專利名稱：閥體窄間隙熱絲焊接裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種焊接裝置，特別是涉及一種用于焊接發(fā)電設備上的閥體的窄間隙熱絲自動焊接裝置。
背景技術：
由于用于發(fā)電設備的閥體體積大，質量重，其最大質量重達15噸，因此在加工成型中存在一定的困難。目前，出于工藝性和經(jīng)濟性上的考慮，傳統(tǒng)的方法是將閥體采用不同的材料通過焊接的方法聯(lián)接在一起。閥體在工作時其內需要通入高壓氣體，閥體壁會承受極高的壓強，因此需要設計比較厚的閥體壁，一般閥體壁的厚度會達到200mm，這樣焊接高度就會達到400mm?，F(xiàn)焊接工藝全部采用操作人員手工焊接，為了焊槍能達到最深處焊接，必須將焊縫之間間隙加大，這樣就額外又增加了焊接工作量，工人勞動強度大。并且這種全部采用人工焊接的工藝，其焊接生產(chǎn)效率低，焊接一個工件需要操作人員焊接4至5天。而且，焊接時會產(chǎn)生大量的熱量，焊接一定時間后大量的熱能向外擴散，工人長期在這種高溫的工作環(huán)境中工作，對工人的身體健康會造成不利的影響。由于是人工焊接，每個工人的熟練程度和經(jīng)驗都不一樣，因此焊接質量參差不齊，無法保證焊接質量。另外，為了保證閥體在通入高壓氣體后不會使焊縫受力產(chǎn)生裂紋而失效，對焊縫焊接質量要求極高，所以每焊接一段時間后，就需
要對工件進行探傷，以免發(fā)生工件報廢。

發(fā)明內容
針對上述現(xiàn)有技術的不足之處，本發(fā)明提供了一種閥體窄間隙熱絲焊接裝置，采用機械化自動焊接工件，焊接質量高，改變了傳統(tǒng)采用人工焊接的方式，生產(chǎn)效率顯著提高，工人勞動強度大幅降低，改善了工人的工作環(huán)境，避免了頻繁探傷，節(jié)約了工時。本發(fā)明采用的技術方案是
一種閥體窄間隙熱絲焊接裝置，包括焊接變位機、焊接操作機和滑車，所述焊接變位機主要由支架、翻轉梁、回轉盤和夾持工裝組成，支架上有滑軌，翻轉梁轉動連接在兩個支架之間，且翻轉梁可沿支架上的滑軌上下移動，回轉盤旋轉安裝在翻轉梁上，夾持工裝設在回轉盤上，滑車滑動安裝在滑動軌道上設置在焊接變位機一側，滑動軌道延伸至兩個支架底部中間，焊接操作機對應滑車設置在焊接變位機另一側。進一步，所述翻轉梁的翻轉運動采用閉環(huán)控制方式。采用這種控制方式，可實現(xiàn)對翻轉梁翻轉角度的精確角度位置控制。進一步，所述夾持工裝包括底夾緊工裝、頂壓緊工裝、前后卡爪和左右卡爪，底夾緊工裝與頂壓緊工裝相對滑動設置在回轉盤上。進一步，所述滑車包括車體，車體上設有旋轉臺，旋轉臺上設置定位銷和可調輔助支撐。進一步，所述滑車由直流電機驅動，并配有直流調速器。
進一步，所述焊接變位機與滑車由同一電控系統(tǒng)控制，電控系統(tǒng)控制直流調速器啟動加速或制動減速。采用此控制方式，可實現(xiàn)滑車速度和位置的精確控制。進一步，所述焊接操作機包括底座，底座上旋轉設置立柱，立柱上通過導軌安裝伸縮橫梁，伸縮橫梁端部有焊接機頭。 進一步，所述焊接機頭采用鎢極氬弧焊焊絲。進一步，所述焊接機頭具有鎢極端部的上下、水平弧壓檢測功能。這種焊接機頭可實現(xiàn)焊縫對中和跟蹤。進一步，本裝置有兩臺焊接變位機、兩臺焊接操作機和一臺滑車，兩臺焊接變位機之間設置滑車，兩臺焊接變位機外側對應各自一臺焊接操作機。這種配置方式，可進一步提高設備利用率，提高生產(chǎn)效率。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于
本焊接裝置可將焊縫之間的間隙減小至9-10mm，只需保證焊槍能順利到達焊接位置即可，從而大大降低了焊接工作量，生產(chǎn)效率得到顯著提高。實現(xiàn)了機械化自動焊接，操作人員勞動強度降低，工作環(huán)境得到極大改善，并且焊接質量高，只需在初始階段整體焊接完成后進行探傷，質量保證后只需抽檢即可。


圖I是本發(fā)明實施例一的結構示意圖2是圖I中焊接變位機的結構示意圖3是圖I中焊接操作機的結構示意圖4是焊接變位機通過夾持工裝夾持工件后的示意圖5是圖I中滑車上放置工件的示意圖6是本發(fā)明實施例二的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。實施例一
