专利名称：一种管道内壁打磨焊接的复合装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械装置，特别涉及一种管道内壁打磨焊接的复合装置。
背景技术：
目前，锅炉中集箱、管道在制造、安装过程中，由于各种原因可能导致其钢管的内壁上存在超标的凹坑、机损及焊接缺陷。然而，受工件内径尺寸的限制，人员无法进入集箱、管道的内壁进行检查、修磨和焊接来消除缺陷。因此，一般只能采用换管，或将焊缝从管道外壁进行大面积挖除后再返修焊接，其返修的成本大，周期长。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种管道内壁打磨焊接的复合装置，能够对管道内壁的缺陷进行远程监控检查；并且，可以遥控打磨装置，来清除管道内壁的浅表缺陷；对于不满足标准要求的区域，进一步采用该设备自带的焊接装置进行远程焊接返修，从而降低返修成本。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种管道内壁打磨焊接的复合装置，其包含控制系统，以及分别与所述控制系统连接并受其驱动做出相应操作的以下部件对管道内壁进行探查的摄像监控装置；对管道内壁进行打磨的打磨装置；对管道内壁进行焊接的焊接装置；以及小车本体，所述摄像监控装置、打磨装置、焊接装置分别安装在所述小车本体上，所述小车本体承载所述若干装置在管道内壁移动。所述小车本体通过设置的若干个小轮来移动，还设置有防滑动的固定装置；所述防滑动的固定装置，通过设置的第一支撑杆一端与所述小车本体连接，所第一支撑杆的另一端与弧形可控的电磁铁连接，所述电磁铁的弧形与管道内壁的弧度相匹配；所述防滑动的固定装置在小车本体运动时上提隐藏，并在小车本体运动到目标位置停止运动时，通过所述电磁铁的磁力吸附作用将小车本体固定在管道内壁。打磨装置包含打磨组件，其安装有不同形状尺寸的多种磨头以适应不同的打磨需要；所述打磨组件与一个可控连接丝杆连接，所述可控连接丝杆的另一端与一个第二支撑杆连接，所述第二支撑杆的另一端与所述小车本体连接。所述的焊接装置是气体保护焊系统，包含焊接电源、焊接控制模块、焊枪、十字滑块、连接杆、焊丝盘及其送丝机构；其中，所述焊枪及十字滑块通过连接杆固定设置到所述小车本体上，由十字滑块驱动焊枪在各个方向移动；所述焊丝盘及其送丝机构也固定设置在小车本体上，通过送丝机构将盘绕在焊丝盘上的焊丝送往焊枪。[0015]所述控制系统及所述焊接电源布置在管道以外，通过电缆连接至所述小车本体的对应部件上。所述摄像监控装置包含设置在小车本体上的摄像及照明设备，来获取对管道内壁的监测图像并将其发送至远程用户。 与现有技术相比，本实用新型所述管道内壁打磨焊接的复合装置，其优点在于本实用新型能够对管道内壁的缺陷进行远程监控检查；并且，可以遥控打磨装置，来清除管道内壁的浅表缺陷；对于不满足标准要求的区域，进一步采用该设备自带的焊接装置进行远程焊接返修，从而降低返修成本。
图I是本实用新型所述管道内壁打磨焊接的复合装置的结构示意图。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型所述管道内壁打磨焊接的复合装置，包含小车本体10、摄像监控装置20、PLC控制系统(图中未示出)、打磨装置30及焊接装置40。小车本体10可以通过设置的4个万向可用电动马达驱动的小轮来移动。还包含防滑动的固定装置11，其设置的第一支撑杆一端与小车本体10连接，第一支撑杆的另一端与弧形可控的电磁铁连接，所述电磁铁的弧形与管道内壁500的弧度相匹配。在小车本体10运动时，可以将防滑动的固定装置11上提隐藏；等到小车本体10运动到目标位置时，小轮停止运动，使防滑动的固定装置11下降，通过电磁铁的磁力吸附作用将小车本体10固定在管道内壁500。摄像监控装置20包含设置在小车本体10上的摄像及照明设备，用户可以根据获得的监测图像对管壁情况进行远程监控。打磨装置30包含打磨组件,通过安装不同形状的多种磨头以适应不同的打磨需要，例如，用V型磨头可打磨出V型坡口，便于后续焊接；用带小r型的u型磨头，完成相应坡口的打磨；或者不同的椭圆形磨头来满足不需补焊时的圆滑过渡的目的。所述打磨组件与一个可控连接丝杆连接，可控连接丝杆的另一端与第二支撑杆连接，第二支撑杆的另一端与小车本体10连接。所述的焊接装置40使用了气体保护焊系统，其中主要包含焊接电源、焊接控制模块、焊枪、十字滑块、连接杆、焊丝盘及其送丝机构41。焊枪及十字滑块通过连接杆固定设置到小车本体10上，由十字滑块驱动焊枪在上下、左右、前后方向进行移动；焊丝盘及其送丝机构41也固定设置在小车本体10上，通过送丝机构将盘绕在焊丝盘上的焊丝送往焊枪。PLC控制系统控制整个复合装置的工作，包括对小车本体10的运动、摄像监控、打磨及焊接过程等的控制。