一种用于管件内壁深孔钨极氩弧焊的自动焊接装置的制作方法

1.本发明涉及管内壁深孔钨极氩弧焊领域。具体涉及一种深入管内壁在狭小有限空间内进行坡口加丝焊及管内壁加丝堆焊的钨极氩弧焊自动焊接装置。


背景技术：

2.在很多工程场合，需要在较小直径的管子内部进行堆焊或对接焊。这种应用环境下，一方面空间狭小对于焊接装置的尺寸要求较高；另一方面焊接过程不易观察，也就做不到实时的调整，给焊接操作带来诸多不便，而且无法保证最终的焊接质量。为了解决这一焊接难题，采用管件内壁深孔钨极氩弧焊的自动焊接装置是切实可行的解决措施。


技术实现要素：

3.本发明主要解决的技术问题是提供一种用于管件内壁深孔钨极氩弧焊的自动焊接装置，弥补深孔焊不易观察的缺点，提高深孔焊的组对便利性、可靠性及焊接可靠性从而最终提高深孔焊内对接坡口的焊接质量。
4.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
5.提供一套管件内壁深孔钨极氩弧焊的自动焊接装置，包括：工作台、机头支架、工件定位v型块、夹紧机构、全位置焊接机头、深孔焊炬、实时视频监控装置、送丝组件；
6.所述工作台作为整套管件内壁深孔钨极氩弧焊的自动焊接装置的支撑载体和安装基座，所述机头支架安装在工作台台面的一端，所述工件定位v型块安装在工作台的中间位置，所述夹紧机构设置在工件定位v型块与工作台的之间，所述全位置焊接机头安装在机头支架上，所述深孔焊炬安装在全位置焊接机头旋转平面的轴向靠近中心位置，所述实时视频监控装置安装在机头支架侧方通过线缆延伸到深孔焊炬，所述送丝组件安装在全位置焊接机头的末端通过集成在深孔焊炬上的送丝管实现焊丝填丝功能；
7.所述工作台由四根支撑腿及一个平板台面组成；
8.所述工件定位v型块共4块等距离、平行排列布置在工作台上，可适用于不同的管径；
9.所述夹紧机构，由手摇轮、传动丝杠以及水平对置的多个交错排列的移动夹块组成，布置在工件定位v型块与工作台之间，通过丝杠转动带动工件定位v型块向中间移动来夹紧工件；
10.所述工件定位v型块和夹紧机构以及机头支架均用于全位置焊接机头的定位，待焊接工件组对，包括一套独立的定位机构和机头上的定位接口及夹紧机构组成；机头上的定位接口通过机头支架与工作台连接；夹紧机构带动工件定位v型块夹紧管件并保证同心，机头支架带动全位置焊接机头通过导轨轴向移动到焊接位置完成组对；
11.所述全位置焊接机头及深孔焊炬，用于实现深孔钨极氩弧焊的焊接行走、电弧电压跟踪、钨极摆动、焊接过程加丝，包括内置式弧压自动跟踪系统和钨极摆动控制系统，钨极自动对中功能，内置封闭式强冷循环水冷系统，实时视频监控系统及送丝系统。
12.所述深孔焊专用的深孔焊炬用于深孔焊口的内壁钨极氩弧对接焊或堆焊，包括狭小空间内的焊接电流传输、焊接气体输送、焊接冷却回路的进水及回水、送丝机构、摄像系统高度一体化，电气绝缘隔离、高温热量隔离。
13.所述管件内壁深孔钨极氩弧焊的自动焊接装置的实时视频监控系统包括安装在焊炬前端的摄像头组件、视频传输线缆及视频终端显示装置及视频存储设备。在工件组对后，安装在全位置焊接机头上的深孔焊炬移动到焊接位置，通过安装在焊炬前端的摄像头组件实时查看工件内部的坡口组对情况以及焊炬相对于坡口的位置并进行相应的调整；焊接过程中可以实时观测钨极位置、送丝位置以及进一步实时监测完整焊接状态的稳定性、送丝稳定性，以便于作出调整，为最终良好的焊接质量提供可靠的保证；可以把整个工作状态录像作为资料保存下来以便后期进行作业追溯。
