多段滑動(dòng)型環(huán)繞式焊接裝置及利用該焊接裝置的焊接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多段滑動(dòng)型環(huán)繞式(orbital)焊接裝置及利用該焊接裝置的焊接方法，所述焊接裝置如包圍焊接對(duì)象的外周面似地，通過多段滑動(dòng)方式而被展開和收起，同時(shí)可使焊接順利進(jìn)行。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)繞式焊機(jī)(orbital welder)是指一種焊機(jī)，其用于通過沿發(fā)電廠等的諸如鍋爐、傳熱管或冷卻管等管狀物(tube)或管道(pipe)等的外徑移動(dòng)的同時(shí),進(jìn)行焊接作業(yè)來進(jìn)行相互連接或切斷的用途。
[0003]就環(huán)繞式焊機(jī)而言，實(shí)際狀況是使用范圍正在擴(kuò)大到對(duì)下述缺陷等的維修作業(yè)，所述缺陷是在為了氣密而形成在核電站的核反應(yīng)堆上部(head)和管狀物之間的歐米爺密封(omega seal)中，由隨著運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)歷的增加而發(fā)生的應(yīng)力腐蝕開裂(SCC, stresscorros1n cracking)弓丨起的。
[0004]對(duì)現(xiàn)有使用的環(huán)繞式焊機(jī)的在先技術(shù)提出有相關(guān)技術(shù)，如大韓民國專利申請(qǐng)第
10-2010-0124076號(hào)(以下叫做“在先專利文獻(xiàn)I”)所揭示，所述技術(shù)包括:移動(dòng)用軌道(rail),其安裝在管道外徑；載體(carriage body),其沿著所述移動(dòng)用軌道移動(dòng)；焊炬架(torch mount),其將焊炬(welding torch)以可裝卸的方式結(jié)合于所述載體；以及送絲部。
[0005]此外，如大韓民國登錄專利第10-0879172號(hào)(以下叫做“在先專利文獻(xiàn)2”)所揭示，也提出過調(diào)節(jié)與焊接對(duì)象的距離的技術(shù)。
[0006]此外，如日本公開專利公報(bào)第2001-255395號(hào)(以下叫做“在先專利文獻(xiàn)3”)所揭示，提出有核反應(yīng)堆內(nèi)構(gòu)造物的保存、維修裝置，并提出有通過遙控將照射頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)、上下移動(dòng)以及前后驅(qū)動(dòng)的技術(shù)。
[0007]此外，如美國登錄專利US5432828號(hào)(以下叫做“在先專利文獻(xiàn)4”)所揭示，提出有焊機(jī)以與通常的旋轉(zhuǎn)軸(rotat1n spindle)類似的結(jié)構(gòu)內(nèi)置在管狀物的內(nèi)部，從而在想要焊接的管狀物外側(cè)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并通過調(diào)整裝置將焊頭沿垂直方向上下移動(dòng)的技術(shù)。
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]大韓民國專利申請(qǐng)第10-2010-0124076號(hào)
[0010]大韓民國登錄專利第10-0879172號(hào)
[0011]日本公開專利公報(bào)第2001-255395號(hào)
[0012]美國登錄專利US5432828號(hào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]但是，在先專利文獻(xiàn)I為為了焊接大型管道而加以使用的，從而缺點(diǎn)在于，在管道之間的間隔狹小的部分無法使用。
[0014]在先專利文獻(xiàn)2也具有如下缺點(diǎn):在如形成于核反應(yīng)堆的核反應(yīng)堆上部的多個(gè)管狀物等，以狹小的間隔形成的部分中，無法執(zhí)行焊接作業(yè)或維修作業(yè)等。
[0015]在先專利文獻(xiàn)3至4為在插入到管狀物內(nèi)部，從而支持固定的狀態(tài)下，繞著管狀物周邊而旋轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行焊接的，從而具有如下缺點(diǎn):對(duì)作為焊接對(duì)象的管狀物的安裝和分離相當(dāng)復(fù)雜，而且不便且需要很長(zhǎng)時(shí)間。
[0016]用于解決所述現(xiàn)有問題的本發(fā)明的主要目的在于提供一種多段滑動(dòng)型環(huán)繞式焊接裝置及利用該焊接裝置的焊接方法，其包圍焊接對(duì)象的外周面似地通過多段滑動(dòng)方式展開或收起，以便能夠順利地實(shí)現(xiàn)焊接。
[0017]本發(fā)明的另一目的在于將焊炬正確位于焊接部位。
