一种用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统与焊接方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统与焊接方法,涉及管件焊接技术领域，包括具有开口的支撑主体，支撑主体上设有旋转盘、夹持器底座，旋转盘在支撑主体上可转动；所述旋转盘上还安装有焊枪，夹持器底座上安装有快速夹持装置，快速夹持装置包括以旋转盘的转动圆心相对排布的夹持定位角块和夹持转块，且夹持定位角块与夹持转块可相对运动。本发明专利技术能有效满足管径小、管线集度高、管道转折点多、交叉等位置多、施工空间狭小的工厂站点等管道系统，且焊接设备体积小，装卸方便。便。便。

【技术实现步骤摘要】
一种用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统与焊接方法


[0001]本专利技术涉及管件焊接
，具体而言，涉及一种用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统与焊接方法。

技术介绍

[0002]管道系统包括长距大管径输送管道和工厂站点等小管径处理系统用的输送管道。工厂站点等管道系统相对于大型输送管道不同之处在于，管径小管线的密集度高，且管道转折点，交叉等位置比较多，而大型管道一般为单一管线，管径大距离长，属于大型工程作业施工。
[0003]目前，管道的材质主要涉及有普通碳钢、不锈钢或者其他类型的金属，而管道系统的施工通常包括通过焊接将直径和纵向尺寸合适的管道连接在一起，主要是管段之间为液体或气体输送提供密封连接，但由于小管径管道大多都是管道密集型的，因此要求管道焊接设备相对体积小，以便在空间狭小，管道密集区域施工，传统焊接设备很难在此种情况下发挥其效力；同时，现有对Φ325mm以下管道焊接主要还是以手工半自动方法为主，而自动焊接仅有氩弧自动焊工艺方法，单一的氩弧焊的工艺方法虽然焊接质量比较好，但是存在效率低焊接速度慢的问题，很难适应当前高效时代的要求，特别对于短工期的施工项目，那么在保证质量的前提下速度显得尤为重要。
[0004]但针对现有较为成熟化的大管径自动焊接系统，大多采用轨道导向的形式，而对于小管径道的焊接，由于管径相对较小，使用轨道的方式导向行走实现困难，且大管径管道的自动焊接系统一般都是特定的轨道规格只能应用在与之对应的管径管道上，很少能够做到一种轨道多管径焊接，不仅使用方便性下降，成本投入提高，适应性较低，过于专一化，且每次焊接都需要拆装轨道，占用了部分时间，制约了焊接效率；同时，若将轨道导向方式应用于密集间距小的小管径管道焊接施工的话，由于操作空间狭小是很难拆装，因此就不太适用于此种现场状况。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统与焊接方法，能有效满足管径小、管线集度高、管道转折点多、交叉等位置多、施工空间狭小的工厂站点等管道系统，且焊接设备体积小，装卸方便。
[0006]为实现本专利技术目的，采用的技术方案为：一种用于小管径管道全位置自动焊接的焊接方法，包括管道对口、焊接小车安装、氩弧焊根焊、MIG气体保护焊填充、MIG气体保护焊盖面：
[0007]管道对口：将管道衬垫内对口器的一端手动插入到被焊管道内，对口器控制模块向后涨装置发送驱动指令，后涨装置与被焊管道内壁顶紧定位；将另一被焊管道插接在管道衬垫内对口器另一端，并使两个被焊管道对接，对口器控制模块向前涨装置发送驱动指令，前涨装置与另一被焊管道内壁顶紧定位，相邻两个被焊管道对接处形成焊缝；
[0008]前涨装置与另一被焊管道内壁顶紧定位同时，前涨装置带动涨紧衬套装置动作，涨紧衬套装置对焊缝底部封闭；
[0009]焊接小车安装：将氩弧焊焊枪安装在焊接小车上，并将焊接小车卡设在其中一个被焊管道上，通过焊接控制模块向快速夹持装置发送驱动指令，焊接小车通过快速夹持装置快速夹持固定；
[0010]氩弧焊根焊：焊接控制模块驱动氩弧焊焊枪旋转，氩弧焊焊枪对焊缝底部进行根焊；
[0011]通过对口器控制模块控制，使保护气体通过保护气管充入焊缝内；
