專利名稱：自導可控式管內直縫焊接裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種焊接設備，具體來說涉及一種自導可控式管內直縫焊接裝置。
背景技術：
在圓管內焊接縱向導軌或筋是較常見的焊接操作，對于大口徑管一般采用人工進 入管內或用人工將焊槍伸進管內進行焊接的方式。對于管徑較小且長度較長的管體，要進 行管內的縱向焊接，則焊接難度很大，如在內徑200毫米-500毫米，管長2000毫米-5000毫 米的管內按品字型均勻分布三根金屬導軌，管內空間更加狹小，而且對焊接后導軌的直線 度有較高要求即焊縫變形量小，不僅難以焊接，而且焊接質量更難以保證。如果采用人工送 進焊槍，一是手臂不夠長，無法到達管體中部；二是手拿焊槍進入管體后，就完全擋住視線， 無法實現手工電弧焊所必須的可視焊接，也就不能保證焊接質量。如果采用埋弧焊的焊接 方法，一是焊接變形量大；二是沒有如此小的埋弧焊焊接設備。而且，目前使用的(A自動 焊接設備僅適用于開放式的焊接。 中國專利公告號CN 200967116Y，公告日2007年10月31日的實用新型專利公 開了一種《直縫焊管內縫焊接裝置》，該裝置具有機架，機架上設有電機、齒輪調速箱和能夠 伸入焊管內的工作臂；所述齒輪調速箱的輸出端連接有絲桿，所述工作臂上滑動連接焊機 機頭；所述的焊機機頭是埋弧自動焊機機頭，機頭的下端設有與絲桿的螺紋段配合的螺母。 本裝置結構簡單、操作便利，焊接效率高且成本較低。但由于該裝置中的工作臂上滑動連 接焊機機頭，即外形尺寸較大焊機機頭要伸入到管道內部，而且焊機機頭上還要設置在工 作臂上滑行的腳輪，使焊機機頭的截面尺寸增加，導致該裝置僅適于在內徑600毫米-1500 毫米的管道內部進行縱向直線焊接，無法進入小直徑的管道內部進行焊接，而且埋弧焊方 式的焊接線能量大，焊接變形大，不能滿足管體內部直線度要求高，焊縫變形量小的焊接要 求。
發明內容本實用新型的目的是克服現有技術難以進行小直徑管內直縫焊接，焊接變形量大 的缺陷和不足，提供一種自導可控式管內直縫焊接裝置，它適于在小口徑、長管道內進行自 動焊接，它結構簡單，制造成本低，便于安裝和拆卸，操作方便且焊接質量好，變形量小。 為實現上述目的，本實用新型的技術解決方案是一種自導可控式管內直縫焊接 裝置，包括送進機架、焊機和焊槍，所述的焊機和焊槍的控制開關均設置在送進機架上，所 述送進機架的懸臂梁端部固定有一撐桿組件，所述撐桿組件的桿體經固定件與焊槍上的送 絲軟管連接成一體，且在焊槍的焊炬上夾持有槽形卡板和可調夾具，在可調夾具的下方安 裝有滾輪。 所述的焊機為C02焊機，焊槍為C02焊槍，所述的送進機架采用自動埋弧焊機的自 動送進機架。[0007] 所述的撐桿組件包括連接板和直桿，連接板上對應送進機架的懸臂梁端部設置有 安裝孔，直桿垂直固定在連接板上。 所述的槽形卡板采用橡膠制成，所述的焊炬槽孔中包容有兩個半圓銅套，兩個半 圓銅套對應包容在焊炬的外圓柱表面上。 所述的槽形卡板上對應焊槍設置有焊炬槽孔和軟管槽孔，槽形卡板開口端兩側的 板體上靠近軟管槽孔設置有兩個鎖緊銷孔，靠近焊炬槽孔設置有一個固定銷孔，有一鎖緊 銷穿過固定銷孔夾持在槽形卡板的板體上，槽形卡板的開口端插入可調式夾具上方的開口 中，可調式夾具上方開口端兩側的板面上對應兩個鎖緊銷孔分別設置有一個銷釘孔和一個 腰圓滑槽孔，腰圓滑槽孔設置在靠近固定銷孔的一端，且腰圓滑槽孔滑槽的圓弧半徑等于 兩個鎖緊銷孔的間距，有兩個鎖緊銷分別穿過銷釘孔、腰圓滑槽孔和兩鎖緊銷孔將槽形卡 板和可調式夾具夾持成一體。 所述的固定件為圓形卡箍或系繩或金屬扎絲。 所述滾輪外緣的斷面為錐形或錐臺形。 與現有技術相比，本實用新型的有益效果是 1.