一种高处管道自动化焊接设备及方法技术

本发明专利技术提供一种高处管道自动化焊接设备及方法，涉及自动化焊接领域。该设备包括机座、固定装置、连接组件以及自动化焊臂；机座设有起始轨道；固定装置设有焊接轨道且能够固定至待焊接管道；连接组件设有连接轨道，连接轨道为长度可调的柔性轨道，用于衔接起始轨道和焊接轨道；自动化焊臂能够沿起始轨道、连接轨道抵达焊接轨道，并沿焊接轨道对待焊接管道进行自动化焊接。使用该设备，连接轨道的长度可调，所以能够满足不同高度管道的自动化焊接需求，尤其是对于高处管道的焊接，操作人员只需至高处安装固定装置，其他操作可在低处完成，安全系数高、劳动强度低、操作难度小，且在低处操作时不受待焊接管道及其周围布置的影响，操作空间充足。间充足。间充足。

【技术实现步骤摘要】
一种高处管道自动化焊接设备及方法


[0001]本专利技术涉及自动化焊接的
，具体而言，涉及一种高处管道自动化焊接设备及方法。

技术介绍

[0002]电站的压力管道由于长期处于高温、高压的环境下，所以会发生一定程度的硬度乃至性能的恶化而需要更换。长期以来，电站的压力管道的更换频繁，且是一项工期短、焊接质量要求高的工程作业。人工焊接虽然能够完成此项工程作业，但是成本高、工期长、工序繁琐且焊接质量不稳定，容易导致安全生产事故，影响电站的运行稳定性和工作人员的生命安全。自动化焊接具有成本低、工期短、工序简单、焊接质量高且稳定的优点，大大降低了安全生产事故发生的可能性。
[0003]现有技术中，针对管道的自动化焊接通常在焊接平台进行，需要将管道拆卸下来，待焊接好后再安装回去。但是，很多情况下，管道不便拆装，只能在现场进行更换，而且，管道可能布置于高处。使用焊接机器人进行焊接，可以免于拆装管道，焊接机器人包括焊接导轨和焊枪组件，焊枪组件沿焊接导轨上的焊接轨道对管道进行自动化焊接。但是，如果在低处将焊枪组件装配于焊接导轨后，再至高处进行整体安装，操作人员的负重会比较大；而如果在高处先安装焊接导轨，再将焊枪组件装配至焊接导轨，不仅存在操作人员负重大的问题，操作空间还有可能有限，导致装配难度大甚至无法装配。