[0012]MIG气体保护焊填充：将氩弧焊焊枪从焊接小车上拆下，在焊接小车上安装MIG焊枪，焊接控制模块驱动MIG焊枪旋转，MIG焊枪对焊缝进行填充；
[0013]MIG气体保护焊盖面：焊接控制模块驱动MIG焊枪继续旋转，MIG焊枪对焊缝进行盖面。
[0014]一种用于小管径管道全位置自动焊接的焊接方法，包括：管道对口、焊接小车安装、MIG气体保护焊根焊、MIG气体保护焊填充、MIG气体保护焊盖面；
[0015]管道对口：将管道衬垫内对口器的一端手动插入到被焊管道内，对口器控制模块向后涨装置发送驱动指令，后涨装置与被焊管道内壁顶紧定位；将另一被焊管道插接在管道衬垫内对口器另一端，并使两个被焊管道对接，对口器控制模块向前涨装置发送驱动指令，前涨装置与另一被焊管道内壁顶紧定位，相邻两个被焊管道对接处形成焊缝；
[0016]前涨装置与另一被焊管道内壁顶紧定位同时，前涨装置带动涨紧衬套装置动作，涨紧衬套装置对焊缝底部封闭；
[0017]焊接小车安装：将焊接小车卡设在其中一个被焊管道上，通过焊接控制模块向快速夹持装置发送驱动指令，焊接小车通过快速夹持装置快速夹持固定；
[0018]MIG气体保护焊根焊：将MIG焊枪安装在焊接小车上，焊接控制模块驱动氩弧焊焊枪旋转，MIG焊枪对焊缝底部进行根焊；
[0019]MIG气体保护焊填充：焊接控制模块驱动MIG焊枪旋转，MIG焊枪对焊缝进行填充；
[0020]MIG气体保护焊盖面：焊接控制模块驱动MIG焊枪旋转，MIG焊枪对焊缝进行盖面。
[0021]进一步的，在管道对口前对管道焊口处进行抛光除锈，使管道焊口处呈锥面状。
[0022]进一步的，还包括焊道检查、焊道修补和焊道打磨。
[0023]一种用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，包括焊接小车和管道衬垫内对口器，所述焊接小车上设有焊接控制模块、焊枪和快速夹持装置，焊枪在焊接小车上可旋转，焊枪和快速夹持装置输入端均与焊接控制模块连接，所述管道衬垫内对口器上设有对口器控制模块、保护气管和分别与两个被焊管道涨紧的前涨装置、后涨装置，前涨装置、后涨装置通过连接轴相对连接，保护气管的出气端位于前涨装置与后涨装置之间，保护气管进气端向外延伸，所述前涨装置或后涨装置内侧还安装有涨紧衬套装置，且前涨装置、后涨装置和涨紧衬套装置的输出端均与对口器控制模块连接。
[0024]进一步的，所述焊接小车包括具有开口的支撑主体，支撑主体上设有旋转盘、夹持器底座，旋转盘在支撑主体上可转动；所述焊枪安装在旋转盘上，快速夹持装置安装在夹持器底座上，且快速夹持装置包括以旋转盘的转动圆心相对排布的夹持定位角块和夹持转块，夹持定位角块与夹持转块可相对运动。
[0025]进一步的，所述夹持器底座上还具有向夹持转块运动方向延伸的滑槽，且夹持定位角块滑动安装在滑槽内，所述滑槽内安装有锁紧销，夹持定位角块上开设有向夹持转块运动方向延伸的固定孔，且锁紧销上还安装有锁紧夹持定位角块的锁紧螺母。
[0026]进一步的，所述快速夹持装置还包括夹持气缸和传动连杆组，夹持气缸铰接在夹持器底座内，传动连杆组在夹持器底座内可摆动，夹持气缸输出端与传动连杆组铰接，夹持转块安装在传动连杆组的输出端。
[0027]进一步的，所述传动连杆组包括连杆臂和摆臂，且连杆臂远离夹持气缸的一端和连杆臂中部均铰接在夹持器底座上，所述夹持器底座内还安装有具有导向槽的导向块，摆臂中部具有固定销，固定销滑动插设在导向块上，且连杆臂远离夹持转块的一端铰接在固定销上。
[0028]进一步的，所述夹持气缸与焊枪共同与同一气源连接。
[0029]进一步的，所述夹持器底座内还安装有拉簧，且拉簧的另一端与传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于小管径管道全位置自动焊接的焊接方法，包括：管道对口、焊接小车(5)安装、氩弧焊根焊、MIG气体保护焊填充、MIG气体保护焊盖面；管道对口：将管道衬垫内对口器(6)的一端手动插入到被焊管道内，对口器控制模块向后涨装置(604)发送驱动指令，后涨装置(604)与被焊管道内壁顶紧定位；将另一被焊管道插接在管道衬垫内对口器(6)另一端，并使两个被焊管道对接，对口器控制模块向前涨装置(602)发送驱动指令，