本實用新型在送進機架的懸臂梁上加設了撐桿組件，并將焊槍上軟管部位綁定 撐桿組件上，實現了焊槍的自動送進功能。其伸入管體內部的撐桿組件和焊槍斷面尺寸小， 解決了小直徑、長管內壁直焊縫焊接的難題。滿足了管徑200-500毫米的小直徑管體內壁 進行高質量直縫自動焊接的需要。 2.將焊槍上的控制開關后移到送進機架或懸臂梁上，且在焊炬的下方設置有帶滾 輪的可調式夾具，便于焊炬位置的調整和直線運行，保證了焊槍在管體內部的柔性運行，解 決了焊槍行走時易產生跳動的難題，操作方便，易于控制，焊接質量和效率提高。對于焊接 變形量要求高的場合可以采用C02焊機和C02焊槍進行焊接。焊接變形量小，焊接質量高， 特別適于對小直徑管體內部焊縫直線度有較高焊接要求的場合。 3.本實用新型結構簡單，制造成本低，安裝和拆卸方便，操作方便，焊接工效高，使 用成本低廉。
圖1是本實用新型的結構示意圖； 圖2是圖1的右視圖； 圖3是圖2中焊槍3在管體1中的位置示意圖； 圖4是焊槍3的結構示意圖； 圖5是焊槍3與撐桿組件9連接的結構示意圖； 圖6是銅管4的結構示意圖； 圖7是圖6的左視圖； 圖8是槽形卡板5的結構示意圖； 圖9是圖8中的A-A剖視圖； 圖10是圖8中的B-B剖視圖； 圖11是可調式夾具6的結構示意圖； 圖12是圖11的左視圖；[0028] 圖13是撐桿組件9的結構示意圖； 圖14是圖13的右視圖； 圖15是固定件10為卡箍時的結構示意圖。 圖中管體l、導軌l-2、焊縫l-3、自動送進機架2、焊槍3、焊炬3-l、送絲軟管3-2、 集成塊3-3、電源線3-4、送氣管3-5、送絲口 3-6、銅套4、槽形卡板5、焊炬槽孔5_1、軟管槽 孔5-2、鎖緊銷孔5-3、固定銷孔5-4、可調式夾具6、腰圓滑槽孔6_1、銷釘孔6_2、銷軸6-3、 滾輪7、銷釘8、撐桿組件9、直桿9-l、連接板9-2、安裝孔9-3、固定件10、控制開關11、支撐 工裝12、焊接平臺13。
具體實施方式
以下結合附圖說明和具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細描述 參見圖1，圖4，圖5，圖8-圖12，本實用新型的一種自導可控式管內直縫焊接裝 置，包括送進機架2、焊機和焊槍3，所述的焊機和焊槍3的控制開關11均設置在送進機架 2上，所述送進機架2的懸臂梁端部固定有一撐桿組件9，所述撐桿組件9的桿體經固定件 10與焊槍3上的送絲軟管3-2連接成一體，且在焊槍3的焊炬3-1上夾持有槽形卡板5和 可調夾具6，在可調夾具6的下方安裝有滾輪7。 為減小焊縫的變形量，所述的焊機為C02焊機，焊槍3為C02焊槍，并將普通C02焊 槍上前置的控制開關11后移到送進機架2上，或置于送進機架2的懸壁梁上，以便于操作 控制，將控制開關11后移后C02焊槍的操作相同，仍具有常規C02焊槍的功能，所述的送進 機架2可采用自動埋弧焊機的自動送進機架。 參見圖4，圖5， C02焊槍包括焊炬3-1，送絲軟管3_2，集成塊3_3，電源線3_4，送氣 管3-5和送絲口 3-6。與現有0)2焊槍基本相同，只是0)2焊槍的控制開關后移到送進機架 2上，或置于送進機架2的懸壁梁上。 參見圖13，圖14，所述的撐桿組件9包括連接板9-2和直桿9_1，連接板9_2上對 應送進機架2的懸臂梁端部設置有安裝孔9-3，直桿9-1垂直固定在連接板9-2上。撐桿組 件9在制造中可由一根長數米的圓鋼作為直桿9-1垂直焊接在一塊鋼板制成的連接板9-2 上，連接板9-2上有四個安裝孔9-3，可用螺栓將撐桿組件9固定在埋弧自動焊機機架上的 懸臂梁上，直桿9-l的桿體上面可按長度或管內焊縫的分布做好了標記，開啟焊槍后方的 外置開關和埋弧焊機的自動送進機架，即可開始焊接，操作者根據直桿9-1上的標記情況 就可以很好的進行管體內的不可視焊接。 