專利名稱：鋼管塔用帶頸對焊法蘭自動焊接方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼管塔用帶頸對焊法蘭自動焊接方法和設(shè)備，屬于自動焊接技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，使用的管法蘭對接焊接方法要達到一級焊縫，背景技術(shù)需要人工打底的焊接方式，生產(chǎn)效率較低，對操作者的技能要求很高。另一種方法是自動打底焊接，實現(xiàn)單面焊雙面成型的工藝，但是，此方法對工件的要求太高，焊接合格率不宜控制。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鋼管塔用帶頸對焊法蘭自動焊接方法和設(shè)備，通過鋼管內(nèi)部自動打底、外部自動填充蓋面的方式，實現(xiàn)了打底、蓋面同時進行，極大的提高了焊接效率，保證焊接質(zhì)量，解決背景技術(shù)存在的上述問題。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種鋼管塔用帶頸對焊法蘭自動焊接設(shè)備，包含底座、行走機構(gòu)、外焊縫焊接單元、內(nèi)焊縫焊接單元、驅(qū)動單元、焊接電源和控制系統(tǒng)，底座由兩段組成，布置在兩端，底座上安裝導(dǎo)軌，兩套行走機構(gòu)分別設(shè)置在底座兩端的導(dǎo)軌上，外焊縫焊接單元和內(nèi)焊縫焊接單元分別設(shè)置在底座兩端的行走機構(gòu)上，行走機構(gòu)采用伺服電機通過齒輪驅(qū)動，根據(jù)加工工件的長度，調(diào)整兩端外焊縫焊接單元和內(nèi)焊縫焊接單元的位置；兩組驅(qū)動單元分別連接外焊縫焊接單元和內(nèi)焊縫焊接單元，焊接電源和控制系統(tǒng)放置在行走機構(gòu)上，共兩套，通過通訊進行信號交換。
所說的外焊縫焊接單元包括外焊槍和與外焊槍匹配連接的焊槍升降機構(gòu)、焊縫跟蹤機構(gòu)、焊槍擺動機構(gòu)、焊槍調(diào)整機構(gòu)；內(nèi)焊縫焊接單元包括內(nèi)焊槍和與內(nèi)焊槍匹配連接的焊縫檢測機構(gòu)、焊槍擺動機構(gòu)、回轉(zhuǎn)變位機構(gòu)、焊縫跟蹤機構(gòu)。
驅(qū)動單元的滾輪架由交流伺服電機驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，定位精確；滾輪的對開間距可根據(jù)加工工件的直徑進行手工調(diào)整。
—種鋼管塔用帶頸對焊法蘭自動焊接方法，包含如下工藝步驟A.選擇焊接方式對接管；B.滑臺回位，內(nèi)焊縫焊接單元的回轉(zhuǎn)變位機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，使內(nèi)焊槍朝向工件；C.滑臺前進，內(nèi)焊縫焊接單元沿軸向移動，內(nèi)焊縫焊接單元的焊縫跟蹤機構(gòu)頂?shù)椒ㄌm端面上；D.調(diào)整外焊槍升降；E.調(diào)整外焊槍到焊接位置，觀察擺動是否合適；F.工作模式選擇自動；G.啟動按鈕從第一層開始焊接時，內(nèi)焊槍先引弧，外焊槍隨后起弧；工件旋轉(zhuǎn)一周后， 內(nèi)焊槍收弧打底結(jié)束，外焊槍繼續(xù)焊接，外焊槍焊接完一層后，自動提槍進入下一層焊接，同時調(diào)用下一層焊接參數(shù)，可實現(xiàn)不停弧自動多層焊接； H.焊接完成后自動收弧。
