專利名稱：高壓氣體條件下熔化極氣體保護(hù)焊熔滴過度觀測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及焊接研究技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種熔滴過度觀測(cè)裝置，是一種高壓氣體條件下熔化極氣體保護(hù)焊熔滴過度觀測(cè)裝置。適用于密封環(huán)境中回轉(zhuǎn)件的焊接修復(fù)及焊接熔池和電弧性能的監(jiān)視和研究。
背景技術(shù)：
目前，在國內(nèi)外焊接行業(yè)中，特殊環(huán)境下焊接是目前焊接領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)，如深水或太空環(huán)境下焊接，由于深水下是一種高壓環(huán)境，而太空中是一種真空環(huán)境，這種特殊環(huán)境下的焊接熔池和電弧性能均與常壓環(huán)境有很大區(qū)別，因此需要進(jìn)行大量的工藝試驗(yàn)以獲得高壓或真空環(huán)境下的焊接工藝參數(shù)。目前，大多采用高壓焊接試驗(yàn)艙來模擬深水環(huán)境，采用真空焊接試驗(yàn)艙來模擬太空環(huán)境。而試驗(yàn)艙均為密閉容器，因此，在密閉容器中放置一種可監(jiān)視電弧行為的旋轉(zhuǎn)式焊接操作臺(tái)架對(duì)于研究和監(jiān)視焊接工藝參數(shù)、熔池和電弧的性能是非常必要的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種高壓氣體條件下熔化極氣體保護(hù)焊熔滴過度觀測(cè)裝置，特殊環(huán)境下的可監(jiān)視電弧行為和熔滴過度情況。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是高壓氣體條件下熔化極氣體保護(hù)焊熔滴過度觀測(cè)裝置，主要由焊接支架、主軸支架、補(bǔ)光裝置、主軸輪、焊槍總成、監(jiān)視裝置、焊件旋轉(zhuǎn)裝置和焊機(jī)組成，其特征在于焊接支架為長方形，在焊接支架的一端固定有焊件旋轉(zhuǎn)裝置，焊件旋轉(zhuǎn)裝置有動(dòng)力輸出軸，動(dòng)力輸出軸的端部連接有車床卡盤，可以滿足不同管徑的焊件焊接與修復(fù)。在焊接支架的另一端固定有焊機(jī)；在焊接支架的中部有主軸支架；主軸支架的下端固定在滑動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)包括底板、壓板、滑板和腳輪；底板通過螺釘固定在焊接支架上，底板上有滑軌，滑板在滑軌上；腳輪在主軸支架的下部。在主軸支架的上部通過主軸連接有主軸輪，主軸的中心線與焊件旋轉(zhuǎn)裝置的動(dòng)力輸出軸中心線在同一條直線上；主軸支架支撐主軸輪，在主軸支架上固定有定位鎖死機(jī)構(gòu)，主軸與定位鎖死機(jī)構(gòu)連接，通過定位鎖死機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)主軸五個(gè)位置的定位鎖死。在主軸支架上部的一側(cè)固定有補(bǔ)光裝置，補(bǔ)光裝置的補(bǔ)光鏡筒與焊件相對(duì)；在主軸支架上部的另一側(cè)固定有監(jiān)視裝置，監(jiān)視裝置上有高速攝像頭，高速攝像頭鏡頭對(duì)準(zhǔn)焊件；在主軸支架的上部固定有焊槍垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和焊槍擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，焊槍總成連接在焊槍垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和焊槍擺動(dòng)機(jī)構(gòu)上，焊槍總成能垂直運(yùn)動(dòng)和擺動(dòng)。焊接支架、底板、滑板、壓板、主軸支架、主軸和主軸輪采用鋁合金制成，并進(jìn)行發(fā)
蘭處理。簡述高壓氣體條件下熔化極氣體保護(hù)焊熔滴過度觀測(cè)裝置的使用過程。參閱圖I。主軸輪4上相對(duì)同軸布置補(bǔ)光裝置3和監(jiān)視裝置6，焊槍總成5呈90°放置，三者安裝固定在主軸輪4上，當(dāng)焊件旋轉(zhuǎn)裝置7帶動(dòng)焊件71旋轉(zhuǎn)時(shí)，主軸輪4繞軸心旋轉(zhuǎn)并能夠鎖死固定在0°、45°、90° ,270°和315°的位置，實(shí)現(xiàn)環(huán)焊縫的立焊、角度焊、平焊及仰焊位置的焊接與監(jiān)視，從而方便觀察各個(gè)角度的焊接熔池及電弧和熔滴過度特性。主軸支架2、主軸輪4以及主軸輪4上固定連接的補(bǔ)光裝置3、監(jiān)視裝置6和焊槍總成5能夠整體隨滑板13前后滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)焊件71的橫焊縫焊接，滑板13的運(yùn)動(dòng)位移量由底板11決定，當(dāng)滑板13運(yùn)動(dòng)到合適位置后通過壓板12鎖緊固定，實(shí)現(xiàn)微調(diào)環(huán)焊縫的焊接坡口的對(duì)正。