在隔板之间形成搭接的自动脉冲等离子体焊接方法和装置制造方法及图纸

在隔板之间形成搭接的一种自动脉冲等离子体焊接方法，该方法按以下步骤通过识别隔板之间的搭接的扁平部分和波纹部分来执行脉冲等离子体焊接操作；　　　　将具有至少一个扁平部分和至少一个波纹部分的隔板之间搭接的一个波纹部分划分成多个区域，按各个区域设置最佳焊接条件；　　　　　在隔板之间的搭接上安装一个导轨，用导轨沿着扁平部分焊线移动一个支架，这样焊接扁平部分的焊线；　　　　用安装在支架前部的一个光学传感器检测搭接从扁平部分变成波纹部分的位置；　　　　由光学传感器向控制器单元发送检测到的波纹部分检测信号；　　　　控制器单元响应光学传感器的波纹部分检测信号，将两个接触传感器的灵敏度从“低”变成“高”，使安装在支架上的焊炬相对于焊炬运行方向向前倾斜６到７度，并且将一个电位计切换到“ＯＮ”状态来检测焊炬的旋转角度；　　　　用安装在支架上并在焊炬的运行方向（Ｘ轴）上顶住焊炬的两个接触传感器来识别隔板之间搭接的波纹部分；　　　　响应两个接触传感器输出值之间的差通过一个焊炬角度调节驱动器操作一个焊炬角度调节电机，将焊炬的旋转角度改变成与焊件保持垂直；　　　　用电位计检测焊炬的θ轴的旋转，并且对应着检测结果将电位计的输出电压值发送给控制器单元；　　　　如果按照被发送给控制器单元的电位计的输出电压值检测到对应着各个区域的一个电压信号，就识别到一个对应的区域并且对应着该区域改变焊接条件；以及　　　　根据焊炬的位置与水平面形成直角的位置识别出搭接的扁平部分，并且再次焊接扁平部分。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及到在隔板之间形成搭接的自动脉冲等离子体焊接方法和装置，特别涉及到在隔板之间形成搭接的一种自动脉冲等离子体焊接方法和装置，按照最佳焊接条件用自动等离子体焊接在布置在隔膜式液化天然气储存罐内表面上并且具有水平波纹部分的不锈钢隔板之间迅速形成搭接。
技术介绍
焊接一般是指搭接两种金属材料也就是基体金属的一种方法，将基体金属的局部加热到熔化或半熔化，或是用一种填料金属将基体金属熔合到一起。焊接方法被分类成电弧焊，气焊，铝热剂焊，电渣焊接，电子束焊接等等。电弧焊按照工作电极是否被消耗而划分成工作电极被消耗的可消耗弧焊方法和工作电极不被消耗的不可消耗弧焊方法。具代表性的不可消耗弧焊方法有气体保护钨极弧焊(GTAW)和等离子体弧焊。也可以按照其独特性质及其用途将不可消耗弧焊方法划分成人工焊接和自动焊接。气体保护钨极弧焊是用诸如Ar，He等惰性气体作为保护气体来搭接基体金属，并且用作为不可消耗电极的钨极和基体金属之间产生的电弧熔化基体金属的一种方法。在这种情况下可以提供一种额外的填料金属并且与基体金属熔合到一起。作为惰性气体的氩Ar或氦He被用作保护气体来防止基体金属和钨极被氧化，因而将气体保护钨极弧焊也称作钨极惰性气体(TIG)焊接。在所有焊接位置都可以采用这种焊接方法，其电弧极为稳定，并且焊件质量很好，因而将这种焊接方法用于焊接对氧化和氮化敏感的材料或是需要低热量输入和高质量结构的焊接。等离子体弧焊是一种采用强力等离子体喷射的方法，它是TIG焊接的一种具体形式。按照等离子体弧焊，除保护气体外还提供一种等离子气体，并且将钨极置于一个水冷收缩喷嘴内。等离子体弧焊的特征在于用收缩喷嘴使电弧收缩成圆筒形，使得即使喷嘴和基体金属之间的距离有变化，基体金属上接受电弧加热的那一部分面积也是不变的。这样的等离子体弧焊和TIG焊接几乎是相同的，唯一区别是用收缩喷嘴改善了电弧的集中。另外，由于真正的恒流电源在焊接操作过程中始终提供恒定电流，电流值不会随着电弧长度而改变。因此，真正的恒流电源能够有益地用于电弧长度有限的GTAW和等离子体弧焊。然而，为了控制熔潭和熔透的大小还需要改变电流，为此而开发了能够提供2级电流又能连续改变的机械设备。在这种情况下，由于输出电流具有脉动波形，电流被称作脉冲电流。这种脉冲焊接方法被广泛用于不适当位置的焊接或单侧焊件的第一层焊接，因为脉冲焊接能防止熔化的金属流动，因而对正确焊接的改进极为有益。按照上述现有技术的焊接方法，TIG焊接方法被用于因设备结构，控制，信号传输等困难在隔板之间的搭接。然而，TIG焊接方法的问题在于难以获得满意的焊接效果，因为隔板之间的搭接有直线部分和曲线部分，特别是对于曲线部分需要连续改变焊炬的瞄准方向，而在配合操作中会产生操作误差或装配误差。TIG焊接方法的另一个问题是焊接速度比等离子体焊接方法要低，工作效率会因焊接速度低而有所下降，并且在隔板的扁平部分和波纹部分之间的相交部位或是波纹部分的弯曲区域经常会产生焊接缺陷。