全位置管道焊接工作站的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种焊接工作站，尤其是一种全位置管道焊接工作站，属于焊接设备技术领域。
【背景技术】
[0002]目前对于中型口径的长输送管道的焊接，主要采用人工施焊，多层作业，效率低下，且质量不够稳定.焊接弧线以及钢水，溶液容易对工人造成直接伤害.运营成本很高.因此在焊接设备上，企业急需引进自动化焊接设备.自动化焊接设备将逐渐取代人工成为主打设备.目前市场上采用的开放式焊接设备主要采用的杠杆原理夹持管道，导致夹持管径范围小.其结构上将送丝机集成在焊接夹头上.送丝盘非市场上常见的通用部件，且增加了焊接夹头的自重，导致效率低下，为了解决该技术问题，现有技术中也有相关的焊接工作站，但是这些结构比较复杂，成本较高，拆卸维修麻烦，因此，迫切的需要一种新的方案解决该技术问题。
【发明内容】
[0003]本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种全位置管道焊接工作站，该技术方案能有效解决现有管道自动焊接设备存在的相关问题，通过切管坡口装置与可移动小车上的焊接夹头装置配合使用，实现管件的输送，以及预制管道的焊接方便的目的.具有拆卸灵活方便和安全可靠等特点，方便操作，提高了焊接质量和焊接效率，降低了操作人员的劳动强度和生产成本以及安全事故发生率。
[0004]为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，全位置管道焊接工作站，其特征在于，所述焊接工作站包括切管坡口装置和开放式焊接装置，所述开放式焊接装置包括焊接夹头、氩弧焊机、送丝机、水箱、氩气瓶、控制电箱，所述切管坡口装置包括输送线前端、输送线后端以及设置输送线前端与输送线后端之间的切管坡口机。
[0005]作为本发明的一种改进，所述焊接夹头包括管道夹持机构、开放式旋转机构、焊枪摇摆机构、X方向手动滑台机构、Y方向手动滑台机构以及自动退针机构，所述管道夹持机构通过螺栓固定在开放式旋转机构的底部，所述焊枪摇摆机构与开放式旋转机构上的C型旋转盘使用螺栓连接在一起，所述Y方向手动滑台机构与焊枪摇摆机构上的梯形螺母滑块相连接，所述X方向手动滑台机构与Y方向手动滑台机构相连接，所述自动退针机构与X方向手动滑台机构相连接。
[0006]作为本发明的一种改进，所述焊接夹头、氩弧焊机、送丝机、水箱、氩气瓶、控制电箱安装在可移动小车上，所述焊接夹头设置在移动小车的一侧，所述移动小车底部安装四个脚轮。其中焊接夹头安装在管道上实施焊接。
[0007]作为本发明的一种改进，所述管道夹持机构包括底板，盖板，安装块，第一支撑销轴，第二支撑销轴，正反梯形丝杆，瓦片连接板，绝缘瓦片，棘轮扳手，所述安装块设置在底板上，安装块上面开孔用于安装第一支撑销轴和第二支撑销轴，所述正反梯形丝杆、瓦片连接板上设置有对应的正反梯形螺纹孔以及间隙配合用于滑动的支撑销轴孔，用于和支撑销轴以及正反梯形丝杆对接，所述瓦片连接板固定在绝缘瓦片和底板之间，该管道夹持结构可以保证夹持各种不同尺寸的管道的时候中心保持不变，进一步保证焊接质量。
[0008]作为本发明的一种改进，所述绝缘瓦片采用绝缘耐高温材料，在瓦片上开槽，用于和瓦片连接板精密配合，盖板通过螺纹连接的方式与安装块连接，所述正反梯形丝杆的正牙方向设置为正六边形，用于配合棘轮扳手达到夹持机构对管道夹紧和松开的目的。
[0009]作为本发明的一种改进，开放式旋转机构包括伺服电机，减速机，减速机安装板，安装底板，盖板，第一齿轮，第二齿轮，第三齿轮，第四齿轮，第五齿轮，C型定位环，定位销轴，轴承，C型齿轮，C型旋转盘，C型把手，所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、五齿轮安装在安装底板上，所述安装底板上设置有C型定位槽，所述C型定位环安装在C型定位槽内，所述C型齿轮设置在C型定位环上，所述减速电机设置在盖板上，所述C型旋转盘设置在C型齿轮上。