新型管道全位置自动焊接设备的制作方法

  本发明管道全位置自动焊接小车应用领域，主要涉及管道、槽罐锅炉及造船等大型焊接的设备，各种管段焊缝，如管子-管子焊缝，管子-弯头焊缝，管子-法兰焊缝，在使用中替代人工操作的各种自动机械、专机系统、自动爬行机构、数控焊接切割平台和工业机器人设备，与高性能焊接切割设备集成实现焊接与切割过程的自动化。

  在行业得到普遍使用的焊接工艺和设备有在锅炉膜式水冷壁管屏生产中使用的双面脉冲mag自动焊接生产线、锅炉受热面管对接中使用的数字式脉冲mig焊机、厚壁容器纵环缝窄间隙自动埋弧焊机，在这些高效焊接工艺中使用的焊接设备如何进一步提升控制精度和焊接的一致性是焊接设备制造企业努力的方向，随着管道建设用钢强度等级的提高，管径和壁厚增大，在管道焊接施工全套工艺流程中逐渐开始应用熔化极气保焊自动焊工艺，并随此技术的不断成熟，管道自动焊的焊接质量和经济的效果与利益逐步的提升，逐渐绝缘摆动轴成为管道建设的主要现场焊接方式，国外管道工程建设中，采取了自动焊设备和技术焊接完成的管道长度占其管道建设总里程的80%以上，其余采用焊条电弧焊、气保焊药芯焊丝半自动焊，我国石油管道建设中，国产全自动化焊接技术运用较少，很多自动焊设备主要通过进口，传统焊机在使用的过程中焊机的周围会产生一定的磁场，电弧燃烧时会向周围产生辐射，弧光中有红外线，紫外线等光种，还有金属蒸汽和烟尘等有害于人体健康的物质，所以操作时必须要做足够的保护措施，焊接不适合于高碳钢的焊接，由于焊接焊缝金属结晶和偏析及氧化等过程，对于高碳钢来说焊接性能不良，焊后容易开裂，产生热裂纹和冷裂纹，低碳钢有良好的焊接性能，但过程中也要操作得当，除锈清洁方面较为烦琐，有时焊缝会出现夹渣裂纹气孔咬边等缺陷，在管道中运行不便，也让工作效率大打折扣，因此人们迫切希望有一款安全高效的管道自动电机的出现。

  针对上述传统焊机的缺陷，没办法实现高精度，高效率，高操控性的工作，本发明积累多年从事本领域工作的经验，经过反复研究论证，本发明管道全位置自动焊接设备，可多功能无死角立体式焊接，环焊、立角焊、更具有抗高电弧摄像监控装置，随时通过监视系统查看焊接效果。

  针对上述现存技术，本发明要解决的技术问题是提升工作效率，环保、节能、安全，智能化更具有操控性。

  为了解决上述技术问题，本发明新型管道全位置自动焊接设备，其主要特征：最重要的包含驱动底盘座，所述的驱动底盘座中部装有驱动涡轮，所述的驱动涡轮上连接驱动轴，所述驱动底盘坐上有机架，所述机架上装有电机固定架，所述电机固定架上装有步进电机，所述电机固定架前装有前挡板，所述驱动底盘座装有四驱轴承座，所述的四驱轴承座上装有涡杆，所述涡杆上装有四驱滚轮，所述四驱滚轮前连接强磁柱，所述强磁柱前连接轮强磁柱，所述轮强磁柱前装有铜轴套，所述涡杆一侧装有通风网板，所述的机架上装有左右摇摆总成座，所述左右摇摆总成座上装有驱动滚珠丝杆轴承座，所述驱动滚珠丝杆连接滑轨，所述滑轨上装有绝缘摆动方轴，所述绝缘摆动方轴上装有旋转涡杆和旋转涡轮，所述旋转涡杆装有步进电机驱动涡轮，所述的旋转涡轮为一百八十度旋转，所述涡杆上装有全位置焊接上下滑动调节座，所述的上下滑动座前装有上下滑动轨，所述全位置焊接调节座上装有直流电机，所述机座上装有所述全位置焊接调节器下方装有左侧边板，所述左侧边板上后端装有散热网板，所述散热网板装有散热器前装有风扇及电机驱动盒及无线接收器，所述的散热网板上方装有上盖板，盖板上装有枪管固定座，所述的枪管固定座下右侧板装有进气口，所述上盖板上装有拉手，所述左侧板上装有步进电机驱动，所述的步进电机驱动涡轮为前后四驱装置。