本發(fā)明特點1、設(shè)備的適應(yīng)能力強，用于鋼管與法蘭的對接和插接兩種焊接形式； 2、可作為焊接模塊，配套自動上下料和自動傳輸生產(chǎn)線；3、裝配機托架可根據(jù)工件直徑自動升降到相應(yīng)位置，而且托架可在軸向、徑向和垂直方向進行調(diào)整以滿足鋼管與法蘭的裝配要求；4、焊槍調(diào)整機構(gòu)可實現(xiàn)焊槍在水平方向、垂直方向以及角度上進行調(diào)整，保證焊接工藝的要求；5、對于鋼管與法蘭的對接焊接，外焊槍設(shè)有提槍裝置，可實現(xiàn)不停弧多層焊接，提高了工作效率；6、插接形式和對接形式均可實現(xiàn)4槍同時焊接(對接時，內(nèi)焊槍反面打底，外焊槍正面填充蓋面)，大大提高了焊接效率；7、對于同種工件實現(xiàn)自動對槍，焊接完成后自動退槍功能，提高了批量生產(chǎn)效率；8、控制系統(tǒng)設(shè)有焊接工藝參數(shù)庫，可以根據(jù)工件參數(shù)調(diào)用相應(yīng)的焊接參數(shù)，方便操作人員快速掌握焊接數(shù)據(jù)；9、對于鋼管與法蘭的插接焊接，內(nèi)焊設(shè)有檢測裝置，通過檢測可自動調(diào)整擺動幅度、電流、電壓等參數(shù)，使內(nèi)焊縫成型更王困相
本發(fā)明的積極效果通過鋼管內(nèi)部自動打底、外部自動填充蓋面的方式，實現(xiàn)了打底、蓋面同時進行，極大的提高了焊接效率，保證焊接質(zhì)量；通過焊槍角度的調(diào)整，能夠完成插接法蘭的焊接。


圖1是本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖中底座1、行走機構(gòu)2、外焊縫焊接單元3、內(nèi)焊縫焊接單元4、驅(qū)動單元5、焊接電源和控制系統(tǒng)6。
具體實施方式
下面通過實施例，對本發(fā)明作進一步說明。
一種鋼管塔用帶頸對焊法蘭自動焊接設(shè)備，包含底座1、行走機構(gòu)2、外焊縫焊接單元3、內(nèi)焊縫焊接單元4、驅(qū)動單元5、焊接電源和控制系統(tǒng)6，底座由兩段組成，布置在兩端，底座上安裝導(dǎo)軌，兩套行走機構(gòu)分別設(shè)置在底座兩端的導(dǎo)軌上，外焊縫焊接單元和內(nèi)焊縫焊接單元分別設(shè)置在底座兩端的行走機構(gòu)上，行走機構(gòu)采用伺服電機通過齒輪驅(qū)動，根據(jù)加工工件的長度，調(diào)整兩端外焊縫焊接單元和內(nèi)焊縫焊接單元的位置；兩組驅(qū)動單元分別連接外焊縫焊接單元和內(nèi)焊縫焊接單元，焊接電源和控制系統(tǒng)放置在行走機構(gòu)上，共兩套，通過通訊進行信號交換。
所說的外焊縫焊接單元包括外焊槍和與外焊槍匹配連接的焊槍升降機構(gòu)、焊縫跟蹤機構(gòu)、焊槍擺動機構(gòu)、焊槍調(diào)整機構(gòu)；內(nèi)焊縫焊接單元包括內(nèi)焊槍和與內(nèi)焊槍匹配連接的焊縫檢測機構(gòu)、焊槍擺動機構(gòu)、回轉(zhuǎn)變位機構(gòu)、焊縫跟蹤機構(gòu)。
驅(qū)動單元的滾輪架由交流伺服電機驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，定位精確；滾輪的對開間距可根據(jù)加工工件的直徑進行手工調(diào)整。
本發(fā)明對接操作流程A.選擇焊接方式對接管；B.滑臺回位，內(nèi)焊縫焊接單元的回轉(zhuǎn)變位機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，使內(nèi)焊槍朝向工件；C.滑臺前進，內(nèi)焊縫焊接單元沿軸向移動，內(nèi)焊縫焊接單元的焊縫跟蹤機構(gòu)頂?shù)椒ㄌm端面上；D.調(diào)整外焊槍升降；E.調(diào)整外焊槍到焊接位置，觀察擺動是否合適，觀察擺動是否合適；F.工作模式選擇自動，內(nèi)焊允許、內(nèi)擺允許、外焊允許、外擺允許。通過旋轉(zhuǎn)對當(dāng)前層的修改可實現(xiàn)從任意層開始焊接；G.啟動按鈕從第一層開始焊接時，內(nèi)焊槍先引弧，外焊槍在規(guī)定要求后起弧。工件旋轉(zhuǎn)一周后，內(nèi)焊收弧打底結(jié)束，外焊繼續(xù)焊接，外焊焊接完一層后會自動提槍進入下一層焊接同時調(diào)用下一層焊接參數(shù)，這樣在條件允許的情況下可實現(xiàn)不停弧自動多層焊接；H.焊接過程中可對焊接參數(shù)進行實時調(diào)整；I.焊接完成后自動收弧。
