本實(shí)用新型涉及焊接切割機(jī)械領(lǐng)域，特別是一種馬鞍形焊接切割一體機(jī)。

背景技術(shù)：

目前，在電站鍋爐、壓力容器、核電設(shè)施、化工設(shè)備制造等行業(yè)，用于接管與筒體或橢圓形封頭間的馬鞍形管孔的切割以及相應(yīng)的馬鞍形焊縫的焊接，是分別采用專用的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)的，這些設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，造價高，安裝和使用不便。針對不同的工序要求，需要在焊接和切割設(shè)備間不斷更換設(shè)備，而更換設(shè)備后關(guān)鍵和機(jī)頭的定位誤差難以掌控，需要多次空間找正，浪費(fèi)大量的準(zhǔn)備時間，使得大大增加了作業(yè)時間和勞動成本，降低了生產(chǎn)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種馬鞍形焊接切割一體機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單，安裝操作方便，通過將焊接與切割工序一體化，其定位精準(zhǔn)，易于控制，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量、高效率的馬鞍形焊接和切割；解決了現(xiàn)有馬鞍形焊接切割工序操作繁瑣，作業(yè)時間長以及生產(chǎn)效率低，設(shè)備投入成本高的問題。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

本實(shí)用新型的馬鞍形焊接切割一體機(jī)，包括驅(qū)動裝置、電氣控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動裝置與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接；所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)與電氣控制系統(tǒng)連接;所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括焊接切割主機(jī)、徑向及軸向變角運(yùn)動機(jī)構(gòu)、中心錐對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)、角度調(diào)整機(jī)構(gòu)和十字滑架及其操作機(jī)；所述焊接切割主機(jī)上設(shè)有徑向及軸向變角運(yùn)動機(jī)構(gòu)和角度調(diào)整機(jī)構(gòu)；所述焊接切割主機(jī)與十字滑架連接，并固定在操作機(jī)的一端；所述操作機(jī)通過主軸與驅(qū)動電機(jī)連接；所述主軸低端裝有中心錐對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)；所述焊接切割主機(jī)包括馬鞍形焊接系統(tǒng)和馬鞍形切割系統(tǒng)。

由于采用上述結(jié)構(gòu)，徑向及軸向變角運(yùn)動機(jī)構(gòu)和空間角度調(diào)整機(jī)構(gòu)形成回轉(zhuǎn)軸、徑向周、升降軸和角度軸四周聯(lián)動，能實(shí)現(xiàn)馬鞍型的數(shù)控制切割焊接；本實(shí)用新型的馬鞍形焊接切割一體機(jī)除了可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動至以外，還可以對四軸運(yùn)動過程進(jìn)行人工干預(yù)；其結(jié)構(gòu)簡單，安裝操作方便，通過將焊接與切割工序一體化，其定位精準(zhǔn)，易于控制，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量、高效率的馬鞍形焊接和切割并簡易了操作工序、降低了投入成本。

本實(shí)用新型的馬鞍形焊接切割一體機(jī)，所述焊接系統(tǒng)包括焊槍、角度調(diào)整機(jī)構(gòu)、集流轂和焊接電源；所述焊槍設(shè)置在焊槍角度調(diào)整機(jī)構(gòu)上，焊槍通過集流轂與焊接電源連接，焊槍的角度調(diào)整機(jī)構(gòu)連接在十字滑架的豎梁上。

由于采用上述結(jié)構(gòu)，由數(shù)控系統(tǒng)控制主機(jī)十字滑架的垂直、徑向運(yùn)動，主機(jī)回轉(zhuǎn)及焊槍的角度調(diào)整機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)焊接過程中馬鞍形曲線運(yùn)動；配備用于傳導(dǎo)控制及焊接電流的集流轂，可是實(shí)現(xiàn)連續(xù)躲圈焊，集流轂導(dǎo)電刷導(dǎo)電性能良好，能避免信號干擾，同時避免連續(xù)多圈焊的導(dǎo)線纏繞問題；焊槍的直線運(yùn)動采用直線導(dǎo)軌，電機(jī)驅(qū)動，運(yùn)動平穩(wěn)。

進(jìn)一步，所述焊槍上還設(shè)有手動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，焊槍表面上噴有耐高溫涂層。