  新型管道全位置自动焊接设备，其电路部分的特征为：最重要的包含自动控制器和小车自动控制器，所述的自动控制器里面装有无线控制接口，所述的无线控制器接口连接逻辑处理单元，所述控制器逻辑处理单元连接送丝机手动控制盒，手动自动无线控制切换和焊机通讯接口，所述的小车自动控制器里面装有电源模块，所述的电源模块连接小车逻辑处理单元，所述的小车逻辑处理单元连接摆动控制步进电机驱动，所述的摆动控制步进电机驱动连接电机，所述的小车逻辑处理单元连接前进后退步进电机驱动，所述的前进后退步进电机驱动连接电机，所述的小车逻辑处理单元连接上下调节直流电机驱动，所述的上下调节直流电机驱动连接电机，所述的小车逻辑处理单元连接旋转角度调节步进电机驱动，所述的旋转角度调节步进电机驱动连接电机，所述的电源模块连接小车无线接口，所述的摆动控制步进电机驱动连接电机实现左右摆动功能，所述的前进后退步进电机驱动连接电机实现前进后退功能，所述的上下调节直流电机驱动连接电机实现上下调节功能，所述的旋转角度调节步进电机驱动连接电机实现旋转角度调节功能。

  为了解决上述技术问题，本发新型管道全位置自动焊接设备，主要是采用的工作原理是：采用管子固定，或者管子转动焊接小车行走的方式实现自动焊接，将焊接小车放到管段或工件上并加上二次线按下遥控盒操作面板上的下降按键，在焊枪离10-15mm后（一般为焊丝的10倍），按下遥控盒操作面板上的上下按键，焊枪上升或下降，按下遥控盒上的摆动按键，看焊枪在焊缝摆的宽度同，如摆动宽度不够或者摆速左右定时不够，可按遥控盒上的摆速，摆宽，左时，右的加减来进行调节，将焊接电流、电压，及焊接小车转速调到工艺参数要求的数值，根据被焊工件的坡口宽度决定是不是需要摆动（坡口宽，按下摆动按键后，调节摆速，摆宽，左右定时，坡口窄，可以调小摆动或者不摆动焊接），根据焊接方向按下遥控盒上正反转，待焊接小车转动后按下焊接按键焊接前分四步，第一调好摆动参数和焊枪的高度，第二调好摄像头角度连接wifi模块或监控设备，第三调好小车行走的参数并行走，第四调好电流电压在焊接，焊接过程中注意焊枪是否对准焊缝中心，若有偏离，应及时调节，如焊枪向左偏，按下遥控盒右键调节，向右偏，按下遥控盒左键调节；（焊接小车反方向时，侧反调节），焊接完成后，移走焊接小车，清理焊缝表面，完成焊接过程，上述焊接小车和焊接电源通过电线连接，焊接电源和送丝机也通过电线连接，手持遥控盒和焊接小车、送丝机通过无线连接；通过手持遥控盒，可以发指令让焊接小车前进、后退、左右摇摆、上下滑动、左旋右旋，也可以发指令让送丝机送丝，更可以发指令调控焊接电源的电流、电压、点火起弧等功能。

  1、实现无线监控、遥控调节功能动作实现全位置无死角立体式焊接；无线监控遥控焊接小车，送丝机、电流、电压、点火起弧；强磁吸附四轮驱动实现倒悬爬行功能；高速精准左右摇摆及慢进后退实现高密度线绕式焊接功能；上下滑动实现焊枪上下距离调节功能；左右180度旋转实现调节焊接角度功能。

