專利名稱：Mig/mag型自動焊接設(shè)備的制作方法
MG/MAG型自動焊接設(shè)備
本申請涉及一種自動焊接管部件例如金屬管的MIG/MAG型設(shè)備，金屬管 末端對末端同心放置以，接形成用于傳輸氣體、石油或者水的管道。
管的自動焊接通常利用MIG/MAG消耗型焊條弧焊方法以窄坡口和一個或 多個直徑通常小于或者等于1.4mm的盤狀電極作為消耗電極形成填充金屬，利 用半自動并包含1或者2個MG/MAG焊槍的設(shè)備而完成。
此類自動焊接主要用于窄坡口以確保以高的焊接速度得到高質(zhì)量的焊縫， 這要求在管道鋪管現(xiàn)場的管子端部形成坡口。因此，這需要使用昂貴設(shè)備的配 合(乙炔切坡口工具、液壓動力設(shè)備)在相應(yīng)位置切坡口而造成高成本，并且 還需要操作者和相關(guān)維修人員的參與。
盡管存在以上問題，這種自動焊接對于非常薄的管來說仍然是重要的，{旦 對于窄管手工焊接通常比自動焯接更有競爭力(更便宜且高產(chǎn))。
事實上，自動焊接在窄管上是可行的，其同時需要
-如手工焊一樣，在機加工前的管子上加工寬的坡口 (所述"API"坡口傾斜 30°)，以及
-限制圍繞管的旋轉(zhuǎn)通道為兩個。
在常規(guī)MIG/MAG自動焊接中，用圓柱線材作為可消耗焊條，對于以單獨 焊槍模式進行的API坡口焊接，存在以下問題。
首先，生產(chǎn)效率低，實施焊接必須具有三個圍繞管子的旋轉(zhuǎn)通道。更進一 步，對于第2和第3層焊^^要慢，由于要注意坡口寬度，而導(dǎo)致要求寬擺 動，這與高速焊接是矛盾的。
另外，對于操作者/焊工準確的對中煶槍具有依賴性，這在寬坡口上焊接比 在窄坡口更為困難。
美國專利US2，061,671公開了一種縫焊設(shè)備，在其中設(shè)置有包括多根焊條的 焊頭。這些焊條以自的形式分布，每對焊條置于焊槍的腔中以便彼此朝著焊 縫集中。焊頭包括大fiii續(xù)集中的自焊條，會^夠在接縫線上以累進的不同高 度來定位；然而，焊接的焊條對彼此間不能橫向偏移。這樣的焊接設(shè)備在焊接
管道管子時由于其長度以及特別是每對焊條的焊條集中，因而很難用于窄坡口 焊接。
文獻DE4，436，084公幵了一種禾傭多個焊槍組合部件的熔焊設(shè)備，其在一個 部件上同時具有多個焊槍，焊接參數(shù)可調(diào)，因而可形成單獨熔池。因而建議連 續(xù)的焊槍。特別的，對于之間有較寬空間的待組裝部件建議使用三根焊條，兩 根焊條在焊縫方向上以一個在另一個后面的方式放置，第三個焊條在前兩^h焊 條之間橫向偏移并傾斜，以便在焊縫方向上在前兩t鵬條之間定位。那樣的放 置僅約束了焊槍尺寸的問題以在焊抱1 性進行獲得最小的可育故巨離。
這些設(shè)備中沒有一個掛共解決在具有戶;M API坡口的窄管，行消耗型焊
條電弧焊的方案。
因此本發(fā)明試圖通過提供一種MG/MAG型自動焊接設(shè)備以解決上述問 題，利用該設(shè)備可在端部已被預(yù)先加工傾斜30°的稱為API坡口的窄管上實施消 耗焊條電弧焊，并且該設(shè)備可以用較簡單的工iWf共更好的橫向熔融。
為此，本發(fā)明的目的是提供一種由至少一個支撐至少一個焊頭的機架組成 的MG/MAG型自動焊接設(shè)備，所述焊頭包括至少一個引導(dǎo)消耗型焊條沿待焊 管之間的接合面移動的焊槍，其為焊條端部提供電流以產(chǎn)生電弧并融化填充金 屬，其特征在于焊頭具有置于接合面中心的焊槍以確保熔透并且支撐至少兩 個通常所說的it^焊槍，^5宗焊槍在第一中心焊槍之后以一個在另一個之后的 形式分別在中心焊槍的兩側(cè)偏移放置，以形j^t向焊道。
根據(jù)本發(fā)明的自動焊接設(shè)備，利用相對接合面中心定位的所述中心焊槍有 利地完成焊透，在機架的前進方向但與所述中心焊槍相偏移，即，與接合面相 偏移，完成第一橫向焊道，并利用緊隨第一追蹤焊槍的第二追蹤焊槍在機架的 前進方向但在部件平面的另H則完，二橫向焊道。