专利技术概述本专利技术就是为解决现有技术中的上述问题而提出的，本专利技术的目的是提供一种在隔板之间形成搭接的自动脉冲等离子体焊接方法和装置，对隔板之间的搭接采用等离子体焊接以改进操作效率和生产力，并且为隔板之间的各个搭接区域提供最佳的焊接条件以改善焊接质量。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种在隔板之间形成搭接的自动脉冲等离子体焊接方法和装置，在其中将具有扁平部分和波纹部分的隔板之间搭接的各个波纹部分划分成多个区域，为各个区域提供最佳焊接条件，用一个光学传感器检测一个波纹部分以改善两个接触传感器的灵敏度，用两个接触传感器输出之间的差值移动焊炬的一个θ轴，用安装在焊炬的θ轴上的一个电位计的输出电压值来识别焊炬在各个波纹部分处的角度，如果识别到对应着各个区域的一个检测电压，就将对应该区域的焊接条件改变/设置到最佳焊接条件，这样就能用脉冲等离子体焊接隔板之间的搭接。附图说明按照以下结合附图的详细说明就能更清楚地理解本专利技术的上述及其他目的，特征和其他优点，在附图中图1的示意图表示按照本专利技术的一种自动脉冲等离子体焊接装置的整体结构；图2的示意图表示按照本专利技术的信号流向；图3的流程图表示按照本专利技术识别水平和波纹部分并且将各个波纹部分分区的一种程序；图4的示意图表示按照本专利技术被分区的一个隔板的例子；图5的示意图表示本专利技术的操作；图6的示意图表示按照本专利技术在脉冲焊接电流和时间之间的关系；以及图7是用来安装本专利技术的接触传感器的一个支架的示意图。具体实施例方式以下要参照附图详细说明本专利技术的实施例。在焊接具有扁平部分和波纹部分的隔板之间的搭接时需要改变焊炬的瞄准方向，因而必须按照焊线的区域提供不同的焊接条件才能获得良好的焊接质量。特别是，如果在波纹部分的头部和脚部处焊炬的位置不对或是焊接条件不佳，就不能产生理想的焊珠，或是因过多的热量输入或不足的热量输入而频繁产生焊接缺陷。因此将隔板的焊线划分成多个区域，并且必须为各个区域适当设置最佳的焊接条件。图1的示意图表示按照本专利技术的一种自动脉冲等离子体焊接装置的整体结构，图2的示意图表示按照本专利技术的信号流向，而图6的示意图表示按照本专利技术在脉冲焊接电流和时间之间的关系。本专利技术提供了用脉冲等离子体焊接方法在隔板之间形成搭接的一种装置，它包括支架100，导轨120，等离子体焊机200，等离子气体储存单元300，保护气体储存单元400，控制单元500，接口单元600，遥控单元700和一个触摸屏单元800。支架100用来移动一个焊炬110，而导轨120用来使支架100在它上面移动。等离子体焊机200为焊炬110提供焊接功率。保护气体储存单元400和保护气体储存单元400被连接到等离子体焊机200和焊炬110。控制单元500被连接到等离子体焊机200和支架100。接口单元600，遥控单元700和触摸屏单元800被连接到控制单元500。用来固定焊炬110的支架100沿着导轨120前，后移动。进而在支架100上安装两个接触传感器130和140，一个光学传感器160和一个电位计170用来识别焊件的条件。支架100在移动中控制焊炬110的角度。焊炬110被安装在支架100上，在X轴方向也就是运行方向上沿着焊线前，后移动，被一个Y轴滑板上，下移动，并且以焊线为基础被一个Z轴滑板左，右移动。焊炬110的结构使其相对于焊件900的移动角度(以下称其为“θ”轴)能够被由一个焊炬角度调节驱动器180控制的焊炬角度调节电机190改变成与焊件900的轮廓保持垂直。等离子体焊机200具有输出脉冲电流，单独控制保护气体和等离子气体，以及冷却焊炬的功能。触摸屏单元800执行的功能是具体设置随各个区域而改变的焊接条件，并且存储和显示数据。另外，触摸屏单元800按示意的结构要设置焊接区域的形状和按照这些区域的焊接条件。控制单元500是由一个可编程逻辑控制器(PLC)实现的，并且包括用来识别焊件位置的部件，用来控制焊机200的输出以便能输出由触摸屏单元800输入的焊接条件的一个部件，以及用来控制支撑着焊炬110并且沿焊线移动的支架110的一个部件。触摸屏单元800和控制单元500通过一个通信单元在彼此间交换焊接条件。控制单元500输出一个指令信号到焊机，从而输出通过触本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：权五宗，金亨植，金庚周，朴永轸，
申请(专利权)人：现代重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：