如圖I至圖5所示，一種閥體窄間隙熱絲焊接裝置，包括一臺焊接變位機I、一臺焊接操作機2和一臺滑車3，所述焊接變位機I主要由支架101、翻轉梁102、回轉盤103和夾持工裝106組成，支架101上有滑軌，翻轉梁102轉動連接在兩個支架101之間，且翻轉梁102可沿支架101上的滑軌上下移動，回轉盤103旋轉安裝在翻轉梁102上，夾持工裝106設在回轉盤103上，滑車3滑動安裝在滑動軌道4上設置在焊接變位機I 一側，滑動軌道4延伸至兩個支架101底部中間，焊接操作機2對應滑車3設置在焊接變位機I另一側。翻轉梁102的翻轉和回轉盤103的回轉均采用雙電機實現(xiàn)雙驅動，保證運動平穩(wěn)。如圖2和圖4所示，所述夾持工裝106包括底夾緊工裝105、頂壓緊工裝104、前后手動卡爪和左右液壓卡爪，回轉盤103上有線性滑軌，底夾緊工裝105和頂壓緊工裝104相對設置在線性滑軌上，頂壓緊工裝104上可拆卸設置可調式錐型壓頭，便于工件5找正。如圖5所示，所述滑車3包括車體301，車體301上設有旋轉臺302，旋轉臺302上設置圓柱定位銷303和可調輔助支撐304?；?采用直流電機驅動，齒輪齒條傳動，配有直流調速器和斜齒蝸輪蝸桿減速器，并在直流電機中內置旋轉編碼器?？刂蒲b置對直流調速器進行啟動加速或制動減速控制，對反饋脈沖信號累加數(shù)與基準數(shù)值(預置數(shù)值)進行差運算，實現(xiàn)滑車速度和位置的精
確控制。如圖3所示，所述焊接操作機2包括底座201，底座201上旋轉設置立柱202，立柱202上通過線性導軌安裝伸縮橫梁203，可實現(xiàn)伸縮梁203沿立柱202上下移動，伸縮橫梁203端部有焊接機頭204，伸縮梁203可帶動焊接機頭204前后移動。伸縮橫梁203的伸縮采用齒輪齒條傳動，升降采用絲桿傳動。焊接機頭204采用鎢極氬弧焊熱絲，運用旋轉電弧技術使工件坡口兩側充分熔透，并采用同步控制技術對脈沖焊接電熱和熱絲電流進行控制，有效控制電弧磁偏吹產(chǎn)生。焊接機頭204還具有鎢極端部的上下、水平弧壓檢測功能，實現(xiàn)焊縫對中和跟蹤。本焊接裝置由電控系統(tǒng)控制實現(xiàn)機械化自動焊接，該控制系統(tǒng)由焊接變位機控制裝置，焊接操作機控制裝置和焊接機頭控制裝置組成。焊接變位機控制裝置同時控制焊接變位機I和滑車3，且可與焊接操作機控制裝置聯(lián)動控制，預留控制插接口。焊接變位機I在焊接變位機控制裝置的控制下，可實現(xiàn)翻轉梁102、回轉盤103和夾持工裝106的同步升降、翻轉、回轉和工件夾持功能。其中，升降、翻轉和回轉可實現(xiàn)精確的位置控制，滿足工件裝卸、焊接起點記憶及圈數(shù)計數(shù)功能。而且翻轉梁102的翻轉運動采用閉環(huán)控制方式，從而實現(xiàn)對翻轉梁102翻轉角度的精確角度位置控制。焊接操作機2在焊接操作機控制裝置的控制下，可實現(xiàn)伸縮橫梁203升降、焊接機頭204伸縮、立柱202電動回轉及氣動鎖緊功能。本發(fā)明的工作過程如下
I.翻轉梁102上升至最高點、翻轉梁102回零位(回轉軸線垂直于水平面、
回轉盤103向下)，同時回轉盤103回零位(回轉盤103上線性滑軌垂直于翻轉梁102，且閥體的底夾緊工裝105位于滑車3零位一側)。2.滑車3處在零位，吊裝工件5到滑車3上，并以圓柱定位銷303定位，工件5定位面為閥體接管內孔，可調輔助支撐304支撐工件5兩側，保持工件5在水平位置。3.滑車3由電機驅動行走至其圓柱定位銷303軸心線與焊接變位機I中心面(XY面)重合位置，滑車3行走位置可精確控制。4.翻轉梁102下降至底夾緊工裝105中心線與閥體中心線高度相等的位置，升降位置通過電氣系統(tǒng)精確控制。5.夾持工裝操作手搖底夾緊工裝105升降臺使臺面與閥體底面頂緊，然后夾緊前后手動卡爪、左右液壓卡爪夾緊，手搖頂壓緊工裝104，并調節(jié)錐型壓頭的中心線與閥體中心線重合，直至錐型壓頭完全壓緊閥體頂孔。6.翻轉梁102上升至最高點，翻轉梁102翻轉90°至焊接位置(即閥體中心線垂直于水平面)，同時滑車3回歸零位，工件裝夾結束。7.調節(jié)焊接操作機2位置，焊接機頭204對中閥體對接管窄間隙坡口進行焊接。