更進(jìn)一步地，所述耐高溫涂層為氧化鋁薄膜涂層。

由于采用上述結(jié)構(gòu)，焊槍表面噴有耐高溫的氧化鋁解決了焊槍在狹窄的深坡口內(nèi)與工件之間的絕緣問題，具有足夠的剛性，滿足較深坡口焊接的要求的同時還能滿足工件在最高預(yù)熱溫度的條件下二十四小時長期連續(xù)工作；焊槍上設(shè)有手動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使焊槍在起始點(diǎn)的定位在手動模式下完成，其實(shí)定位易于控制，在轉(zhuǎn)換到自動模式后，焊槍可實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動焊接。且本實(shí)用新型的焊接控制系統(tǒng)通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)手動調(diào)節(jié)、模擬焊接和自動焊接三種工作模式，提高了整個焊接系統(tǒng)的實(shí)用性。

本實(shí)用新型的馬鞍形焊接切割一體機(jī)，所述切割系統(tǒng)包括氣源、氣閥、氣表、切割集氣轂、割炬和氣路系統(tǒng)；所述割炬下端安裝有割嘴，割炬通過氣路系統(tǒng)連接至氣源；所述氣路系統(tǒng)和割嘴間還設(shè)有氣閥、氣表和切割集氣轂。

進(jìn)一步，所述割嘴的進(jìn)氣口上還裝有回火防止器和氣體流量調(diào)節(jié)閥。

由于采用上述結(jié)構(gòu)，切割系統(tǒng)在四軸聯(lián)動下操作，通過設(shè)置回火防止器和氣體流量調(diào)節(jié)閥，保證了切割系統(tǒng)在操作過程中的安全性，此外該切割系統(tǒng)的割炬還具備自動點(diǎn)火功能，保證了工序的操作連續(xù)性。

本實(shí)用新型的馬鞍形焊接切割一體機(jī)，所述電氣控制系統(tǒng)包括電控箱和無線遙控兩部分，由運(yùn)動控制系統(tǒng)、觸摸屏、執(zhí)行電路和操作面板組成；所述觸摸屏安裝在電控箱上。

由于采用上述結(jié)構(gòu)，整個控制系統(tǒng)可用于參數(shù)化的人機(jī)對話，通過將實(shí)際工件的尺寸輸入，在控制面板上按下開啟按鈕，設(shè)備便可以開始自動操作，簡單易行。

本實(shí)用新型的馬鞍形焊接切割一體機(jī)，所述驅(qū)動裝置采用混合式步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動器。

由于采用上述結(jié)構(gòu)，驅(qū)動裝置具有高轉(zhuǎn)矩、低振動、發(fā)熱小、可靠性高和運(yùn)動平穩(wěn)等特點(diǎn)。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是：

1、本實(shí)用新型的馬鞍形焊接切割一體機(jī)，集數(shù)控切割系統(tǒng)和數(shù)控焊接系統(tǒng)于一體，可一機(jī)多用，節(jié)約了設(shè)備的投入的同時大大提高了焊接切割質(zhì)量和效率；

2、該馬鞍形焊接切割一體機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，操作簡易，減少了切割與焊接工序轉(zhuǎn)換時更換設(shè)備的時間；其工位找準(zhǔn)快，縮短了準(zhǔn)備時間；

3、可實(shí)現(xiàn)各軸運(yùn)行位置的實(shí)時監(jiān)控，保證了操作質(zhì)量；

4、本實(shí)用新型的馬鞍形焊接切割一體機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，可實(shí)施性強(qiáng)，適于推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的馬鞍形焊接切割一體機(jī)的結(jié)構(gòu)簡圖。

圖中標(biāo)記：1-主軸，2-電氣控制系統(tǒng)，3-十字滑架，4-操作機(jī)，5-角度調(diào)整機(jī)構(gòu)，6-焊搶，7-中心錐對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