前涨装置(602)与另一被焊管道内壁顶紧定位，相邻两个被焊管道对接处形成焊缝；前涨装置(602)与另一被焊管道内壁顶紧定位同时，前涨装置(602)带动涨紧衬套装置(601)动作，涨紧衬套装置(601)对焊缝底部封闭；焊接小车安装：将焊接小车(5)卡设在其中一个被焊管道上，通过焊接控制模块向快速夹持装置(508)发送驱动指令，焊接小车(5)通过快速夹持装置(508)快速夹持固定；氩弧焊根焊：将氩弧焊焊枪安装在焊接小车(5)上，焊接控制模块驱动氩弧焊焊枪旋转，氩弧焊焊枪对焊缝底部进行根焊；通过对口器控制模块控制，使保护气体通过保护气管充入焊缝内；MIG气体保护焊填充：将氩弧焊焊枪从焊接小车上拆下，在焊接小车上安装MIG焊枪，焊接控制模块驱动MIG焊枪旋转，MIG焊枪对焊缝进行填充；MIG气体保护焊盖面：焊接控制模块驱动MIG焊枪继续旋转，MIG焊枪对焊缝进行盖面。2.一种用于小管径管道全位置自动焊接的焊接方法，包括：管道对口、焊接小车(5)安装、MIG气体保护焊根焊、MIG气体保护焊填充、MIG气体保护焊盖面；管道对口：将管道衬垫内对口器(6)的一端手动插入到被焊管道内，对口器控制模块向后涨装置(604)发送驱动指令，后涨装置(604)与被焊管道内壁顶紧定位；将另一被焊管道插接在管道衬垫内对口器(6)另一端，并使两个被焊管道对接，对口器控制模块向前涨装置(602)发送驱动指令，前涨装置(602)与另一被焊管道内壁顶紧定位，相邻两个被焊管道对接处形成焊缝；前涨装置(602)与另一被焊管道内壁顶紧定位同时，前涨装置(602)带动涨紧衬套装置(601)动作，涨紧衬套装置(601)对焊缝底部封闭；焊接小车安装：将焊接小车(5)卡设在其中一个被焊管道上，通过焊接控制模块向快速夹持装置(508)发送驱动指令，焊接小车(5)通过快速夹持装置(508)快速夹持固定；MIG气体保护焊根焊：将MIG焊枪安装在焊接小车(5)上，焊接控制模块驱动氩弧焊焊枪旋转，MIG焊枪对焊缝底部进行根焊；MIG气体保护焊填充：焊接控制模块驱动MIG焊枪旋转，MIG焊枪对焊缝进行填充；MIG气体保护焊盖面：焊接控制模块驱动MIG焊枪旋转，MIG焊枪对焊缝进行盖面。3.根据权利要求1或2所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接方法，其特征在于，在管道对口前对被焊管道的焊口处进行抛光除锈，使被焊管道焊口处呈锥面状。4.根据权利要求1或2所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接方法，其特征在于，还包括焊道检查、焊道修补和焊道打磨。5.一种用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，包括焊接小车(5)和管道衬垫内对口器(6)，所述焊接小车(5)上设有焊接控制模块、焊枪(503)和快速夹持装置(508)，焊枪(503)在焊接小车(5)上可旋转，焊枪(503)和快速夹持装置(508)输入端均与焊接控制模块
连接，所述管道衬垫内对口器(6)上设有对口器控制模块、保护气管和分别与两个被焊管道涨紧的前涨装置(602)、后涨装置(604)，前涨装置(602)、后涨装置(604)通过连接轴相对连接，保护气管的出气端位于前涨装置(602)与后涨装置(604)之间，保护气管进气端向外延伸，所述前涨装置(602)或后涨装置(604)内侧还安装有涨紧衬套装置(601)，且前涨装置(602)、后涨装置(604)和涨紧衬套装置(601)的输出端均与对口器控制模块连接。6.根据权利要求5所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，所述焊接小车(5)包括具有开口的支撑主体(502)，支撑主体(502)上设有旋转盘(506)、夹持器底座(505)，旋转盘(506)在支撑主体(502)上可转动；所述焊枪(503)安装在旋转盘(506)上，快速夹持装置(508)安装在夹持器底座(505)上，快速夹持装置(508)包括以旋转盘(506)的转动圆心相对排布的夹持定位角块(50808)和夹持转块(50807)，且夹持定位角块(50808)与夹持转块(50807)可相对运动。