一种气室式局部干法自动水下焊接装置，主要由气室壳体（1）、行走滚珠丝杠副（3）、摆动滚珠丝杠副（5）、高低调整丝杠副（8）、焊枪夹持机构（10）、监测传感器（12）、全过程摄像系统（14）和气室出气口（15）组成，其中：焊接过程中气室静止，位于气室内部的由行走、摆动和高低滚珠丝杠副组成的三维运动系统提供焊接所需运动；气室上盖板和底板分别开设排水气体的进、出气口，通过持续通入排水气体实现气室的排水密封；气室内部安装随焊枪同步运动的摄像系统和监测传感系统，实现了对气室内部焊接区域的实时视觉监控和水下焊接工艺参数的实时采集；本实用新型专利技术总体结构简单、使用操作方便、性能可靠，结合水下自动焊接位置调整系统，可以实现多焊接位置的局部干法水下自动焊接操作。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及水下自动焊接设备，特别是一种气室式局部干法自动水下焊接装置。
技术介绍
局部干法水下焊接综合了干法和湿法两种水下焊接方式的优点，是一种较先进的水下焊接方法，也是当前水下焊接研究的重点与方向。排水装置是发展局部干法水下焊接的关键要素。目前排水装置以局部微型排水装置为主，焊接过程中排水装置连同焊枪一起运动。上述局部干法虽然在一定范围内能够实现密封排水和焊接熔池保护，但焊接过程中排水装置的持续有效排水密封时间较短，焊接过程欠稳定，焊接质量和效率较低；焊接烟雾和飞溅造成焊接区域的可视性差，容易造成焊缝不连续和产生缺陷。为了克服现有局部微型排水装置的保护区域狭小，焊接过程欠稳定的不足，针对较大的水下焊接场合，设计一种具有较大焊接保护区域并适应自动化要求的气室式水下焊接装置是十分必要的。
技术实现思路
根据
技术介绍
所述，本技术的目的在于避免上述不足，提供一种具有较大焊接保护区域并适应自动化要求的气室式局部干法自动水下焊接装置。该排水装置在焊接过程中静止，焊接所需运动由排水装置内部的运动机构提供， 同时排水装置内的摄像系统可以对装置内部的焊接过程进行远距离全过程监视，装置内部配备温度、湿度、压力传感检测设备，对气室排水装置内部的气相空间保持参数进行监测。 该装置结合气室外部的水下位置调整系统，可以实现自动化焊接，提高了局部干法的焊接质量和焊接效率。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是—种气室式局部干法自动水下焊接装置，主要由气室壳体(1)、行走滚珠丝杠副 (3)、摆动滚珠丝杠副(5)、高低调整丝杠副(8)、焊枪夹持机构(10)、监测传感器(12)、全过程摄像系统(14)和气室出气口(15)组成，其中气室壳体(1)的上盖板(16)开设气室进气口(18)，气室底部的下盖板(17)开设气室出气口(15);行走滚珠丝杠副(3)与气室壳体(1) 内侧壁连接，并装设焊接行走电机(2)，行走滚珠丝杠副(3)通过行走摆动连接板(4)与摆动滚珠丝杠副(5)连接，并装设摆动电机(6)，高低调整丝杠副(8)与摆动滚珠丝杠副(5)上的滑块固接，并装设高低调整电机(7)，在高低调整丝杠副(8)上设置有焊枪夹持机构(10) 并夹持焊枪(9)，其上还设置传感器连接装置(11)和摄像系统连接装置(13)，分别装设监测传感器(12)和全过程摄像系统(14)，整体构成气室内部的三维自动水下焊接装置。所述的气室出气口(15)外部周围布置可压缩耐高温材料阻燃海绵。由于采用上述技术方案，本技术具有以下优点和效果( 1)本技术气室装置的整体尺寸较大，焊接过程中气室无需实时移动，气室与工件的密封属于相对固定密封，排水密封效果得到明显改善；(2)本技术气室内部采用三维滚珠丝杠运动装置，运动控制精度高，有利于提高水下焊接质量；(3)本技术气室内部的全过程摄像系统包括焊接过程摄像和非焊接过程摄像两个部分，通过在不同时间点的切换，实现对气室内部不同过程的实时视觉监控；(4)本技术气室内部配备监测传感器，可以对气室内部焊接区域的压力、温度、湿度、焊接电流、电弧电压等参数进行实时采集和统计分析，从而为优化水下焊接工艺参数提供依据；(5)本技术总体结构简单、使用操作方便、性能可靠，结合水下自动焊接位置调整系统，可以实现局部干法水下平焊、立焊、横焊、仰焊等自动焊接操作。附图说明图1是本技术的结构及工作原理示意图。