專利名稱：不銹鋼及復(fù)合鋼焊管縱縫內(nèi)焊專機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于不銹鋼焊管或復(fù)合管的內(nèi)焊縫焊接設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種不銹鋼及復(fù)合鋼焊管縱縫內(nèi)焊專機(jī)。
背景技術(shù)：
小口徑的復(fù)合管現(xiàn)有工藝是機(jī)械式復(fù)合管，正是由于機(jī)械式復(fù)合管的基/襯界面是機(jī)械過盈配合而不是冶金結(jié)合，且襯管的壁厚遠(yuǎn)小于基管的厚度，所以在彎曲工況下機(jī)械式復(fù)合管內(nèi)襯可能會出現(xiàn)起皺現(xiàn)象，從而導(dǎo)致復(fù)合管的失效。復(fù)合焊接管因此采用熱軋冶金復(fù)合板制造，就避免了此類問題的發(fā)生，這使得不銹鋼復(fù)合管這種節(jié)能產(chǎn)品擴(kuò)大了使用范圍。現(xiàn)有技術(shù)對不銹鋼復(fù)合管進(jìn)行縱縫焊接，主要有人工和全自動焊接兩種方式。人工焊管需要焊工預(yù)先進(jìn)入鋼管內(nèi)堆焊耐腐層，因此加工的最小管徑尺寸也在直徑600毫米左右，如果鋼管的管徑尺寸再小，人員就無法進(jìn)入管內(nèi)，焊接也無法進(jìn)行。現(xiàn)在的全自動焊接設(shè)備，受機(jī)身尺寸的限制，進(jìn)行焊接內(nèi)縫的鋼管直徑最小規(guī)格也不能低于500毫米。另外，在不銹鋼焊管領(lǐng)域中，厚壁小口徑鋼管的焊接，基本只能采用手工打底、自動焊填充蓋面和自動打底單面焊雙面成型、自動焊填充蓋面的工藝。這種工藝的最薄弱環(huán)節(jié)在于手工打底工序上，焊接質(zhì)量受人為因素影響導(dǎo)致成型差，質(zhì)量無法保證，自動焊打底破口大，填充量大，焊接成本高，工人勞動強(qiáng)度大，且加工效率低，產(chǎn)品質(zhì)量無法保證。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種不銹鋼及復(fù)合鋼焊管縱縫內(nèi)焊專機(jī)，便于對不銹鋼或復(fù)合鋼管進(jìn)行合縫焊接及堆焊防腐層。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種不銹鋼及復(fù)合鋼焊管縱縫內(nèi)焊專機(jī)，其特征在于包括控制裝置和焊臂，焊臂的一端連接控制裝置，焊臂的另一端通過萬向節(jié)連接安裝板，安裝板上固定焊槍和送絲嘴，焊槍連接焊機(jī)，送絲嘴連接送絲機(jī)；控制裝置包括控制器、焊槍微調(diào)裝置和視頻監(jiān)控裝置，控制器連接控制焊機(jī)、送絲機(jī)、焊槍微調(diào)裝置和視頻監(jiān)控裝置；視頻監(jiān)控裝置包括攝像頭和顯示器，攝像頭固定在安裝板上或靠近焊槍的焊臂上。本實用新型所述的不銹鋼及復(fù)合鋼焊管縱縫內(nèi)焊專機(jī)，其特征在于焊槍微調(diào)裝置包括調(diào)節(jié)手輪、上下運動牽拉鋼絲、左右運動牽拉鋼絲、上部定滑輪和側(cè)部定滑輪；上部定滑輪與側(cè)部定滑輪均安裝在焊臂上，上下運動牽拉鋼絲一端連接安裝板的上部，上下運動牽拉鋼絲的另一端穿過上部定滑輪后連接調(diào)節(jié)手輪；左右運動牽拉鋼絲一端連接安裝板的側(cè)部，左右運動牽拉鋼絲的另一端穿過側(cè)部定滑輪后連接調(diào)節(jié)手輪，在安裝板和側(cè)部定滑輪之間的左右運動牽拉鋼絲上套裝彈簧?？刂蒲b置還包括移動小車，焊臂固定在移動小車上，在移動小車上安裝焊機(jī)、送絲機(jī)、顯示器和控制器。還包括運動直軌,在運動直軌兩端安裝擋塊；移動小車設(shè)置在運動直軌上，并能在控制器的控制下沿運動直軌前進(jìn)或后退。在焊臂伸入鋼管的一端底部安裝一對焊臂內(nèi)支撐輪。在運動直軌上安裝焊臂外支撐輪。還包括鋼管固定托架，鋼管固定托架呈“凹”形，在鋼管固定托架下方設(shè)置保護(hù)氣槽。萬向節(jié)采用四聯(lián)銷軸式、球面滾輪式、球叉式或球籠式萬向節(jié)。本實用新型的有益效果是:1、本實用新型將焊槍和送絲嘴固定在焊臂上，將焊臂伸入鋼管中，工人在鋼管外通過控制裝置遙控完成焊接作業(yè)，勞動強(qiáng)度小且加工精度高。2、本實用新型的控制裝置中的焊槍微調(diào)裝置設(shè)計精巧，占有空間極小，較現(xiàn)有技術(shù)中的自動焊接設(shè)備結(jié)構(gòu)更為精簡，純機(jī)械結(jié)構(gòu)故障率更低，因此能加工內(nèi)徑在200-600毫米的不銹鋼或復(fù)合鋼管。