14.在本实用新型的一个较佳实施例中，所述管件内壁深孔钨极氩弧焊的自动焊接装置包括工作台，机头支架、工件定位v型块、夹紧机构、全位置焊接机头、深孔焊炬、实时视频监控装置、送丝组件。
15.在本实用新型一个较佳实施例中，所述全位置焊接机头包括，内置式弧压自动跟踪系统和钨极摆动控制系统，钨极自动对中功能，深孔焊炬，内置封闭式强冷循环水冷系统，实时视频监控装置。
16.在本实用新型一个较佳实施例中，送丝组件与深孔焊炬平行布置，送丝管与深孔焊炬的距离为1mm。
17.在本实用新型一个较佳实施例中，所述深孔焊炬实现了对于最小内径60mm,最大坡口深度150mm的管件狭小空间内的焊接导电、焊接气体输送、焊接冷却回路的进水及回水、送丝机构、摄像系统高度一体化、电气绝缘隔离、高温热量隔离。
18.在本实用新型一个较佳实施例中，所述实时视频监控装置，实现了焊前查看工件内部坡口组对情况以及焊炬相对于坡口的位置；实现了焊接过程中实时观测焊炬焊接状态的稳定性、送丝稳定性及焊接质量；实现了把整个焊接过程工作状态进行录像形成文件作为资料保存下来的全部功能。
附图说明
19.为了更清楚的说明本发明实施案例中的技术方案，下面将对实施案例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一个实施案例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型提供的一种用于管件内壁深孔钨极氩弧焊的自动焊接装置的一个较佳实施案例的结构示意图。
21.附图中各部件的标记如下：
22.1、工作台，2、夹紧机构，3、工件定位v型块，4、全位置焊接机头，5、深孔焊炬，6、机头支架，7、摄像系统，8、送丝组件。
具体实施方式
23.下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的
实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.请参阅图1，本发明实施例包括：
25.一套深孔焊专用定位组对工装装置，包括工作台1、夹紧机构2及工件定位v型块3组成。待焊工件吊装到工作台1上方，放置到工件定位v型块上并使用夹紧机构2把待组对工件锁紧保持固定。
26.一套深孔焊自动对接焊装置，包括全位置焊接机头4、深孔焊炬5、机头支架6、摄像系统7、送丝组件8。
27.所述全位置焊接机头4通过机头支架6安装在工作台1上；在待焊工件坡口组对完成后，全位置焊接机头4通过轴向手动位移机构移动到焊接位置进行初定位。
28.所述深孔焊炬5安装在全位置焊接机头4上深入到坡口位置，通过摄像系统7可以观察焊炬上钨极、送丝组件8相对于坡口的位置并进行精确调整。精确调整是通过全位置焊接机头4内置的弧压自动跟踪系统和钨极摆动控制系统及钨极自动对中功能、旋转系统来实现的。
29.所述深孔焊炬5在全位置焊接机头4内置的旋转系统带动下绕坡口进行旋转完成焊接作业。
30.所述机头支架6实现焊接机头固定以及机头轴向移动功能，在坡口组对完成后移动机头上的焊炬至待焊接位置并在焊接完成后把焊炬移出作业完成的管件并固定焊接机头。
31.所述摄像系统7在整个作业过程中实现深孔坡口组对、焊接位置、送丝位置调整及焊接过程稳定性监测的工作并进行焊接过程视频文件记录。
32.所述送丝组件8保证焊接时熔敷金属焊丝的位置调整。同时送丝管组件也根据工件尺寸进行配置。
33.本实用新型一种用于管件内壁深孔钨极氩弧焊的自动焊接装置的有益效果是：
34.一、通过深孔焊专用定位组对工装装置保证管件组对的稳定可靠以及组对精度，为深孔焊坡口两端的管件组对提供便利性及为保证最终的焊接质量提供先期条件。
