專利名稱：異型斷面波紋管自動(dòng)焊接切割裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)焊接切割裝置，特別是異形斷面波紋管自動(dòng)焊接切割裝置。
背景技術(shù)：
在油田井口工程中，需要用到異型斷面波紋管焊接，其焊接接頭斷面為8字型。該 異型斷面波紋管經(jīng)過預(yù)制后，需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組對(duì)、焊接和檢測(cè)。在一段接管的焊縫檢測(cè)合 格后，再將已接管打入地下，然后再拼接下一段管，直到達(dá)到所需要的設(shè)計(jì)要求長度。目前這種異型斷面的波紋管現(xiàn)場(chǎng)安裝焊接主要存在以下問題坡口加工難度大。 由于試件為“8”字形波紋管，無法采用常規(guī)坡口加工設(shè)備進(jìn)行坡口加工，采用手工方式加工 出來的坡口加工速度慢，坡口加工質(zhì)量低。坡口組對(duì)誤差大?！?”字形波紋管預(yù)制后，由于 其斷面為異型斷面，預(yù)制難度較大，無法保證均一性，同時(shí)由于難以保證坡口加工質(zhì)量，增 加了坡口組對(duì)難度，現(xiàn)場(chǎng)組對(duì)誤差大，難以達(dá)到焊接對(duì)坡口組對(duì)的誤差要求。焊接質(zhì)量和效 率難以滿足現(xiàn)場(chǎng)安裝作業(yè)需求。目前“8”字形波紋管的現(xiàn)場(chǎng)安裝焊接采用手工焊，完成一 道坡口的焊接全過程需要4個(gè)多小時(shí)，效率較低，焊接質(zhì)量不穩(wěn)定，現(xiàn)場(chǎng)安裝成本很高。為了克服異形斷面波紋管現(xiàn)場(chǎng)安裝焊接過程中存在的問題，設(shè)計(jì)一種全自動(dòng)異型 斷面波紋管坡口加工裝置、現(xiàn)場(chǎng)全自動(dòng)焊接裝置，可以解決以上生產(chǎn)中的技術(shù)難點(diǎn)，在提高 焊接質(zhì)量的同時(shí)使焊接效率得到成倍提高，并可節(jié)約生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)背景技術(shù)所述，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能對(duì)異型斷面的波紋管通過 焊槍或割槍，在焊接工藝程序和切割工藝程序控制下，使焊槍或割槍能沿工件表面勻速運(yùn) 行，并始終垂直工件表面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接或自動(dòng)切割的異型斷面波紋管自動(dòng)焊接切割裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的—種異型斷面波紋管自動(dòng)焊接切割裝置，主要由夾持環(huán)形導(dǎo)軌1，雙向鎖緊焊接/ 切割小車2，高低跟蹤裝置3和波紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置4組成，其中在管道全位置自動(dòng) 焊接用快速拆裝導(dǎo)軌11上設(shè)置液壓機(jī)構(gòu)12，凹型整形塊13和導(dǎo)軌本體14構(gòu)成夾持環(huán)形導(dǎo) 軌1，在焊接/切割小車2上設(shè)置雙向鎖緊機(jī)構(gòu)，使其成為能雙向鎖緊的焊接/切割小車2， 并在其上與高低跟蹤裝置3連接，在高低跟蹤裝置3上設(shè)置含有高低調(diào)節(jié)控制電機(jī)和一個(gè) 壓力檢測(cè)傳感器的高低跟蹤模塊31，還設(shè)置有高低滑塊32 ；波紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置4與 焊接/切割小車2的高低跟蹤模塊31進(jìn)行柔性連接33，該裝置為微型四輪從動(dòng)機(jī)構(gòu)，在其 上設(shè)置夾持焊槍/割槍41的夾持機(jī)構(gòu)42，并在其中設(shè)置有二維激光焊縫檢測(cè)裝置43，在波 紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置4尾部設(shè)置有與夾持機(jī)構(gòu)42連接的擺動(dòng)機(jī)構(gòu)44，在微型輪45的小 輪上裝有線速度檢測(cè)絕對(duì)碼盤46，在波紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置4的頂部還設(shè)置有與高低跟 蹤模塊31的連接機(jī)構(gòu)47。由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果[0009]1、本實(shí)用新型機(jī)構(gòu)精巧，焊接機(jī)構(gòu)不僅能夠滿足波紋管的最小曲率要求，而且可 適應(yīng)大曲率范圍變化，即能夠在曲率較小的弧面和曲率較大的弧面時(shí)都能夠滿足焊接工藝 對(duì)機(jī)構(gòu)的要求；2、本實(shí)用新型在焊接中根據(jù)需要能夠進(jìn)行切割角度的二維調(diào)節(jié)，既能滿足不同焊 道不同焊層對(duì)焊槍角度的調(diào)節(jié)要求，也能滿足不同位置焊槍與弧面角度一致性的要求；3、本實(shí)用新型采用微型焊槍擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，可滿足現(xiàn)場(chǎng)橫焊的焊接工藝需求；4、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊、簡單，造價(jià)低廉，使用維護(hù)和修理簡易。

