一種直焊道帶極電渣焊機頭裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種直焊道帶極電渣焊機頭裝置，所述焊接裝置包括隨動跟蹤機構(1)、W型跟蹤輪電動升降機構(2)、電動糾偏機構(3)和帶極電渣焊機構(4)。本實用新型的直焊道帶極電渣焊機頭裝置在直縫管車間冶金復合管內覆層電渣焊接工序中使用，可以實現(xiàn)高質量冶金復合管內覆層金屬的焊接，滿足冶金復合管的正常生產需求。
【專利說明】
一種直焊道帶極電渣焊機頭裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于直縫冶金復合管制造領域，具體涉及一種直焊道帶極電渣焊機頭
目.0
【背景技術】
[0002]近年來冶金復合管由于其巨大的利潤空間，受到國內外焊管企業(yè)的熱捧，國內焊管企業(yè)開始興建冶金復合管生產線。現(xiàn)有的帶極電渣焊接設備主要用于壓力容器環(huán)向和縱向內壁堆焊，其焊接環(huán)境沒有坡口，和直焊道冶金復合管內覆層焊接場合不同，不存在自動跟蹤等問題。為了解決直焊道冶金復合管內覆層焊接過程中的自動跟蹤、電渣焊輻射熱防護、焊帶長距離輸送及導向和校正等一系列問題，設計出符合直焊道冶金復合管焊接生產要求的帶極電渣內焊設備，本實用新型提出一種直焊道帶極電渣焊機頭裝置，成功解決上述難題，實現(xiàn)冶金復合管內覆層帶極電渣焊工藝方法生產。
【實用新型內容】
[0003]為了解決直焊道冶金復合管內覆層焊接過程中的自動跟蹤、電渣焊輻射熱防護、焊帶長距離輸送及導向和校正等一系列問題，實現(xiàn)冶金復合管內覆層帶極電渣焊工藝方法生產，本實用新型提供了一種新的直焊道帶極電渣焊機頭裝置。
[0004]本實用新型提供的直焊道帶極電渣焊機頭裝置包括:隨動跟蹤機構1、W型跟蹤輪電動升降機構2、電動糾偏機構3和帶極電渣焊機構4 ；
[0005]所述隨動跟蹤機構I包括底座9、上連接板10、第一直線導軌副5、對中氣缸8、定位柱6、鎖緊氣缸7和位置檢測傳感器37，所述底座9與焊接設備34固定鏈接，所述上連接板10通過第一直線導軌副5與所述底座9滑動連接，所述對中氣缸8安裝于底座9上，所述定位柱6固定連接在底座9上，所述鎖緊氣缸7和位置檢測傳感器37固定在底座9上。所述直焊道帶極電渣焊機頭裝置通過底座(9)和設備(38)相連；
[0006]所述W型跟蹤輪電動升降機構2包括側立座11、減速電機、滾軸絲桿組件12、第二直線導軌副13、W型跟蹤輪15、跟蹤輪夾持機構16和壓力傳感器14，帶極焊槍27通過上連接板10實現(xiàn)左右自由滑動;所述上連接板通過鎖緊氣缸7實現(xiàn)鎖定；所述側立座11固定連接在隨動跟蹤機構I的上連接板10上，所述減速電機與滾軸絲桿組件12通過第二直線導軌副13連接在側立座11上，所述W型跟蹤輪15通過跟蹤輪夾持機構16和壓力傳感器14和減速電機以及滾軸絲桿組件12相連;所述W型跟蹤輪15包括一個或前后兩個跟蹤輪；
[0007]所述帶極電渣焊機構4包括帶極焊槍27，所述帶極電渣焊機構4和所述W型跟蹤輪電動升降機構2連接。
[0008]優(yōu)選的，所述帶極電渣焊機構4包括主連接架19、帶極送絲機組件20、送絲機夾持固定組件21、焊劑斗組件24、焊劑嘴25、焊帶26、隔熱板28、焊帶定位導向裝置29、焊帶驅動箱30、壓力調節(jié)鈕31、焊劑回收嘴32、回收嘴固定調節(jié)桿33和回收嘴緊固夾；
