大弯头自动焊接设备定位卡板及其加工方法技术

大弯头自动焊接设备定位卡板包括底部、左翼、右翼，整体呈Ｖ字形，左翼与右翼对称，卡板两翼内侧任意对称点之间规定的圆与卡装于此两点的大弯头的横截面重合。从靠近底部处往上依次包括小圆弧、两圆的切面、大圆弧和挡部，小圆弧下部有一个凹槽，底部下面中间位置有一个凹槽。其加工方法，采用在钢板上划线、切割的方法生产出卡板，将卡板按照一定的方式固定到大弯头自动焊接装置上后形成卡板定位装置，采用该方法生产的卡板具有自动定心和自动对中焊缝的功能，将工件的拱形焊缝变为环形自动焊缝，解决了大弯头自动焊接的定位难题。该方法为生产该卡板提供了简单易行的生产方法，生产的卡板结构简单，生产成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自动焊接装置，特别是一种对大口径弯头的纵向拱形缝进行自动焊接装置的工件定位卡板及该卡板的加工方法。
技术介绍
目前，我国的大弯头焊缝焊接采用手工焊接。所说的大弯头是应用于输油、输气、输送煤浆等高压管道中的大口径高压钢管连接件，管径在630mm以上，这些管道通常要承受100MPa以上的高压。如图1所示，大弯头由模压成型、上下对称的两个半弯头焊接加工而成，有四条焊缝，分别为纵向拱形焊缝AA’弧、CC’弧和纵向凹形焊缝BB’弧、DD’弧，这四段纵向弧形焊缝是四个同心圆的四段等角度弧线，其圆心为O，通常以角AOA’的角度来命名弯头，如角AOA’为30度，则称该弯头为30度弯头。常见的弯头有30度、45度、60度、90度、120度、150度和180度弯头。由于大弯头体积大，重量大，焊接质量要求高，现有的手工焊接技术很难达到连续均匀高质量的焊缝要求，而且手工焊接劳动强度大，效率低，尤其是管件内部的焊接劳动环境恶劣，损坏工人的身体健康，因此，采用自动焊接技术加工高压管道中的大弯头成为焊接
迫切需要解决的技术问题，而如何定位大弯头，使其产生的运动轨迹是适合自动焊接的轨迹，是该技术的难点。在自动焊接
，现有的技术包括平缝自动焊、环缝自动焊等，如中国专利CN2595510“压路机振动轮辐板环焊缝自动焊接系统”，介绍了一种环焊缝的自动焊接技术；中国专利CN2552628“管道预制自动焊接机”，采用管子转动的环焊缝自动焊接技术。此处的环缝，如图2所示，在与钢管轴线垂直的横截面对接形成；本专利技术所说的拱形焊缝AA’弧、CC’弧，是由模压成型的两半弯头片件纵向对接形成的，参见图1。两者是不同的焊缝，大弯头的纵向拱形焊缝无法像环缝焊接一样绕工件自身轴线的旋转形成环状的运动轨迹，给自动焊接带来极大的困难。目前尚未发现对大弯头的纵向拱形缝进行自动焊接的定位卡板及加工该卡板的方法。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种。大弯头自动焊接设备定位卡板，包括底部、左翼、右翼，整体呈V字形，左翼与右翼对称，卡板两翼内侧任意对称点之间规定的圆与卡装于此两点的大弯头的横截面重合。所说的卡板左翼与右翼从靠近底部处往上依次包括小圆弧、两圆的切面、大圆弧和挡部。所说的卡板小圆弧下部有一个凹槽。所说的卡板底部下面中间位置有一个凹槽。所说的卡板是通过如下方法制作而成的，如图4所示 (1)取一块足够大的钢板，在钢板中间位置划出一条竖线YY’，取一点O0，过O0做YY’的垂线O0X，在YY’上取点O1、O2，使O0O1＝3r1-r；O0O2＝3r2-r，其中，r1为最小口径弯头的横截面外圆半径长度，r2为最大口径弯头的横截面外圆半径长度，r为滚筒横截面外圆半径；(2)分别以O1为圆心、r1为半径，O2为圆心、r2为半径，做出两个圆，在两圆的左侧做它们的外公切线HI，在两圆的右侧做其外公切线H’I’，分别与圆O1交于H、H’点，与O2交于I、I’点；(3)过O2做YY’的垂线JJ’，与圆O2交于J、J’，分别过J、J’点做JJ’的垂线JK、J’K’，使JK＝J’K’，取JK、J’K’适当的高度；(4)连接K、K’并延长，在K、K’点外侧分别取点L、L’，使LK＝K’L’，取LK、K’L’适当的长度；(5)在O0X上O0的两侧，取点M、点M’，使O0M＝O0M’，取O0M、O0M’适当的长度；(6)沿上述线段和圆弧线顺次切下，切出