焊槍的上下位置，通過牽拉上下運動牽拉鋼絲進(jìn)行調(diào)節(jié)；而焊槍的左右位置，通過牽拉左右運動牽拉鋼絲進(jìn)行調(diào)節(jié)；而焊槍的前后位置則通過焊臂的進(jìn)退進(jìn)行控制。套裝在左右運動牽拉鋼絲上的彈簧可在拉動左右運動牽拉鋼絲過度時，進(jìn)行回位調(diào)節(jié)。焊槍微調(diào)裝置令焊接設(shè)備的控制簡便易行，工人經(jīng)過簡單的操作培訓(xùn)即可上崗工作。3、控制裝置的移動小車，在固定焊臂的同時，可安裝焊機(jī)、送絲機(jī)、顯示器和控制器，工人可坐在移動小車上，通過控制移動小車的前進(jìn)、后退，調(diào)節(jié)焊臂進(jìn)入管內(nèi)的位置，不但省力方便，而且能同時通過顯示器觀察焊接情況，及時控制調(diào)整焊接作業(yè)。4、移動小車設(shè)置在運動直軌上，并能在控制器的控制下沿運動直軌前進(jìn)或后退，在運動直軌兩端安裝擋塊，擋塊能夠限制移動小車的行程。運動直軌的設(shè)置能保證移動小車沿直線前進(jìn)，進(jìn)一步保證了焊臂所帶動的焊槍沿直線進(jìn)行焊接，避免焊接后焊縫走偏。5、在焊臂連接萬向節(jié)的一端底部安裝一對焊臂內(nèi)支撐輪，便于加工管長較大的工件，避免焊臂前端下垂，影響焊槍的焊接位置定位。在運動直軌上安裝焊臂外支撐輪，可對焊臂起到進(jìn)一步輔助支撐的作用。尤其是在焊槍焊接鋼管末端時，焊臂已基本撤出鋼管外，焊臂內(nèi)支撐輪此時懸空不承力，焊臂外支撐輪則起到托舉的作用，防止焊槍直接接觸鋼管。6、鋼管固定托架呈“凹”形，鋼管放置在凹口中，牢固穩(wěn)定，避免左右晃動造成質(zhì)量事故。在鋼管固定托架下方設(shè)置保護(hù)氣槽，保護(hù)氣槽內(nèi)通入焊接需要的保護(hù)氣體，焊接質(zhì)量得以保證。7、本設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，操作方法簡便，自動化程度高，尤其適合加工內(nèi)徑在200-600毫米的不銹鋼或復(fù)合鋼管的縱縫焊接及防腐層堆焊，無需焊工進(jìn)入鋼管內(nèi)進(jìn)行作業(yè)，有效改善了焊接作業(yè)的工作環(huán)境，提升了焊接質(zhì)量，適宜在業(yè)界推廣普及。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是焊接裝置、焊臂和控制裝置的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是焊接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的A向結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0026]圖6是鋼管固定托架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖6的B向結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是圖6的C向結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是運動直軌的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是圖9的D向結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是焊臂外部支撐輪的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12是控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中:1、鋼管固定托架；2、鋼管；3、萬向節(jié)；4、安裝板；5、焊臂；6、移動小車；7、控制器；8、送絲機(jī)；9、運動直軌；10、焊臂外支撐輪；11、焊臂內(nèi)支撐輪；12、上部定滑輪；
