大直徑管道自動(dòng)焊接裝置制造方法
【專利摘要】一種大直徑管道自動(dòng)焊接裝置，主要由車體（1）、支撐臂（2）、工作臂（3）、焊接機(jī)頭（4）以及連接軸（5）等部件組成，車體（1）下方安裝有兩組行走輪（11），可使整個(gè)焊接裝置在管道（6）軸向快速、平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。三個(gè)支撐臂（2）通過螺栓固定在連接軸（5）上，沿管道（6）一周均勻分布，通過三個(gè)支撐臂（2）的支撐作用，在焊接過程中，可使整個(gè)焊接裝置頂緊在管道（6）內(nèi)壁上，兩個(gè)工作臂（3）沿管道（6）徑向分布，其一端安裝在連接軸（5）上，另一端連接有焊接機(jī)頭（4）。在焊接過程中，在程序控制下，兩個(gè)機(jī)頭上的焊槍（49）可對準(zhǔn)焊縫完成自動(dòng)焊接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，造價(jià)低廉，使用維護(hù)和修理簡易。
【專利說明】大直徑管道自動(dòng)焊接裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焊接裝置，特別是針對大直徑管道內(nèi)壁的自動(dòng)焊接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在大直徑管道內(nèi)壁的焊接中，通常使用焊槍架配合滾輪架或變位機(jī)的方式，這種焊接方式的主要缺點(diǎn)是エ件尺寸決定了焊槍架、焊接滾輪架或變位機(jī)等的尺寸規(guī)格，當(dāng)被焊エ件很大時(shí)，其相應(yīng)的焊接專機(jī)也要很大，増加了成本；或采用エ件旋轉(zhuǎn)，焊槍相對固定的焊接形式，對于像石油管道、氣體管道、化學(xué)反應(yīng)爐等施工現(xiàn)場位置已經(jīng)固定且無法旋轉(zhuǎn)的エ件則無法焊接。
[0003]山東太開高壓開關(guān)有限公司發(fā)明的(ZL200920025268.5)大直徑管道焊接專機(jī)，雖無需使用龐大的焊接專機(jī)以及無需對被焊エ件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，但其依靠磁力吸附裝置將焊接專機(jī)吸附在管道上，行走裝置容易在焊接過程中吸附飛濺的殘?jiān)?，從而影響吸附效果，容易出現(xiàn)故障，而且因?yàn)椴捎么帕ξ窖b置，對于不銹鋼等材料的管道則不能使用此專機(jī)進(jìn)行焊接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)【背景技術(shù)】所述，本發(fā)明的目的在于提供ー種能對大直徑管道內(nèi)壁進(jìn)行自動(dòng)焊接的裝置。此自動(dòng)焊接裝置在程序控制下，可以對大直徑管道內(nèi)壁進(jìn)行自動(dòng)焊接，并且可以根據(jù)待焊管件的直徑，在不改變焊接裝置整體機(jī)械結(jié)構(gòu)的前提下方便快速的做出調(diào)整，因此可適用于不同管徑的管道焊接。采用輪式車體實(shí)現(xiàn)焊接裝置的移動(dòng)以及利用支撐臂固定焊接裝置，本發(fā)明專利不僅適用于鐵磁性材料的焊接，而且可以焊接不銹鋼等金屬材料。在焊接過程中，無需鋪設(shè)軌道，節(jié)約成本。并且兩個(gè)或多個(gè)焊接頭可同時(shí)焊接，在大直徑管道焊接中可成倍節(jié)省焊接時(shí)間，效率較高。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
ー種大直徑管道自動(dòng)焊接裝置，主要由車體(I)、支撐臂(2)、工作臂(3)、焊接機(jī)頭(4)以及連接軸(5 )等部件組成，車體(I)下方安裝有兩組行走輪(11)，可使整個(gè)焊接裝置在管道(6)軸向快速、平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)；三個(gè)支撐臂(2)通過螺栓固定在連接軸(5)上，沿管道(6) —周均勻分布，通過三個(gè)支撐臂(2)的支撐作用，在焊接過程中，可使整個(gè)焊接裝置頂緊在管道
[6]內(nèi)壁上；兩個(gè)工作臂(3)沿管道(6)徑向分布，其一端安裝在連接軸(5)上，另一端連接有焊接機(jī)頭(4)。在焊接過程中，在程序控制下，兩個(gè)機(jī)頭上的焊槍(49)可對準(zhǔn)焊縫完成自動(dòng)焊接。
[0006]支撐臂采用支撐梁(21)和伸縮氣缸(22)相連接的方式，可根據(jù)待焊エ件的直徑實(shí)時(shí)做出調(diào)整。
[0007]工作臂也采用工作梁(31)和伸縮氣缸(32)相連接的方式，也可根據(jù)待焊工作的直徑實(shí)時(shí)做出調(diào)整。
[0008]伸縮氣缸(32 )兩側(cè)的軌道(43 )起定向作用，兩個(gè)軌道(43 )分別穿過連接板(46 )，兩側(cè)軌道(43)下端各自套有彈簧(44)，連接板(46)上端與伸縮氣缸(32)輸出端用法蘭盤
(45)連接。這樣當(dāng)氣缸(32)伸長時(shí)，可壓緊彈簧(44)，彈簧(44)的壓カ通過彈簧(44)下端的與焊接機(jī)頭(4)固連在一起的壓板(47)傳遞給焊接壓輪(48)，使壓輪(48)壓緊在管壁