本發(fā)明的焊接設(shè)M利的提供一種非常簡單的焊頭。
根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例，追蹤悍槍各自在與所述第一中心焊槍延伸平 面(即，所用的接合面)相平行的平面上延伸。
根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例，追蹤焊槍相對于所述中心焊槍的延伸平面也 就是所用的接合面以相等的角度傾斜，并相對于所述平面對置。
4OT根據(jù)本發(fā)明的悍接設(shè)備，不必再使焊槍擺動，因為所述焊槍的結(jié)構(gòu)能 產(chǎn)生橫向焊道并確保有效的橫向熔融，而不必進行{對可擺動運動或者僅僅需要
幅度很弱的擺動。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可以獲得更好的橫向烙融和在焊頭更簡單 的操作。，一步，可獲得更具ffi性的焊^i1^。
然而，維持第一焊槍的低幅度的擺動運動以及產(chǎn)生低幅度的運動到所述兩 個it^宗焊槍是有益的。這種擺動運動可以是共同的或者在第一焊槍和其他兩個
焊槍之間是^lz:的。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可優(yōu)選為由不同的部件構(gòu)成的標準型號，特別是第一部 件，例如包括焊頭的機架，相對于接合面定位和域移動焊條，關(guān)于電弧的第二 裝配部件由產(chǎn)生和控制電弧的體組成，第三部件包括輸送填充金屬，以及產(chǎn) 生，制保護氣體的第四部件。
為完成焊接，第二焊接旋轉(zhuǎn)焊道可 使用本發(fā)明的設(shè)備來實施。第二旋 轉(zhuǎn)焊道取決于在第一次旋轉(zhuǎn)焊道后金屬沉積的厚度，可由設(shè)備的追蹤焊槍單獨 或者全部三1^焊槍共同完成。
M3ft—步，當兩個it^焊槍也用于調(diào)整時，第一所述中心焊槍非常利于作
為調(diào)整MIG/MAG型自動焊接的基準。
因此，所用的悍接要求，至少對于中心焊槍，要在旨焊接過程中控制焊 槍和坡口之間的距離。
因此，根據(jù)本發(fā)明的裝置包含至少控制和調(diào)整中心焊槍和坡口根部之間距 離的裝置。通過實時測量中心焊槍的至少一個電參數(shù)(卩賊、電壓、阻抗等) 和實時調(diào)整所述電參數(shù)來實IM距離的控制，所述電參數(shù)作為取決于繞管子末 端的圓周定位的預(yù)編程指令，所述管子通過調(diào)節(jié)所述焊槍和坡口根部之間的距
離焊裝而成。這種控帝躍于焊接5雖的測量。事實上，在焊微程中(在MG 過程中)，在焊槍端距和坡口根部之間存在直接^^。
因此，如果強度測量裝置顯示后者增加，這表明焊槍己經(jīng)已經(jīng)靠近管，如 果弓驢減弱，表示焊槍移開了。因而，焊槍-坡口根部的距離可以通過保持3販 盡可能,預(yù)定指令而進行調(diào)整。
因此，掛共適當?shù)捏w來調(diào)節(jié)中心輝槍和坡口根部之間的距離，以致所述 中心焊槍根據(jù)預(yù)定指令值而最佳定位。
在一個實施例中，可以設(shè)想調(diào)節(jié)中心焊槍和坡口根部之間的距離的裝置為 調(diào)節(jié)焊頭高度和三個焊槍相對于管的高度的裝置。
根據(jù)優(yōu)選的實施例，可以設(shè)置設(shè)備包括為每個焊槍調(diào)節(jié)悍槍和坡口根部之