13、上下運動牽拉鋼絲；14、攝像頭；15、送絲嘴；16、焊槍；17、彈黃；18、側(cè)部定滑輪；19、左右運動牽拉鋼絲；20、保護(hù)氣槽；21、擋頭；22、顯示器；23、調(diào)節(jié)手輪；24、控制旋鈕。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1和2所示，在本實用新型中，焊臂5的一端通過萬向節(jié)3連接安裝板4，在安裝板4上固定焊槍16和送絲嘴15。焊臂5的另一端固定在移動小車6上?？刂破?也安裝在移動小車6上，控制器7連接控制焊機(jī)和送絲機(jī)8的啟動關(guān)閉作業(yè)、焊槍微調(diào)裝置的調(diào)節(jié)工作和視頻監(jiān)控裝置對焊接任務(wù)的實時監(jiān)控情況。焊槍微調(diào)裝置的上部定滑輪12與側(cè)部定滑輪18均安裝在焊臂5上。焊槍微調(diào)裝置的上下運動牽拉鋼絲13 —端連接安裝板4的上部，上下運動牽拉鋼絲13的另一端穿過上部定滑輪12后連接調(diào)節(jié)手輪23。焊槍微調(diào)裝置的左右運動牽拉鋼絲19 一端連接安裝板4的側(cè)部，左右運動牽拉鋼絲19的另一端穿過側(cè)部定滑輪18后連接調(diào)節(jié)手輪23，在安裝板4和側(cè)部定滑輪18之間的左右運動牽拉鋼絲19上套裝彈簧17。也可在安裝板4和上部定滑輪12之間的上下運動牽拉鋼絲13上套裝彈簧，起到調(diào)節(jié)回位的作用。(上下運動牽拉鋼絲12和左右運動牽拉鋼絲19，也可連接與安裝板13固定在一起的萬向節(jié)3的一端，如圖3和4所示，也可起到同樣的調(diào)節(jié)效果)。調(diào)節(jié)手輪23安裝在控制器上，調(diào)節(jié)牽拉鋼絲的牽引進(jìn)給量，進(jìn)而控制焊槍位置。視頻監(jiān)控裝置包括攝像頭14和顯示器22，攝像頭14固定在安裝板4或靠近焊槍16的焊臂5上。顯示器22安裝在控制器7上。操作者可通過觀察顯示器22上顯示的攝像頭14記錄的實施焊接情況，及時對焊接作業(yè)進(jìn)行調(diào)整。移動小車6設(shè)置在運動直軌9上，并能在控制器7的控制下，沿運動直軌9前進(jìn)或后退。在運動直軌9兩端安裝擋塊21，用以限制移動小車6的前后運動行程。當(dāng)需要焊接的鋼管尺寸較長時，可在焊臂5伸入鋼管一端的底部安裝一對焊臂內(nèi)支撐輪11，避免焊臂5長距離懸空，造成下垂。在運動直軌9上安裝焊臂外支撐輪10，可對焊臂5起到進(jìn)一步輔助支撐的作用。尤其在焊槍16焊接鋼管末端時，焊臂5已基本撤出鋼管外，焊臂內(nèi)支撐輪11此時懸空不承力，焊臂外支撐輪10則起到托舉的作用，防止焊槍16直接接觸鋼管。進(jìn)行焊接作業(yè)時，可將鋼管2放置在“凹”形的鋼管固定托架I上，鋼管2的焊縫朝下放置，在鋼管固定托架I下方設(shè)置的保護(hù)氣槽20。[0041]萬向節(jié)3以四聯(lián)銷軸式為優(yōu)選，可防止安裝板4左右晃動，造成焊槍位置不穩(wěn)定。本實用新型所述的一種不銹鋼及復(fù)合鋼焊管縱縫內(nèi)焊專機(jī)用于內(nèi)口徑為200-600毫米的不銹鋼或復(fù)合鋼管的縱向合縫焊接及堆焊防腐層。其使用方法如下:a.將待焊鋼管焊縫朝下放置在鋼管固定托架I上，在保護(hù)氣槽20內(nèi)通入保護(hù)氣體；b.通過控制器7控制啟動移動小車6，令焊臂5伸入鋼管中；c.當(dāng)焊臂5帶動焊槍16和送絲嘴15到達(dá)鋼管的遠(yuǎn)端時，通過攝像頭14觀察焊槍位置；通過調(diào)節(jié)手輪23控制上下運動牽拉鋼絲13和左右運動牽拉鋼絲19，拉動安裝板4在萬向節(jié)3的限定下上下左右移動，從而對焊槍位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至焊槍16位于鋼管焊縫遠(yuǎn)端的起始中心處為止，完成定位調(diào)節(jié)；d.通過控制器7控制移動小車6勻速沿運動直軌9后退，開啟焊機(jī)和送絲機(jī)8，進(jìn)行焊接作業(yè)；焊接過程中，利用攝像頭14監(jiān)控焊槍16的位置，利用調(diào)節(jié)手輪23調(diào)節(jié)焊槍位置，進(jìn)行實時微調(diào)矯正；e.當(dāng)焊臂5帶動焊槍16和送絲嘴15到達(dá)鋼管的近端末處時，通過控制器7關(guān)閉焊機(jī)和送絲機(jī)8，移動小車6持續(xù)后移，直至焊臂5完全退出鋼管，可將鋼管從鋼管固定托架I上取下，完成焊接作業(yè)。在本實用新型中，可將顯示器22和控制器7替換為PLC控制功能于一體的觸屏式控制器，可以預(yù)先設(shè)定好焊接程序，操作者可根據(jù)不同的焊接條件選擇不同的焊接程序，直接通過觸控屏幕完成對焊接參數(shù)的選擇。