一种立向上埋弧焊接装置及方法，装置包括：焊剂承接槽(1)，磁性吸合脚(2)固定在被焊物(3)表面，承接槽与待焊物贴合侧敞开，上下面及侧面封闭，其背向被焊物一侧半敞开且有卡槽(4)；卡槽中间有可沿槽上下移动且带上下两个孔槽的滑块(5)，分别连接焊剂软管(6)和焊枪(7)，滑块下端连接卷型钢尺(8)共同封闭已焊空间；焊枪及焊剂漏斗(9)固定在沿导轨(11)方向运动的机构(10)上，还包括送丝机构(12)、人机界面(13)、PLC控制箱(14)、焊接电源(15)。方法包括：按要求选择合适坡口底封(16)和滑块；将承接槽贴合于被焊物表面与焊接线对正；分别将焊枪、焊剂软管与滑块上对应接口连接并填充焊剂，焊接时焊枪带动滑块上行，焊剂表面相对焊枪高度不变；焊接完毕后从回收孔(17)回收焊剂。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设计一种能够进行立向上焊接的埋弧焊装置及焊接方法。
技术介绍
埋弧焊作为一种高效、优质、自动化程度高的焊接方法已广泛应用于工业生产尤其是大型钢结构的焊接中。但由于焊接时需要将焊剂覆盖在待焊表面上，通用的埋弧焊技术大都采用平焊位置或小角度倾斜位置来施焊。但是在大型钢构焊接以及大型油罐的制造中，却时常需要在现场以竖直方向进行厚板焊接，因此具有开发立向埋弧焊装置的必要。可以立向施焊的埋弧焊相关的现有技术文献如下：专利文献1(CN200780017984)，其采用移动小车配合软边裙带来实现焊接过程中的焊剂保持，但是依然存在较多的问题隐患。例如：(1)对于厚板焊接通常需要开坡口，柔软的裙带虽能对侧面进行较好的封闭，但却无助于对下部坡口位置进行密闭，且焊接过程中焊缝余高也会发生变化，再加上裙带与待焊面存在相对移动，故漏料现象难以避免；(2)焊接小车内焊剂厚度固定，难以进行工艺调整；(3)焊接完毕后，焊剂回收没有给出简单易行的回收方法，将对焊接效率、焊后清理带来影响。本专利技术取消移动小车式的焊剂保持机构，采用焊剂承接槽的独特方法，实现对已焊接空间的“及时封闭”功能以及具有焊接过程中的“焊剂厚度自调节”功能。可从根本上解决上述问题，减少焊接准备工作，提高焊接效率的同时增加立向上埋弧焊对实际焊接环境的适应性。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种更加简单易行和适应实际工况的立向上埋弧焊接装置及方法。本专利技术的立向上埋弧焊接装置，具备：焊剂承接槽(1)，两侧均匀分布着磁性吸合脚(2)，用于固定在被焊物(3)表面上，其承受的作用力为焊剂充满时的重量与承载槽(1)自重之和。其与待焊物(3)贴合一侧是敞开的，并打磨光滑，能与待焊物(3)表面良好贴合。其上下底面及侧面是封闭的，而背向被焊物一侧是半敞开的，并具有V型卡槽结构(4)。预留出的边缘可卡在滑块的U型槽(21)中，而其内部的V型卡槽(4)又可以卡住卷型钢尺(8)，三者的配合可使滑块(5)连同钢尺(8)沿承接槽(1)长度方向自由滑动。其左侧底部加工有回收孔(17)，焊接完毕后通过该孔与除尘装置连接，将多余的焊剂进行回收。底封片(16)，根据不同坡口大小、深度、角度而可供选择的相应形状的磁性金属片。焊接前固定在焊剂承接槽(1)底部，起到对焊剂承接槽(1)底部良好封闭的作用，过程中仅承受焊剂重力作用。金属滑块(5)，两边具有U形槽结构(21)，用于卡合在焊剂承接槽(1)的背向被焊物一侧；底部开有窄间隙槽，用于连接紧固卷型钢尺的头部；其表面上下加工有两个圆形接口，分别用于连接固定焊剂软管(6)与焊枪(7)；金属滑块(5)配备不同孔间距的型号以符合不同焊剂堆高的工艺要求。