技术实现思路

[0004]本专利技术的第一个目的在于提供一种高处管道自动化焊接设备，以解决现有技术中存在的焊接高处管道时，操作人员的劳动强度高、操作难度大的技术问题。
[0005]本专利技术提供的高处管道自动化焊接设备，包括机座、固定装置、连接组件以及自动化焊臂；所述机座设置有起始轨道；所述固定装置设置有焊接轨道且能够固定至待焊接管道；所述连接组件设置有连接轨道，所述连接轨道为长度可调的柔性轨道，用于衔接所述起始轨道和所述焊接轨道；所述自动化焊臂能够沿所述起始轨道、所述连接轨道抵达所述焊接轨道，并沿所述焊接轨道对所述待焊接管道进行自动化焊接。
[0006]进一步地，所述固定装置包括焊接导轨，所述焊接导轨能够套设于所述待焊接管道外，所述焊接导轨的内侧设置有弧形轨道；所述焊接导轨的内侧还设置有换向件，所述换向件设置有换向轨道，所述换向轨道具有与所述连接轨道连接的第一位置，以及与所述弧形轨道连接的第二位置，当所述换向轨道与所述弧形轨道连接时，所述换向轨道与所述弧形轨道共同形成所述焊接轨道。
[0007]进一步地，所述换向件为转盘，所述转盘转动连接于所述焊接导轨；
所述焊接导轨还设置有驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述转盘转动以使所述换向轨道在所述第一位置和所述第二位置之间切换。
[0008]可选地，所述换向件固定设置于所述焊接导轨，所述换向轨道呈弯曲状，且一端与所述连接轨道连接，另一端与所述弧形轨道连接。
[0009]进一步地，所述连接组件包括皮带以及轴线相互平行的滚筒、第一导向轮和第二导向轮，所述滚筒和所述第一导向轮均设置于所述机座且所述第一导向轮位于所述起始轨道的顶部上方，所述第二导向轮设置于所述固定装置；所述皮带卷绕于所述滚筒，且第一端固定于所述滚筒，第二端绕过所述第一导向轮和所述第二导向轮且固定于所述机座；所述皮带的外侧设置有多个导滑块，所述导滑块设置有导滑槽，位于所述第一导向轮和所述第二导向轮之间的全部所述导滑槽共同形成所述连接轨道。
[0010]进一步地，所述自动化焊臂包括基座，所述基座设置有安装板和攀爬机构，所述安装板用于安装自动化焊枪；所述攀爬机构能够沿所述起始轨道、所述连接轨道和所述焊接轨道行走。
[0011]进一步地，所述基座设置有驱动腔，所述攀爬机构包括均设置于所述驱动腔内的驱动电机、驱动齿轮、传动齿轮和同步齿轮，所述驱动齿轮同轴连接于所述驱动电机的输出轴，所述传动齿轮传动连接于所述驱动齿轮和所述同步齿轮之间；所述驱动齿轮和所述同步齿轮两者的转轴均伸出至所述驱动腔外，且均固定设置有驱动轮，所述驱动轮能够沿所述起始轨道、所述连接轨道和所述焊接轨道行走。
[0012]进一步地，所述攀爬机构还包括导滑杆，所述导滑杆固定设置于所述基座，且与所述转轴平行；所述机座还设置有起始导槽、所述连接组件还设置有连接导槽，所述固定装置还设置有焊接导槽，所述起始导槽与所述起始轨道并行设置，所述连接导槽与所述连接轨道并行设置，所述焊接导槽与所述焊接轨道并行设置，所述导滑杆远离所述基座的端部能够沿所述起始导槽、所述连接导槽和所述焊接导槽滑行。
[0013]进一步地，所述基座还设置有第一伸缩杆，用于调节所述自动化焊枪沿所述待焊接管道轴向的位置；所述第一伸缩杆设置有第二伸缩杆，用于调节所述自动化焊枪沿所述待焊接管道径向的位置；所述安装板安装于所述第二伸缩杆。
[0014]本专利技术提供的高处管道自动化焊接设备，能够产生以下有益效果：本专利技术提供的高处管道自动化焊接设备，使用时，可以先将固定装置固定至待焊接管道，将自动化焊枪安装至自动化焊臂，将自动化焊臂安装至起始轨道，然后调节连接轨道的长度和位置，使连接轨道的两端分别与起始轨道和焊接轨道顺畅连接，自动化焊臂便可沿起始轨道和连接轨道攀爬至焊接轨道，并在沿焊接轨道行走的同时完成对待焊接管道的焊接。
[0015]使用本专利技术提供的高处管道自动化焊接设备，连接轨道的长度可调，所以能够满足不同高度管道的自动化焊接需求，尤其是对于高处管道的焊接，操作人员只需至高处将固定装置安装至待焊接管道，将自动化焊臂安装至起始轨道以及调节连接轨道均可以在低处完成，安全系数高、劳动强度低、操作难度小，且在低处操作时不受待焊接管道及其周围布置的影响，操作空间充足。
[0016]本专利技术的第二个目的在于提供一种高处管道自动化焊接方法，以解决现有技术中
存在的焊接高处管道时，操作人员的劳动强度高、操作难度大的技术问题。
