[發(fā)明專利]一種管道閃光對(duì)焊焊縫等離子清渣及熱處理機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310387172.4
• 申請(qǐng)日: 2013-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN103447676A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高世一;陳和興;李海權(quán);郭春富;劉正林;房衛(wèi)萍;易耀勇;鄭世達(dá)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州有色金屬研究院
• 主分類號(hào): B23K10/00
• 分類號(hào): B23K10/00;C21D9/50
• 代理公司: 廣東世紀(jì)專利事務(wù)所 44216
• 代理人: 劉卉

1.一種管道閃光對(duì)焊管內(nèi)焊縫等離子清渣及熱處理機(jī)，其特征在于包括管內(nèi)爬行定位機(jī)構(gòu)、通過該管內(nèi)爬行定位機(jī)構(gòu)推動(dòng)位移及定位的管內(nèi)焊縫等離子清渣及熱處理機(jī)構(gòu)、用于控制管內(nèi)爬行定位機(jī)構(gòu)和管內(nèi)焊縫等離子清渣及熱處理機(jī)構(gòu)動(dòng)作的監(jiān)控單元。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述管道閃光對(duì)焊焊縫等離子清渣及熱處理機(jī)，其特征在于還包括有通過監(jiān)控單元控制動(dòng)作的管內(nèi)位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述管內(nèi)位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置在管內(nèi)爬行定位機(jī)構(gòu)和管內(nèi)焊縫等離子清渣及熱處理機(jī)構(gòu)之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述管道閃光對(duì)焊焊縫等離子清渣及熱處理機(jī)，其特征在于上述管內(nèi)位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括用于對(duì)管內(nèi)焊縫等離子清渣及熱處理機(jī)構(gòu)的徑向位置進(jìn)行粗調(diào)的絲桿調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（8），該絲桿調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（8）由調(diào)節(jié)絲桿和調(diào)節(jié)螺母組成且連接在管內(nèi)爬行定位機(jī)構(gòu)上。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述管道閃光對(duì)焊焊縫等離子清渣及熱處理機(jī)，其特征在于上述管內(nèi)位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括用于對(duì)管內(nèi)焊縫等離子清渣及熱處理機(jī)構(gòu)的徑向位置進(jìn)行精調(diào)的變徑調(diào)心機(jī)構(gòu)，該變徑調(diào)心機(jī)構(gòu)包括連接軸（11）及連接軸（11）兩端各設(shè)置的一組氣動(dòng)調(diào)心定位機(jī)構(gòu)（12），所述各組氣動(dòng)調(diào)心定位機(jī)構(gòu)（12）分別由連接套（121）、固定在連接套（121）上且按圓周均勻排布的三個(gè)氣缸（122）及各氣缸（122）的活塞桿外端連接的一個(gè)球形壓輪（123）組成。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述管道閃光對(duì)焊焊縫等離子清渣及熱處理機(jī)，其特征在于上述管內(nèi)位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括用于對(duì)管內(nèi)焊縫等離子清渣及熱處理機(jī)構(gòu)的軸向位置進(jìn)行微調(diào)的軸向位移微調(diào)機(jī)構(gòu)，該軸向位移微調(diào)機(jī)構(gòu)由伺服氣缸（9）、電磁換向閥、壓力傳感器、位置傳感器和控制器組成。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述管道閃光對(duì)焊焊縫等離子清渣及熱處理機(jī)，其特征在于上述管內(nèi)焊縫等離子清渣及熱處理機(jī)構(gòu)包括用于對(duì)管內(nèi)焊縫進(jìn)行清渣及熱處理的等離子槍（23）、用于調(diào)節(jié)等離子槍（23）使用位置的三自由度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和用于監(jiān)測(cè)等離子槍（23）清渣狀態(tài)及焊縫處理效果的單目視覺監(jiān)測(cè)單元。