(6)上；當(dāng)氣缸(32)縮回時(shí)，氣缸(32)帶動(dòng)壓板(47)，隨即帶動(dòng)壓輪(48)可快速離開管壁
(6)。
[0009]焊槍(49)由擺動(dòng)機(jī)構(gòu)(410)和角擺機(jī)構(gòu)(411)帶動(dòng)。其中擺動(dòng)機(jī)構(gòu)由擺動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)焊槍的左右運(yùn)動(dòng)；角擺機(jī)構(gòu)由角擺電機(jī)帶動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)焊槍的擺動(dòng)。
[0010]工作臂(3)與連接軸(5)的連接可采用兩種方案，ー種工作臂(3)通過鍵或其他固定連接方式直接與連接軸相連，在焊接過程中，由電機(jī)(7)帶動(dòng)連接軸轉(zhuǎn)動(dòng)(即電機(jī)裝在連接軸上)，從而帶動(dòng)焊接機(jī)頭(4)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行焊接。另ー個(gè)方案是兩個(gè)焊接機(jī)頭(41，42)上各自裝有電機(jī)(71，72)，工作臂通過軸套套上連接軸上，在焊接過程中，兩個(gè)焊接機(jī)頭(41，42)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)各自的焊接梁繞連接軸旋轉(zhuǎn)，而連接軸本身不旋轉(zhuǎn)。
[0011]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果:
1.此焊接裝置適應(yīng)不同管徑，并且因?yàn)橹伪酆秃附恿憾疾捎每焖俨鹦督Y(jié)構(gòu)，因此在不同管徑的管道間可快速調(diào)整；
2.無須在焊接前鋪設(shè)軌道，既節(jié)約時(shí)間，又節(jié)約成本；
3.對于長管徑，焊接裝置移動(dòng)方便，無須在各個(gè)焊接點(diǎn)之間人工搬運(yùn)焊接裝置；
4.此焊接裝置不僅能夠進(jìn)行鐵磁材料的焊接，還適用于不銹鋼等其他金屬材料；
5.兩把或多把焊槍同時(shí)焊接，工作效率較高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)圖；
圖2為本發(fā)明支撐臂和工作臂結(jié)構(gòu)圖；
圖3為本發(fā)明工作臂與連接軸連接方案I ;
圖4為本發(fā)明工作臂與連接軸連接方案2 ；
圖5為本發(fā)明焊接機(jī)頭部分結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]由圖1至圖5示出，ー種大直徑管道自動(dòng)焊接裝置，主要由車體1、支撐臂2、工作臂3、焊接機(jī)頭4以及連接軸5等部件組成。車體I下方安裝有兩組行走輪11，可使整個(gè)焊接裝置在管道6軸向快速、平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。三個(gè)支撐臂2通過螺栓固定在連接軸5上，沿管道6一周均勻分布，通過三個(gè)支撐臂2的支撐作用，在焊接過程中，可使整個(gè)焊接裝置頂緊在管道6內(nèi)壁上。兩個(gè)工作臂3沿管道6徑向分布，其一端安裝在連接軸5上，另一端連接有焊接機(jī)頭4。在焊接過程中，在程序控制下，兩個(gè)機(jī)頭上的焊槍49可對準(zhǔn)焊縫完成自動(dòng)焊接。
[0014]支撐臂采用支撐梁21和伸縮氣缸22相連接的方式，可根據(jù)待焊エ件的直徑實(shí)時(shí)做出調(diào)整。
[0015]工作臂也采用工作梁31和伸縮氣缸32相連接的方式，也可根據(jù)待焊工作的直徑實(shí)時(shí)做出調(diào)整。
[0016]伸縮氣缸32兩側(cè)的軌道43起定向作用，兩個(gè)軌道43分別穿過連接板46，兩側(cè)軌道43下端各自套有彈簧44，連接板46上端與伸縮氣缸32輸出端用法蘭盤45連接。這樣當(dāng)氣缸32伸長時(shí)，可壓緊彈簧44，彈簧44的壓カ通過彈簧44下端的與焊接機(jī)頭4固連在一起的壓板47傳遞給焊接壓輪48，使壓輪48壓緊在管壁6上；當(dāng)氣缸32縮回時(shí)，氣缸32帶動(dòng)壓板47，隨即帶動(dòng)壓輪48可快速離開管壁6。
[0017]焊槍49由擺動(dòng)機(jī)構(gòu)410和角擺機(jī)構(gòu)411帶動(dòng)。其中擺動(dòng)機(jī)構(gòu)由擺動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)焊槍的左右運(yùn)動(dòng)；角擺機(jī)構(gòu)由角擺電機(jī)帶動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)焊槍的擺動(dòng)。