为了减轻小车本体10上的总量，可以将PLC控制系统及上述的焊接电源放置在管道外，通过电缆连接至小车本体10上的对应部件。以下介绍本实用新型所述复合装置的具体工作过程由PLC控制系统驱动小车本体10移动到集箱等管道内壁500存在缺陷的区域。通过摄像监控装置20进一步探查内壁的表面缺陷并进行定位。再控制所述防滑动的固定装置11下降直至与管道内壁500相接触，从而将小车本体10固定在内壁上，防止其沿管壁的环形或轴向等方向侧滑。PLC控制系统根据探查结果，通过选用合适的磨头形状，并控制磨头下行的速度、深度和水平移动距离，来达到理想的内壁打磨效果。具体的，由系统选定合适形状及尺寸的磨头伸到缺陷部位并接触エ件，然后启动磨头旋转开始打磨工作。在打磨时，系统还记录下磨头与管壁原始表面接触的O位，再对每次磨头施加的打磨进给量和水平移动量进行累计。 打磨工作完成后，系统根据所选磨头的形状尺寸、エ件内径，累计得到的打磨深度和水平移动距离等參数，计算给出打磨后内壁表面的形状尺寸。再通过外壁辅助测厚仪测量，得到打磨后管道的实际壁厚，在满足标准的情况下可不做后续的补焊处理。对于需要补焊的情况，可通过PLC控制系统驱动焊接装置40伸到设定管壁上的焊接区域。根据系统计算得到的内壁表面的形状尺寸，从中心位置开始设定起始焊道。通过PLC控制系统按照程序设定的轨迹和焊接规范參数控制焊枪进行焊接操作，直至完成补焊的焊接任务。尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求1.一种管道内壁打磨焊接的复合装置，其特征在于，包含控制系统，以及分别与所述控制系统连接并受其驱动做出相应操作的以下部件 对管道内壁(500)进行探查的摄像监控装置(20)； 对管道内壁(500)进行打磨的打磨装置(30)； 对管道内壁(500 )进行焊接的焊接装置(40 );以及 小车本体(10)，所述摄像监控装置(20)、打磨装置(30)、焊接装置(40)分别安装在所述小车本体(10)上，所述小车本体(10)承载所述若干装置在管道内壁(500)移动。
2.如权利要求I所述管道内壁打磨焊接的复合装置，其特征在于， 所述小车本体(10 )通过设置的若干个小轮来移动，还设置有防滑动的固定装置(11); 所述防滑动的固定装置(11)，通过设置的第一支撑杆一端与所述小车本体(10)连接，所第一支撑杆的另一端与弧形可控的电磁铁连接，所述电磁铁的弧形与管道内壁(500)的弧度相匹配； 所述防滑动的固定装置(11)在小车本体(10)运动时上提隐藏，并在小车本体(10)运动到目标位置停止运动时，通过所述电磁铁的磁力吸附作用将小车本体(10)固定在管道内壁(500)。
3.如权利要求I所述管道内壁打磨焊接的复合装置，其特征在于， 打磨装置(30)包含打磨组件，其安装有不同形状尺寸的多种磨头以适应不同的打磨需要；所述打磨组件与一个可控连接丝杆连接，所述可控连接丝杆的另一端与一个第二支撑杆连接，所述第二支撑杆的另一端与所述小车本体(10)连接。
4.如权利要求I所述管道内壁打磨焊接的复合装置，其特征在于， 所述的焊接装置(40)是气体保护焊系统，包含焊接电源、焊接控制模块、焊枪、十字滑块、连接杆、焊丝盘及其送丝机构(41)； 其中，所述焊枪及十字滑块通过连接杆固定设置到所述小车本体(10)上，由十字滑块驱动焊枪在各个方向移动；所述焊丝盘及其送丝机构(41)也固定设置在小车本体(10)上，通过送丝机构将盘绕在焊丝盘上的焊丝送往焊枪。
5.如权利要求4所述管道内壁打磨焊接的复合装置，其特征在于， 所述控制系统及所述焊接电源布置在管道以外，通过电缆连接至所述小车本体(10)的对应部件上。
6.如权利要求I所述管道内壁打磨焊接的复合装置，其特征在于， 所述摄像监控装置(20)包含设置在小车本体(10)上的摄像及照明设备，来获取对管道内壁(500)的监测图像并将其发送至远程用户。
专利摘要本实用新型涉及一种管道内壁打磨焊接的复合装置，其包含控制系统，以及分别与所述控制系统连接并受其驱动做出相应操作的以下部件对管道内壁进行探查的摄像监控装置；对管道内壁进行打磨的打磨装置；对管道内壁进行焊接的焊接装置；以及小车本体，所述摄像监控装置、打磨装置、焊接装置分别安装在所述小车本体上，并与其一起在管道内壁移动。本实用新型能够对管道内壁的缺陷进行远程监控检查；并且，可以遥控打磨装置，来清除管道内壁的浅表缺陷；对于不满足标准要求的区域，进一步采用该设备自带的焊接装置进行远程焊接返修，从而降低返修成本。
文档编号B23P23/04GK202367441SQ201120523848
公开日2012年8月8日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者杨惠勤 申请人:上海锅炉厂有限公司