焊件旋轉(zhuǎn)裝置7帶動(dòng)焊件71旋轉(zhuǎn)，補(bǔ)光裝置3、監(jiān)視裝置6和焊槍總成5均不運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，焊接電弧和監(jiān)視裝置均處于靜態(tài)，有效防止焊接電纜和監(jiān)控光纜纏繞焊件的情況發(fā)生。同時(shí)，靜態(tài)電弧更穩(wěn)定，便于觀察研究密閉環(huán)境下的焊縫熔池性能。焊接支架I底部安裝若干腳輪14，便于將整個(gè)焊接操作臺(tái)架抽出和推進(jìn)密閉艙體內(nèi)進(jìn)行焊接。補(bǔ)光裝置3上固定安裝補(bǔ)光鏡筒31，補(bǔ)光裝置3具有三維運(yùn)動(dòng)功能，能三維微調(diào)，以便補(bǔ)光不同管徑的焊件71。監(jiān)視裝置6上固定安裝高速攝像頭61，監(jiān)視裝置6也具有三維運(yùn)動(dòng)功能，能進(jìn)行三維微調(diào)以便監(jiān)視不同管徑的焊件，同時(shí)保證高速攝像頭61與補(bǔ)光鏡筒31之間的同軸度。焊槍總成5上固定焊槍垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)51和焊槍擺動(dòng)機(jī)構(gòu)52，能進(jìn)行微調(diào)焊槍高低和擺動(dòng)角度。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型高壓氣體條件下熔化極氣體保護(hù)焊熔滴過度觀測(cè)裝置，采取電機(jī)帶動(dòng)焊接旋轉(zhuǎn)，焊接電弧、監(jiān)視裝置均處于靜態(tài)，便于觀察試驗(yàn)艙內(nèi)焊縫熔池性能，有利于研究特殊環(huán)境下艙內(nèi)的焊接電弧和熔滴過度特性。實(shí)現(xiàn)環(huán)焊縫的立焊、角度焊、平焊及仰焊位置的焊接與監(jiān)視，從而方便觀察各個(gè)角度的焊接熔池、電弧性能及熔滴過度特性。特別適用于高壓或真空等密閉容器內(nèi)的回轉(zhuǎn)件的焊接修復(fù)。整個(gè)旋轉(zhuǎn)式焊接操作臺(tái)架結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，造價(jià)低廉，安裝方便。

圖I為本實(shí)用新型高壓氣體條件下熔化極氣體保護(hù)焊熔滴過度觀測(cè)裝置結(jié)構(gòu)總體示意圖。圖2為五個(gè)位置監(jiān)控示意圖。圖3為監(jiān)視裝置運(yùn)動(dòng)方向示意圖。圖中，I-焊接支架，2-主軸支架，3-補(bǔ)光裝置，4-主軸輪，5-焊槍總成，6-監(jiān)視裝置，7-焊件旋轉(zhuǎn)裝置，8-焊機(jī)；11_底板，12-壓板，13-滑板，14-腳輪；21_定位鎖死機(jī)構(gòu)，22-主軸；31_補(bǔ)光鏡筒；51_焊槍垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，52-焊槍擺動(dòng)機(jī)構(gòu)；61_高速攝像頭；71-焊件。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :以一個(gè)高壓氣體條件下熔化極氣體保護(hù)焊熔滴過度觀測(cè)裝置為例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參閱圖I。高壓氣體條件下熔化極氣體保護(hù)焊熔滴過度觀測(cè)裝置，主要由焊接支架I、主軸支架2、補(bǔ)光裝置3、主軸輪4、焊槍總成5、監(jiān)視裝置6、焊件旋轉(zhuǎn)裝置7和焊機(jī)8組成。焊接支架I為長方形，在焊接支架I的一端固定有焊件旋轉(zhuǎn)裝置7，焊件旋轉(zhuǎn)裝置7有動(dòng)力輸出軸，動(dòng)力輸出軸的端部連接有一個(gè)車床卡盤。在焊接支架I的另一端固定有一個(gè)焊機(jī)8。在焊接支架I的中部有主軸支架2。主軸支架2的下端固定在滑動(dòng)機(jī)構(gòu)上。所述的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)包括底板11、壓板12、滑板13和腳輪14。底板11通過螺釘固定在焊接支架I兩側(cè)的底部邊框上。底板11上有滑軌，滑板13在滑軌上。六個(gè)腳輪14在主軸支架2的下部，六個(gè)腳輪14分兩排。在主軸支架2的上部通過主軸22連接有主軸輪4，主軸22的中心線與焊件旋轉(zhuǎn)裝置7的動(dòng)力輸出軸中心線在同一條直線上。主軸支架2支撐主軸輪4，在主軸支架2上固定有定位鎖死機(jī)構(gòu)21，主軸22與定位鎖死機(jī)構(gòu)21連接，通過定位鎖死機(jī)構(gòu)21實(shí)現(xiàn)主軸22五個(gè)位置的定位鎖死。在主軸支架2上部的一側(cè)固定有補(bǔ)光裝置3，補(bǔ)光裝置3的補(bǔ)光鏡筒31與焊件71相對(duì)。