  图6为本发明新型管道全位置自动焊接设备自动控制器内部电路整体结构示意图。

  附图标记说明：1、驱动底盘座2、驱动涡轮3、驱动轴4、电机固定架5、前挡板6、四驱轴承座7、涡杆8、四驱滚轮9、强磁柱10、轮强磁柱11、铜轴套12、通风网板13、四驱动轴14、旋转涡杆15、旋转涡轮16、绝缘摆动方轴17、上下滑动座18、上下滑动轨19、左右摇摆总成座20、调节器21、左侧板22、散热网板23、枪管固定座24、进气口25、右侧板26、上盖板27、拉手28、步进电机驱动板29、散热网板39、风扇1a、控制器无线b、控制器逻辑出力单元3c、手动自动控制切换2a、电源模块3a、小车无线d、摆动控制步进电机驱动5d、前进后退步进电机驱动6d、上线d、旋转角度调节步进电机驱动30、电机31、小车自动控制器40、自动控制器。

  下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明，为了更容易理解本发明，下面以具体实施例详细说明本发明的实施方式，本发明新型管道全位置自动焊接设备，其特征是：最重要的包含驱动底盘座1，所述的驱动底盘座1中部装有驱动涡轮2，所述的驱动涡轮2上连接驱动轴3，所述驱动底盘坐1上有机架，所述机架上装有电机固定架4，所述电机固定架4上装有步进电机，所述电机固定架4前装有前档板5，所述底盘座1上装有四驱轴承座6，所述的四驱轴承座6上装有涡杆7，所述涡杆7上装有四驱滚轮8，所述四驱滚轮8前连接强磁柱9，所述强磁柱前连接轮强磁柱10，所述轮强磁柱10前装有铜轴套11，所述涡杆7一侧装有通风网板12，所述机架上装有左右驱动轴13，所述左右驱动轴13连接旋转涡杆14，所述旋转涡杆14上装有旋转涡轮15，所述左右驱动轴13下方装有绝缘摆动方轴16，所述的机架上装有上下滑动座17，所述的上下滑动座17前装有上下滑动轨18，所述的机架上装有左右摇摆总成座19，所述机架上装有全位置焊接调节器20，所述全位置焊接调节器20下方装有左侧边板21，所述左侧边板21上装有散热网板22，所述的散热网板22装有散热器及驱动无线接收器，所述的散热网板22上装有枪管固定座23，所述的枪管固定座23一侧装有进气口24，所述进气口24装在右侧边板25上，所述全位置焊接调节器20下方装有上盖板25，所述上盖板26上装有拉手27，所述机架上一端装有步进电机驱动28，所述步进电机驱动板28前装有散热器29，所述散热器29前装有风扇39，所述的驱动涡轮2为前后四驱装置，所述的旋转涡杆14为一百八十度旋转，所述的旋转涡轮15为一百八十度旋转，所述的上下滑动座17为一百八十度旋转。

  新型管道全位置自动焊接设备，其电路部分的特征为：最重要的包含自动控制器40和小车自动控制器31，所述的自动控制器40里面装有无线a，所述的无线b，所述控制器逻辑处理单元2b连接送丝机手动控制盒，手动自动无线d，所述的小车自动控制器31里面装有电源模块2a，所述的电源模块2a连接小车逻辑处理单元3d，所述的小车逻辑处理单元3d连接摆动控制步进电机驱动4d，所述的摆动控制步进电机驱动4d连接电机30，所述的小车逻辑处理单元3d连接前进后退步进电机驱动5d，所述的前进后退步进电机驱动5d连接电机30，所述的小车逻辑处理单元3d连接上下调节直流电机驱动6d，所述的上下调节直流电机驱动6d连接电机30，所述的小车逻辑处理单元3d连接旋转角度调节步进电机驱动7d，所述的旋转角度调节步进电机驱动7d连接电机30，所述的电源模块2a连接小车无线a，所述的摆动控制步进电机驱动4d连接电机30实现左右摆动功能，所述的前进后退步进电机驱动5d连接电机30实现前进后退功能，所述的上下调节直流电机驱动6d连接电机30实现上下调节功能，所述的旋转角度调节步进电机驱动7d连接电机30实现旋转角度调节功能。

  综上所述,是该发明的较佳实施例,凡依本发明技术方案所作出的改变,所产生的功能作用未能超出本发明技术方案的范围时,均属于本发明的保护范围。

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