[0017]本专利技术提供的高处管道自动化焊接方法，使用上述的高处管道自动化焊接设备对待焊接管道进行焊接，包括如下步骤：S100，将所述固定装置固定至所述待焊接管道；S200，安装自动化焊枪至所述自动化焊臂，安装所述自动化焊臂至所述起始轨道，然后调节所述连接轨道的长度和位置，使所述连接轨道的两端分别与所述起始轨道和所述焊接轨道顺畅连接；S300，驱动所述自动化焊臂沿所述起始轨道和所述连接轨道攀爬至所述焊接轨道，控制所述自动化焊臂沿所述焊接轨道行走且所述自动化焊枪对所述待焊接管道进行焊接。
[0018]本专利技术提供的高处管道自动化焊接方法，通过调节连接轨道的长度和位置满足不同高度管道的自动化焊接需求，尤其是对于高处管道的焊接，操作人员只需至高处将固定装置安装至待焊接管道，而将自动化焊臂安装至起始轨道以及调节连接轨道均可以在低处完成，安全系数高、劳动强度低、操作难度小，且在低处操作时不受待焊接管道及其周围布置的影响，操作空间充足。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高处管道自动化焊接设备，其特征在于，包括机座（100），所述机座（100）设置有起始轨道（521）；固定装置（200），所述固定装置（200）设置有焊接轨道且能够固定至待焊接管道；连接组件，所述连接组件设置有连接轨道（321），所述连接轨道（321）为长度可调的柔性轨道，用于衔接所述起始轨道（521）和所述焊接轨道；以及，自动化焊臂（400），所述自动化焊臂（400）能够沿所述起始轨道（521）、所述连接轨道（321）抵达所述焊接轨道，并沿所述焊接轨道对所述待焊接管道进行自动化焊接。2.根据权利要求1所述的高处管道自动化焊接设备，其特征在于，所述固定装置（200）包括焊接导轨，所述焊接导轨能够套设于所述待焊接管道外，所述焊接导轨的内侧设置有弧形轨道（211）；所述焊接导轨的内侧还设置有换向件，所述换向件设置有换向轨道（261），所述换向轨道（261）具有与所述连接轨道（321）连接的第一位置，以及与所述弧形轨道（211）连接的第二位置，当所述换向轨道（261）与所述弧形轨道（211）连接时，所述换向轨道（261）与所述弧形轨道（211）共同形成所述焊接轨道。3.根据权利要求2所述的高处管道自动化焊接设备，其特征在于，所述换向件为转盘（260），所述转盘（260）转动连接于所述焊接导轨；所述焊接导轨还设置有驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述转盘（260）转动以使所述换向轨道（261）在所述第一位置和所述第二位置之间切换。4.根据权利要求2所述的高处管道自动化焊接设备，其特征在于，所述换向件固定设置于所述焊接导轨，所述换向轨道（261）呈弯曲状，且一端与所述连接轨道（321）连接，另一端与所述弧形轨道（211）连接。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的高处管道自动化焊接设备，其特征在于，所述连接组件包括皮带（310）以及轴线相互平行的滚筒（330）、第一导向轮（340）和第二导向轮（350），所述滚筒（330）和所述第一导向轮（340）均设置于所述机座（100）且所述第一导向轮（340）位于所述起始轨道（521）的顶部上方，所述第二导向轮（350）设置于所述固定装置（200）；所述皮带（310）卷绕于所述滚筒（330），且第一端固定于所述滚筒（330），第二端绕过所述第一导向轮（340）和所述第二导向轮（350）且固定于所述机座（100）；所述皮带（310）的外侧设置有多个导滑块（320），所述导滑块（320）设置有导滑槽，位于所述第一导向轮（340）和所述第二导向轮（350）之间的全部所述导滑槽共同形成所述连接轨道（321）。6.根据权利要求1
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4任一项所述的高处管道自动化焊接设备，其特征在于，所述自动化焊臂（400）包括基座（41...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎俊良，刘刚，李勇，米紫昊，雷俊龙，刘福广，常哲，韩天鹏，王艳松，孙睿，杨小金，许有海，刘国刚，
申请(专利权)人：华能海南发电股份有限公司东方电厂内蒙古蒙电华能热电股份有限公司乌海发电厂华能国际电力股份有限公司德州电厂，
类型：发明
国别省市：