如圖1所示，一種馬鞍形焊接切割一體機(jī)，包括驅(qū)動裝置、電氣控制系統(tǒng)2和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動裝置與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接；所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)與電氣控制系統(tǒng)2連接，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括焊接切割主機(jī)、徑向及軸向變角運(yùn)動機(jī)構(gòu)、中心錐對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)7、角度調(diào)整機(jī)構(gòu)5和十字滑架3及其操作機(jī)4；所述焊接切割主機(jī)上設(shè)有徑向及軸向變角運(yùn)動機(jī)構(gòu)和角度調(diào)整機(jī)構(gòu)5；所述焊接切割主機(jī)與十字滑架3連接，并固定在操作機(jī)4的一端；所述操作機(jī)4通過主軸1與驅(qū)動電機(jī)連接；所述主軸1低端裝有中心錐對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)7，中心錐對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)7采用機(jī)械找正原理，可以快速確定主機(jī)機(jī)頭的空間位置。同時配備激光指示燈，方便在空間位置確定的情況下，定位同一工件上的其它孔位，此時，只需要用激光燈與孔中心位置對準(zhǔn)，便可實(shí)施切割或焊接，不需再次空間找正，縮短準(zhǔn)備時間。所述焊接切割主機(jī)包括馬鞍形焊接系統(tǒng)和馬鞍形切割系統(tǒng)。所述焊接系統(tǒng)包括焊槍6、角度調(diào)整機(jī)構(gòu)5、集流轂和焊接電源；所述焊槍6設(shè)置在角度調(diào)整機(jī)構(gòu)5上，焊槍6通過集流轂與焊接電源連接，角度調(diào)整機(jī)構(gòu)5連接在十字滑架3的豎梁上，整個設(shè)備采用數(shù)控控制運(yùn)動機(jī)構(gòu)，只要輸入筒體直徑、接管直徑等特征參數(shù)，就可依據(jù)一定的數(shù)學(xué)模型，自動生成接管與筒體或封頭的正交或偏交馬鞍形的運(yùn)動軌跡，并能夠在焊接工件不規(guī)則的情況下對理論的運(yùn)動軌跡進(jìn)行實(shí)時修正，保證焊接質(zhì)量。所述焊槍6上還設(shè)有手動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，焊槍6表面上噴有耐高溫涂層。所述耐高溫涂層為氧化鋁薄膜涂層。

當(dāng)用于焊接時：數(shù)控馬鞍形焊接機(jī)頭，由數(shù)控系統(tǒng)控制主機(jī)十字滑架３的垂直、徑向運(yùn)動，主機(jī)回轉(zhuǎn)及焊槍６的擺角調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)焊接過程中馬鞍形曲線運(yùn)動。回轉(zhuǎn)主軸上還配置有用于傳導(dǎo)控制及焊接電流的集流轂，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)多圈焊。集流轂導(dǎo)電刷導(dǎo)電性能良好，能避免信號干擾，同時避免連續(xù)多圈焊的導(dǎo)線纏繞問題?；剞D(zhuǎn)運(yùn)動采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，輸出力矩恒定，變速范圍寬。焊槍的直線運(yùn)動采用直線導(dǎo)軌，電機(jī)驅(qū)動，運(yùn)動平穩(wěn)。

所述切割系統(tǒng)包括氣源、氣閥、氣表、切割集氣轂、割炬和氣路系統(tǒng)；所述割炬下端安裝有割嘴，割炬通過氣路系統(tǒng)連接至氣源；所述氣路系統(tǒng)和割嘴間還設(shè)有氣閥、氣表和切割集氣轂。所述割嘴的進(jìn)氣口上還裝有回火防止器和氣體流量調(diào)節(jié)閥。操作機(jī)十字滑架安裝在操作機(jī)橫梁的一端，焊接切割主機(jī)與操作機(jī)十字滑架相聯(lián)。利用操作機(jī)的行程來滿足較大距離的行程，操作機(jī)十字滑架僅用于主機(jī)與工件位置的調(diào)節(jié)和找正，它在水平軸、徑方向的行程均為手動調(diào)節(jié)。當(dāng)進(jìn)行接管端頭相貫線切割時，接管與地面垂直放置，將馬鞍焊切主機(jī)十字滑架與操作機(jī)十字滑架復(fù)合，先利用操作機(jī)十字滑架手動調(diào)節(jié)確定找正位置，再由電機(jī)驅(qū)動主機(jī)十字滑架，完成接管相貫線空間軌跡的切割。

該馬鞍形焊接切割一體機(jī),所述電氣控制系統(tǒng)2包括電控箱和無線遙控兩部分，由運(yùn)動控制系統(tǒng)、觸摸屏、執(zhí)行電路和操作面板組成；所述觸摸屏安裝在電控箱上；所述驅(qū)動裝置采用混合式步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動器。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。