[發(fā)明專(zhuān)利]無(wú)軌式自保護(hù)全位置自動(dòng)焊接裝置及其焊接工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810232664.5
• 申請(qǐng)日: 2008-12-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101433997A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周林;張育林;盛連才;袁文德;楊黨輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)水利水電第三工程局有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B23K9/16
• 分類(lèi)號(hào): B23K9/16;B23K9/12;B23K9/133;B23K9/10;B23K9/095
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專(zhuān)利事務(wù)所
• 代理人: 李子安

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種自動(dòng)焊接裝置及其焊接工藝，尤其是涉及一種無(wú)軌式自保護(hù)全位置自動(dòng)焊接裝置及其焊接工藝。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的大口徑管道、球罐自動(dòng)焊裝置存在以下缺陷和不足：1、無(wú)論磁座吸盤(pán)或負(fù)壓式吸盤(pán)焊接裝置，在其焊接過(guò)程中均離不開(kāi)軌道，而實(shí)際操作過(guò)程中軌道安裝非常不方便，既費(fèi)工費(fèi)時(shí)，又影響現(xiàn)場(chǎng)焊接作業(yè)；另外，在用軌道作導(dǎo)向時(shí)，要求焊口裝配精度高，對(duì)于大口徑管道以及球罐即儲(chǔ)罐的對(duì)裝中很難做到，最終使得上述焊接裝置地推廣使用受到了很大限制。2、現(xiàn)有的自動(dòng)焊裝置普遍都是在停止焊接后，即無(wú)焊接電流的情況下，自動(dòng)停止送絲，其缺點(diǎn)是熄弧后焊絲易粘在焊口的收弧處，因而事后需進(jìn)一步進(jìn)行處理。3、現(xiàn)有自動(dòng)焊裝置在焊接時(shí)，大多都采用氣保護(hù)焊或雙保護(hù)焊，因而其焊接過(guò)程需使用大量的輔助焊接材料如CO2、Ar氣等，對(duì)于防風(fēng)能力相對(duì)不夠強(qiáng)，特別是在偏遠(yuǎn)地區(qū)，其氣體采購(gòu)及運(yùn)輸均非常困難，因而上述焊接裝置的使用范圍受到很大限制。

相應(yīng)在大口徑管道或儲(chǔ)罐的現(xiàn)場(chǎng)安裝焊接中，國(guó)內(nèi)目前主要運(yùn)用焊條電弧焊或半自動(dòng)焊接工藝，全位置自動(dòng)焊雖有應(yīng)用，但主要用在以下場(chǎng)合：第一、較小口徑厚壁管焊接，主要采用軌道式全位置自動(dòng)焊，應(yīng)用范圍一般為制造工廠；第二、大口徑厚壁管的自動(dòng)焊接，在平焊、立焊、橫焊中也均有成功的應(yīng)用；第三、較小口徑厚壁管和大口徑厚壁管的焊接中，除埋弧自動(dòng)焊外，采用的是氣保護(hù)焊或雙保護(hù)焊，并且為有軌導(dǎo)向操作，這類(lèi)焊接方法有其自身不可克服的缺欠；第四、大口徑厚壁管的自保護(hù)焊，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)在最好的發(fā)展水平為西氣東輸中應(yīng)用的自保護(hù)半自動(dòng)焊；由于西氣東輸線路工程用鋼管的強(qiáng)度等級(jí)較高，管徑和壁厚較大，所以線路施工以自動(dòng)焊和半自動(dòng)焊為主，焊條電弧焊為輔。上述焊接場(chǎng)合所使用的主要焊接方法有熔化極氣體保護(hù)電弧焊(GTAW)，自保護(hù)藥芯焊絲電弧焊(FCAW)和焊條電弧焊(SMAW)。綜上，其自動(dòng)焊方法有：1、內(nèi)焊機(jī)根部焊+自動(dòng)外焊機(jī)填充和蓋面焊；2、STT氣保護(hù)半自動(dòng)焊部根焊+自動(dòng)外焊機(jī)填充和蓋面焊；3、纖維素焊條電弧焊根部焊+外焊機(jī)自動(dòng)焊填充和蓋面焊。這幾種焊接方法的區(qū)別在于根部焊方法的不同。上述焊接方法中：a、自動(dòng)焊采用的是氣保護(hù)或雙保護(hù)焊；b、自動(dòng)根焊機(jī)不適用于直徑大的管徑；c、根焊設(shè)備比較笨重；d、用藥芯焊絲自保護(hù)只進(jìn)行了半自動(dòng)焊。