35.二、通过固定在工作台上的全位置机头及安装在机头上的深孔焊炬配合，利用全位置自动焊接机头内置的弧压自动跟踪系统和钨极摆动控制系统及钨极自动对中功能实现深孔自动氩弧焊。
36.三、通过实时视频监控系统，焊前进行观察及辅助调整深孔焊炬、送丝组件相对于深孔内对接坡口的位置，焊接时实时观察焊接状态及焊缝成形，为焊接质量提供保障。
37.以上所述仅为本实用新型的实施案例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种用于管件内壁深孔钨极氩弧焊的自动焊接装置，其特征在于，包括：工作台、夹紧机构、工件定位v型块、全位置焊接机头、深孔焊炬、机头支架、实时视频监控装置、送丝组件组成；所述工作台作为整套管件内壁深孔钨极氩弧焊的自动焊接装置的支撑载体和安装基座；所述机头支架安装在工作台台面的一端；所述工件定位v型块安装在工作台的中间位置；所述夹紧机构设置在工件定位v型块与工作台的之间；所述全位置焊接机头安装在机头支架上；所述深孔焊炬安装在全位置焊接机头旋转平面的轴向靠近中心位置；所述实时视频监控装置安装在机头支架侧方通过线缆延伸到深孔焊炬；所述送丝组件安装在全位置焊接机头的末端通过集成在深孔焊炬上的送丝管实现焊丝填丝功能。2.根据权利要求1所述的一种用于管件内壁深孔钨极氩弧焊的自动焊接装置，其特征在于：定位组对工装用于焊接机头的定位，待焊接工件组对，包括一套独立的定位机构和机头上的定位接口及夹紧机构组成；机头上的定位接口与工装连接，工装夹紧管件与内管或外管，并确保同心，轴向手动位移机构可完成组对，并实现焊口的可靠定位。3.根据权利要求1所述的一种用于管件内壁深孔钨极氩弧焊的自动焊接装置，其特征在于：工件组对使用专门的组对工装，深孔焊炬最小内径60mm,深孔焊炬最大深度150mm。4.根据权利要求1所述的一种用于管件内壁深孔钨极氩弧焊的自动焊接装置，其特征在于：内置式弧压自动跟踪系统和钨极摆动控制系统，钨极自动对中功能。5.根据权利要求1所述的用于管件内壁深孔钨极氩弧焊的自动焊接装置，其特征在于：深孔焊炬实现了狭小空间内的焊接导电、焊接气体输送、焊接冷却回路的进水及回水、送丝机构、摄像系统高度一体化、电气绝缘隔离、高温热量隔离。6.根据权利要求1所述的用于管件内壁深孔钨极氩弧焊的自动焊接装置，其特征在于：实时视频监控装置可以在不焊接状态查看工件内部坡口组对情况以及焊炬在坡口中的相对位置；焊接过程中可以实时观测焊炬的焊接状态稳定性、送丝稳定性及焊接质量；可以把完整的焊接过程进行录像作为资料保存下来以便后期进行作业追溯。7.根据权利要求1所述的用于管件内壁深孔钨极氩弧焊的自动焊接装置，其特征在于：内置封闭式强制冷却循环水冷系统。

技术总结
本实用新型公开了一种用于管件内壁深孔钨极氩弧焊的自动焊接装置，包括：工件组对系统，用于工件进行快速精密组对；焊接机头滑移固定装置，用于实现焊接机头在管件端部的轴向方向平移，实现焊前快速定位；弧长自动跟踪装置，用于在焊接过程中自动调节钨极与熔池的相对距离；钨极摆动控制及自动对中装置，用于焊前保证钨极在待焊坡口的中心位置及焊接过程中实现钨极摆动功能；送丝控制系统，用于深孔对接焊接过程中实现自动填丝功能；实时视频监控装置，用于监控焊接位置、焊接状态、送丝位置、焊接质量，同时具备视频记录功能。本实用新型通过上述各装置的组合搭配使用，能够很好的适应复杂的管件内壁氩弧焊环境，提高焊接效率。率。率。


技术研发人员：张俊卿 潘建明
受保护的技术使用者：宝利苏迪焊接技术（上海）有限公司
技术研发日：2020.11.24
技术公布日：2022/3/8