[0018]為了解決所述技術(shù)問題的本發(fā)明包括:回動(dòng)機(jī)構(gòu)，其沿管狀物的外周面，進(jìn)行多段展開或收起；焊接模塊，其安置在所述回動(dòng)機(jī)構(gòu)；以及夾鉗機(jī)構(gòu)，其將所述回動(dòng)機(jī)構(gòu)暫時(shí)夾緊于管狀物的外周面。
[0019]所述回動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:固定板；多個(gè)區(qū)間板，其多段分層堆積在所述固定板的上部，從而通過回動(dòng)部件在各個(gè)滑動(dòng)部件上滑動(dòng)，以便得到展開或收起。
[0020]所述回動(dòng)部件包括:各個(gè)固定齒輪,其固定于所述固定板和所述各區(qū)間板；動(dòng)力傳遞部，其通過驅(qū)動(dòng)源進(jìn)行操作，以便與所述固定齒輪嚙合，從而展開和收起各區(qū)間板。
[0021]所述固定齒輪在固定板和最上部的區(qū)間板只固定一個(gè)，并且在中間的各區(qū)間板上，在上面和下面分別加以固定，而所述動(dòng)力傳遞部安裝于所述在上面和下面裝有固定齒輪的各區(qū)間板。
[0022]所述焊接模塊進(jìn)一步包括:焊炬；以及位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其用于將所述焊炬移動(dòng)到焊接部位。
[0023]所述位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括:支持板，其具備在所述最上部的區(qū)間板；前后運(yùn)送部，其在所述支持板的上面將所述焊炬向前方或后方運(yùn)送；高度調(diào)節(jié)部，其在所述前后運(yùn)送部上，將所述焊炬調(diào)高到所述管狀物的焊接部位高度；以及角度調(diào)節(jié)部，其在所述高度調(diào)節(jié)部上旋轉(zhuǎn)焊炬，從而將角度調(diào)節(jié)到所述管狀物的焊接部位的正確位置。
[0024]所述夾鉗機(jī)構(gòu)包括:本體板，其在所述固定板的下部運(yùn)送到所述管狀物；多個(gè)夾具，其以一端為基點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以便在所述本體板的下部夾緊所述管狀物；回動(dòng)部，其通過連接器與所述夾具連接并使回動(dòng)發(fā)生。
[0025]所述夾具為由兩個(gè)指狀物構(gòu)成的夾子形。
[0026]所述指狀物包括:回動(dòng)夾具，其一端通過銷結(jié)合于本體板，并且連接有所述連接器；固定夾具，其在所述回動(dòng)夾具的末端與管狀物的外側(cè)面接觸。
[0027]本發(fā)明包括如下步驟:將焊接裝置安置(posit1ning)到焊接對(duì)象的管狀物的步驟；利用夾鉗機(jī)構(gòu)將所述焊接裝置固定在所述管狀物的步驟；沿著所述管狀物的外周面，將多個(gè)板以多段滑動(dòng)方式展開或收起的步驟；將安置在最上端的所述板的焊接模塊移動(dòng)到所述管狀物的焊接部位的步驟；以及收起和展開處于展開或收起的狀態(tài)的所述多個(gè)板的同時(shí)，執(zhí)行焊接的步驟。
[0028]所述焊接模塊的移動(dòng)步驟包括:將所述焊接模塊的焊炬進(jìn)行水平移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)與管狀物的距離的步驟；將所述焊接模塊的焊炬調(diào)高到所述管狀物的焊接部位高度的步驟；以及上下旋轉(zhuǎn)所述焊接模塊的焊炬，從而將角度調(diào)節(jié)到所述管狀物的焊接部位的正確位置的步驟。
[0029]本發(fā)明具有如下效果:包圍焊接對(duì)象的外周面似地通過多段滑動(dòng)方式展開或收起的同時(shí)順利地實(shí)現(xiàn)焊接，從而在焊接對(duì)象之間的間隔狹小的空間內(nèi)，也能夠易于無不良地實(shí)現(xiàn)焊接。
[0030]此外，能夠?qū)⒑妇嬲_地位于焊接部位，由此實(shí)現(xiàn)堅(jiān)固而精密的焊接作業(yè)，從而可確保高的信賴性。
【附圖說明】
[0031]圖1為用于說明本發(fā)明的前方立體圖。
[0032]圖2為根據(jù)圖1的后方立體圖。
[0033]圖3為根據(jù)圖1的一部側(cè)截面圖。
[0034]圖4為用于說明本發(fā)明的夾鉗機(jī)構(gòu)的一部平面圖。
[0035]圖5為本發(fā)明的回動(dòng)機(jī)構(gòu)依次展開的狀態(tài)的平面圖。
[0036]圖6為用于說明本發(fā)明的使用狀態(tài)的一部側(cè)截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面，參考附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行如下更加詳細(xì)地說明，而本發(fā)明并非限制或限定于實(shí)施例。