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述管道閃光對(duì)焊焊縫等離子清渣及熱處理機(jī)，其特征在于上述三自由度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括用于帶動(dòng)等離子槍（23）旋轉(zhuǎn)的伺服電機(jī)（17）、用于帶動(dòng)等離子槍（23）徑向移動(dòng)的直線電機(jī)機(jī)構(gòu)和用于帶動(dòng)等離子槍（23）偏轉(zhuǎn)擺動(dòng)的雙齒輪傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)，其中所述直線電機(jī)機(jī)構(gòu)包括直線電機(jī)（18）及與直線電機(jī)（18）的傳動(dòng)軸相連接的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌（19），所述直線電機(jī)（18）安裝在直線電機(jī)套筒（20）內(nèi)并通過直線電機(jī)套筒（20）與伺服電機(jī)（17）的傳動(dòng)軸（171）固定連接，所述雙齒輪傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的傳動(dòng)軸相連接的主動(dòng)齒輪（21）及與主動(dòng)齒輪（21）嚙合連接的被動(dòng)齒輪（22），所述雙齒輪傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)和等離子槍（23）分別安裝在運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌（19）上，且所述等離子槍（23）與被動(dòng)齒輪（22）固定連接并與外部的離子氣及保護(hù)氣設(shè)備和循環(huán)冷卻水箱相連通。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述管道閃光對(duì)焊焊縫等離子清渣及熱處理機(jī)，其特征在于上述單目視覺監(jiān)測(cè)單元包括CCD相機(jī)（24）、圖像采集卡、環(huán)形光源、濾波器和無線發(fā)射器，所述無線發(fā)射器與監(jiān)控單元信號(hào)連接，所述CCD相機(jī)（24）通過支架（25）安裝固定在三自由度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上且位于等離子槍（23）的下方。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述管道閃光對(duì)焊焊縫等離子清渣及熱處理機(jī)，其特征在于上述管內(nèi)爬行定位機(jī)構(gòu)包括車架（1）及安裝在車架（1）上的交流電機(jī)（2）、行星二級(jí)減速器（3）、主動(dòng)輪（4）、被動(dòng)輪（5）、齒輪齒條機(jī)構(gòu)（6）、制動(dòng)電磁鐵（7）和行走位移測(cè)量機(jī)構(gòu)，其中所述行星二級(jí)減速器（3）的動(dòng)力輸入端與交流電機(jī)（2）的動(dòng)力輸出端相連接，所述主動(dòng)輪（4）和齒輪齒條機(jī)構(gòu)（6）分別與行星二級(jí)減速器（3）的動(dòng)力輸出端相連接，所述制動(dòng)電磁鐵（7）與齒輪齒條機(jī)構(gòu)（6）相連接，所述行走位移測(cè)量機(jī)構(gòu)包括測(cè)長(zhǎng)編碼齒輪和旋轉(zhuǎn)編碼器，所述測(cè)長(zhǎng)編碼齒輪與被動(dòng)輪（5）上設(shè)置的齒輪嚙合連接，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的軸端與測(cè)長(zhǎng)編碼齒輪通過鍵槽配合連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述管道閃光對(duì)焊焊縫等離子清渣及熱處理機(jī)，其特征在于上述監(jiān)控單元包括機(jī)載控制單元和管外監(jiān)控單元，所述機(jī)載控制單元包括PLC控制器（14）及與PLC控制器（14）電連接的無線數(shù)據(jù)傳輸器（13），所述管外監(jiān)控單元包括圖像監(jiān)視器、無線收發(fā)信號(hào)單元、離子氣及保護(hù)氣控制單元、循環(huán)冷卻水箱控制單元、焊縫圖像算法處理單元、管內(nèi)爬行定位機(jī)構(gòu)位移控制單元和等離子槍位姿調(diào)節(jié)控制單元，所述無線數(shù)據(jù)傳輸器（13）與收發(fā)信號(hào)單元信號(hào)連接。