一种单枪多焊头的明弧焊接装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及焊接技术领域，具体的说是一种单枪多焊头的明弧焊接装置及方法，其特征在于设有法兰盘和三个焊枪，其中法兰盘上设有焊枪固定孔/槽，三个焊枪经固定孔/固定槽安装在法兰盘上，三个焊枪在法兰盘上形成以下两种排列结构：第一排列结构为三个焊枪排列在同一直线上，第二排列结构为三个焊枪的连线形成一等腰三角形，其中该等腰三角形的高大于等于80mm，该等腰三角形的底边长度为22‑25mm，本发明专利技术可以根据板材的厚度调整焊枪，当薄板材焊接时，为了提高焊接效率，可以使三个焊头沿焊缝方向处于一条直线上，实现三丝明弧焊接方法功能，而当焊接钢结构厚板材时，三个焊头处于空间三角形位置，实现单次形成宽大熔池，提高厚板材焊接质量和效率。

A single multi head arc welding device and method

The present invention relates to the technical field of welding, in particular to a single multi head arc welding device and method, which is characterized in that a flange and the three flange welding torch, which is provided with a welding gun fixing hole / slot, three torch fixed / fixed hole groove is arranged on the flange on the three torch the following two kinds of arrangement formed on the flange plate structure is arranged: the first three torch are arranged in the same line, second arrangement for the three torch line forming an isosceles triangle, the triangle is greater than 80mm, the bottom three angle isosceles length is 22 25mm, the invention according to the thickness adjustment sheet when the sheet welding gun, welding, in order to improve the welding efficiency, can make the three head along the weld direction in a straight line, realize the function of three wire welding method and arc. When the welding steel structure plate, three head in space to achieve a single triangle position, forming large pool, improve the quality and efficiency of thick plate welding.

【技术实现步骤摘要】
一种单枪多焊头的明弧焊接装置及方法
：本专利技术涉及焊接
，具体的说是一种能够有效提高焊接质量的单枪多焊头的明弧焊接装置及方法。
技术介绍
：高效焊接是各种工业制造领域广泛追求的焊接方法，特别是针对于钢结构厚板焊接作业，目前对于钢结构厚板焊接多采用多层多道焊接，且严格控制层间温度，防止钢板收缩过大，导致变形量增大。而多层多道焊法对工人技术要求较高，并且工作效率低下。
技术实现思路