本發(fā)明焊接方式1、外焊槍分為埋弧焊和氣保焊，在埋弧焊狀態(tài)下外槍起弧度數(shù)為360度+搭接度數(shù)。在氣保焊狀態(tài)下外槍起弧度數(shù)為180度。如果進行單槍外槍焊接時，手動旋轉(zhuǎn)到相應(yīng)的起弧度數(shù)才可以進入自動焊接。
2、對接管焊接方式分為單機單槍焊接、單機雙槍焊接、單槍聯(lián)機焊接、雙槍聯(lián)機焊接和氣保焊、埋弧焊配合使用共8種。此8種方式中單機操作時焊接過程為主站或者從站操作，主站或者從站單獨焊接；聯(lián)機操作時焊接過程為主站和從站配合操作，主站和從站同時焊接。單槍雙槍通過內(nèi)外槍焊接是否允許控制。
A.單機內(nèi)打底焊接單機選擇，內(nèi)打底選擇有，焊接允許，擺動允許，旋轉(zhuǎn)清零，自動選擇，焊接360度及其搭接角度，焊接完成自動清零。
B.單機氣保外焊接單機選擇，氣體保護焊選擇，外焊接選擇有，焊接允許，擺動允許，手動旋轉(zhuǎn)180度，自動選擇，焊接設(shè)定的各層及其搭接角度，焊接完成自動清零。
C.單機埋弧外焊接單機選擇，埋弧焊選擇，外焊接選擇有，焊接允許，擺動允許， 手動旋轉(zhuǎn)360度及其搭接角度，自動選擇，焊接設(shè)定的各層及其搭接角度，焊接完成自動清零。
D.單機雙槍焊接單機選擇，氣體保護焊或者埋弧焊選擇，內(nèi)打底有，外焊接有，內(nèi)外焊接允許，內(nèi)外擺動允許，旋轉(zhuǎn)清零，主從站焊接方自動啟動，內(nèi)打底先焊接，外槍為氣體保護焊時，旋轉(zhuǎn)180度后，外槍焊接；外槍為埋弧焊時，旋轉(zhuǎn)360度+搭接角度后外槍焊接， 內(nèi)打底停焊。焊接完成自動清零。
E.聯(lián)機內(nèi)打底焊接聯(lián)機選擇，內(nèi)打底選擇有，主從站焊接允許，主從站擺動允許， 旋轉(zhuǎn)清零，自動選擇，主從站分別啟動焊接360度+搭接角度，焊接完成自動清零。
G.聯(lián)機氣保外焊接聯(lián)機選擇，氣體保護焊選擇，外焊接有，主從站焊接允許，主從站擺動允許，主從站一方手動旋轉(zhuǎn)到180度，自動選擇，焊接設(shè)定的各層及其搭接角度，焊接完成自動清零。
H.聯(lián)機埋弧外焊接聯(lián)機選擇，埋弧焊選擇，外焊接有，主從站焊接允許，主從站擺動允許，主從站一方手動旋轉(zhuǎn)360度+搭接角度后的位置，自動選擇，主從站分別啟動，焊接設(shè)定的各層及其搭接角度，焊接完成自動清零。
I.聯(lián)機雙槍焊接聯(lián)機選擇，氣體保護焊或者埋弧焊選擇，內(nèi)打底有，外焊接有，主從站內(nèi)外焊接允許，主從站內(nèi)外擺動允許，旋轉(zhuǎn)清零，自動選擇，主從站分別自動啟動，內(nèi)打底先焊接，外槍為氣體保護焊時，旋轉(zhuǎn)180度后，外槍焊接；外槍為埋弧焊時，旋轉(zhuǎn)360度+ 搭接角度后外槍焊接，內(nèi)打底停焊。焊接完成自動清零。焊接完成自動退槍。
本發(fā)明焊接工藝特點1、可實現(xiàn)對接法蘭和插接法蘭的焊接；2、內(nèi)部自動打底焊接，外部自動填充蓋面連續(xù)完成；3、外部焊接電源根據(jù)鋼管壁厚，調(diào)整使用氣保焊或埋弧焊電源。
權(quán)利要求