7.根据权利要求6所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，所述夹持器底座(505)上还具有向夹持转块(50807)运动方向延伸的滑槽(50801)，且夹持定位角块(50808)滑动安装在滑槽(50801)内，所述滑槽(50801)内安装有锁紧销(50812)，夹持定位角块(50808)上开设有向夹持转块(50807)运动方向延伸的固定孔(50814)，且锁紧销(50812)上还安装有锁紧夹持定位角块(50808)的锁紧螺母(50813)。8.根据权利要求6所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，所述快速夹持装置(508)还包括夹持气缸(50803)和传动连杆组，夹持气缸(50803)铰接在夹持器底座(505)内，传动连杆组在夹持器底座(505)内可摆动，夹持气缸(50803)输出端与传动连杆组铰接，夹持转块(50807)安装在传动连杆组的输出端。9.根据权利要求8所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，所述传动连杆组包括连杆臂(50802)和摆臂(50804)，且连杆臂(50802)远离夹持气缸(50803)的一端和连杆臂(50802)中部均铰接在夹持器底座(505)上，所述夹持器底座(505)内还安装有具有导向槽的导向块(50805)，摆臂(50804)中部具有固定销(50806)，固定销(50806)滑动插设在导向块(50805)上，且连杆臂(50802)远离夹持转块(50807)的一端铰接在固定销(50806)上。10.根据权利要求8或9所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，所述夹持气缸(50803)与焊枪(503)共同与同一气源连接。11.根据权利要求8或9所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，所述夹持器底座(505)内还安装有拉簧(50809)，且拉簧(50809)的另一端与传动连杆组安装夹持转块(50807)的一端连接。12.根据权利要求6所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，所述夹持定位角块(50808)的夹持面具有V型开口，且夹持转块(50807)的夹持面呈弧形。13.根据权利要求6所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，所述支撑主体(502)内还安装有驱动旋转盘(506)转动的旋转驱动结构。14.根据权利要求13所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，所述旋转驱动结构包括在支撑主体(502)上可旋转的传动齿圈(50901)，旋转盘(506)安装在传动齿圈(50901)上，传动齿圈(50901)呈弧形，且传动齿圈(50901)的圆弧长度大于传动齿圈(50901)圆周长度的二分之一，所述旋转驱动结构还包括驱动电机(50907)和两个小齿
轮(50904)，两个小齿轮(50904)之间的圆弧长度小于传动齿圈(50901)的弧线长度，且两个小齿轮(50904)均与传动齿圈(50901)啮合，两个小齿圈共同与驱动电机(50907)的输出端传动连接。15.根据权利要求14所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，所述支撑主体(502)上还安装有与旋转盘(506)同步转动的防护板(510)，传动齿圈(50901)与防护板(510)分别位于支撑主体(502)前后两侧，且防护板(510)内缘与传动齿圈(50901)的内缘固定。16.根据权利要求5所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖尤金，张旺，何江龙，李荣东，刘碧清，牟坤，
申请(专利权)人：成都熊谷加世电器有限公司，
类型：发明
国别省市：