卷型钢尺(8)，外壳(18)固定于焊剂承接槽(1)底部。钢尺(8)头部可插入滑块(5)底部槽口，并用紧固螺钉(19)固定，两侧卡合在焊剂承接槽(1)背向焊缝侧预留边缘的V形卡槽内(4)；焊接时与滑块(5)一起对已焊空间进行“及时封闭”。机架导轨(11)及移动机构(10)，导轨(11)可相对底座(20)前后方向进行不超过15°的倾斜调整，以适应焊接线并不完全竖直的待焊物(3)。移动机构(10)在变频电机及传动机构带动下，可沿机架导轨(11)以一定速度上下移动，该速度可按工艺要求进行设定调整。焊枪(7)及送丝机构(12)，固定于移动机构(10)上并保证焊枪(7)水平。焊枪(7)前端穿过滑块(5)的下接口进入焊剂承接槽(1)与待焊物(3)形成的封闭空间，并在焊接时带动滑块(5)一同移动；送丝机构(12)采用等速送丝方法向焊枪(7)供给焊丝。焊接漏斗(9)及软管(6)，固定于移动机构(10)上且高于焊枪(7)的位置，软管(6)连通漏斗(9)底部和滑块(5)的上接口。焊接时，将足量的焊剂倒入漏斗(9)中，通过软管(6)进入填充焊剂承接槽(1)与待焊物(3)形成的封闭空间。当焊剂填充至软管(6)接口顶点时，在摩擦力和内壁压力作用下焊剂不再进行填充。因此在焊接过程中，稳定的焊接速度下，焊剂堆高具有“自调节作用”，维持在焊枪(7)到滑块(5)上接口顶点的竖直距离附近波动。对于不同工艺参数下的焊剂堆高要求，可预先选择相应规格的滑块(5)进行装配。焊接电源(15)，采用平特性或缓降特性的埋弧焊接电源，配合等速送丝机构实现对电弧长度的“自调节”作用。PLC控制箱(14)及人机界面(13)，可进行焊接参数设置。附图说明：图1是本专利技术的实施方式的立向上埋弧焊接装置左视图图2是本专利技术的实施方式的立向上埋弧焊接装置主视图图3是图1沿A-A向上方向的剖面图具体实施方式该埋弧焊装置可对立向姿态的焊接线进行埋弧焊接，立向姿态不限于竖直焊缝，也可对倾斜不超过15°的焊接面进行正常焊接。本专利技术的具体实施方式如下：参考待焊母材水平埋弧焊接工艺参数，根据工艺要求的焊剂堆厚选择合适孔间距的金属滑块(5)，从承载槽(1)顶端插入装配，手动检测滑块(5)在承载槽(1)内上下是否运行自如。将滑块(5)滑至承载槽(1)底部，并与卷型钢尺(8)头部进行装配连接，拧紧紧固螺丝(19)，手动检测滑块(5)及卷型钢尺(8)在承载槽(1)内上下是否运行自如。如被焊物(3)按工艺要求开坡口，还需选择相同角度的磁性底封板(16)。将其固定于承接槽(1)底部，以封闭焊剂承载槽(1)底部坡口位置的空隙，且焊接过程中其仅承受焊剂的重力作用。将装配完毕的焊剂承载槽(1)贴合于被焊物(3)表面，通过吸合脚(2)的磁力作用固定，并使槽的中心线与焊缝中心对正。调整好机架导轨(11)倾斜度，使其与待焊物(3)表面平行。调整移动机构(10)至初始施焊高度，调整机架位置分别将焊枪(7)、焊剂软管(6)与滑块(5)上对应接口连接、固定。向漏斗(9)中倒入焊剂，焊剂顺软管(6)进入填充到焊剂承接槽(1)与被焊物(3)中间区域。当焊剂表面与软管(6)接口同一高度时，在摩擦力和内壁压力作用下焊剂将自动停止流动，使焊枪(7)与焊剂表面距离固定为焊枪(7)到焊剂软管(6)接口顶点的竖直距离，并且在焊接过程中，这一值也基本维持稳定。焊接前设置好送丝速度、焊接电流、焊接电压、焊接速度等工艺参数。焊接时在移动机构(10)带动下，焊枪(7)连同滑块(5)同步上行。