[發明專利]一種帶有可調式機械臂的管道自動焊接裝置及方法

有效

• 申請號: 202110109993.6
• 申請日: 2021-01-27
• 公開（公告）號: CN112917055B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 薛敬凱;袁軍;付榮真;羅緒珍;李紅軍;曾凡勇;唐彬
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;B23K37/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 唐邦英

本發明公開了一種帶有可調式機械臂的管道自動焊接裝置及方法，自動焊接裝置包括夾塊、固定盤、可調式機械臂和機頭；所述夾塊與待焊彎管的豎直段可拆卸式連接；所述固定盤可拆卸式設置在待焊彎管的水平段上，所述可調式機械臂一端與夾塊可拆卸式連接，另一端與固定盤可拆卸式連接，所述可調式機械臂用于調節固定盤與待焊彎管的相對位置，所述機頭包括焊槍、旋轉盤和電機，所述焊槍安裝在旋轉盤上，所述旋轉盤可拆卸式連接在固定盤上，所述旋轉盤由電機驅動。本發明所述裝置及方法能夠實現對核島內放射性環境下、狹小空間核級閥門管道的自動焊接。

技術領域

本發明涉及核級閥門管道焊接技術領域，具體涉及一種帶有可調式機械臂的管道自動焊接裝置及方法。

背景技術

反應堆核島內管道由于輻射劑量大，空間狹小、管道復雜，有很多空間不可達的位置，如圖1所示的待焊彎管，彎管待焊位置的直段距離只有不足50mm，而普通自動焊機的機頭夾持距離最小為50mm，無法實現管道的自動焊接。因此，需專門設計一種自動焊接機頭以滿足核島狹小空間內管道焊縫的自動化焊接。

目前，國內外均無能夠滿足圖1所示尺寸的自動焊接機頭。

發明內容

本發明的目的在于提供一種帶有可調式機械臂的管道自動焊接裝置及方法，以實現對核島內放射性環境下、狹小空間核級閥門管道的自動焊接。

本發明通過下述技術方案實現：

一種帶有可調式機械臂的管道自動焊接裝置，包括夾塊、固定盤、可調式機械臂和機頭；

所述夾塊與待焊彎管的豎直段可拆卸式連接；所述固定盤可拆卸式設置在待焊彎管的水平段上，所述可調式機械臂一端與夾塊可拆卸式連接，另一端與固定盤可拆卸式連接，所述可調式機械臂用于對焊縫進行定位(即可通過可調式機械臂調節固定盤與待焊彎管的相對位置實現焊縫定位)，所述機頭包括焊槍、旋轉盤和電機，所述焊槍安裝在旋轉盤上，所述旋轉盤可拆卸式連接在固定盤上，所述旋轉盤由電機驅動旋轉。

本發明通過可調式機械臂調節機頭的最小夾持距離，實現狹小空間核級閥門管道的自動焊接。

本發明所述夾塊與待焊彎管的豎直段連接，用于對可調式機械臂起到支承作用，所述可調式機械臂為現有技術所述可調式機械臂型號為WXZ6-1，所述可調式機械臂固定在夾塊上，可實現上下調節和左右調節，并實現機頭與管道的對中；所述機頭通過螺栓與固定盤連接在一起，并可實現閥門管道焊縫的自動焊接；所述電機和焊槍均為現有技術。

本發明在焊接操作開始之前，通過可調節式機械臂對焊縫進行定位，焊縫定位完成后，通過螺栓將固定盤固定在管道上，固定盤與旋轉盤的外盤通過螺栓相連接(旋轉盤由外盤和內盤構成，固定盤與旋轉盤外盤不轉動)，在電機的驅動下，旋轉盤的內盤通過內部齒輪帶動焊槍圍繞管道旋轉。

因此，本發明通過設置可調式機械臂，能夠調整機頭與待焊彎管的對中度，使待焊彎管的中心與機頭的旋轉中心重合，實現了核島內焊縫直段距離不足的閥門管道的自動焊接，確保了閥門管道的焊接質量，提高了焊接效率。

進一步地，固定盤為U形板，所述U形板倒立設置在待焊彎管的水平段上。

進一步地，U形板的2個側壁之間的間距與待焊彎管的外徑相等，所述U形板的內側底部與待焊彎管具有相同的弧度。

上述設置能夠很好的實現固定盤的滑動。

進一步地，旋轉盤上設置靠口向下的U形槽，所述U形槽與待焊彎管匹配。

進一步地，旋轉盤上在待焊彎管的兩側對稱設置有2個限位塊，2個限位塊之間的間距與待焊彎管的外徑相等。

所述限位塊的設置能夠提高固定盤滑動的穩定性。

進一步地，限位塊為方形塊，所述限位塊與旋轉盤垂直設置，所述限位塊的高度大于等于待焊彎管的外徑。