一種適用于輸油管內(nèi)壁多層多道焊的焊接設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種適用于輸油管內(nèi)壁多層多道焊的焊接設(shè)備，屬于天然氣管道焊接技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，為了保證輸油管道的耐蝕性能，提高管道的使用壽命，采用了內(nèi)襯管材料為厚度3mm左右316L不銹鋼，外基管材料為提供強(qiáng)度的10_12mm碳鋼復(fù)合板，管道在生產(chǎn)出廠時(shí)長(zhǎng)約10-20米，通過(guò)對(duì)這些鋼管的拼接實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離輸油的需要。
[0003]復(fù)合鋼板在拼接過(guò)程中，由于在對(duì)接的位置存在異種材料的連接界面，焊接性能較差，管道強(qiáng)度不能滿足實(shí)際需要，因此，需要采用過(guò)渡層的方式，實(shí)現(xiàn)管道的優(yōu)良連接，這樣就需要在管道內(nèi)壁進(jìn)行過(guò)渡層的多層多道焊。
[0004]輸油管道在應(yīng)用生產(chǎn)時(shí)，輸油對(duì)其截面的曲率要求并不非常嚴(yán)格，因此，在一節(jié)長(zhǎng)度均在10米以上管道的生產(chǎn)過(guò)程時(shí)，管道的整個(gè)縱向截面曲率均可能不同，并且管道還存在一定的撓度，對(duì)于這樣存在一定撓度并且截面不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圓的管道內(nèi)壁多層多道焊，其焊接技術(shù)的要求比較高，焊接過(guò)程中，要時(shí)刻保證焊槍與內(nèi)壁的位置穩(wěn)定，使熔池形態(tài)良好，這樣凝固成形才能得到很好的焊縫質(zhì)量。目前，在管道內(nèi)壁的多層多道焊接過(guò)程中，一般采用一個(gè)帶旋轉(zhuǎn)軸的三爪卡盤(pán)，將需要進(jìn)行焊接的管道一端固定，只保留其旋轉(zhuǎn)自由度，管道的另一端及中間位置放置帶彈簧的支撐底座，同時(shí)，在需要進(jìn)行焊接一端固定焊槍?zhuān)⒈３趾笜屌c管道一定位置高度，焊接參數(shù)設(shè)定完成后，旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)帶動(dòng)管道旋轉(zhuǎn)，焊槍以立焊方式完成一圈焊縫焊接，再次進(jìn)行焊接時(shí)，重新設(shè)定焊接參數(shù)，以此重復(fù)多次完成環(huán)焊縫多層多道焊。
[0005]然而，這種完全固定一端，只保留旋轉(zhuǎn)自由度的焊接方式，在實(shí)際生產(chǎn)中，由于管道撓度的原因，管道的另一端存在很大的跳動(dòng)，并存在短時(shí)間的卡死現(xiàn)象，這就使得卡盤(pán)固定端旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)受到很大扭矩作用，管道可能會(huì)發(fā)生局部的變形。跳動(dòng)的管道也會(huì)對(duì)支撐底座產(chǎn)生很大的沖擊作用，在反作用力下，即使帶有彈簧減震裝置，底座以及管道外壁還是會(huì)收到較大力的作用，因此就存在損壞底座以及管道變形的可能。
[0006]另外，由于管道截面并不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圓，圓弧度在每一點(diǎn)處可能不相同，焊槍在焊接過(guò)程中，由于焊槍和管道均是固定的，管道旋轉(zhuǎn)時(shí)，焊槍與管道之間的距離會(huì)發(fā)生變化，電弧的長(zhǎng)短就存在一定的擾動(dòng)，電弧不能很好的保證與焊接面的位置高度，熔池形態(tài)會(huì)受到影響，從而使得焊縫的成形情況變差，在后面多層多道焊時(shí)，焊接質(zhì)量就不一定能得到保證，需要操作人員合理的調(diào)整焊接參數(shù)。每次進(jìn)行下一道焊縫焊接時(shí)，根據(jù)前一階段的焊接情況調(diào)整參數(shù)設(shè)置，這就對(duì)操作人員的技術(shù)水平提出了要求，雖然一些機(jī)器人公司推出多層多道焊軟件包，但有局限性，比如焊道、焊接軌跡點(diǎn)、焊層數(shù)量都有限，更不能進(jìn)行變長(zhǎng)度的焊縫計(jì)算，并且人工編程也需花費(fèi)較多的時(shí)間，進(jìn)而致使工作效率低下?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0007]實(shí)用新型目的:本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種適用于輸油管內(nèi)壁多層多道焊的焊接設(shè)備，該設(shè)備不僅能夠柔性化的帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，使工件在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)左右竄動(dòng)和打滑現(xiàn)象，避免了設(shè)備和管道的損壞，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)管道的調(diào)心定位；另外，本設(shè)備還能精準(zhǔn)地進(jìn)行焊接動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)焊縫的優(yōu)良成形，從而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量，高效率的管道內(nèi)壁多層多道焊。