綜上，上述自動(dòng)焊方法存在以下某項(xiàng)或多項(xiàng)的不足和/或使用條件的限制：①只適用于管徑不大的管道焊接；②只適用于工件能進(jìn)行滾動(dòng)的焊接；③適用于工廠制造；④使用的輔助焊接材料(CO₂、Ar氣等)較多，野外偏遠(yuǎn)地區(qū)的采購(gòu)管理不便；⑤根焊機(jī)等設(shè)備較笨重；⑥無(wú)自動(dòng)焊口識(shí)別跟蹤系統(tǒng)，且采用軌道導(dǎo)向，故對(duì)焊口的裝配精度要求較高，且不適合于曲線焊縫的焊接；⑦焊前需敷設(shè)軌道，工藝程序復(fù)雜，效率相對(duì)較低、成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種無(wú)軌式自保護(hù)全位置自動(dòng)焊接裝置及其焊接工藝，其結(jié)構(gòu)合理且操作簡(jiǎn)便，在保證獲得優(yōu)良焊接接頭的同時(shí)，也能提高焊接效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度且節(jié)約工程成本。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種無(wú)軌式自保護(hù)全位置自動(dòng)焊接裝置，其特征在于：包括全位置自動(dòng)焊接機(jī)器人、由全位置自動(dòng)焊接機(jī)器人帶動(dòng)進(jìn)行焊接的半自動(dòng)自保護(hù)焊機(jī)以及與半自動(dòng)自保護(hù)焊機(jī)相接的送絲機(jī)，所述全位置自動(dòng)焊接機(jī)器人包括控制系統(tǒng)、與所述控制系統(tǒng)相接的光電跟蹤裝置及其反饋裝置、由所述控制系統(tǒng)進(jìn)行控制的行走小車(chē)、對(duì)所述行走小車(chē)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及將所述行走小車(chē)粘附固定在其所移動(dòng)通道上的磁吸裝置，所述半自動(dòng)自保護(hù)焊機(jī)的焊槍固定在全位置自動(dòng)焊接機(jī)器人的行走小車(chē)上。

所述送絲機(jī)內(nèi)部設(shè)置有與送絲通斷電路相配合使用的延時(shí)斷弧電路。

所述全位置自動(dòng)焊接機(jī)器人為BIPT-5型焊接機(jī)器人，半自動(dòng)自保護(hù)焊機(jī)為MPS-500半自動(dòng)自保護(hù)焊機(jī)，送絲機(jī)為XG-90送絲機(jī)。

所述延時(shí)斷弧電路包括光電耦合器，所述光電耦合器由一發(fā)光二極管和一三極管組成；所述半自動(dòng)自保護(hù)焊機(jī)的正負(fù)電源端分別與送絲機(jī)的正負(fù)電源端相接且半自動(dòng)自保護(hù)焊機(jī)的電源電壓為15V；

所述發(fā)光二極管的陰極接送絲機(jī)的負(fù)電源端，發(fā)光二極管的陽(yáng)極經(jīng)電阻R2后接啟動(dòng)開(kāi)關(guān)K1，所述啟動(dòng)開(kāi)關(guān)K1的另一端接至送絲機(jī)的正電源端，發(fā)光二極管的陰極分別經(jīng)電阻R?3和二極管D2后接極性電容C1的正極端，所述極性電容C?1的負(fù)極端接地；所述三極管的集電極經(jīng)二極管D1后接設(shè)置在送絲機(jī)內(nèi)部的送絲通斷開(kāi)關(guān)且其集電極經(jīng)電阻R1后接設(shè)置在送絲機(jī)內(nèi)部的一正+12V電壓端，所述三極管的發(fā)射極接地。