鋼管塔用帶頸對焊法蘭自動焊接方法和設備的製作方法
2023-10-09 15:34:14 2
專利名稱：鋼管塔用帶頸對焊法蘭自動焊接方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鋼管塔用帶頸對焊法蘭自動焊接方法和設備，屬於自動焊接技術領域。
背景技術：
目前，使用的管法蘭對接焊接方法要達到一級焊縫，背景技術需要人工打底的焊接方式，生產效率較低，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。發明內容
本發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備，通過鋼管內部自動打底、外部自動填充蓋面的方式，實現了打底、蓋面同時進行，極大的提高了焊接效率，保證焊接質量，解決背景技術存在的上述問題。
本發明的目的是這樣實現的一種鋼管塔用帶頸對焊法蘭自動焊接設備，包含底座、行走機構、外焊縫焊接單元、內焊縫焊接單元、驅動單元、焊接電源和控制系統，底座由兩段組成，布置在兩端，底座上安裝導軌，兩套行走機構分別設置在底座兩端的導軌上，外焊縫焊接單元和內焊縫焊接單元分別設置在底座兩端的行走機構上，行走機構採用伺服電機通過齒輪驅動，根據加工工件的長度，調整兩端外焊縫焊接單元和內焊縫焊接單元的位置；兩組驅動單元分別連接外焊縫焊接單元和內焊縫焊接單元，焊接電源和控制系統放置在行走機構上，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、焊縫跟蹤機構、焊槍擺動機構、焊槍調整機構；內焊縫焊接單元包括內焊槍和與內焊槍匹配連接的焊縫檢測機構、焊槍擺動機構、迴轉變位機構、焊縫跟蹤機構。
驅動單元的滾輪架由交流伺服電機驅動，旋轉平穩，定位精確；滾輪的對開間距可根據加工工件的直徑進行手工調整。
—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，內焊縫焊接單元的迴轉變位機構旋轉，使內焊槍朝向工件；C.滑臺前進，內焊縫焊接單元沿軸向移動，內焊縫焊接單元的焊縫跟蹤機構頂到法蘭端面上；D.調整外焊槍升降；E.調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，內焊槍先引弧，外焊槍隨後起弧；工件旋轉一周後， 內焊槍收弧打底結束，外焊槍繼續焊接，外焊槍焊接完一層後，自動提槍進入下一層焊接，同時調用下一層焊接參數，可實現不停弧自動多層焊接； H.焊接完成後自動收弧。
本發明特點1、設備的適應能力強，用於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線；3、裝配機託架可根據工件直逕自動升降到相應位置，而且託架可在軸向、徑向和垂直方向進行調整以滿足鋼管與法蘭的裝配要求；4、焊槍調整機構可實現焊槍在水平方向、垂直方向以及角度上進行調整，保證焊接工藝的要求；5、對於鋼管與法蘭的對接焊接，外焊槍設有提槍裝置，可實現不停弧多層焊接，提高了工作效率；6、插接形式和對接形式均可實現4槍同時焊接(對接時，內焊槍反面打底，外焊槍正面填充蓋面)，大大提高了焊接效率；7、對於同種工件實現自動對槍，焊接完成後自動退槍功能，提高了批量生產效率；8、控制系統設有焊接工藝參數庫，可以根據工件參數調用相應的焊接參數，方便操作人員快速掌握焊接數據；9、對於鋼管與法蘭的插接焊接，內焊設有檢測裝置，通過檢測可自動調整擺動幅度、電流、電壓等參數，使內焊縫成型更王困相
本發明的積極效果通過鋼管內部自動打底、外部自動填充蓋面的方式，實現了打底、蓋面同時進行，極大的提高了焊接效率，保證焊接質量；通過焊槍角度的調整，能夠完成插接法蘭的焊接。
圖1是本發明實施例結構示意圖；圖中底座1、行走機構2、外焊縫焊接單元3、內焊縫焊接單元4、驅動單元5、焊接電源和控制系統6。
具體實施方式
下面通過實施例，對本發明作進一步說明。
一種鋼管塔用帶頸對焊法蘭自動焊接設備，包含底座1、行走機構2、外焊縫焊接單元3、內焊縫焊接單元4、驅動單元5、焊接電源和控制系統6，底座由兩段組成，布置在兩端，底座上安裝導軌，兩套行走機構分別設置在底座兩端的導軌上，外焊縫焊接單元和內焊縫焊接單元分別設置在底座兩端的行走機構上，行走機構採用伺服電機通過齒輪驅動，根據加工工件的長度，調整兩端外焊縫焊接單元和內焊縫焊接單元的位置；兩組驅動單元分別連接外焊縫焊接單元和內焊縫焊接單元，焊接電源和控制系統放置在行走機構上，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、焊縫跟蹤機構、焊槍擺動機構、焊槍調整機構；內焊縫焊接單元包括內焊槍和與內焊槍匹配連接的焊縫檢測機構、焊槍擺動機構、迴轉變位機構、焊縫跟蹤機構。
驅動單元的滾輪架由交流伺服電機驅動，旋轉平穩，定位精確；滾輪的對開間距可根據加工工件的直徑進行手工調整。
本發明對接操作流程A.選擇焊接方式對接管；B.滑臺回位，內焊縫焊接單元的迴轉變位機構旋轉，使內焊槍朝向工件；C.滑臺前進，內焊縫焊接單元沿軸向移動，內焊縫焊接單元的焊縫跟蹤機構頂到法蘭端面上；D.調整外焊槍升降；E.調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，內焊允許、內擺允許、外焊允許、外擺允許。通過旋轉對當前層的修改可實現從任意層開始焊接；G.啟動按鈕從第一層開始焊接時，內焊槍先引弧，外焊槍在規定要求後起弧。工件旋轉一周後，內焊收弧打底結束，外焊繼續焊接，外焊焊接完一層後會自動提槍進入下一層焊接同時調用下一層焊接參數，這樣在條件允許的情況下可實現不停弧自動多層焊接；H.焊接過程中可對焊接參數進行實時調整；I.焊接完成後自動收弧。