同时在“自调节”作用下，焊剂表面相对焊枪(7)竖直高度基本不变，而滑块(5)以上空间背向焊缝侧完全敞开，保证焊接气体正常逸出。焊接完成后，将吸尘装置接口与焊剂承载槽(1)底部回收孔(17)连接，打开阀门，开启除尘装置，将槽内多余焊剂吸出。依次取出软管(6)、(7)，卸下焊剂承载槽(1)，对焊缝进行清理。在上述中，进行了本专利技术的实施方式的说明，但上述公开的本专利技术的实施的方式只是事例，本专利技术的范围不限定于这些专利技术的实施方式。本专利技术的范围如权利要求的范围所述，进而包含在与专利要求的范围的所有均等意义及变更的专利技术。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种立向上埋弧焊接装置及方法，适用于沿竖直方向或焊接面倾斜不超过15°的被焊物，具备：焊剂承接槽(1)，两侧均匀分布着磁性吸合脚(2)，用于固定在被焊物(3)表面上，该承载槽(1)与待焊物(3)贴合一侧是敞开的，上下底面及侧面是封闭的，其背向被焊物一侧是半敞开的，但具有卡槽结构(4)；卡槽(4)中间有可沿槽上下移动的金属滑块(5)，其表面开有上下两个孔槽，分别连接焊剂软管(6)接口和焊枪(7)；滑块(5)下端连接卷型钢尺(8)，一同对已焊空间进行封闭；焊枪(7)及焊剂漏斗(9)一同固定在移动机构(10)上，可沿着导轨(11)方向运动；此外还包括送丝机构(12)、人机界面(13)、PLC控制箱(14)、焊接电源(15)。
【技术特征摘要】
1.一种立向上埋弧焊接装置及方法，适用于沿竖直方向或焊接面倾斜不超过15°的被焊物，具备：焊剂承接槽(1)，两侧均匀分布着磁性吸合脚(2)，用于固定在被焊物(3)表面上，该承载槽(1)与待焊物(3)贴合一侧是敞开的，上下底面及侧面是封闭的，其背向被焊物一侧是半敞开的，但具有卡槽结构(4)；卡槽(4)中间有可沿槽上下移动的金属滑块(5)，其表面开有上下两个孔槽，分别连接焊剂软管(6)接口和焊枪(7)；滑块(5)下端连接卷型钢尺(8)，一同对已焊空间进行封闭；焊枪(7)及焊剂漏斗(9)一同固定在移动机构(10)上，可沿着导轨(11)方向运动；此外还包括送丝机构(12)、人机界面(13)、PLC控制箱(14)、焊接电源(15)。2.该方法包括：根据工艺要求选择合适的坡口低封(16)和滑块(5)；将承接槽(1)贴合与被焊物(3)表面并与焊接线对正；分别将焊枪(7)、焊剂软管(6)与滑块(5)上对应接口连接并填充焊剂，焊接时焊枪(7)带动滑块(5)上行，同时焊剂表面相对焊枪(7)高度不变；焊接完毕后，从回收孔(17)回收焊剂。3.权利要求1中所述的焊剂承接槽(1)，其特征在于：与待焊物(2)贴合一侧是敞开的，上下底面及侧面是封闭的，其背向被焊物(2)一侧是半敞开的，但具有V形卡槽结构(5)，使用时起到承托焊剂的作用。4.权利要求1中所述的底封(16)，其特征在于：根据不同坡口大小、深度、角度而可供选择的相应形状的金属片，焊接前固定在焊剂承接槽(1)底部，起到对焊剂承接槽(1)底部良好封闭的作用，过程中仅承受焊剂重力作用。5.权利要求1中所述的金属滑块(5)，其特征在于：两边具有U形槽，用于卡合在焊剂承接槽(1)背向焊缝侧，可自由上下移动...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晶，
申请(专利权)人：海宁瑞奥金属科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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