參見圖8，圖9，圖IO，所述的槽形卡板5采用橡膠制成，所述的焊炬槽孔5-2中包 容有兩個半圓銅套4，兩個半圓銅套4對應包容在焊炬3-l的外圓柱表面上。所述的銅套4 是用一截銅管從中間分成兩半4制成，用于包住焊炬3-l，再放入槽形卡板6內來固定焊槍 3的焊炬3-1。所述的槽形卡板5的斷面上設有焊炬槽孔5-1和軟管槽孔5-2，并在槽形卡 板5開口端兩側的板面上對應設有兩個鎖緊銷孔5-3和一個固定銷孔5-4。 結合圖11，圖12，所述的槽形卡板5上對應焊槍3設置有焊炬槽孔5-1和軟管槽 孔5-2，槽形卡板5開口端兩側的板體上靠近軟管槽孔5-3設置有兩個鎖緊銷孔5-3，靠近 焊炬槽孔5-1設置有一個固定銷孔5-4，有一鎖緊銷8穿過固定銷孔5-4夾持在槽形卡板5 的板體上，槽形卡板5的開口端插入可調式夾具6上方的開口中，可調式夾具6上方開口端兩側的板面上對應兩個鎖緊銷孔5-3分別設置有一個銷釘孔6-2和一個腰圓滑槽孔6-1 ，腰 圓滑槽孔6-1設置在靠近固定銷孔5-4的一端，且腰圓滑槽孔6-1滑槽的圓弧半徑等于兩 個鎖緊銷孔5-3的間距，有兩個鎖緊銷8分別穿過銷釘孔6-2、腰圓滑槽孔6-1和兩鎖緊銷 孔5-3將槽形卡板5和可調式夾具6夾持成一體。 參見圖11，圖12，可調式夾具6的下方經銷軸安裝有滾輪7。所述滾輪7外緣的斷 面為錐形或錐臺形，在保持輪子邊緣和管體內壁緊密接觸的同時為減小滾輪7與管體內壁 的摩擦，實現了焊槍3在管體1內的柔性送進，焊槍3在管體1內的運行平穩，確保了焊槍 3在自動焊接時的質量。 所述的固定件10為圓形卡箍或系繩或金屬扎絲。 參見圖15，所述的固定件10為卡箍時，可用鋼板彎成的一個0型開口圈，0型開口 圈將焊槍3上的送絲軟管3-2和撐桿組件9上的直桿9-1綁定后，再在0型開口圈的開口 端擰上螺栓使卡箍成為封閉的環形，形成可拆卸的固定連接。 結合圖1-圖15，本實用新型的使用C02焊機和C02焊槍的工作過程如下在進行 焊接前，將銅套4包住焊炬3-1 ，把槽形卡板5下方的開口拉開，將銅套4和C02焊槍壓進槽 形卡板5的焊炬槽孔5-1內。將可調式夾具6上方開口的板體分別放置槽形卡板5外側的 兩邊，把銷釘8分別壓進鎖緊銷孔5-3和固定銷孔5-4中。將滾輪7放置于可調式夾具6 下方的軸孔位置并經銷軸6-3固定。用固定件10如卡箍將C02焊槍上送絲軟管3-2和撐 桿組件9上的直桿9-1綁定。并在連接板9-2上對應埋弧焊機自動送進機架可伸縮的懸臂 梁設置安裝孔9-3，用螺栓將連接板9-2固定在埋弧焊機自動送進機架可伸縮的懸臂梁上。 再將導軌1-1推入管體1中，調整好安裝位后，將管體1平放在支撐工裝12上，并且保證焊 接平臺13處于水平位置。用埋弧焊機的自動送進機架2調整C02焊槍的方向和水平位置， 同時調整管體1保證需要焊接的部位處于水平位置。然后開啟埋弧焊機的自動送進機架的 控制開關11，使C02焊槍在管體1內行走，并檢查滾輪7與管體1是否貼和緊密，焊炬3-1 與導軌1-1是否貼和緊密并且行走平穩，調整過程中可以通過調整槽形卡板5在可調式夾 具6的腰圓滑槽孔6-3上的位置來調節滾輪7的位置，使滾輪7的外輪緣與焊炬3-1保持 水平。按管內焊縫1-2的分布在撐桿組件9的直桿9-1上做標記，開啟C02焊槍外置的控 制開關11和埋弧焊機的自動送進機架2，撐桿組件9在自動送進機架2的作用下向管體1 深處自動送進，以此同時C02焊槍對管體1內的焊縫1-2進行焊接，將導軌1-1焊接在管體 1的內壁上。導軌1-1焊完后，退出(A焊槍，轉動管體l，再放進(A焊槍，按相同程序完成 其它焊縫的焊接. 采用上述裝置在內徑為222毫米，長度2500-5000毫米，壁厚10毫米的小直徑管 體l內壁上等分焊接三根寬X高尺寸為35X24毫米的導軌l-l，連接焊縫為間斷焊縫，焊 接完成后，通過內窺鏡檢查焊縫，導軌l-l和管體l的焊接牢固，其焊縫變形量小，管體變形 度和導軌直線度為不大于0. 8毫米，均符合設計要求，焊縫成型美觀。 對于管內焊縫變形量無要求或要求較低的場合，本實用新型裝置也適于采用埋弧 焊機和埋弧焊槍進行小直徑管體1內部的直縫焊接。