間距離的驢。因此可通過實時觀糧中心焊槍的至少一個電參數(shù)G破、電壓、 阻抗等)和實時調(diào)整所述電參 實現(xiàn)對距離的控制，所述電參數(shù)的作用為取 決于繞待裝配管子末端的圓周定位的不同預(yù)編程指令，以便每個焊槍根據(jù)預(yù)定 指令值而最佳定位。因此，焊接設(shè)備包括合適的裝置用于調(diào)節(jié)每個焊槍和坡口 根部之間的距離，在比較過測量電參數(shù)值和預(yù)定指令值之后相對于坡口提高或 降低該裝置來實現(xiàn)調(diào)節(jié)。戶腿調(diào)整為用于繞待裝配管子末端的圓周定位的實時 調(diào)整，戶脫數(shù)值根據(jù)，聘設(shè)計可為纟破、電壓或者阻抗。
岡勝固定在同樣的±央上面并具有用于擺動的自由角度的部件或者焊槍的中
心，通自兩個iis宗焊槍的電參數(shù)(強度、電壓等)的實時監(jiān)測來保證，在比
較兩個焊槍中每個焊槍的獲得值之后，通過發(fā)送自動信號到焊頭和三個焊槍的
轉(zhuǎn)換循中模i央從而使兩個焊槍中的旨均獲得相同的值。
自動焊縫S郞宗也通過電弧3J6S行，而且這種焊纟穀艮蹤比通過與蟲焊槍在坡 口兩邊擺動的電弧焊纟都^^更簡單、更準確也更可靠，并M它而言電參數(shù)和 擺動運動的同步測量也是必要的。
更進一步，如上所述，無論管(固定管或者管在定位器/旋轉(zhuǎn)裝置上轉(zhuǎn)動、
管的軸線為豎直或傾斜或7K平)的隨如何，焊接設(shè)備育灘在API坡口上利用
MIG/MAG型自動焊接方、法。
根據(jù)本發(fā)明的焊接設(shè)備可用于焊接對接的鋼管，非合金、輕合金或者高合
翁R的API坡口，為了耐腐蝕包括適于本申請的化學(xué)成分的焊條。
地，在第一焊槍和兩個其它追蹤焊槍之間的距離能夠根據(jù)本申請通過
M的方式發(fā)生改變。
參照附圖更詳細的描述本發(fā)明


圖1是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的焊槍位置的俯視圖2是根據(jù)本發(fā)明的焊接設(shè)備在API坡口位置的前視圖3是在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備第一次旋轉(zhuǎn)后平行焊接的坡口剖視圖。
根據(jù)本發(fā)明的MG/MAG型自動焊接設(shè)備，由至少一個支撐具有三個焊槍
1、 2、 3的焊頭的機架組成，焊槍弓I導(dǎo)消耗型焊條線沿著兩個待焊裝的管C， C'
之間的接合面P移動，其為焊條端部^^共電流以產(chǎn)生電弧并融化i真充金屬，同
時產(chǎn)生，氣氛的氣體。
焊槍i在接合面p的中心以確保熔透，焊頭包含至少兩個其它的戶;M3i^
焊槍2、 3。所述追蹤焊槍2、 3以相同的支撐方法支撐。戶腐第一中心焊槍1 的焊條可以是扁焊條，其它兩4^焊槍2， 3的焊條可以是圓柱焯條。
第二焊槍2沿著接合面P在機架的前進方向A上定位在呢悉中心焊槍1之 后，但是從接合面P偏移，i!S宗焊槍3在接合面P的另一側(cè)定位在iiSI焊槍2 之后，也與中心焊槍相偏移。
如圖2所示，追蹤焊槍2、 3相對于接合面P以相同角度a傾斜，同時相對
于接合面P彼此相對。
追蹤宗焊槍2、 3的端部之間的距離可目待焊管的軸線和焊接方向調(diào)整。 三個焊槍1、 2、 3相對于焊頭可剛性緊固，但它們可具有自由的角度以進
行擺動，擺動可利用魏的擺動驅(qū)動體以低幅度實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1、一種MIG/MAG型自動焊接設(shè)備，包括至少一個機架，其支撐至少一個焊頭，所述焊頭包括至少一個引導(dǎo)消耗型焊條沿待焊管之間的接合面(P)移動的焊槍(1)，其為焊條端部提供電流以產(chǎn)生電弧并融化填充金屬，其特征在于焊頭具有置于接合面(P)中心的焊槍(1)以確保熔透同時也支撐至少兩個另外的追蹤焊槍(2，3)，追蹤焊槍(2，3)緊隨第一中心焊槍(1)以一個在另一個之后的方式分別放置，并分別在所述中心焊槍(1)的兩側(cè)偏移以形成橫向焊道。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其1t征在于，追蹤焊槍(2， 3)分別在與 戶/M第一中心焊槍(1)的延伸平面相平4亍的平面上延伸。