需要指出的是，上述實施方式僅是本實用新型優(yōu)選的實施例，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在符合本實用新型工作原理的前提下，任何等同或相似的替換均落入本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.不銹鋼及復(fù)合鋼焊管縱縫內(nèi)焊專機(jī)，其特征在于包括控制裝置和焊臂，焊臂的一端連接控制裝置，焊臂的另一端通過萬向節(jié)連接安裝板，安裝板上固定焊槍和送絲嘴，焊槍連接焊機(jī)，送絲嘴連接送絲機(jī)；控制裝置包括控制器、焊槍微調(diào)裝置和視頻監(jiān)控裝置，控制器連接控制焊機(jī)、送絲機(jī)、焊槍微調(diào)裝置和視頻監(jiān)控裝置；視頻監(jiān)控裝置包括攝像頭和顯示器，攝像頭固定在安裝板上或靠近焊槍的焊臂上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼及復(fù)合鋼焊管縱縫內(nèi)焊專機(jī)，其特征在于焊槍微調(diào)裝置包括調(diào)節(jié)手輪、上下運動牽拉鋼絲、左右運動牽拉鋼絲、上部定滑輪和側(cè)部定滑輪；上部定滑輪與側(cè)部定滑輪均安裝在焊臂上，上下運動牽拉鋼絲一端連接安裝板的上部，上下運動牽拉鋼絲的另一端穿過上部定滑輪后連接調(diào)節(jié)手輪；左右運動牽拉鋼絲一端連接安裝板的側(cè)部，左右運動牽拉鋼絲的另一端穿過側(cè)部定滑輪后連接調(diào)節(jié)手輪，在安裝板和側(cè)部定滑輪之間的左右運動牽拉鋼絲上套裝彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的不銹鋼及復(fù)合鋼焊管縱縫內(nèi)焊專機(jī)，其特征在于控制裝置還包括移動小車，焊臂固定在移動小車上，在移動小車上安裝焊機(jī)、送絲機(jī)、顯示器和控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的不銹鋼及復(fù)合鋼焊管縱縫內(nèi)焊專機(jī)，其特征在于還包括運動直軌，在運動直軌兩端安裝擋塊；移動小車設(shè)置在運動直軌上，并能在控制器的控制下沿運動直軌前進(jìn)或后退。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的不銹鋼及復(fù)合鋼焊管縱縫內(nèi)焊專機(jī)，其特征在于在焊臂伸入鋼管的一端底部安裝一對焊臂內(nèi)支撐輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的不銹鋼及復(fù)合鋼焊管縱縫內(nèi)焊專機(jī)，其特征在于在運動直軌上安裝焊臂外支撐輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的不銹鋼及復(fù)合鋼焊管縱縫內(nèi)焊專機(jī)，其特征在于還包括鋼管固定托架，鋼管固定托架呈“凹”形，在鋼管固定托架下方設(shè)置保護(hù)氣槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的不銹鋼及復(fù)合鋼焊管縱縫內(nèi)焊專機(jī)，其特征在于萬向節(jié)采用四聯(lián)銷軸式、球面滾輪式、球叉式或球籠式萬向節(jié)。
專利摘要不銹鋼及復(fù)合鋼焊管縱縫內(nèi)焊專機(jī)，屬于不銹鋼焊管或復(fù)合管的內(nèi)焊縫焊接設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種不銹鋼及復(fù)合鋼焊管縱縫內(nèi)焊專機(jī)。其特征在于包括控制裝置和焊臂，焊臂的一端連接控制裝置，焊臂的另一端通過萬向節(jié)連接安裝板，安裝板上固定焊槍和送絲嘴，焊槍連接焊機(jī)，送絲嘴連接送絲機(jī)；控制裝置包括控制器、焊槍微調(diào)裝置和視頻監(jiān)控裝置，控制器連接控制焊機(jī)、送絲機(jī)、焊槍微調(diào)裝置和視頻監(jiān)控裝置；視頻監(jiān)控裝置包括攝像頭和顯示器，攝像頭固定在安裝板上或靠近焊槍的焊臂上。本實用新型將裝有焊槍和送絲嘴的焊臂伸入鋼管中，工人在鋼管外通過控制裝置遙控完成焊接作業(yè)，勞動強(qiáng)度小且加工精度高。
文檔編號B23K9/16GK202951952SQ201220714299
公開日2013年5月29日 申請日期2012年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月22日
發(fā)明者陳大鵬, 李家泉 申請人:山東金潤德不銹鋼管有限公司