本发明专利技术涉及一种机械系统，所述系统用于在由待焊接到一起的两个金属零件的斜角端表面限界出的凹槽(3)中自动引导焊接单元的一个或更多个焊炬，所述系统的类型为包括主焊接车(1)和第二焊接车(7)，其中所述主焊接车(1)沿着与凹槽(3)相对平行的固定导向部(2)移动，所述第二焊接车(7)通过铰接式联接组件(12)与所述主焊接车(1)相连并且设有焊炬支承单元和导向装置，所述导向装置包括与界定出所述凹槽(3)的所述金属零件的表面接触的轴承构件、以及进入所述凹槽内的感测构件。本发明专利技术涉及铰接式联接组件(12)包括三个枢转轴的事实。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种自动机械导向系统，所述系统用于在待焊接到一起的两个金属零件的两个斜角端表面之间限界出的凹槽中的焊接单元比如电弧焊接单元的一个或更多个焊炬，所述系统类型为包括主焊接车(bug)和第二焊接车，其中所述主焊接车沿着与所述凹槽基本平行的固定导向部移动，所述第二焊接车铰接于且附接至所述主焊接车并且配备有焊炬保持装置和导向装置，所述导向装置包括与界定出所述凹槽的金属零件的表面接触的辊部件以及进入所述凹槽内的示踪器部件，所述装置包括两个示踪器部件，这两个示踪器部件分别与所述凹槽的两个侧壁接触并且分别朝向所述第二焊接车的沿所述主焊接车的运动方向的前部和后部设置。
技术介绍
通常，自动焊接机涉及与所使用的焊接工艺、两个待焊接零件之间限界出的凹槽的几何形状特征以及焊接条件(零件的性质、形状和位置等等)相关的大量操作参数。在大多数工业应用中，焊接操作以若干次焊道的方式进行，并且获得高品质焊接取决于形成第一次焊道时的精确性。因此，重要的是将在它们之间限界出凹槽的端表面尽可能平坦地机加工，并且获得一种能够遵循凹槽的几何形状的系统，使得焊接被非常精确地施加到凹槽的底部并且沿着凹槽的轴线。常见的实践是在待焊接的两个零件的端部处机加工出斜角。根据斜角的角度，所获得的凹槽张开至更大或更小的程度；宽凹槽增大焊道的数目和焊接时间，而窄凹槽尽管不呈现这些缺点，但也具有关于导向系统的精确性的问题。由此，即使利用这种机加工，由两个斜角限界出的凹槽沿着其整个长度也不能具有恒定的几何形状特征。一旦两个端表面已被置为彼此相对，零件的制造公差和斜角的机加工公差就将必然引致凹槽的宽度和深度的变化。如果待焊接的两个零件是例如具有+/-0. Imm的斜角机加工公差的较长管，则这将导致深度为2mm至3mm的凹槽的宽度在 +/-0. 2mm内的公差，特别是因管的椭圆形状而导致如此。如果焊接工艺是气体保护电弧焊接，则由焊炬保持的焊接电极必须进入凹槽内并且设置为与凹槽的壁部和底部或所沉积的最后的焊层间隔开给定的距离。在这些条件下， 导向系统的精确性是特别重要的，尤其是当该焊接工艺使用在窄凹槽中时。因此，焊接的精确性，特别是第一焊道的精确性涉及到对焊接电极不但相对于凹槽的中平面而且相对于凹槽的底部的精确定位。导向系统越精确，则将观察到这两个位置分别对凹槽的宽度和深度的变化越敏感。为此目的，EP 0439975提出了一种导向系统，其能够精确地保证焊炬在凹槽内部的定位并且能够考虑到凹槽的宽度和深度的变化并且由此改进在特定应用中所需的焊接品质，特别是用于管形成管道部分的端对端焊接。
技术实现思路
由此，一种自动机械导向系统，所述系统用于在由待焊接到一起的两个金属零件的斜角端表面限界出的凹槽中的电弧焊接单元的一个或更多个焊炬，所述系统类型为包括主焊接车和第二焊接车，其中所述主焊接车沿着与凹槽平行的固定导向部移动，所述第二焊接车通过接合式连接组件与所述主焊接车相连并且配备有焊炬保持装置和导向装置，所述导向装置包括与界定出所述凹槽的金属零件的表面接触的辊部件以及进入所述凹槽内的示踪器部件。所述导向装置包括第一示踪器及辊组件，所述第一示踪器及辊组件设置于所述第二焊接车的沿所述主焊接车的运动方向的前部，并且包括与所述凹槽的两个侧壁中的一个接触的前部示踪器部件以及在所述两个金属零件中的位于所述凹槽的一侧上的一个的表面上滚动的前部辊部件。