[0009]所述帶極送絲機組件20通過送絲機夾持固定組件21和主連接架19絕緣連接;所述焊劑斗組件24、焊帶定位導向裝置19及回收嘴固定調節(jié)桿33絕緣連接在主連接架19上;所述焊帶驅動箱30和帶極送絲機組件20通過絕緣定位板進行連接，且送絲機的驅動輪和焊帶驅動箱30的主動輪之間利用鏈輪來傳動;所述焊劑嘴25、帶極焊槍27和隔熱板28連接在焊帶驅動箱30上；
[0010]隨動跟蹤機構I的上連接板10和帶極電渣焊機構4的主連接架19上分別固定連接有一級導帶槽36和二級導電槽35。
[0011]優(yōu)選的，所述直焊道帶極電渣焊機頭裝置還包括電動糾偏機構3，所述電動糾偏機構3包括激光筆23和攝像頭22;所述激光筆23和攝像頭22通過支架連接在主連接架19上;所述電動糾偏機構還包括由減速電機橫移組件17，所述減速電機橫移組件17安裝在側立座11上，過渡連接板18安裝在減速電機橫移組件17的直線導軌副上，所述帶極電渣焊機構4通過過渡連接板18和所述W型跟蹤輪電動升降機構2連接。
[0012]由于冶金復合管的內坡口為階梯坡口，而且進行內覆層焊接時內坡口已經完成了一次基管打底焊接，為了消除基管內焊道40的影響，成功實現(xiàn)冶金復合管內覆層鋼管焊接時的自動跟蹤，跟蹤輪的結構設計為W型。W型跟蹤輪15的兩側斜邊和內坡口斜邊貼合，受到內坡口的拘束，配合隨動跟蹤機構I可以實現(xiàn)焊接過程的自動跟蹤。而W型跟蹤輪15的內凹圓弧結構，可以消除基管內焊道40的影響，防止跟蹤輪上下竄動，保證優(yōu)良的自動跟蹤效果O
[0013]所述一級導帶槽36、二級導電槽35、焊帶定位導向裝置29和焊帶驅動箱30組成了焊帶的定位、導向和驅動路徑。一級導帶槽36和二級導電槽35實現(xiàn)了焊帶的長距離定位導向，焊帶定位導向裝置29的作用是實現(xiàn)焊帶由水平方向到豎直方向的90°平穩(wěn)轉換，并對焊帶進行精定位，保證焊帶穩(wěn)定精確的送進焊帶驅動箱30，在箱內驅動輪的驅動下通過帶極焊槍27平穩(wěn)可靠地送進焊接熔池，實現(xiàn)高質量的焊接。
[0014]所述焊帶驅動箱30內驅動輪的壓力可以利用壓力調節(jié)鈕31進行便捷調整，防止驅動輪壓力過大或過小，造成焊帶26打滑或卡死，影響焊接效果。
[0015]所述隔熱板28固定連接焊帶驅動箱30上，其可以采用“三明治”壓層隔熱方法，利用金屬+絕熱材料+金屬的設計結構，可以將熔池輻射熱隔離，防止輻射熱對焊接機頭裝置其他部件的影響。
[0016]所述焊劑回收嘴32通過回收嘴緊固夾34緊固連接在回收嘴固定調節(jié)桿33上，回收嘴固定調節(jié)桿33上有長條孔，保證焊劑回收嘴32的前后可以自由調整，同時利用回收嘴緊固夾34可以實現(xiàn)焊劑回收嘴32高低自由調整。焊劑回收嘴32位置的自由調整，可以保證焊劑回收嘴在合適的位置進行工作，從而得到最佳的回收效果。
[0017]優(yōu)選的，所述導帶槽采用絕緣材料內嵌不銹鋼板的結構形式。不僅保證焊帶26和設備之間的可靠絕緣，而且降低過多雜質干擾熔池影響焊接質量。
[0018]本實用新型中，所述隨動跟蹤機構I的上連接板10可以帶動帶極焊槍27進行左右自由滑動。對中氣缸8在定位柱6的限定作用下，可以實現(xiàn)上連接板10自動回中，也即是帶極焊槍27自動回中。利用鎖緊氣缸7可以實現(xiàn)上連接板10的鎖定。