：本专利技术针对目前明弧焊接方法难以实现厚板单次焊接成型的现状，提出一种通过多焊头独特的布置结构使其能够在垂直焊缝方向上一次形成较大的熔池，大量的熔池金属溶液能够实现钢结构厚板材的一次焊接成型，提高焊缝质量的同时大大提高焊接效率的单枪多焊头的明弧焊接装置及方法。本专利技术通过以下措施达到：一种单枪多焊头的明弧焊接装置，其特征在于设有法兰盘和三个焊枪，其中法兰盘上设有焊枪固定孔/槽，三个焊枪经固定孔/固定槽安装在法兰盘上，三个焊枪在法兰盘上形成以下两种排列结构：第一排列结构为三个焊枪排列在同一直线上，第二排列结构为三个焊枪的连线形成一等腰三角形，其中该等腰三角形的高大于等于80mm，该等腰三角形的底边长度为22-25mm。本专利技术中位于等腰三角形顶点处的焊枪称为功能焊枪，位于等腰三角形两个底角的焊枪称为加强焊枪。本专利技术所述焊枪固定孔包括两组，第一组为位于同一直线上的三个并排焊枪固定孔，第二组固定孔的连线为等腰三角形，三个固定孔分别位于该等腰三角形的顶点，该等腰三角形的高大于等于80mm，该等腰三角形的底边长度为22-25mm，三个焊枪以及分别为焊枪供电、供保护气体的管线经固定孔设置在法兰盘上。本专利技术所述焊枪固定孔/槽可以采用距离可调节的孔槽组合实现，包括位于中间的功能焊枪固定孔、用于调整功能焊枪位置且与功能焊枪固定孔相连通的功能焊枪滑槽以及位于功能焊枪固定孔两侧的加强焊枪滑槽，两侧的加强焊枪滑槽对称设置，加强焊枪滑槽向远离功能焊枪的方向延伸，用于调节功能焊枪距两个加强焊枪连线中点的距离，两侧的滑槽可以开设用于调整两个加强焊枪相对距离的底边长度调节槽，进一步，法兰盘上可以设有方便微调的刻度。本专利技术焊枪经焊枪固定组件安装在焊枪固定孔/槽内，所述焊枪组件包括与焊枪固定连接的固定片、锁紧螺母，固定片的直径大于焊枪固定孔的孔径或焊枪固定槽的宽度，焊枪伸入焊枪固定孔/槽中，固定片卡在法兰盘的上侧(或下侧)，锁紧螺母经螺纹将焊枪固定在焊枪固定孔/槽中，锁紧螺母与法兰盘之间可以设有锁紧压板，锁紧压板上开设用于伸入焊枪的孔，锁紧压板的宽度大于焊枪固定孔的孔径或焊枪固定槽的宽度。本专利技术为了保证焊枪工作的协调性，优选焊枪固定孔/槽能够实现以下结构：当三个焊枪排列在同一直线上时，功能焊枪位于中间，加强焊枪位于功能焊枪两侧，功能焊枪的固定位置与法兰盘的重心重合；当三个焊枪的连线组成等腰三角形时，该等腰三角形的重心与翻盘的重心重合；进一步，焊枪固定孔/槽包括并列设置的三个焊枪固定孔，其中中间的为功能焊枪固定孔，两侧的为加强焊枪固定孔，功能焊枪固定孔与法兰盘重心重合，相邻的焊枪固定孔的距离为80mm，为了调整相邻焊枪的距离，可以开设调整槽，还设有分别与两个加强焊枪固定孔相连通的加强焊枪滑槽，两个加强焊枪滑槽对称设置，两个加强焊枪滑槽的末端的连线为所述第二排列结构中等腰三角形的底边，为了调整所述第二排列结构中等腰三角形底边长度，两个加强焊枪滑槽的末端设有与所述等腰三角形底边相重叠的延长槽。本专利技术可以设有六轴联动机械臂，将法兰盘安装在六轴联动机械臂前端，通过调整六轴联动机械臂，达到调整法兰盘上焊枪高度、与焊接平面的角度等参数的目的。本专利技术中每组焊枪均设有熔化极气体保护焊接焊头、送丝机构、保护气机构。一种单枪多焊头的明弧焊接装置的使用方法，其特征在于当需要焊接的部件为钢结构薄板材平焊接或角焊接时，将三个焊枪安装在第一组焊枪固定孔中，使得三个焊头沿焊缝方向处于一条直线进行焊接工作；当需要焊接的部件为钢结构厚板材时，将三个焊枪安装在第二组焊枪固定孔中，使得前加强焊丝和后加强焊丝的距离≥80mm，形成了三丝明弧焊接三个熔池现象。本专利技术中当需要焊接的部件为钢结构厚板材平焊接时，使得三个焊头形成等腰三角形进行焊接工作，进行该形式的厚板材焊接时，功能焊丝对准焊缝，左右加强焊丝在功能焊丝后至少80mm呈对称分布，功能焊丝起到主功能焊接的作用，加强焊丝起到补充加强焊缝的作用，功能焊丝与加工平面的β角度为90度。本专利技术中当需要焊接的部件为钢结构厚板材角焊接时，调整焊枪，使得三个焊头形成等腰三角形进行焊接工作，功能焊丝对准焊缝，左右加强焊丝在功能焊丝后至少80mm呈对称分布，功能焊丝起到主功能焊接的作用，加强焊丝起到补充加强焊缝的作用，功能焊丝与加工平面的β角度为45度。本专利技术中当需要焊接的部件为钢结构厚板材时，调整焊枪，使得三个焊头成等腰三角形进行焊接工作，功能焊丝在前，加强焊丝成对称状态在后，考虑到焊接质量，防止焊渣的影响，功能焊丝与加强焊丝沿焊缝方向的间距不小80mm，而加强焊丝之间在垂直于焊缝方向上的间距可以调整。当进行钢结构厚板材平焊接时，加强焊丝之间的间距可调为0-35mm，功能焊丝与加强焊丝之间的间距不小于80mm，此时前面的加强焊弧形成一个熔池，后面对称的两个加强焊弧形成一个熔池，此时为双熔池工作模式，该焊缝可宽达60mm。