在主軸支架2上部的另一側(cè)固定有監(jiān)視裝置6，監(jiān)視裝置6上有高速攝像頭61，高速攝像頭61鏡頭對(duì)準(zhǔn)焊件71。在主軸支架2的上部固定有焊槍垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)51和焊槍擺動(dòng)機(jī)構(gòu)52，焊槍總成5連接在焊槍垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)51和焊槍擺動(dòng)機(jī)構(gòu)52上。焊槍總成5能垂直運(yùn)動(dòng)和擺動(dòng)。焊接支架I、底板11、滑板13、壓板12、主軸支架2、主軸22和主軸輪4采用鋁合金制成，并進(jìn)行發(fā)蘭處理。
權(quán)利要求1.一種高壓氣體條件下熔化極氣體保護(hù)焊熔滴過度觀測(cè)裝置，主要由焊接支架(I)、主軸支架(2)、補(bǔ)光裝置(3)、主軸輪(4)、焊槍總成(5)、監(jiān)視裝置￠)、焊件旋轉(zhuǎn)裝置(7)和焊機(jī)(8)組成，其特征在于焊接支架(I)為長方形，在焊接支架(I)的一端固定有焊件旋轉(zhuǎn)裝置(7)，焊件旋轉(zhuǎn)裝置(7)有動(dòng)力輸出軸，動(dòng)力輸出軸的端部連接有車床卡盤；在焊接支架(I)的另一端固定有焊機(jī)(8);在焊接支架(I)的中部有主軸支架(2);主軸支架(2)的下端固定在滑動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)包括底板(11)、壓板(12)、滑板(13)和腳輪(14);底板(11)通過螺釘固定在焊接支架⑴上，底板(11)上有滑軌，滑板(13)在滑軌上；腳輪(14)在主軸支架(2)的下部；在主軸支架(2)的上部通過主軸(22)連接有主軸輪(4)，主軸(22)的中心線與焊件旋轉(zhuǎn)裝置(7)的動(dòng)力輸出軸中心線在同一條直線上；主軸支架(2)支撐主軸輪(4)，在主軸支架(2)上固定有定位鎖死機(jī)構(gòu)(21)，主軸(22)與定位鎖死機(jī)構(gòu)(21)連接；在主軸支架(2)上部的一側(cè)固定有補(bǔ)光裝置(3)，補(bǔ)光裝置(3)的補(bǔ)光鏡筒(31)與焊件(71)相對(duì)；在主軸支架(2)上部的另一側(cè)固定有監(jiān)視裝置￠)，監(jiān)視裝置(6)上有高速攝像頭(61)，高速攝像頭￠1)鏡頭對(duì)準(zhǔn)焊件(71);在主軸支架(2)的上部固定有焊槍垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(51)和焊槍擺動(dòng)機(jī)構(gòu)(52)，焊槍總成(5)連接在焊槍垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(51)和焊槍擺動(dòng)機(jī)構(gòu)(52)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓氣體條件下熔化極氣體保護(hù)焊熔滴過度觀測(cè)裝置，其特征在于焊接支架(I)、底板(11)、滑板(13)、壓板(12)、主軸支架(2)、主軸(22)和主軸輪(4)采用鋁合金制成，并進(jìn)行發(fā)蘭處理。
專利摘要高壓氣體條件下熔化極氣體保護(hù)焊熔滴過度觀測(cè)裝置，應(yīng)用于焊接試驗(yàn)研究。在焊接支架上固定有焊件旋轉(zhuǎn)裝置和焊機(jī)；在焊接支架的中部有主軸支架；主軸支架的下端固定在滑動(dòng)機(jī)構(gòu)上。在主軸支架的上部通過主軸連接有主軸輪；主軸支架支撐主軸輪，在主軸支架上固定有定位鎖死機(jī)構(gòu)，主軸與定位鎖死機(jī)構(gòu)連接，通過定位鎖死機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)主軸五個(gè)位置的定位鎖死。在主軸支架上部固定有補(bǔ)光裝置、監(jiān)視裝置、焊槍垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和焊槍擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，焊槍總成連接在焊槍垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和焊槍擺動(dòng)機(jī)構(gòu)上。效果是便于觀察試驗(yàn)艙內(nèi)焊縫熔池性能，有利于研究特殊環(huán)境下艙內(nèi)的焊接電弧和熔滴過度特性。
文檔編號(hào)B23K9/32GK202741902SQ20122036474
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月26日
發(fā)明者唐德渝, 薛龍, ?；⒗? 呂濤, 李春潤, 趙杰 申請(qǐng)人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 中國石油集團(tuán)海洋工程有限公司, 中國石油集團(tuán)工程技術(shù)研究院