所述装置还包括第二示踪器及辊组件，所述第二示踪器及辊组件设置于所述第二焊接车的后部，并且包括与所述凹槽的另一侧壁接触的后部示踪器部件以及在位于所述凹槽的另一侧上的另一金属零件的表面上滚动的后部辊部件。所述焊炬随后安装在所述第二焊接车上，使得所述焊炬位于所述第一和第二示踪器及辊组件之间。所述接合式连接组件包括第一枢转轴和第二枢转轴，其中所述第一枢转轴垂直于所述主焊接车的运动方向并且设置在与所述凹槽的中平面平行的平面中，所述第二枢转轴垂直于所述主焊接车的运动方向并且垂直于所述凹槽的中平面，所述第一和第二枢转轴设置在所述第一和第二示踪器及辊组件之间。横向推动装置也设置为作用在所述第二焊接车上以促使所述第二焊接车绕第一轴枢转，使得每个示踪器部件保持与所述凹槽的关联壁接触； 并且推动装置将位于所述第二焊接车上的所述辊部件恒定地推靠在分别与它们相关联的金属零件上。通过这些不同的定位，焊炬布置在示踪器部件之间，凹槽的宽度和深度变化的仅小部分转移到焊接电极上，使得所述焊接电极相对于凹槽的中平面和底部的偏差被减到最小，这意味着对凹槽的几何形状特性的改进的遵循以及改进的焊接精确性。但是，已经注意的是，在操作期间，在使第二焊接车定位至接合平面期间，机器轴线有时不垂直于接合平面的轴线，或者机器轴线有时不与待焊接管的轴线共轴。第二焊接车由此在示踪器及辊组件不起作用的情况下沿着接合平面移动，或者必须使整个焊接装置重新定位。由此，本专利技术的目的是提出一种上述类型的系统，其中获得精确的焊炬定位，而且其还补偿当第二焊接车下降至接合平面时需要被克服的第二焊接车的不准确的定位，特别是使焊炬的轴线与接合平面的轴线对齐，即使当机器的轴线不垂直于接合平面(斜角切口)的轴线或者当机器轴线与管(不同的管径)轴线不共轴时也如此。为此，本专利技术的目的是一种自动机械导向系统，所述系统用于在由待焊接到一起的两个金属零件的斜角端表面限界出的凹槽中的焊接单元的一个或更多个焊炬，所述系统类型为包括主焊接车和第二焊接车，其中所述主焊接车沿着与所述凹槽平行的固定导向部移动，所述第二焊接车通过接合式连接组件与所述主焊接车相连并且配备有焊炬保持装置和导向装置，所述导向装置包括与界定出所述凹槽的金属零件的表面接触的辊部件以及进入所述凹槽内的示踪器部件，所述装置包括第一示踪器及辊组件和第二示踪器及辊组件， 其中所述第一示踪器及辊组件设置于所述第二焊接车的沿所述主焊接车的运动方向的前部，并且包括与所述凹槽的两个侧壁中的一个接触的前部示踪器部件以及在所述两个金属零件中的位于所述凹槽的一侧上的一个的表面上滚动的前部辊部件，所述第二示踪器及辊组件设置于所述第二焊接车的后部，并且包括与另一侧壁接触的后部示踪器部件以及在位于所述凹槽的另一侧上的另一金属零件的表面上滚动的后部辊部件；所述焊炬随后安装在所述第二焊接车上，使得所述焊炬位于所述第一和第二示踪器及辊组件之间；所述接合式连接组件包括第一枢转轴和第二枢转轴，其中所述第一枢转轴垂直于所述主焊接车的运动方向并且设置在与所述凹槽的中平面平行的平面中，所述第二枢转轴垂直于所述主焊接车的运动方向并且垂直于所述凹槽的中平面，所述第一和第二枢转轴设置在所述第一和第二示踪器及辊组件之间；横向推动装置设置为作用在所述第二焊接车上以促使所述第二焊接车绕所述第一轴枢转，使得每个所述示踪器部件保持与所述凹槽的所述关联壁接触；并且推动装置将位于所述第二焊接车上的所述辊部件恒定地推靠在分别与它们相关联的金属零件上，其特征在于，所述连接组件还包括第三枢转轴，所述第三枢转轴垂直于所述主焊接车的运动方向并且设置在与所述凹槽的所述中平面平行的平面中，所述第三枢转轴位于所述焊炬保持装置的外部并且推动装置设置为作用在所述第二焊接车上以促使所述第二焊接车绕所述第三轴枢转，使得所述焊炬的轴线能够与接合平面的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：E·拉沃尔，D·德图什，
申请(专利权)人：塞里马克斯公司，
类型：发明
国别省市：
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