由M、L、K、J、I、H、H’、I’、J’、K’、L’、M’、M点组成的左右对成的多边形卡板，其中HH’为小圆O1的圆弧、JI和I’J’为大圆O2的圆弧；也可以在步骤(6)后继续进行如下步骤(7)在圆弧HH’上，在O1点的正下方开一个小槽NPP’N’；(8)沿上述步骤(7)划出的线段顺次切下，切出由M、L、K、J、I、H、N、P、P’、N’、H’、I’、J’、K’、L’、M’、M点组成的左右对称的多边形卡板；还可以在步骤(6)或(8)后进行如下步骤(9)在MM’边上开一个大槽STT’S’；(10)沿上述步骤(9)划出的线段顺次切下，切出由M、L、K、J、I、H、H’、I’、J’、K’、L’、M’、S’、T’、T、S、M点组成的左右对成的多边形卡板；或者切出由M、L、K、J、I、H、N、P、P’、N’、H’、I’、J’、K’、L’、M’、S’、T’、T、S、M点组成的左右对成的多边形卡板。大弯头定位装置优选的卡板的数量为3到5块，间隔的角度为15°。本专利技术提供的，该卡板可将被加工件大弯头自动定心和自动对中焊缝，将工件大弯头的纵向拱形焊缝变为环焊缝，为大弯头的自动焊接提供了合适的定位装置，突破了大弯头纵向焊缝无法自动焊接的难题。而且该卡板结构简单，生产成本低。该方法为生产该卡板提供了简单易行的生产方法。附图说明下面结合附图，对本专利技术作进一步的描述。图1是大弯头结构示意2是环缝结构示意3是大弯头定位装置结构示意4是卡板加工方法示意5是卡板的结构示意图 具体实施例方式大弯头定位装置，如图3所示，包括若干块固定在滚筒14上的卡板20，大弯头定位装置具有自动定心和焊缝对中的功能，定位装置的卡板，如图5所示，包括底部201、左翼202、右翼203，整体呈V字形，左翼与右翼对称，卡板两翼内侧任意对称点之间规定的圆与卡装于此两点的大弯头的横截面重合，如图1所示，大弯头的横截面即以Q为圆心的圆AD。卡板从靠近底部处往上依次包括小圆弧NH和N’H’、两圆的切面HI和H’I’、大圆弧JI和J’I’，以及挡部KJ和K’J’，小圆弧下部有一个凹槽NPP’N’，底部下面中间位置有一个凹槽STT’S’，其通过如下方法加工而成，如图4所示一、制作卡板取一块1600mm×1700mm、厚度为25mm的钢板，如图4所示，进行画线(一)在钢板中间位置划出一条竖线YY’，在底面取一点O0，过O0做YY’的垂线O0X，在YY’上取点O1、O2，使O0O1＝3r1-r＝3×315mm-400mm＝545mm；O0O2＝3r2-r＝3×660mm-400mm＝1580mm，其中，r1为最小口径大弯头的横截面外圆半径长度，r2为最大口径大弯头的横截面外圆半径长度，r为滚筒横截面外圆半径。因为，如图1所示，大弯头的尺寸符合如下规律OD＝AD，也就是大弯头横截面圆AD的直径长度。大弯头的中心圆弧线QQ’位于大弯头所在圆环的中心线位置，所以，只要保证大弯头的横截面中心Q或Q’绕O转动，即可保证纵向拱形焊缝AA’弧、CC’弧绕O转动，从而将纵向拱形焊缝变成了环形焊缝；(二)分别以O1为圆心、r1为半径，O2为圆心、r2为半径，做出两个圆，在两圆的左侧做它们的外公切线HI，在两圆的右侧做其外公切线H’I’，分别与圆O1交于H、H’点，与O2交于I、I’点；(三)过O2做YY’的垂线JJ’，与圆O2交于J、J’，分别过J、J’点做JJ’的垂线JK、J’K’，使JK＝J’K’＝100mm，将大弯头放入卡板JK挡板段、J’K’挡板段后起到卡装可靠的作用，防止大弯头脱出；(四)连接K、K’并延长，在K、K’点外侧分别取点L、L’，使LK＝K’L’＝100mm，将大弯头放入卡板LK挡板段、K’L’挡板段后，钢板有足够的强度，来承载重量很大的大弯头；(五)在本文档来自技高网...

【技术保护点】
大弯头自动焊接设备定位卡板，其特征在于，包括底部、左翼、右翼，整体呈Ｖ字形，左翼与右翼对称，卡板两翼内侧任意对称点之间规定的圆与卡装于此两点的大弯头的横截面重合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李文秀，
申请(专利权)人：李文秀，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]