3、 根據(jù)權(quán)禾腰求l戶腿設(shè)備，其特征在于，itS宗焊槍(2， 3)相對于戶脫 中心焊槍(1)的平面以相等的角度(a)傾斜，但其彼此相對于戶，平面對置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求i-3中任意一項戶;M的設(shè)備，其特征在于，超宗焊槍(2，3)端部之間的距離沿待焊管的軸線和焊接方向調(diào)整。
5、 根據(jù)權(quán)利要求14戶腿的設(shè)備，其特征在于，第一焊槍(1)和兩^5宗 焊槍(2， 3)之間的距離是可變的。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項戶腿的設(shè)備，其特征在于，三個焊槍(1， 2， 3)可進行擺動。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的設(shè)備，其特征在于，其包含至少一 個控制和調(diào)整中心焊槍(1)和坡口根部之間距離的體，戶繊巨離的控制題 過實時測量至少一個電參數(shù)例如焊槍的強度、電壓、阻抗和實時調(diào)整所述電參 數(shù)而實現(xiàn)的，戶，電參數(shù)作為取決于繞管子末端的圓周定位的不同預(yù)編程指令， 所述管子是利用適當?shù)难b置調(diào)節(jié)焊槍和坡口根部間的距離焊裝而成的。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述設(shè)備，其特征在于，調(diào)整中心焊槍(1)和坡口根 部之間距離的裝置為調(diào)節(jié)焊頭高度和三個焊槍(1， 2， 3)相對于管子的高度的 調(diào)整體。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7戶腿設(shè)備，其特征在于，其包括針對^^焊槍調(diào)整和控 制焊槍一坡口根部距離的，。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一項所述的設(shè)備，其特征在于，部件或者焊槍 的中心ffliW電參辦卩兩個i^宗焊槍(2， 3)的〗驢、電壓的實時測量而確定，在比較過這兩個足^i焊槍(2， 3)中每個焊槍的獲得值之后，通過發(fā)送自動信— 號到轉(zhuǎn)掛居中模塊從而使兩個焊槍(2， 3)中的旨均獲得相同的值。
11、 根據(jù)權(quán)禾腰求1-10中任意一項戶腿的設(shè)備，其特征在于，戶脫第一中 心焊槍(1)的焊條是扁平焊條，戶皿兩^hii蹤焊條(2， 3)的焊條是圓柱焊條。
全文摘要
本申請涉及一種MIG/MAG型自動焊接設(shè)備，由至少一個支撐至少一個焊頭的機架組成，所述焊頭包括至少一個引導(dǎo)消耗型焊條沿待焊管之間的接合面(P)移動的焊槍(1)，其為焊條端部提供電流以產(chǎn)生電弧并融化填充金屬。本發(fā)明在于焊頭具有置于接合面(P)中心的焊槍(1)以確保熔透并支撐至少兩個另外的焊槍(2，3)，其被稱作追蹤焊槍，追蹤焊槍緊隨被稱為中心焊槍(1)的第一焊槍之后，以一個在另一個之后的方式分別放置，并分別在中心焊槍(1)的兩側(cè)偏移以形成橫向焊道。可應(yīng)用于金屬管的焊接以形成管道。
文檔編號B23K9/173GK101365556SQ200680045643
公開日2009年2月11日 申請日期2006年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月7日
發(fā)明者D·戴斯特切斯 申請人:塞麗麥克斯公司