專利名稱：異型斷面波紋管自動焊接切割裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動焊接切割裝置，特別是異形斷面波紋管自動焊接切割裝置。
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)場進(jìn)行組對、焊接和檢測。在一段接管的焊縫檢測合格后，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)計要求長度。目前這種異型斷面的波紋管現(xiàn)場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，同時由于難以保證坡口加工質(zhì)量，增加了坡口組對難度，現(xiàn)場組對誤差大，難以達(dá)到焊接對坡口組對的誤差要求。焊接質(zhì)量和效率難以滿足現(xiàn)場安裝作業(yè)需求。目前“8”字形波紋管的現(xiàn)場安裝焊接采用手工焊，完成一道坡口的焊接全過程需要4個多小時，效率較低，焊接質(zhì)量不穩(wěn)定，現(xiàn)場安裝成本很高。為了克服異形斷面波紋管現(xiàn)場安裝焊接過程中存在的問題，設(shè)計一種全自動異型斷面波紋管坡口加工裝置、現(xiàn)場全自動焊接裝置，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，本發(fā)明的目的在于提供一種能對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)自動焊接或自動切割的異型斷面波紋管自動焊接切割裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(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)和波紋管輪廓檢測跟蹤裝置(4)組成，其中在管道全位置自動焊接用快速拆裝導(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)和一個壓力檢測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裝置(43)，在波紋管輪廓檢測跟蹤裝置(4)尾部設(shè)置有與夾持機(jī)構(gòu)(42)連接的擺動機(jī)構(gòu)(44)，在微型輪(45)的小輪上裝有線速度檢測絕對碼盤(46)，在波紋管輪廓檢測跟蹤裝置(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，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果
1、本發(fā)明機(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都能夠滿足焊接工藝對機(jī)構(gòu)的要求；2、本發(fā)明在焊接中根據(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、本發(fā)明采用微型焊槍擺動機(jī)構(gòu)，可滿足現(xiàn)場橫焊的焊接工藝需求；4、本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、簡單，造價低廉，使用維護(hù)和修理簡易。


圖1為本發(fā)明主要部分結(jié)構(gòu)總體示意2為本發(fā)明波紋管輪廓檢測跟蹤裝置結(jié)構(gòu)示意3為本發(fā)明工作狀態(tài)示意圖
具體實(shí)施例方式本發(fā)明夾持環(huán)形導(dǎo)軌1的結(jié)構(gòu)主體采用“管道全位置自動焊接用快速拆裝道軌”， 專利號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:ZL200920105419. 8。由圖1、圖2和圖3示出，一種異型斷面波紋管自動焊接切割裝置，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和波紋管輪廓檢測跟蹤裝置4組成，其中在管道全位置自動焊接用快速拆裝導(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)和一個壓力檢測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裝置43，在波紋管輪廓檢測跟蹤裝置4尾部設(shè)置有與夾持機(jī)構(gòu)42連接的擺動機(jī)構(gòu)44，在微型輪45的小輪上裝有線速度檢測絕對碼盤46，在波紋管輪廓檢測跟蹤裝置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，波紋管輪廓檢測跟蹤裝置4為一微型四輪從動機(jī)構(gòu)，在此機(jī)構(gòu)上有一微型焊槍擺動機(jī)構(gòu)44、焊槍/割槍夾持機(jī)構(gòu)42、線速度檢測絕對碼盤46、二維激光焊縫檢測裝置 43等。波紋管輪廓檢測跟蹤裝置4上的四個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絕對碼盤46，通過該碼盤可實(shí)時檢測波紋管輪廓檢測跟蹤裝置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，擺動機(jī)構(gòu)44用于焊接時的擺動方式控制。此外激光焊縫檢測裝置43用于焊接時檢測焊縫6坡口位置，實(shí)現(xiàn)多層多道焊接焊縫實(shí)時跟蹤。波紋管輪廓檢測跟蹤裝置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)和一個壓力檢測傳感器，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跟蹤裝置4緊密貼合在波紋管的表面，高低跟蹤壓力檢測傳感器用于檢測波紋管輪廓檢測跟蹤裝置4與波紋管工件5表面之間的壓
4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跟蹤裝置與波紋管工件5表面之間貼合緊密，運(yùn)動靈活。 焊接與切割過程中，波紋管輪廓檢測跟蹤裝置4夾持焊槍或割槍在波紋管表面運(yùn)動，壓力檢測裝置配合高低跟蹤模塊31運(yùn)動保證波紋管輪廓檢測跟蹤裝置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
1.一種異型斷面波紋管自動焊接切割裝置，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)和波紋管輪廓檢測跟蹤裝置(4)組成，其特征在于在管道全位置自動焊接用快速拆裝導(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)和一個壓力檢測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焊接切割裝置，其特征在于所述的波紋管輪廓檢測跟蹤裝置(4)為微型四輪從動機(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裝置(43)，在波紋管輪廓檢測跟蹤裝置(4)尾部設(shè)置有與夾持機(jī)構(gòu)(42)連接的擺動機(jī)構(gòu)(44)，在微型輪(45)的小齒輪上裝有線速度檢測絕對碼盤(46)，在波紋管輪廓檢測跟蹤裝置(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)。
全文摘要
一種異型斷面波紋管自動焊接切割裝置，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)與波紋管輪廓檢測跟蹤裝置(4)進(jìn)行柔性連接(33)，在波紋管輪廓檢測跟蹤裝置(4)上設(shè)置有夾持機(jī)構(gòu)(42)、二維激光焊縫檢測裝置(43)、擺動機(jī)構(gòu)(44)和線速度檢測絕對碼盤(46)等。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、簡單，造價低廉，使用維護(hù)和修理簡易。
文檔編號G01B21/20GK102248333SQ20101018660
公開日2011年11月23日 申請日期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