權利要求一種自導可控式管內直縫焊接裝置，包括送進機架(2)、焊機和焊槍(3)，其特征在于所述的焊機和焊槍(3)的控制開關(11)均設置在送進機架(2)上，所述送進機架(2)的懸臂梁端部固定有一撐桿組件(9)，所述撐桿組件(9)的桿體經固定件(10)與焊槍(3)上的送絲軟管(3-2)連接成一體，且在焊槍(3)的焊炬(3-1)上夾持有槽形卡板(5)和可調夾具(6)，在可調夾具(6)的下方安裝有滾輪(7)。
2. 根據權利要求書l所述的一種自導可控式管內直縫焊接裝置，其特征在于所述的 焊機為0)2焊機，焊槍為0)2焊槍，所述的送進機架(2)采用自動埋弧焊機的自動送進機架。
3. 根據權利要求書1所述的一種自導可控式管內直縫焊接裝置，其特征在于所述的 撐桿組件(9)包括連接板(9-2)和直桿(9-l)，連接板(9-2)上對應送進機架(2)的懸臂梁 端部設置有安裝孔(9-3)，直桿(9-1)垂直固定在連接板(9-2)上。
4. 根據權利要求書1所述的一種自導可控式管內直縫焊接裝置，其特征在于所述的 槽形卡板(5)采用橡膠制成，所述的焊炬槽孔(5-2)中包容有兩個半圓銅套(4)，兩個半圓 銅套(4)對應包容在焊炬(3-1)的外圓柱表面上。
5. 根據權利要求書1或4所述的一種自導可控式管內直縫焊接裝置，其特征在于所 述的槽形卡板(5)上對應焊槍(3)設置有焊炬槽孔(5-1)和軟管槽孔(5-2)，槽形卡板(5) 開口端兩側的板體上靠近軟管槽孔(5-1)設置有兩個鎖緊銷孔(5-3)，靠近焊炬槽孔(5-2) 設置有一個固定銷孔(5-4)，有一鎖緊銷(8)穿過固定銷孔(5-4)夾持在槽形卡板(5)的板 體上，槽形卡板(5)的開口端插入可調式夾具(6)上方的開口中，可調式夾具(6)上方開口 端兩側的板面上對應兩個鎖緊銷孔(5-3)分別設置有一個銷釘孔(6-2)和一個腰圓滑槽孔 (6-l)，腰圓滑槽孔(6-1)設置在靠近固定銷孔(5-4)的一端，且腰圓滑槽孔(6-1)滑槽的 圓弧半徑等于兩個鎖緊銷孔(5-3)的間距，有兩個鎖緊銷(8)分別穿過銷釘孔(6-2)、腰圓 滑槽孔(6-1)和兩鎖緊銷孔(5-3)將槽形卡板(5)和可調式夾具(6)夾持成一體。
6. 根據權利要求書1所述的一種自導可控式管內直縫焊接裝置，其特征在于所述的 固定件(10)為圓形卡箍或系繩或金屬扎絲。
7. 根據權利要求書1所述的一種自導可控式管內直縫焊接裝置，其特征在于所述滾 輪(7)外緣的斷面為錐形或錐臺形。
專利摘要一種自導可控式管內直縫焊接裝置，屬于自動焊接設備。所述的焊機和焊槍(3)的控制開關(11)均設置在送進機架(2)上，所述送進機架(2)的懸臂梁端部固定有一撐桿組件(9)，所述撐桿組件(9)的桿體經固定件(10)與焊槍(3)上的送絲軟管(3-2)連接成一體，且在焊槍(3)的焊炬(3-1)上夾持有槽形卡板(5)和可調夾具(6)，在可調夾具(6)的下方安裝有滾輪(7)。保證了焊槍(3)在管體(1)內部的柔性運行，解決了小直徑、長管內壁直焊縫焊接的難題。焊接變形量小，焊接質量高，安裝和拆卸方便，操作方便，焊接工效高，使用成本低廉。特別適于對小直徑管體內部焊縫直線度有較高焊接要求的場合。
文檔編號B23K9/12GK201471100SQ20092022758
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月24日 優先權日2009年8月24日
發明者姜志龍, 王瓊, 邵剛 申請人:武漢船用機械有限責任公司