圖1為本實(shí)用新型主要部分結(jié)構(gòu)總體示意圖圖2為本實(shí)用新型波紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本實(shí)用新型工作狀態(tài)示意圖
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型夾持環(huán)形導(dǎo)軌1的結(jié)構(gòu)主體采用“管道全位置自動(dòng)焊接用快速拆裝道 軌”，專利號(hào)ZL200920105416. 4 ；雙向鎖緊焊接/切割小車2采用“帶雙向鎖緊機(jī)構(gòu)的焊接 小車”，專利號(hào):ZL200920105419. 8。由圖1、圖2和圖3示出，一種異型斷面波紋管自動(dòng)焊接切割裝置，主要由夾持環(huán)形 導(dǎo)軌1，雙向鎖緊焊接/切割小車2，高低跟蹤裝置3和波紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置4組成，其 中在管道全位置自動(dòng)焊接用快速拆裝導(dǎo)軌11上設(shè)置液壓機(jī)構(gòu)12，凹型整形塊13和凸型 整形塊14構(gòu)成夾持環(huán)形導(dǎo)軌1，在焊接/切割小車2上設(shè)置雙向鎖緊機(jī)構(gòu)，使其成為能雙向 鎖緊的焊接/切割小車2，并在其上與高低跟蹤裝置3連接，在高低跟蹤裝置3上設(shè)置含有 高低調(diào)節(jié)控制電機(jī)和一個(gè)壓力檢測(cè)傳感器的高低跟蹤模塊31，還設(shè)置有高低滑塊32 ；波紋 管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置4與焊接/切割小車2的高低跟蹤模塊31進(jìn)行柔性連接33，該裝置 為微型四輪從動(dòng)機(jī)構(gòu)，在其上設(shè)置夾持焊槍/割槍41的夾持機(jī)構(gòu)42，并在其中設(shè)置有二維 激光焊縫檢測(cè)裝置43，在波紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置4尾部設(shè)置有與夾持機(jī)構(gòu)42連接的擺動(dòng) 機(jī)構(gòu)44，在微型輪45的小輪上裝有線速度檢測(cè)絕對(duì)碼盤46，在波紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置4 的頂部還設(shè)置有與高低跟蹤模塊31的連接機(jī)構(gòu)47。另知，波紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置4為一微型四輪從動(dòng)機(jī)構(gòu)，在此機(jī)構(gòu)上有一微型 焊槍擺動(dòng)機(jī)構(gòu)44、焊槍/割槍夾持機(jī)構(gòu)42、線速度檢測(cè)絕對(duì)碼盤46、二維激光焊縫檢測(cè)裝置 43等。波紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置4上的四個(gè)微型小輪緊貼波紋管表面行走，在微型小齒輪 上裝有線速度檢測(cè)絕對(duì)碼盤46，通過該碼盤可實(shí)時(shí)檢測(cè)波紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置4的線速 度變化值。在該裝置上的焊槍夾持機(jī)構(gòu)42用于夾持焊槍或割槍，擺動(dòng)機(jī)構(gòu)44用于焊接時(shí) 的擺動(dòng)方式控制。此外激光焊縫檢測(cè)裝置43用于焊接時(shí)檢測(cè)焊縫6坡口位置，實(shí)現(xiàn)多層多 道焊接焊縫實(shí)時(shí)跟蹤。波紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置4與焊接/切割小車2的高低跟蹤模塊31進(jìn)行柔性連 接，在高低跟蹤模塊31上含高低調(diào)節(jié)控制電機(jī)和一個(gè)壓力檢測(cè)傳感器，高低跟蹤模塊31通 過高低調(diào)節(jié)控制電機(jī)的作用將波紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置4緊密貼合在波紋管的表面，高低 跟蹤壓力檢測(cè)傳感器用于檢測(cè)波紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置4與波紋管工件5表面之間的壓力，通過高低調(diào)節(jié)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來控制波紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置4與波紋管工件5表 面之間的壓力，使兩者之間的壓力始終處于合理范圍內(nèi)，最終使波紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置 與波紋管工件5表面之間貼合緊密，運(yùn)動(dòng)靈活。 