1.一種鋼管塔用帶頸對焊法蘭自動焊接設(shè)備，其特征在于包含底座(1)、行走機構(gòu) (2)、外焊縫焊接單元(3)、內(nèi)焊縫焊接單元(4)、驅(qū)動單(5)、焊接電源和控制系統(tǒng)(6)，底座由兩段組成，布置在兩端，底座上安裝導(dǎo)軌，兩套行走機構(gòu)分別設(shè)置在底座兩端的導(dǎo)軌上，外焊縫焊接單元和內(nèi)焊縫焊接單元分別設(shè)置在底座兩端的行走機構(gòu)上，行走機構(gòu)采用伺服電機通過齒輪驅(qū)動，根據(jù)加工工件的長度，調(diào)整兩端外焊縫焊接單元和內(nèi)焊縫焊接單元的位置；兩組驅(qū)動單元分別連接外焊縫焊接單元和內(nèi)焊縫焊接單元，焊接電源和控制系統(tǒng)放置在行走機構(gòu)上，共兩套，通過通訊進行信號交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之鋼管塔用帶頸對焊法蘭自動焊接方法和設(shè)備，其特征在于所說的外焊縫焊接單元包括外焊槍和與外焊槍匹配連接的焊槍升降機構(gòu)、焊縫跟蹤機構(gòu)、焊槍擺動機構(gòu)、焊槍調(diào)整機構(gòu)；內(nèi)焊縫焊接單元包括內(nèi)焊槍和與內(nèi)焊槍匹配連接的焊縫檢測機構(gòu)、焊槍擺動機構(gòu)、回轉(zhuǎn)變位機構(gòu)、焊縫跟蹤機構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述之鋼管塔用帶頸對焊法蘭自動焊接方法和設(shè)備，其特征在于驅(qū)動單元的滾輪架由交流伺服電機驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，定位精確；滾輪的對開間距可根據(jù)加工工件的直徑進行手工調(diào)整。
4.一種鋼管塔用帶頸對焊法蘭自動焊接方法，其特征在于包含如下工藝步驟A.選擇焊接方式對接管；B.滑臺回位，內(nèi)焊縫焊接單元的回轉(zhuǎn)變位機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，使內(nèi)焊槍朝向工件；C.滑臺前進，內(nèi)焊縫焊接單元沿軸向移動，內(nèi)焊縫焊接單元的焊縫跟蹤機構(gòu)頂?shù)椒ㄌm端面上；D.調(diào)整外焊槍升降；E.調(diào)整外焊槍到焊接位置，觀察擺動是否合適；F.工作模式選擇自動；G.啟動按鈕從第一層開始焊接時，內(nèi)焊槍先引弧，外焊槍隨后起弧；工件旋轉(zhuǎn)一周后， 內(nèi)焊槍收弧打底結(jié)束，外焊槍繼續(xù)焊接，外焊槍焊接完一層后，自動提槍進入下一層焊接， 同時調(diào)用下一層焊接參數(shù)，可實現(xiàn)不停弧自動多層焊接；H.焊接完成后自動收弧。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼管塔用帶頸對焊法蘭自動焊接方法和設(shè)備，屬于自動焊接技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是包含底座(1)、行走機構(gòu)(2)、外焊縫焊接單元(3)、內(nèi)焊縫焊接單元(4)、驅(qū)動單元(5)、焊接電源和控制系統(tǒng)(6)，底座上安裝導(dǎo)軌，兩套行走機構(gòu)分別設(shè)置在底座兩端的導(dǎo)軌上，外焊縫焊接單元和內(nèi)焊縫焊接單元分別設(shè)置在底座兩端的行走機構(gòu)上，兩組驅(qū)動單元分別連接外焊縫焊接單元和內(nèi)焊縫焊接單元，焊接電源和控制系統(tǒng)放置在行走機構(gòu)上，共兩套，通過通訊進行信號交換。本發(fā)明的積極效果通過鋼管內(nèi)部自動打底、外部自動填充蓋面的方式，實現(xiàn)了打底、蓋面同時進行，極大的提高了焊接效率，保證焊接質(zhì)量；通過焊槍角度的調(diào)整，能夠完成插接法蘭的焊接。
文檔編號B23K9/12GK102500870SQ201110374620
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
發(fā)明者范磊, 諶建軍, 賀宗會 申請人:唐山開元自動焊接裝備有限公司