[0038]圖1為用于說明本發(fā)明的前方立體圖，圖2為根據(jù)圖1的后方立體圖，圖3為根據(jù)圖1的一部側(cè)截面圖，圖4為用于說明本發(fā)明的夾鉗機(jī)構(gòu)的一部平面圖，圖5為本發(fā)明的回動(dòng)機(jī)構(gòu)依次展開的狀態(tài)的平面圖，圖6為用于說明本發(fā)明的使用狀態(tài)的一部側(cè)截面圖。
[0039]如圖所示，提出一種多段滑動(dòng)型環(huán)繞式焊接裝置1，其焊接以狹窄的間隔設(shè)置于如外罩(housing)等核反應(yīng)堆上部(head)的多個(gè)管狀物連接部，或當(dāng)在為了氣密而形成的歐米爺密封(omega seal)中發(fā)生隨著運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)歷的增加而產(chǎn)生的應(yīng)力腐蝕開裂(SCC, stresscorros1n cracking)所引起的缺陷時(shí),為了確保核反應(yīng)堆的安全可迅速進(jìn)行維修。
[0040]本發(fā)明提出一種多段滑動(dòng)型環(huán)繞式焊接裝置1，其如包圍以狹窄的間隔設(shè)置的管狀物的外周面似地，通過多段滑動(dòng)方式而被展開和收起，同時(shí)可使焊接順利進(jìn)行。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的所述多段滑動(dòng)型環(huán)繞式焊接裝置I包括:回動(dòng)機(jī)構(gòu)10，其如包圍作為焊接對(duì)象的以狹窄的間隔設(shè)置的管狀物100的外周面似地，通過多段滑動(dòng)方式向想要焊接的焊接部位展開或收起；焊接模塊(module) 20，其安置在所述回動(dòng)機(jī)構(gòu)10，并包括為了連接或維修焊接部位而執(zhí)行焊接的焊炬(torch) T ;以及夾鉗(clamping)機(jī)構(gòu)30,其將所述回動(dòng)機(jī)構(gòu)10暫時(shí)夾緊(clamping)于管狀物T的外周面,從而在焊接時(shí)防止移動(dòng)和顫動(dòng),進(jìn)而使精密的焊接得以實(shí)現(xiàn)。
[0042]回動(dòng)機(jī)構(gòu)10包括:固定板(plate) 11，其被搬運(yùn)到或通過通常的運(yùn)送機(jī)構(gòu)運(yùn)送到作為焊接對(duì)象的管狀物T的位置，從而位于緊鄰于管狀物的位置；多個(gè)區(qū)間板(plate) 15，其以多段疊層堆積在所述固定板11的上部，從而通過回動(dòng)部件12在各個(gè)滑動(dòng)部件14上滑動(dòng)，以便以一定的旋轉(zhuǎn)半徑展開或收起。所述滑動(dòng)部件14為通常的軌道(rail) 14a和安裝在所述軌道14a而滑動(dòng)的滑動(dòng)器(slider) 14b，具備在相互對(duì)應(yīng)的上面和底面。優(yōu)選地，所述多個(gè)區(qū)間板15以通常的圓弧形狀形成，以便順利地以一定的旋轉(zhuǎn)半徑圓弧展開或收起。
[0043]回動(dòng)部件12包括:各個(gè)固定齒輪12a，其固定于所述固定板11和所述各區(qū)間板15 ;動(dòng)力傳遞部12b，其為通過如通常的馬達(dá)(motor)等驅(qū)動(dòng)源12c工作，并通過常規(guī)的多個(gè)齒輪的哨合而與所述各固定齒輪哨合的齒輪箱(gearbox)形態(tài)，以便與所述固定齒輪12a嚙合而展開和收起各區(qū)間板15。優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)源適用公知的齒輪傳動(dòng)馬達(dá)(gearedmotor)等，所述馬達(dá)具備有向動(dòng)力傳遞部件傳遞動(dòng)力的常規(guī)傳遞軸齒輪(gear)。所述固定齒輪以與區(qū)間板的外側(cè)端對(duì)應(yīng)的圓弧形狀形成并固定。
[0044]固定齒輪12a在固定板11的上面和最上部的區(qū)間板15的底面只固定一個(gè)，而在中間的各區(qū)間板15上在上面和下面分別加以固定，而所述動(dòng)力傳遞部12b安裝于所述在上面和下面裝有固定齒輪12a的各區(qū)間板15。
[0045]據(jù)此，所述回動(dòng)部件12的區(qū)間板15的展開與收起，首先下側(cè)的動(dòng)力傳遞部12b與安裝于固定板11的固定齒輪12a和固定于中間區(qū)間板15的下側(cè)的固定齒輪12a嚙合，隨著下側(cè)動(dòng)力傳遞部12b的驅(qū)動(dòng)，位于所述固定板11的上側(cè)的區(qū)間板15在軌道14a上移動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，位于所述旋轉(zhuǎn)的區(qū)間板15上側(cè)的中間區(qū)間板15也通過所述下側(cè)動(dòng)力傳遞部12b的驅(qū)動(dòng)在軌道14a上通過移動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。
[0046]然后，因上側(cè)的動(dòng)力傳遞部