)不能直觀顯示尺寸、精確控制和數(shù)據(jù)記錄；3)工作效率較低。發(fā)明內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種數(shù)控的鋼管組焊裝置，實(shí)現(xiàn)鋼管制造過程中速度 和位移量的檢測控制，有利于實(shí)現(xiàn)精確的程序控制和連續(xù)作業(yè)，提高工作質(zhì)量和效率， 并降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度。[0005]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種具有固定機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、徑向支撐 和自動(dòng)焊接裝置等組成的鋼管組焊裝置，其特征在于，所述的鋼管組焊裝置具有數(shù)控裝 置、回轉(zhuǎn)支承、回轉(zhuǎn)軸和徑向支撐。[0006]所述的鋼管組焊裝置采用數(shù)控方式進(jìn)行回轉(zhuǎn)速度、角度和周長的控制，所述的 鋼管組焊裝置的徑向回轉(zhuǎn)支撐由數(shù)控方式進(jìn)行分組或單獨(dú)的支撐行程位移控制，所述的 鋼管組焊裝置在數(shù)控裝置、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和自動(dòng)焊接裝置的支持下實(shí)現(xiàn)鋼管縱縫和環(huán)縫以及 安裝環(huán)縫的自動(dòng)焊接。[0007]所述的鋼管組焊裝置的數(shù)控裝置由工控機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)卡、顯示器、數(shù)據(jù)采集卡 等單元組成，以工控機(jī)作為系統(tǒng)控制的核心，通過DI/DO模塊來接受操作人員的按鍵指 令及外圍開關(guān)狀態(tài)的輸入，控制電機(jī)、液壓閥、繼電器、接觸器等的動(dòng)作。[0008]所述的數(shù)控裝置包括對焊縫焊接階段焊槍與鋼管的行走速度、位移量和角度控 制、焊接電源的電流電壓控制、焊絲的速度控制、焊劑或惰性氣體的流量控制、焊縫加 熱器溫控儀的數(shù)據(jù)控制等，并記錄所有焊接數(shù)據(jù)。所述的焊縫包括縱縫和環(huán)縫所有的內(nèi) 側(cè)和外側(cè)的焊縫，所述的焊槍為單個(gè)或多個(gè)。[0009]所述的數(shù)控裝置結(jié)合傳感器對鋼管尺寸進(jìn)行對檢測，包括周長、半徑和管口平面度檢測和記錄的功能。[0010]所述的徑向回轉(zhuǎn)支撐具有行程位移控制，對徑向支撐的行程檢測控制，使每個(gè) 支撐既可單獨(dú)動(dòng)作，也可同時(shí)動(dòng)作，通過數(shù)據(jù)采集卡獲取位移傳感器的位置信號，用磁 致伸縮傳感器、激光或紅外線測距儀或光柵尺等作位移傳感，其信號接入數(shù)據(jù)采集卡， 必要的位置數(shù)據(jù)顯示在顯示器上，控制接線采用有線插口。在組焊過程中，鋼管內(nèi)的徑 向支撐可以根據(jù)控制系統(tǒng)指令完成尺寸的自動(dòng)調(diào)節(jié)，使鋼管圓度達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。[0011]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用數(shù)控裝置，實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化作業(yè)，形成高 度自動(dòng)化程序化的制造安裝作業(yè)，應(yīng)用于工廠或工程的鋼管制造中，使其工作效率得到 進(jìn)一步提高，并顯著降低勞動(dòng)強(qiáng)度和作業(yè)人員數(shù)量。


[0012]圖1是一種數(shù)控鋼管組焊裝置的主視圖。[0013]圖2是一種數(shù)控鋼管組焊裝置結(jié)構(gòu)布置圖。[0014]圖3是一種鋼管組焊裝置的數(shù)字控制系統(tǒng)圖。
具體實(shí)施方式
[0015]實(shí)施例1:如圖1、2所示的是一種鋼管組焊專用機(jī)械，由機(jī)架(11)、回轉(zhuǎn)支 承(10)、減速驅(qū)動(dòng)器(13)、回轉(zhuǎn)支架(14)、鋼管裝夾裝置(15)、電氣柜(12)和配重 塊(19)，回轉(zhuǎn)支承(10)、減速驅(qū)動(dòng)器(1 和焊接操作架(16)安裝在機(jī)架上，回轉(zhuǎn)支架 (14)經(jīng)過回轉(zhuǎn)支承(10)的法蘭螺絲與機(jī)架(11)連接，減速驅(qū)動(dòng)器(13)輸出軸端的小齒 輪(17)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)支承(10)的大齒輪(18)，驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)支架(14)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的減速驅(qū)動(dòng)器 (13)采用變頻電機(jī)或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)?；剞D(zhuǎn)支架(14)由一組或多組徑向支撐(7)組成，徑 向支撐(7)前端有裝夾裝置(1 ，鋼管或多個(gè)瓦片由裝夾裝置(1 固定在徑向支撐(7) 上，所述的鋼管裝夾裝置(1 采用液壓夾緊或螺栓壓緊的方式。