[0019]本實用新型中，所述W型跟蹤輪電動升降機構2的W型跟蹤輪15可以在減速電機與滾軸絲桿組件12的作用下電動上升和下降，從而可以根據(jù)實際焊接情況，在焊接開始前調節(jié)帶極焊槍27至合適高度，并在焊接過程中保持這一高度，保證可靠的焊接效果。
[0020]本實用新型中，W型跟蹤輪15對鋼管39的壓力可以通過壓力傳感器14檢測出來。
[0021]本實用新型還提供了利用上述裝置進行焊接的方法，包括:
[0022 ]焊接開始前，將W型跟蹤輪15的中心線、焊帶26的中心線和坡口的中心線調節(jié)到一條直線上，后移動至焊接位置；向W型跟蹤輪15施以壓力10?20kgf使之始終沿著內坡口移動，從而實現(xiàn)帶極焊槍27始終在合適的位置進行焊接。該方法可以實現(xiàn)焊接過程的自動跟足示O
[0023]優(yōu)選的，所述方法進一步包括:
[0024]在熄弧端，當位置檢測傳感器37檢測到熄弧板時，跟蹤輪15的預置壓力逐漸減為零，此時隨動跟蹤機構I在鎖緊氣缸7的作用下鎖緊，帶極焊槍27沿著現(xiàn)有的軌跡進行焊接。通過該方式可以實現(xiàn)帶極焊槍27可以在電動糾偏機構3的作用下，不受隨動跟蹤機構I的影響進行自由左右調整。由于W型跟蹤輪15的壓力減為零，W型跟蹤輪受到坡口的作用力有限，為了保證熄弧端焊接效果，可以利用電動糾偏機構3進行左右修正，保證帶極焊槍27始終在最佳的焊接位置完成熄弧端的焊接，保證焊接質量。
[0025]優(yōu)選的，所述方法進一步包括:
[0026]將攝像頭、激光筆和焊接位置調整至同一直線，并利用電動糾偏機構3對焊接位置進行左右修正。
[0027]本實用新型的一種直焊道帶極電渣焊機頭裝置，在直縫管車間冶金復合管內覆層焊接工序中使用，利用W型跟蹤輪，配合隨動跟蹤機構可以實現(xiàn)焊縫的自動跟蹤，配合電動糾偏機構可以實現(xiàn)熄弧端焊縫的電動糾偏，滿足冶金復合管的正常生產需求。
【附圖說明】
[0028]圖1本實用新型的一種直焊道帶極電渣焊機頭裝置的側視圖；
[0029]圖2和圖3為本實用新型的一種直焊道帶極電渣焊機頭裝置A-A剖面的剖視圖
[0030]以及局部放大圖；
[0031]附圖標識:
[0032]1、隨動跟蹤機構；2、W型跟蹤輪電動升降機構;3、電動糾偏機構;4、帶極電渣焊機構;5、第一直線導軌副;6、定位柱;7、鎖緊氣缸;8、對中氣缸;9、底座；1、上連接板;11、側立座；12、滾軸絲桿；13、第二直線導軌副；14、壓力傳感器；15、W型跟蹤輪；16、跟蹤輪夾持機構；17、減速電機橫移組件；18、過渡連接板；19、主連接架;20、帶極送絲機組件;21、送絲機夾持固定組件;22、攝像頭;23、激光筆;24、焊劑斗組件;25、焊劑嘴;26、焊帶;27、帶極焊槍；28、隔熱板;29、焊帶定位導向裝置;30、焊帶驅動箱;31、壓力調節(jié)鈕;32、焊劑回收嘴;33、回收嘴固定調節(jié)桿;34、回收嘴緊固夾;35、二級導電槽;36、一級導帶槽;37、位置傳感器;38、設備;39、鋼管;40、基管內焊道。
【具體實施方式】
[0033]如下為本實用新型的實施例，其僅用與本實用新型的解釋而并非限制。