8.焊接完成后，翻轉梁102上升至最高點，翻轉梁102回零位，同時回轉盤103回零位。
9.滑車3行走至其圓柱定位銷303軸心線與焊接變位機I中心面(XY面)重合的位置，滑車3空載。10.翻轉梁102下降，滑車3上的圓柱定位銷303正好插閥體接管內孔入，閥體兩側正好支撐在可調輔助支撐304上。11.夾持工裝操作左右液壓卡爪松開，前后手動卡爪松開，然后手搖底夾緊工裝105升降臺使卡爪完全離開閥體底面，手搖頂壓緊工裝104，使錐型壓頭完全離開閥體頂孔(錐型壓頭安裝在十字調節(jié)拖板上，可找正)。12.焊接變位機I升降至最高點，滑車3回零位，等待吊離工件5。本方案裝夾方式可保證閥體對接管軸線與焊接變位機I回轉軸線重合，不必進行找正，直接進行焊接。同時允許閥體對接管軸線與閥體軸線的重合度誤差小于10mm。實施例二
如圖6所示，本裝置有兩臺焊接變位機I、兩臺焊接操作機2和一臺滑車3，兩臺焊接變位機I相對設置，中間設置滑車3，兩臺焊接變位機I外側對應各自一臺焊接操作機2。采用此配置方式兩臺焊接變位機I共用一臺滑車3，不僅節(jié)約了一臺滑車3，而且設備排布更緊湊，占用空間小，可進一步提高設備利用率，提高生產(chǎn)效率。
權利要求
1.一種閥體窄間隙熱絲焊接裝置，包括焊接變位機、焊接操作機和滑車，其特征在于所述焊接變位機主要由支架、翻轉梁、回轉盤和夾持工裝組成，支架上有滑軌，翻轉梁轉動連接在兩個支架之間，且翻轉梁可沿支架上的滑軌上下移動，回轉盤旋轉安裝在翻轉梁上，夾持工裝設在回轉盤上，滑車滑動安裝在滑動軌道上設置在焊接變位機一側，滑動軌道延伸至兩個支架底部中間，焊接操作機對應滑車設置在焊接變位機另一側。
2.按照權利要求I所述的閥體窄間隙熱絲焊接裝置，其特征在于所述翻轉梁的翻轉運動采用閉環(huán)控制方式。
3.按照權利要求I所述的閥體窄間隙熱絲焊接裝置，其特征在于所述夾持工裝包括底夾緊工裝、頂壓緊工裝、前后卡爪和左右卡爪，底夾緊工裝與頂壓緊工裝相對滑動設置在回轉盤上。
4.按照權利要求I所述的閥體窄間隙熱絲焊接裝置，其特征在于所述滑車包括車體，車體上設有旋轉臺，旋轉臺上設置定位銷和可調輔助支撐。
5.按照權利要求4所述的閥體窄間隙熱絲焊接裝置，其特征在于所述滑車由直流電機驅動，并配有直流調速器。
6.按照權利要求5所述的閥體窄間隙熱絲焊接裝置，其特征在于所述焊接變位機與滑車由同一電控系統(tǒng)控制，電控系統(tǒng)控制直流調速器啟動加速或制動減速。
7.按照權利要求I所述的閥體窄間隙熱絲焊接裝置，其特征在于所述焊接操作機包括底座，底座上旋轉設置立柱，立柱上通過導軌安裝伸縮橫梁，伸縮橫梁端部有焊接機頭。
8.按照權利要求7所述的閥體窄間隙熱絲焊接裝置，其特征在于所述焊接機頭采用鎢極氬弧焊焊絲。
9.按照權利要求8所述的閥體窄間隙熱絲焊接裝置，其特征在于所述焊接機頭具有鎢極端部的上下、水平弧壓檢測功能。
10.按照權利要求I所述的閥體窄間隙熱絲焊接裝置，其特征在于本裝置有兩臺焊接變位機、兩臺焊接操作機和一臺滑車，兩臺焊接變位機之間設置滑車，兩臺焊接變位機外側對應各自一臺焊接操作機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種閥體窄間隙熱絲焊接裝置，包括焊接變位機、焊接操作機和滑車，所述焊接變位機主要由支架、翻轉梁、回轉盤和夾持工裝組成，支架上有滑軌，翻轉梁轉動連接在兩個支架之間，且翻轉梁可沿支架上的滑軌上下移動，回轉盤旋轉安裝在翻轉梁上，夾持工裝設在回轉盤上，滑車滑動安裝在滑動軌道上設置在焊接變位機一側，滑動軌道延伸至兩個支架底部中間，焊接操作機對應滑車設置在焊接變位機另一側。本焊接裝置減小了焊縫間隙降低了焊接工作量，生產(chǎn)效率得到顯著提高。實現(xiàn)了機械化自動焊接，操作人員勞動強度降低，工作環(huán)境得到極大改善，并且焊接質量高，只需在初始階段整體焊接完成后進行探傷，質量保證后只需抽檢即可。
文檔編號B23K9/12GK102615401SQ20121011252
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月17日 優(yōu)先權日2012年4月17日
發(fā)明者張鑫, 陳小兵 申請人:成都佳士科技有限公司