機(jī)械的操作控制通過設(shè) 在電氣柜(1 內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)完成，通過集中控制實(shí)現(xiàn)對減速驅(qū)動(dòng)器(1 、回轉(zhuǎn)支架 (7)的所有電機(jī)、電磁閥操作，使回轉(zhuǎn)支架(7)按照操作指令進(jìn)行定速回轉(zhuǎn)、分角度程序 運(yùn)行，帶動(dòng)瓦片或鋼管旋轉(zhuǎn)并可實(shí)現(xiàn)周長方向的位移量控制，在瓦片拼裝過程中，安裝 一片之后一個(gè)瓦片的位移量，進(jìn)行下一個(gè)瓦片拼裝，依次旋轉(zhuǎn)即可按照設(shè)定程序?qū)⒍鄠€(gè) 瓦片組裝成鋼管，在鋼管調(diào)整和焊接過程中，數(shù)控操作實(shí)現(xiàn)不同旋轉(zhuǎn)速度要求，可操作 單個(gè)或多個(gè)焊槍在焊接操作架(16)沿著鋼管軸線方向移動(dòng)，并能焊接電源的電流電壓控 制、焊絲的速度控制、焊劑或惰性氣體的流量控制。當(dāng)焊接工藝需要用電加熱對焊縫部 分加熱時(shí)，將電加熱溫控儀的檢測數(shù)據(jù)連接到系統(tǒng)中，進(jìn)行集中控制。系統(tǒng)對焊接的所 有關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行記錄。徑向支撐(7)由數(shù)控方式進(jìn)行分組或單獨(dú)的支撐行程位移控制， 既可以根據(jù)瓦片或鋼管的曲率自動(dòng)調(diào)整半徑，也可以進(jìn)行鋼管圓度的精確調(diào)整。鋼管制 作階段完成后，由自動(dòng)檢測裝置對鋼管的周長、半徑和管口平面度檢測和記錄。可以進(jìn) 行現(xiàn)地操作鋼管的啟閉、定速或變速轉(zhuǎn)動(dòng)，操作自動(dòng)焊接設(shè)施完成焊接工藝參數(shù)條件下 的合格焊接。鋼管自動(dòng)焊接設(shè)施包括縱縫和環(huán)縫埋弧焊操作機(jī)，或縱縫和環(huán)縫氣體保護(hù) 焊機(jī)，自動(dòng)焊機(jī)能在鋼管內(nèi)外和上下進(jìn)行焊接。[0016]以上的固定式鋼管組焊設(shè)備由于具備了數(shù)控控制功能，完成鋼管以瓦片方式進(jìn)料之后的拼裝、自動(dòng)焊接全部生產(chǎn)過程，并實(shí)時(shí)記錄檢測數(shù)據(jù)，適合在任何固定地點(diǎn)進(jìn) 行鋼管的組焊，設(shè)備易于運(yùn)輸和安裝，生產(chǎn)效率高。
權(quán)利要求1.一種具有固定機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、徑向支撐、數(shù)控裝置和自動(dòng)焊接裝置組成的鋼管 組焊裝置，其特征在于，所述的鋼管組焊裝置具有數(shù)控裝置、回轉(zhuǎn)支承、回轉(zhuǎn)軸和徑向 支撐。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼管組焊裝置，其特征在于，所述的徑向支撐安裝在回轉(zhuǎn)軸上。
3.如權(quán)利要求1所述的鋼管組焊裝置，其特征在于，所述的數(shù)控裝置由工控機(jī)、電機(jī) 驅(qū)動(dòng)卡、顯示器、數(shù)據(jù)采集卡單元組成。
4.如權(quán)利要求1所述的鋼管組焊裝置，其特征在于，所述的數(shù)控裝置具有焊縫焊接 的行走速度、位移量和角度、焊接電源的電流電壓、焊絲的速度、焊劑或惰性氣體的流 量、焊縫加熱器溫控儀的數(shù)據(jù)記錄裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的鋼管組焊裝置，其特征在于，所述的焊縫包括縱縫和環(huán)縫所有 的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的焊縫，所述的焊槍為單個(gè)或多個(gè)。
6.如權(quán)利要求1所述的鋼管組焊裝置，其特征在于，所述的數(shù)控裝置結(jié)合傳感器對鋼 管尺寸進(jìn)行對檢測，包括周長、半徑和管口平面度檢測和記錄。
7.如權(quán)利要求1所述的鋼管組焊裝置，其特征在于，所述的徑向回轉(zhuǎn)支撐具有行程位 移控制，對徑向支撐的行程檢測控制，使每個(gè)支撐既可單獨(dú)動(dòng)作，也可同時(shí)動(dòng)作，通過 數(shù)據(jù)采集卡獲取位移傳感器的位置信號，用磁致伸縮傳感器、激光或紅外線測距儀或光 柵尺作位移傳感，其信號接入數(shù)據(jù)采集卡，必要的位置數(shù)據(jù)顯示在顯示器上，控制接線 采用有線插口。
專利摘要本實(shí)用新型的目的是提供一種數(shù)控的鋼管組焊裝置，實(shí)現(xiàn)鋼管制造過程中速度和位移量的檢測控制，有利于實(shí)現(xiàn)精確的程序控制和連續(xù)作業(yè)，提高工作質(zhì)量和效率，并降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度。
文檔編號B23K9/12GK201807815SQ20102025413
公開日2011年4月27日 申請日期2010年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月12日
發(fā)明者彭智祥 申請人:彭智祥