将两个第一齿轮，两个第二齿轮，两个第三齿轮，一个第四齿轮分别安装好轴承(齿轮中间制作有轴承孔)，然后安装在定位销轴上，用卡簧限位，齿轮上均制作有工艺孔用于减轻重量.然后按照第一齿轮，第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第三齿轮、第二齿轮、第一齿轮的顺序将7个齿轮逐一安装在安装底板上，所述第五齿轮与第三齿轮啮合，用螺栓连接，安装底板以夹持机构的中心点为中心点制作一条C型的定位槽，将C型定位环以螺栓连接的方式安装在定位槽内.C型齿轮也在对应位置上制作一条定位槽.然后将C型齿轮的定位槽对准安装底板上的C型定位环并啮合上两头的2个第一齿轮1，再将盖板用螺栓与安装底板连接.将齿轮安装在减速电机前端，使用止退螺丝固定好.再将该组件用螺栓连接的方式安装在安装底板的下面.将减速机安装工艺盖板用螺栓连接的方式安装在盖板上.再将C型旋转盘用螺栓连接的方式对应安装在C型齿轮上.将大C型把手用螺栓连接的方式安装在以上所有零件组件的正侧方向。该开放式旋转机构可以在管道的任意位置直接进行管道夹持，而不用从头上套至需要焊接处，方便了操作，提高了焊接效率，降低了操作人员的劳动强度和生产成本。
[0010]作为本发明的一种改进，所述焊枪摇摆机构包括迷你伺服电机，饶性联轴器，轴承，梯形丝杆，第一交叉导轨，第一交叉导轨安装底板，第一交叉导轨安装滑板，梯形螺母滑块，电机支座，光纤传感器，光纤信号发生器，信号反射板和罩壳，所述第一交叉导轨设置在第一交叉导轨安装底板以及第一交叉导轨安装滑板上，所述梯形螺母滑块安装在第一交叉导轨安装板上，所述梯形丝杆安装在梯形螺母滑块上，所述饶性联轴器固定在梯形丝杆的上端，所述迷你伺服电机输出轴与饶性联轴器连接并固定在电机支座上，所述光纤传感器安装在电机支座上，将信号反射板安装在梯形螺母滑块上，所述光纤信号发生器安装在电机支座的外侧面，将罩壳安装在电机支座上，通过迷你伺服电机和其他结构的相互配合，摆动距离根据实际需要进行灵活调整，非常方便，灵活度大大提高。
[0011]作为本发明的一种改进，所述自动退针机构包括交叉导轨，交叉导轨安装底板，交叉导轨安装滑板，齿轮滑板，迷你电机，限位块，C型安装板，隔热块，焊枪安装板，送丝管固定座，焊枪活动板，焊渣挡板，弧光反射板，所述交叉导轨、交叉导轨安装底板、交叉导轨安装滑板、齿轮滑板限位块均设置在C型安装板上，所述交叉导轨安装在交叉导轨安装底板上，所述齿轮滑板安装在交叉导轨安装盖板上，所述限位块安装在交叉导轨安装底板的后侧面，迷你电机安装在C型安装板上，所述隔热块安装在齿轮滑板上，所述焊枪活动板与隔热板使用螺栓相连接，送丝管固定座采用一颗螺栓固定在焊枪活动板上，使其可以根据焊丝的粗细自由调整最佳送丝角度，水冷焊枪与焊枪安装板相连接，并在焊枪的正前方将焊渣挡板安装在焊枪活动板上.所述弧光反射板与隔热块相连接。
[0012]作为本发明的一种改进，所述输送线前端设置为4米、输送线后端设置为3米，上述切管坡口装置包括两段输送线即前4米，后3米，由于标准管道的长度为6米长，这样设置可以保证管道的重心在输送线上而不是在坡口机上，坡口机可以不会将管道夹偏，将预焊接管道输送至切管坡口机切断打坡口作业，切管坡口机使用4爪自定心卡盘原理将管道夹持住，由一台带减速机的电机提供刀具旋转并进给的动力，切管坡口机上安装有切断刀，倒角刀各一把，对管道实施切断的同时也完成倒角作业。
[0013]相对于现有技术，本发明具有如下优点，I)该技术方案整体设计巧妙，结构紧凑，并且操作简单，更趋于人性化，对操作人员专业技术要求低，普通工人经过简单培训即可使用该设备；2)该技术方案采用开放式行星原理，工件不转，焊枪360度旋转焊接，即可全位置焊接，有效解决了预制管道工件无法旋转的问题；3)该技术方案是专为各种高效率管管接头焊接而设计的精密自动焊头，采用全位置TIG焊接作业(自熔/填丝)，可焊接碳钢、不锈钢等易氧化材料，可以焊接管管、管弯头、U型管接头、管法兰、管阀门等多种接头形式；4 )该技术方案中的焊枪使用循环水冷却、持续工作时间长，维护方便；5 )该技术方案结构紧凑，旋转平稳，转动惯性小，适合现场操作定位精确，可对双排管道，以及阵列型管道进行焊接作业，用于复杂管