本专利技术中当进行钢结构厚板材平焊接时，加强焊丝之间的间距可调为25mm，功能焊丝与加强焊丝之间的间距不小于80mm，此时前面的加强焊弧形成一个熔池，后面对称的两个加强焊弧形成一个熔池，此时为双熔池工作模式，该焊缝可宽达45mm。本专利技术采用三焊头按顺序施焊，每个焊头配一路焊丝和焊接电源构成熔化极气体保护焊，其每个焊头焊接参数单独调节。由于三根焊丝都属于由电弧熔化原理，其熔化率教高，单位时间的熔敷率很高，为达到高速焊接创造了必要条件。由于三条焊丝都是熔化极电弧，一方面达到高的熔敷率，同时又可起到调节左右引导电弧和跟随电弧产生熔池金属的流动方向和流动速度的作用，在高速焊接时，可以达到消除驼峰现象。在焊接时，既保证高速焊又保证了焊接质量和焊缝成形，其三根焊丝的电弧规范参数及其相互空间位置必须保证柔性可调。两条加强焊丝能够产生更大的熔池，适合于钢结构厚板材焊接。在以往的钢结构厚板材焊接中，采用明弧焊接的基本都是使用多次多层焊接，单焊条的速度慢并且要往返多次焊接，焊接效率非常低。本专利技术在焊接不同厚度的板材是，可以根据板材的厚度调整焊枪，当薄板材焊接时，为了提高焊接效率，可以使三个焊头沿焊缝方向处于一条直线上，实现三丝明弧焊接方法功能。而当焊接钢结构厚板材时，三个焊头处于空间三角形位置，实现中间焊头为功能焊头，两侧焊头为加强焊头的模式，实现单次形成宽大熔池的功能，大大提高厚板材焊接的质量和焊接效率。附图说明：附图1为钢结构薄板材三丝明弧平焊原理示意图，附图1(a)为侧视示意图，附图1(b)为正视示意图。附图2为钢结构薄板材三丝明弧角焊原理示意图，图2(a)为侧视示意图，图2(b)为正视示意图。附图3为钢结构薄板材三丝明弧焊单熔池示意图。附图4为钢结构薄板材三丝明弧焊双熔池示意图，图4(a)是功能焊丝与前一根加强焊丝距离≥80mm时示意图；图4(b)是功能焊丝与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单枪多焊头的明弧焊接装置，其特征在于设有法兰盘和三个焊枪，其中法兰盘上设有焊枪固定孔/槽，三个焊枪经固定孔/固定槽安装在法兰盘上，三个焊枪在法兰盘上形成以下两种排列结构：第一排列结构为三个焊枪排列在同一直线上，第二排列结构为三个焊枪的连线形成一等腰三角形，其中该等腰三角形的高大于等于80mm，该等腰三角形的底边长度为22‑25mm。

【技术特征摘要】
1.一种单枪多焊头的明弧焊接装置，其特征在于设有法兰盘和三个焊枪，其中法兰盘上设有焊枪固定孔/槽，三个焊枪经固定孔/固定槽安装在法兰盘上，三个焊枪在法兰盘上形成以下两种排列结构：第一排列结构为三个焊枪排列在同一直线上，第二排列结构为三个焊枪的连线形成一等腰三角形，其中该等腰三角形的高大于等于80mm，该等腰三角形的底边长度为22-25mm。2.根据权利要求1所述的一种单枪多焊头的明弧焊接装置，其特征在于焊枪固定孔/槽能够实现以下结构：当三个焊枪排列在同一直线上时，功能焊枪位于中间，加强焊枪位于功能焊枪两侧，功能焊枪的固定位置与法兰盘的重心重合；当三个焊枪的连线组成等腰三角形时，该等腰三角形的重心与翻盘的重心重合。3.根据权利要求1所述的一种单枪多焊头的明弧焊接装置，其特征在于位于等腰三角形顶点处的焊枪称为功能焊枪，位于等腰三角形两个底角的焊枪称为加强焊枪；所述焊枪固定孔包括两组，第一组为位于同一直线上的三个并排焊枪固定孔，第二组固定孔的连线为等腰三角形，三个固定孔分别位于该等腰三角形的顶点，该等腰三角形的高大于等于80mm，该等腰三角形的底边长度为22-25mm，三个焊枪以及分别为焊枪供电、供保护气体的管线经固定孔设置在法兰盘上。4.根据权利要求2所述的一种单枪多焊头的明弧焊接装置，其特征在于所述焊枪固定孔/槽采用距离可调节的孔槽组合实现，包括位于中间的功能焊枪固定孔、用于调整功能焊枪位置且与功能焊枪固定孔相连通的功能焊枪滑槽以及位于功能焊枪固定孔两侧的加强焊枪滑槽，两侧的加强焊枪滑槽对称设置，加强焊枪滑槽向远离功能焊枪的方向延伸，用于调节功能焊枪距两个加强焊枪连线中点的距离，两侧的滑槽开设用于调整两个加强焊枪相对距离的底边长度调节槽，法兰盘上设有方便微调的刻度。5.根据权利要求2所述的一种单枪多焊头的明弧焊接装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔智全，白英之，
申请(专利权)人：威海市哈工联合智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37