本發明焊接方式1、外焊槍分為埋弧焊和氣保焊，在埋弧焊狀態下外槍起弧度數為360度+搭接度數。在氣保焊狀態下外槍起弧度數為180度。如果進行單槍外槍焊接時，手動旋轉到相應的起弧度數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、單槍聯機焊接、雙槍聯機焊接和氣保焊、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。單槍雙槍通過內外槍焊接是否允許控制。
A.單機內打底焊接單機選擇，內打底選擇有，焊接允許，擺動允許，旋轉清零，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180度，自動選擇，焊接設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360度及其搭接角度，自動選擇，焊接設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，內打底有，外焊接有，內外焊接允許，內外擺動允許，旋轉清零，主從站焊接方自動啟動，內打底先焊接，外槍為氣體保護焊時，旋轉180度後，外槍焊接；外槍為埋弧焊時，旋轉360度+搭接角度後外槍焊接， 內打底停焊。焊接完成自動清零。
E.聯機內打底焊接聯機選擇，內打底選擇有，主從站焊接允許，主從站擺動允許， 旋轉清零，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.聯機氣保外焊接聯機選擇，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到180度，自動選擇，焊接設定的各層及其搭接角度，焊接完成自動清零。
H.聯機埋弧外焊接聯機選擇，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360度+搭接角度後的位置，自動選擇，主從站分別啟動，焊接設定的各層及其搭接角度，焊接完成自動清零。
I.聯機雙槍焊接聯機選擇，氣體保護焊或者埋弧焊選擇，內打底有，外焊接有，主從站內外焊接允許，主從站內外擺動允許，旋轉清零，自動選擇，主從站分別自動啟動，內打底先焊接，外槍為氣體保護焊時，旋轉180度後，外槍焊接；外槍為埋弧焊時，旋轉360度+ 搭接角度後外槍焊接，內打底停焊。焊接完成自動清零。焊接完成自動退槍。
本發明焊接工藝特點1、可實現對接法蘭和插接法蘭的焊接；2、內部自動打底焊接，外部自動填充蓋面連續完成；3、外部焊接電源根據鋼管壁厚，調整使用氣保焊或埋弧焊電源。
權利要求
1.一種鋼管塔用帶頸對焊法蘭自動焊接設備，其特徵在於包含底座(1)、行走機構 (2)、外焊縫焊接單元(3)、內焊縫焊接單元(4)、驅動單(5)、焊接電源和控制系統(6)，底座由兩段組成，布置在兩端，底座上安裝導軌，兩套行走機構分別設置在底座兩端的導軌上，外焊縫焊接單元和內焊縫焊接單元分別設置在底座兩端的行走機構上，行走機構採用伺服電機通過齒輪驅動，根據加工工件的長度，調整兩端外焊縫焊接單元和內焊縫焊接單元的位置；兩組驅動單元分別連接外焊縫焊接單元和內焊縫焊接單元，焊接電源和控制系統放置在行走機構上，共兩套，通過通訊進行信號交換。
2.根據權利要求1所述之鋼管塔用帶頸對焊法蘭自動焊接方法和設備，其特徵在於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、焊縫跟蹤機構、焊槍擺動機構、焊槍調整機構；內焊縫焊接單元包括內焊槍和與內焊槍匹配連接的焊縫檢測機構、焊槍擺動機構、迴轉變位機構、焊縫跟蹤機構。
3.根據權利要求1或2所述之鋼管塔用帶頸對焊法蘭自動焊接方法和設備，其特徵在於驅動單元的滾輪架由交流伺服電機驅動，旋轉平穩，定位精確；滾輪的對開間距可根據加工工件的直徑進行手工調整。
4.一種鋼管塔用帶頸對焊法蘭自動焊接方法，其特徵在於包含如下工藝步驟A.選擇焊接方式對接管；B.滑臺回位，內焊縫焊接單元的迴轉變位機構旋轉，使內焊槍朝向工件；C.滑臺前進，內焊縫焊接單元沿軸向移動，內焊縫焊接單元的焊縫跟蹤機構頂到法蘭端面上；D.調整外焊槍升降；E.調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，內焊槍先引弧，外焊槍隨後起弧；工件旋轉一周後， 內焊槍收弧打底結束，外焊槍繼續焊接，外焊槍焊接完一層後，自動提槍進入下一層焊接， 同時調用下一層焊接參數，可實現不停弧自動多層焊接；H.焊接完成後自動收弧。
全文摘要
本發明涉及一種鋼管塔用帶頸對焊法蘭自動焊接方法和設備，屬於自動焊接技術領域。技術方案是包含底座(1)、行走機構(2)、外焊縫焊接單元(3)、內焊縫焊接單元(4)、驅動單元(5)、焊接電源和控制系統(6)，底座上安裝導軌，兩套行走機構分別設置在底座兩端的導軌上，外焊縫焊接單元和內焊縫焊接單元分別設置在底座兩端的行走機構上，兩組驅動單元分別連接外焊縫焊接單元和內焊縫焊接單元，焊接電源和控制系統放置在行走機構上，共兩套，通過通訊進行信號交換。本發明的積極效果通過鋼管內部自動打底、外部自動填充蓋面的方式，實現了打底、蓋面同時進行，極大的提高了焊接效率，保證焊接質量；通過焊槍角度的調整，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 優先權日2011年11月23日
發明者範磊, 諶建軍, 賀宗會 申請人:唐山開元自動焊接裝備有限公司