[0034]圖1本實用新型的一種直焊道帶極電渣焊機頭裝置的側視圖，其包括隨動跟蹤機構1、W型跟蹤輪電動升降機構2、電動糾偏機構3、電動糾偏機構4、帶極電渣焊機構；
[0035]其中，底座9固定連接在焊接設備38上，上連接板10通過第一直線導軌副5與底座9滑動連接，對中氣缸8安裝于底座9上，定位柱6固定連接在底座9上，鎖緊氣缸7固定在底座上，它們共同組成隨動跟蹤機構I。
[0036]側立座11固定連接在隨動跟蹤機構I的上連接板10上，減速電機與滾軸絲桿組件12通過第一直線導軌副13連接在側立座11上，W型跟蹤輪15通過跟蹤輪夾持機構16和壓力傳感器14和減速電機與滾軸絲桿組件12相連，它們共同組成W型跟蹤輪電動升降機構2。
[0037]電動糾偏機構3由減速電機橫移組件17和過渡連接板18組成。減速電機橫移組件17安裝在側立座11上，過渡連接板18安裝在減速電機橫移組件17的第二直線導軌副上。
[0038]帶極電渣焊機構4通過過渡連接板18和所述W型跟蹤輪電動升降機構2連接;所述帶極送絲機組件20通過送絲機夾持固定組件21和主連接架19絕緣可靠連接;激光筆23和攝像頭22通過支架連接在主連接架19上;焊劑斗組件24、焊帶定位導向裝置29及回收嘴固定調節(jié)桿33絕緣連接在主連接架19上;焊帶驅動箱30和帶極送絲機組件20通過絕緣定位板進行連接，且送絲機的驅動輪和焊帶驅動箱30的主動輪之間利用鏈輪來傳動;焊劑嘴25、帶極焊槍27和隔熱板28連接在焊帶驅動箱30上。
[0039]—級導帶槽36和二級導電槽35分別固定連接在隨動跟蹤機構I的上連接板10和帶極電渣焊機構4的主連接架19上。
[0040 ]焊接開始前，將W型跟蹤輪15的中心線、焊帶26的中心線和坡口的中心線調節(jié)到一條直線上，后移動至焊接位置；向W型跟蹤輪15預置一定壓力10?20kgf，使之始終沿著內坡口移動，從而實現(xiàn)焊接過程的自動跟蹤，使帶極焊槍27始終在合適的位置進行焊接，保證焊接效果。
[0041]在熄弧端，當位置檢測傳感器37檢測到熄弧板時，跟蹤輪15的預置壓力逐漸減為零，此時隨動跟蹤機構I在鎖緊氣缸7的作用下鎖緊，帶極焊槍27沿著現(xiàn)有的軌跡進行焊接。由于W型跟蹤輪15的壓力減為零，W型跟蹤輪受到坡口的作用力有限，為了保證熄弧端焊接效果，可以利用電動糾偏機構3進行左右修正，保證帶極焊槍27始終在最佳的焊接位置完成熄弧端的焊接，保證焊接質量。
[0042]圖2和圖3為本實用新型的一種直焊道帶極電渣焊機頭裝置A-A剖面的剖視圖，從圖中可以看出該裝置的W型跟蹤輪15在鋼管39內部的實際工作狀態(tài)。
[0043]焊接時，W型跟蹤輪15的兩側斜邊和內坡口斜邊貼合，受到內坡口的拘束，配合隨動跟蹤機構I可以實現(xiàn)焊接過程的自動跟蹤。而W型跟蹤輪15的內凹圓弧結構，可以消除基管內焊道40的影響，防止跟蹤輪上下竄動，保證優(yōu)良的自動跟蹤效果。
[0044]需要強調的是:以上僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術實質對實例及其方法所作的任何簡單變形或修改均在本專利的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種直焊道帶極電渣焊機頭裝置，包括隨動跟蹤機構(I)、w型跟蹤輪電動升降機構(2)、電動糾偏機構(3)和帶極電渣焊機構(4)，其特征在于: 