[0008]【實(shí)用新型內(nèi)容】:為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)手段為:
[0009]一種適用于輸油管內(nèi)壁多層多道焊的焊接設(shè)備，依次包括支撐輸送組件、中控旋轉(zhuǎn)組件和焊接跟蹤組件；
[0010]所述支撐輸送組件包括多個(gè)并列設(shè)置的底座和位于所述底座下部的導(dǎo)軌，每個(gè)所述底座上均設(shè)有能使所述底座在導(dǎo)軌上移動(dòng)的傳動(dòng)裝置，每個(gè)所述底座的頂端設(shè)有用于支撐工件的支撐架，所述支撐架包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的滾輪；
[0011]所述中控旋轉(zhuǎn)組件包括位于安裝板上相互連接的電機(jī)和回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，與所述回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)傳動(dòng)連接的連接件，所述連接件上設(shè)有用于供工件穿過(guò)的通孔、兩對(duì)相互垂直的直線導(dǎo)軌副、用于定位工件的V型塊、用于固定工件的鏈條和用于鎖緊鏈條的鏈條鎖緊器，所述直線導(dǎo)軌副包括直線導(dǎo)軌和滑塊，所述V型塊底部設(shè)有V型塊固定板，所述V型塊固定板與所述直線導(dǎo)軌副的滑塊固定連接；
[0012]所述焊接跟蹤組件包括傳感器、焊槍和用于使所述焊槍在Z向和X向移動(dòng)的焊槍十字滑架，所述焊槍十字滑架包括焊槍Z向滑架和焊槍X向滑架，所述傳感器在所述焊槍Z向滑架帶動(dòng)下上下移動(dòng)。
[0013]進(jìn)一步優(yōu)選，所述傳動(dòng)裝置包括電機(jī)、與所述電機(jī)傳動(dòng)連接的齒輪以及與所述齒輪傳動(dòng)連接的齒條。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)選，所述電機(jī)和回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)之間設(shè)有減速箱。
[0015]進(jìn)一步優(yōu)選，所述中控旋轉(zhuǎn)組件還包括升降機(jī)、驅(qū)動(dòng)所述升降機(jī)升降的手輪，所述升降機(jī)之間設(shè)有連接軸，所述安裝板與所述升降機(jī)的升降桿固定連接。
[0016]進(jìn)一步優(yōu)選，所述焊槍十字滑架安裝在焊槍十字滑架安裝座上，所述焊槍Z向滑架和焊槍X向滑架均包括電動(dòng)機(jī)、控制所述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)箱、與所述電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)連接的滾珠絲桿、與所述滾珠絲桿螺紋連接的連接塊以及位于所述連接塊底部的導(dǎo)軌，所述焊槍X向滑架固定在所述焊槍Z向滑架的連接塊上；所述焊槍固定在所述焊槍X向滑架連接塊的前端。
[0017]進(jìn)一步優(yōu)選，所述傳感器通過(guò)支撐桿與所述焊槍Z向滑架上的連接塊固定連接。
[0018]進(jìn)一步優(yōu)選，所述焊接跟蹤組件還包括底座，所述底座上設(shè)有Y向滑道、手輪、以及在所述手輪驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)的滾珠絲桿，所述焊槍十字滑架安裝座的底座與所述手輪驅(qū)動(dòng)的滾珠絲桿通過(guò)螺紋相互配合連接，所述焊槍十字滑架安裝座通過(guò)底部的滑塊與所述Y向滑道滑動(dòng)連接。
[0019]進(jìn)一步優(yōu)選，所述傳感器為距離感應(yīng)器。
[0020]有益效果:相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的焊接設(shè)備在焊接過(guò)程中能夠柔性化的帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，使工件在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)左右竄動(dòng)和打滑現(xiàn)象，避免了設(shè)備和管道的損壞，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)管道的調(diào)心定位；另外，本設(shè)備的焊接跟蹤組件還能夠精準(zhǔn)定位并快速輸出定位信息，從而使焊槍能夠隨著焊接位置的變化而進(jìn)行迅速而準(zhǔn)確的移動(dòng)，因此有效保證了焊縫成形效果和焊縫質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量，高效率的管道內(nèi)壁多層多道焊。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型適用于輸油管內(nèi)壁多層多道焊焊接設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型焊接設(shè)備中中控旋轉(zhuǎn)組件的結(jié)構(gòu)示意圖1 ;