具体实施方式按照图1所示，一种气室式局部干法自动水下焊接装置，主要由气室壳体1、行走滚珠丝杠副3、摆动滚珠丝杠副5、高低调整丝杠副8、焊枪夹持机构10、监测传感器12、全过程摄像系统14和气室出气口 15组成，其中气室壳体1的上盖板16开设气室进气口 18， 气室壳体1的底部下盖板(17)根据待焊焊缝的尺寸开设相应的气室出气口 15，气室底部外侧沿气体出口周围布置阻燃海绵，通过阻燃海绵的压缩保证气室与工件之间的良好密封；行走滚珠丝杠副3与气室壳体1内侧壁连接，并装设焊接行走电机2，行走滚珠丝杠副3通过行走摆动连接板4与摆动滚珠丝杠副5连接，并装设摆动电机6，高低调整丝杠副8与摆动滚珠丝杠副5上的滑块固接，并装设高低调整电机7，行走滚珠丝杠副3与摆动滚珠丝杠副5和高低调整丝杠副8通过螺栓连接在一起，共同组成三维运动系统，电机动力通过联轴器、带传动、链传动及齿轮传动中的一种带动各丝杠副运动；在高低调整丝杠副8上设置有焊枪夹持机构10并夹持焊枪9，其上还设置传感器连接装置11和摄像系统连接装置13，分别装设监测传感器12和全过程摄像系统14，焊枪夹持机构10、传感器连接装置11和摄像系统连接装置13通过螺栓连接于三维运动系统的终端，使得焊枪夹持机构10连同焊枪9、传感器连接装置11和摄像系统连接装置13同时运动，实现对焊接电弧、熔池区域图像和焊接工艺参数的跟踪采集；以上的三维自动水下焊接装置通过行走滚珠丝杠副3的底板螺栓连接于气室壳体1内部的一侧，行走滚珠丝杠副3的底板与气室壳体1之间使用密封条实现螺栓连接处的防水密封，整体系统在气室内部安装就位以后，将气室上盖板与气室壳体1连接并通过压紧两者之间的密封条实现防水密封。另知，行走滚珠丝杠副3、摆动滚珠丝杠副5、高低调整丝杠副8的底板、端板以及焊枪夹持机构10、传感器连接装置11和摄像系统连接装置13均可采用铝合金板加工而成， 气室壳体1可以用不锈钢薄板折弯焊接而成。权利要求1.一种气室式局部干法自动水下焊接装置，主要由气室壳体(1)、行走滚珠丝杠副(3)、摆动滚珠丝杠副(5)、高低调整丝杠副(8)、焊枪夹持机构(10)、监测传感器(12)、全过程摄像系统(14)和气室出气口(15)组成，其特征在于气室壳体(1)的上盖板(16)开设气室进气口(18)，气室底部的下盖板(17)开设气室出气口(15)；行走滚珠丝杠副(3)与气室壳体(1)内侧壁连接，并装设焊接行走电机(2)，行走滚珠丝杠副(3)通过行走摆动连接板(4)与摆动滚珠丝杠副(5)连接，并装设摆动电机(6)，高低调整丝杠副(8)与摆动滚珠丝杠副(5)上的滑块固接，并装设高低调整电机(7)，在高低调整丝杠副(8)上设置有焊枪夹持机构(10)并夹持焊枪(9)，其上还设置传感器连接装置(11)和摄像系统连接装置(13)，分别装设监测传感器(12)和全过程摄像系统(14)，整体构成气室内部的三维自动水下焊接直ο2.根据权利要求1所述的气室式局部干法自动水下焊接装置，其特征在于所述的气室出气口(15)外部周围布置可压缩耐高温材料阻燃海绵。专利摘要一种气室式局部干法自动水下焊接装置，主要由气室壳体(1)、行走滚珠丝杠副(3)、摆动滚珠丝杠副(5)、高低调整丝杠副(8)、焊枪夹持机构(10)、监测传感器(12)、全过程摄像系统(14)和气室出气口(15)组成，其中焊接过程中气室静止，位于气室内部的由行走、摆动和高低滚珠丝杠副组成的三维运动系统提供焊接所需运动；气室上盖板和底板分别开设排水气体的进、出气口，通过持续通入排水气体实现气室的排水密封；气室内部安装随焊枪同步运动的摄像系统和监测传感系统，实现了对气室内部焊接区域的实时视觉监控和水下焊接工艺参数的实时采集；本技术总体结构简单、使用操作方便、性能可靠，结合水下自动本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种气室式局部干法自动水下焊接装置，主要由气室壳体（１）、行走滚珠丝杠副（３）、摆动滚珠丝杠副（５）、高低调整丝杠副（８）、焊枪夹持机构（１０）、监测传感器（１２）、全过程摄像系统（１４）和气室出气口（１５）组成，其特征在于：气室壳体（１）的上盖板（１６）开设气室进气口（１８），气室底部的下盖板（１７）开设气室出气口（１５）；行走滚珠丝杠副（３）与气室壳体（１）内侧壁连接，并装设焊接行走电机（２），行走滚珠丝杠副（３）通过行走摆动连接板（４）与摆动滚珠丝杠副（５）连接，并装设摆动电机（６），高低调整丝杠副（８）与摆动滚珠丝杠副（５）上的滑块固接，并装设高低调整电机（７），在高低调整丝杠副（８）上设置有焊枪夹持机构（１０）并夹持焊枪（９），其上还设置传感器连接装置（１１）和摄像系统连接装置（１３），分别装设监测传感器（１２）和全过程摄像系统（１４），整体构成气室内部的三维自动水下焊接装置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：焦向东，朱加雷，周灿丰，
申请(专利权)人：北京石油化工学院，
类型：实用新型
国别省市：11
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