所述隨動跟蹤機構(I)包括底座(9)、上連接板(10)、第一直線導軌副(5)、對中氣缸(8)、定位柱(6)、鎖緊氣缸(7)和位置檢測傳感器(37)，所述底座(9)與焊接設備(34)固定鏈接，所述上連接板(10)通過第一直線導軌副(5)與所述底座(9)滑動連接，所述對中氣缸(8)安裝于底座(9)上，所述定位柱(6)固定連接在底座(9)上，所述鎖緊氣缸(7)和位置檢測傳感器(37)固定在底座(9)上； 所述W型跟蹤輪電動升降機構(2)包括側立座(11)、減速電機、滾軸絲桿組件(12)、第二直線導軌副(13)、W型跟蹤輪(15)、跟蹤輪夾持機構(16)和壓力傳感器(14)，帶極焊槍(27)通過上連接板(10)實現(xiàn)左右自由滑動;所述上連接板通過鎖緊氣缸(7)實現(xiàn)鎖定;所述側立座(11)固定連接在隨動跟蹤機構(I)的上連接板(10)上，所述減速電機與滾軸絲桿組件(12)通過第二直線導軌副(13)連接在側立座(11)上，所述W型跟蹤輪(15)通過跟蹤輪夾持機構(16)和壓力傳感器(14)和減速電機以及滾軸絲桿組件(12)相連;所述W型跟蹤輪(15)包括一個或前后兩個跟蹤輪； 所述帶極電渣焊機構(4)包括帶極焊槍(27)，所述帶極電渣焊機構(4)和所述W型跟蹤輪電動升降機構(2)連接。2.根據(jù)權利要求1所述的直焊道帶極電渣焊機頭裝置，其特征在于，所述直焊道帶極電渣焊機頭裝置還包括電動糾偏機構(3)，所述電動糾偏機構(3)包括激光筆(23)和攝像頭(22)；所述激光筆(23)和攝像頭(22)通過支架連接在主連接架(19)上;所述電動糾偏機構還包括由減速電機橫移組件(17)，所述減速電機橫移組件(17)安裝在側立座(11)上，過渡連接板(18)安裝在減速電機橫移組件(17)的直線導軌副上，所述帶極電渣焊機構(4)通過過渡連接板(18)和所述W型跟蹤輪電動升降機構(2)連接。3.根據(jù)權利要求1或2所述的直焊道帶極電渣焊機頭裝置，其特征在于，所述帶極電渣焊機構(4)包括主連接架(19)、帶極送絲機組件(20)、送絲機夾持固定組件(21)、焊劑斗組件(24)、焊劑嘴(25)、焊帶(26)、隔熱板(28)、焊帶定位導向裝置(29)、焊帶驅動箱(30)、壓力調節(jié)鈕(31)、焊劑回收嘴(32)、回收嘴固定調節(jié)桿(33)和回收嘴緊固夾； 所述帶極送絲機組件(20)通過送絲機夾持固定組件(21)和主連接架(19)絕緣連接；所述焊劑斗組件(24)、焊帶定位導向裝置(29)及回收嘴固定調節(jié)桿(33)絕緣連接在主連接架(19)上;所述焊帶驅動箱(30)和帶極送絲機組件(20)通過絕緣定位板進行連接，且送絲機的驅動輪和焊帶驅動箱(30)的主動輪之間利用鏈輪來傳動;所述焊劑嘴(25)、帶極焊槍(27)和隔熱板(28)連接在焊帶驅動箱(30)上； 隨動跟蹤機構(I)的上連接板(10)和帶極電渣焊機構(4)的主連接架(19)上分別固定連接有一級導帶槽(36)和二級導電槽(35)。
【文檔編號】B23K25/00GK205600132SQ201620203148
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月16日
【發(fā)明人】唐麒龍, 楊戰(zhàn)利, 郝路平, 趙寶, 白德濱, 趙德民, 周坤, 楊永波, 王永江, 白鷹, 張善保
【申請人】機械科學研究院哈爾濱焊接研究所