焊接與切割過程中，波紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置4夾持焊槍或割槍在波紋管表面運(yùn) 動(dòng)，壓力檢測(cè)裝置配合高低跟蹤模塊31運(yùn)動(dòng)保證波紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置4始終與波紋管 表面貼合緊密，使焊槍始終垂直工件表面，在焊接/切割小車2的驅(qū)動(dòng)下，配合相應(yīng)的速度 控制算法和焊接/切割控制程序，沿著波紋管工件5勻速前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)焊接/切割作業(yè)。
權(quán)利要求一種異型斷面波紋管自動(dòng)焊接切割裝置，主要由夾持環(huán)形導(dǎo)軌(1)，雙向鎖緊焊接/切割小車(2)，高低跟蹤裝置(3)和波紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置(4)組成，其特征在于在管道全位置自動(dòng)焊接用快速拆裝導(dǎo)軌(11)上設(shè)置液壓機(jī)構(gòu)(12)，凹型整形塊(13)和導(dǎo)軌本體(14)構(gòu)成夾持環(huán)形導(dǎo)軌(1)，在焊接/切割小車(2)上設(shè)置雙向鎖緊機(jī)構(gòu)，使其成為能雙向鎖緊的焊接/切割小車(2)，并在其上與高低跟蹤裝置(3)連接，在高低跟蹤裝置(3)上設(shè)置含有高低調(diào)節(jié)控制電機(jī)和一個(gè)壓力檢測(cè)傳感器的高低跟蹤模塊(31)，還設(shè)置有高低滑塊(32)；波紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置(4)與焊接/切割小車(2)的高低跟蹤模塊(31)進(jìn)行柔性連接(33)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異型斷面波紋管自動(dòng)焊接切割裝置，其特征在于所述的波 紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置(4)為微型四輪從動(dòng)機(jī)構(gòu)，其上設(shè)置夾持焊槍/割槍(41)的夾持機(jī) 構(gòu)(42)，并在其中設(shè)置有二維激光焊縫檢測(cè)裝置(43)，在波紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置(4)尾 部設(shè)置有與夾持機(jī)構(gòu)(42)連接的擺動(dòng)機(jī)構(gòu)(44)，在微型輪(45)的小齒輪上裝有線速度檢 測(cè)絕對(duì)碼盤(46)，在波紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置(4)的頂部還設(shè)置有與高低跟蹤模塊(31)的 連接機(jī)構(gòu)(47)。
專利摘要一種異型斷面波紋管自動(dòng)焊接切割裝置，主要由夾持環(huán)形導(dǎo)軌(1)，雙向鎖緊焊接/切割小車(2)，高低跟蹤裝置(3)和波紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置(4)組成，其中，在焊接/切割小車(2)上連接有高低跟蹤裝置(3)，并在其上設(shè)置有高低跟蹤模塊(31)和高低滑塊(32)；高低跟蹤模塊(31)與波紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置(4)進(jìn)行柔性連接(33)，在波紋管輪廓檢測(cè)跟蹤裝置(4)上設(shè)置有夾持機(jī)構(gòu)(42)、二維激光焊縫檢測(cè)裝置(43)、擺動(dòng)機(jī)構(gòu)(44)和線速度檢測(cè)絕對(duì)碼盤(46)等。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊、簡單，造價(jià)低廉，使用維護(hù)和修理簡易。
文檔編號(hào)B23K37/00GK201744798SQ201020206308
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者劉鵬, 曾義金, 涂玉林, 牛新明, 胡彥峰, 薛龍, 鄒勇, 陳天成, 陶興華, 馬開華 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院