[發(fā)明專利]一種螺旋管內(nèi)焊接新的跟蹤方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210002106.6
• 申請日: 2012-01-05
• 公開（公告）號: CN102554413A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張善保;郝路平;趙德民;唐麒龍;白鷹;楊永波;白德斌;楊戰(zhàn)利
• 申請（專利權(quán)）人: 機(jī)械科學(xué)研究院哈爾濱焊接研究所
• 主分類號: B23K9/127
• 分類號: B23K9/127
• 代理公司: 北京法思騰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11318
• 代理人: 李乃選;楊小蓉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提出的一種螺旋管內(nèi)焊接新的跟蹤方法屬于螺旋鋼管焊接技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到大口徑螺旋鋼管內(nèi)焊接準(zhǔn)確的跟蹤方法。

背景技術(shù)

目前大口徑螺旋管生產(chǎn)焊接工藝方法有一步法焊接、一步法預(yù)精焊焊接、二步法預(yù)精焊焊接，其中二步法預(yù)精焊技術(shù)是目前世界上大直徑螺旋管生產(chǎn)中最先進(jìn)的技術(shù)。

螺旋管一步法焊接、一步法預(yù)精焊焊接是鋼帶在三輥成型機(jī)上成型，同時用埋弧焊進(jìn)行連續(xù)焊接內(nèi)焊縫和外焊縫。

螺旋管二步法預(yù)精焊焊接分為預(yù)焊和精焊兩道工序。預(yù)焊是預(yù)精焊法生產(chǎn)螺旋管的第一步，也即是鋼帶在三輥成型機(jī)上成型的同時先用高速氣體保護(hù)焊(MAG)對內(nèi)破口進(jìn)行連續(xù)預(yù)焊焊接。之后在預(yù)焊的同時用等離子切割機(jī)將預(yù)焊后的鋼管切割成規(guī)定長度，再將預(yù)焊鋼管輸送到多條精焊生產(chǎn)線進(jìn)行內(nèi)外坡口多絲埋弧精焊。

在螺旋鋼管焊接生產(chǎn)過程中，由于卷板存在月牙彎、卷板工作寬度變化、管徑大小變化以及其它原因能導(dǎo)致加工的螺旋鋼管的坡口成型相對于理想的螺旋線有一個微小的向左或向右的偏移，因此，螺旋鋼管焊接時必須采取一定的措施，使焊槍的移動軌跡與螺旋鋼管實(shí)際的坡口軌跡螺旋線相一致。

目前在螺旋管焊接生產(chǎn)中，為了使這種焊槍的運(yùn)動軌跡與螺旋鋼管內(nèi)焊接坡口軌跡相一致，通常在螺旋鋼管內(nèi)設(shè)置跟蹤裝置。

這種在螺旋鋼管內(nèi)設(shè)置的跟蹤裝置在焊接生產(chǎn)中存在以下問題：

1.在螺旋鋼管二步法預(yù)精悍生產(chǎn)內(nèi)焊縫精焊工序中，螺旋鋼管多采用二絲或三絲焊接，激光視覺傳感頭安裝位置受焊槍體積影響，與要焊接的位置距離較遠(yuǎn)，跟蹤精度低，實(shí)時差。

2.在螺旋鋼管二步法預(yù)精悍生產(chǎn)精焊工序中，內(nèi)焊縫在前一焊接工序進(jìn)行了預(yù)焊，導(dǎo)致焊接坡口外形原來的規(guī)則三角形變?yōu)榈酌娌灰?guī)則的梯形，坡口形狀不一致，跟蹤器可識別的有效距離變小，掃描質(zhì)量差，跟蹤精度低。

3.激光視覺傳感頭在鋼管內(nèi)部，溫度高，灰塵大，散熱困難，運(yùn)行環(huán)境差。

4.激光視覺傳感頭安裝在螺旋鋼管內(nèi)的焊槍上，增加了焊接裝置的體積，使得小口徑螺旋鋼管內(nèi)焊接變得十分困難。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服背景技術(shù)中螺旋鋼管內(nèi)焊接跟蹤裝置設(shè)置在螺旋鋼管內(nèi)帶來的問題，本發(fā)明提出一種螺旋管內(nèi)焊接新的跟蹤方法。

該新的跟蹤方法主要包括：

1.一種螺旋鋼管內(nèi)焊接新的跟蹤方法，其特征在于，

1).先對加工成型的螺旋鋼管3坡口進(jìn)行預(yù)焊而得到預(yù)焊縫9；

2).置于螺旋鋼管3外側(cè)的與外置跟蹤滑臺6連接的激光視覺傳感頭5掃描螺旋鋼管3的外焊縫坡口11；

3).激光視覺傳感頭5掃描獲得的信號經(jīng)導(dǎo)線8傳入控制系統(tǒng)7并驅(qū)動置于螺旋管3內(nèi)的內(nèi)置跟蹤滑臺2和與其相連的焊槍4，焊槍4對螺旋鋼管3的焊接內(nèi)焊接坡口10實(shí)施焊接；

4).外置跟蹤滑臺6與內(nèi)置跟蹤滑臺2的運(yùn)動保持一致，從而保證焊槍4準(zhǔn)確地跟蹤螺旋鋼管3的外焊接坡口11，實(shí)現(xiàn)內(nèi)焊接坡口10的焊接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋鋼管內(nèi)焊接新的跟蹤方法，內(nèi)置跟蹤滑臺2和外置跟蹤滑臺6均經(jīng)導(dǎo)線8與控制系統(tǒng)7相連；內(nèi)置跟蹤滑臺2和外置跟蹤滑臺6都由伺服電機(jī)驅(qū)動。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

1)激光視覺傳感頭安放于螺旋鋼管外側(cè)，無空間限制和干涉，可以接近焊接坡口位置掃描，提高了跟蹤精度和實(shí)時性；

2)激光視覺傳感頭掃描形狀規(guī)則的外焊縫坡口，坡口形狀一致，激光視覺傳感頭可識別的有效距離較大，容易識別，提高了焊縫跟蹤精度。

3)激光視覺傳感頭安放于螺旋鋼管外側(cè)，灰塵小，跟蹤器散熱方便，改善了跟蹤器的工作環(huán)境。

4)激光視覺傳感頭放置于螺旋鋼管外，減小了螺旋管內(nèi)焊焊接裝置的體積，可以適應(yīng)更小的管徑。

5)激光視覺傳感頭安放于螺旋鋼管外側(cè)，安裝調(diào)整方便。

附圖說明

圖1.本發(fā)明的螺旋鋼管內(nèi)焊接的新跟蹤方法采用的跟蹤裝置的示意圖；

圖2.圖1I處的放大視圖。

圖1和圖2表示了本發(fā)明提出的螺旋鋼管內(nèi)焊接的跟蹤裝置及其跟蹤方法的示意圖。

本發(fā)明的跟蹤裝置如下：

焊槍4、內(nèi)置跟蹤滑臺2和焊接臂1順序連接，該三個構(gòu)件置于要被焊接的螺旋鋼管3之內(nèi)，激光視覺傳感頭5或跟蹤器與外置跟蹤滑臺6相連接并設(shè)置在螺旋鋼管3的外側(cè)，設(shè)置在螺旋鋼管3外側(cè)的還有與內(nèi)置跟蹤滑臺2和外置跟蹤滑臺6通過導(dǎo)線8相連的控制系統(tǒng)7。