[0023]圖3為本實(shí)用新型焊接設(shè)備中中控旋轉(zhuǎn)組件的結(jié)構(gòu)示意圖1I ;
[0024]圖4為本實(shí)用新型焊接設(shè)備中焊接跟蹤組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本【實(shí)用新型內(nèi)容】作進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施案例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0026]如圖1?4所示，本實(shí)用新型的的焊接設(shè)備依次包括支撐輸送組件41、中控旋轉(zhuǎn)組件42和焊接跟蹤組件43 ;
[0027]支撐輸送組件41包括多個(gè)并列設(shè)置的底座和位于底座下部的導(dǎo)軌，每個(gè)底座上均設(shè)有能使底座在導(dǎo)軌上移動(dòng)的傳動(dòng)裝置，傳動(dòng)裝置包括電機(jī)、與電機(jī)傳動(dòng)連接的齒輪以及與齒輪傳動(dòng)連接的齒條，底座在導(dǎo)軌上移動(dòng)是通過(guò)齒輪齒條傳動(dòng)連接實(shí)現(xiàn)的，每個(gè)底座的頂端設(shè)有用于支撐工件I的支撐架，支撐架包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的滾輪，滾輪用來(lái)支撐工件I的，成對(duì)使用，滾輪中間有軸承，可以自由的滾動(dòng)，當(dāng)工件I置于支撐架上時(shí)，工件I能夠穩(wěn)定的架設(shè)在滾輪上；
[0028]中控旋轉(zhuǎn)組件42包括連接件9、中部為圓形開(kāi)口的安裝板13，連接件9端部插入安裝板13的圓形開(kāi)口中，連接件9與安裝板13相互配合連接，安裝板13上固定有相互連接的電機(jī)15和回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)14，回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)14內(nèi)設(shè)有蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)，電機(jī)15與回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)14之間設(shè)有減速箱，減速箱使回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)14輸出的轉(zhuǎn)矩變大，轉(zhuǎn)動(dòng)的速度變小，因此能提高連接件9轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性，進(jìn)而使工件I轉(zhuǎn)動(dòng)的更平滑、精確，連接件9與回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)14傳動(dòng)連接，連接件9上設(shè)有用于供工件I穿過(guò)的通孔23、兩對(duì)相互垂直設(shè)置的直線導(dǎo)軌副、用于定位工件I的V型塊2、用于固定工件I的鏈條5和用于鎖緊鏈條5的鏈條鎖緊器4，V型塊2底部設(shè)有V型塊固定板3，兩對(duì)相互垂直設(shè)置的直線導(dǎo)軌副包括豎直向直線導(dǎo)軌副和水平向直線導(dǎo)軌副，直線導(dǎo)軌副包括滑塊和成對(duì)設(shè)置的直線導(dǎo)軌，滑塊可以在直線導(dǎo)軌上滑動(dòng)，豎直向直線導(dǎo)軌副包括滑塊6和豎直向直線導(dǎo)軌25，豎直向直線導(dǎo)軌25 (兩條)沿豎直方向設(shè)置，豎直向直線導(dǎo)軌25分別位于通孔23的兩側(cè)，水平向直線導(dǎo)軌副包括滑塊和直線導(dǎo)軌7，水平向直線導(dǎo)軌7 (兩條)沿水平方向設(shè)置，該直線導(dǎo)軌副的直線導(dǎo)軌7位于通孔23的下方，V型塊2底部設(shè)有V型塊固定板3，V型塊固定板3的底部與水平向直線導(dǎo)軌7的滑塊固定連接，V型塊固定板3的端部與豎直向直線導(dǎo)軌25的滑塊6固定連接，鏈條鎖緊器4位于V型塊固定板3上，豎直向直線導(dǎo)軌25上設(shè)有限位螺釘71，水平向直線導(dǎo)軌7端部設(shè)有限位器18，限位器18能限制直線導(dǎo)軌7上滑塊的行程，防止滑塊(從直線導(dǎo)軌7上)脫軌沖控旋轉(zhuǎn)組件32還包括支座26、對(duì)稱(chēng)設(shè)置在安裝板13兩側(cè)的升降機(jī)18和驅(qū)動(dòng)升降機(jī)18升降的手輪19，升降機(jī)18通過(guò)手輪19來(lái)驅(qū)動(dòng)升降，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)安裝板9上所有部件的升降，升降機(jī)18之間設(shè)有連接軸17，連接軸17將兩個(gè)升降機(jī)18輸入軸連接到一起，實(shí)現(xiàn)用一個(gè)手輪19可以同時(shí)控制兩