[0018]工作臂3與連接軸5的連接可采用兩種方案，ー種工作臂3通過鍵或其他固定連接方式直接與連接軸相連，在焊接過程中，由電機(jī)7帶動(dòng)連接軸轉(zhuǎn)動(dòng)(即電機(jī)裝在連接軸上)，從而帶動(dòng)焊接機(jī)頭4旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行焊接。另ー個(gè)方案是兩個(gè)焊接機(jī)頭(1，42上各自裝有電機(jī)71，72，工作臂通過軸套套上連接軸上，在焊接過程中，兩個(gè)焊接機(jī)頭41，42旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)各自的焊接梁繞連接軸旋轉(zhuǎn)，而連接軸本身不旋轉(zhuǎn)。
[0019]在現(xiàn)場焊接過程中，先將支撐臂2以及工作臂3的長度調(diào)整到小于管道直徑，即能使整個(gè)裝置沿管道6軸向進(jìn)入管道內(nèi)，行走輪11可自動(dòng)也可手動(dòng)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)整個(gè)焊接裝置運(yùn)動(dòng)到待焊位置。然后支撐臂2自動(dòng)伸長，在三個(gè)支撐臂的作用下，使整個(gè)焊接裝置頂緊在管道6內(nèi)壁上，行走輪11此時(shí)懸空。兩根工作臂3自動(dòng)伸長，最終使得焊接機(jī)頭4上的焊槍49頂緊在待焊位置，然后通過程序自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)整焊接機(jī)頭4上的焊槍49擺動(dòng)機(jī)構(gòu)410和角擺機(jī)構(gòu)411，使焊槍49調(diào)整到最佳位置，然后開始沿管道內(nèi)壁焊接。
[0020]其中支撐臂2和工作臂3上都安裝有氣缸，長度可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，若焊接現(xiàn)場要求的管徑有較大差異，超出氣缸伸縮范圍，可通過更換支撐臂2或工作臂3本體來達(dá)到現(xiàn)場要求。
[0021]另外，為了提高效率，可根據(jù)實(shí)際情況增加焊接機(jī)頭的數(shù)量。
【權(quán)利要求】
1.ー種大直徑管道自動(dòng)焊接裝置，主要由車體(I)、支撐臂(2)、工作臂(3)、焊接機(jī)頭(4)、連接軸(5)、軌道(43)以及焊槍(49)組成，其特征在于:車體(I)下方安裝有兩組行走輪(11)，三個(gè)支撐臂(2)通過螺栓固定在連接軸(5)上，沿管道(6)—周均勻分布，通過三個(gè)支撐臂(2)的支撐作用，在焊接過程中，可使整個(gè)焊接裝置頂緊在管道(6)內(nèi)壁上，兩個(gè)エ作臂(3)沿管道(6)徑向分布，其一端安裝在連接軸(5)上，另一端連接有焊接機(jī)頭(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大直徑管道自動(dòng)焊接裝置，其特征在于:所述的支撐臂(2)由支撐梁(21)和伸縮氣缸(22)連接組成，工作臂(3)由工作梁(31)和伸縮氣缸(32)連接組成，支撐臂(2)和工作臂(3)根據(jù)待焊エ件的直徑實(shí)時(shí)做出調(diào)整。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大直徑管道自動(dòng)焊接裝置，其特征在于:所述的工作臂(3)通過鍵或其他固定連接方式直接與連接軸相連，電機(jī)(7)帶動(dòng)連接軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)焊接機(jī)頭(4)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行焊接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大直徑管道自動(dòng)焊接裝置，其特征在于:所述的工作臂(3)通過軸套套在連接軸上，兩個(gè)焊接機(jī)頭(41，42)上各自裝有電機(jī)(71，72)，在焊接過程中，兩個(gè)焊接機(jī)頭(41，42 )旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)各自的焊接梁繞連接軸旋轉(zhuǎn)，而連接軸本身不旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大直徑管道自動(dòng)焊接裝置，其特征在于:所述的軌道(43)位于伸縮氣缸(32 )兩側(cè)，井分別穿過連接板(46 )，兩側(cè)軌道(43 )下端各自套有彈簧(44 )，連接板(46)上端與伸縮氣缸(32)輸出端用法蘭盤(45)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大直徑管道自動(dòng)焊接裝置，其特征在于:所述的焊槍(49)由擺動(dòng)機(jī)構(gòu)(410)和角擺機(jī)構(gòu)(411)帶動(dòng)，擺動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)(410)實(shí)現(xiàn)焊槍的左右運(yùn)動(dòng)；角擺電機(jī)帶動(dòng)角擺機(jī)構(gòu)(411)實(shí)現(xiàn)焊槍的擺動(dòng)。
【文檔編號】B23K37/053GK103521966SQ201310434150
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】薛龍, 曹瑩瑜, 趙宏圖 申請人:北京石油化工學(xué)院