一种双焊枪高速焊接装置的制作方法

本实用新型涉及金属管纵缝焊接领域，具体涉及一种双焊枪高速焊接装置。

背景技术：

现有技术中，一般采用一把焊枪进行焊接，存在的问题是：

1、焊接速度较低，在一定厚度的金属材质条件下，焊接速度越快所需要的焊接电流越大，金属受热融化速度也越快，当焊接速度和焊接电流达到该金属的某一极限时，金属溶液冷却再结晶的速度跟不上融化速度，此时焊缝就会出现波浪和边缘凹陷，该现象被称为“咬边缺陷”，并且过高的焊接电流会导致焊针快速烧损，从而严重影响焊接质量，这些原因导致现有焊接速度较低；

2、最大连续焊接长度有限，由于焊针在连续使用一段时间后会烧损，导致电弧不稳定，此时需要停机将焊针修磨或更换焊针后，再继续焊接，这使得管子的连续焊接长度受到限制。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种用于金属管纵缝焊接的双焊枪高速焊接装置，采用两把焊枪同时进行焊接，可有效提高焊接速度，使得连续焊接长度更长；本实用新型所要解决的另一技术问题是，通过调节单把焊枪的焊接电流及速度，实现两把焊枪的交替工作，以及单焊枪、双焊枪工作状态的切换，可在不停机的情况下更换已烧损焊针，有效提升焊接效率。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种双焊枪高速焊接装置，其特征在于，包括第一焊枪11和第二焊枪12以及分别固定相应焊枪的第一焊枪架21、第二焊枪架22，所述第一焊枪11和第二焊枪12的焊接电流分别由第一电焊机31和第二电焊机32控制，所述第一电焊机31和第二电焊机32均由自动控制系统5控制，所述自动控制系统5包括主控制器。

进一步的，所述主控制器输出端连接有触屏式的人机交互设备6，所述主控制器还连接有监控系统，所述监控系统包括第一摄像头41、第二摄像头42，分别用于对第一焊枪11、第二焊枪12的熔池焊接情况进行实时监控，所得的监控画面可在人机交互设备6上同时分屏显示。

进一步的，所述的主控制器为可编程逻辑控制器PLC或工业控制计算机IPC。

进一步的，所述人机交互设备6上配置有操作键。

优选的，所述操作键为按钮或开关或旋钮。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、采用两把焊枪同时进行焊接，在同等总电流的情况下，单把焊枪的电流降低，从而使得连续焊接长度更长；

2、采用两把焊枪同时对一条焊缝进行焊接，总电流分摊到两处，即金属融化和再结晶过程也被分摊，从而解决高速、高电流状态下单把焊枪焊接会出现焊缝咬边缺陷的问题，双焊枪焊接出现焊缝咬边缺陷的极限速度增大，从而使得焊接速度变高；

3、在焊接过程中，通过调整单把焊枪的焊接电流及速度，实现两把焊枪的交替工作，以及单焊枪、双焊枪工作状态切换，从而在不停机的情况下更换已烧损焊针，更换后再次进行焊接电流及焊接速度的调整，使生产线焊接速度再次达到最高，最终实现焊接效率的大幅提升。

附图说明

图1是现有技术中单焊枪金属管纵缝焊接装置的结构示意图。

图2是本实用新型提供的双焊枪高速焊接装置的结构示意图。

图3是本实用新型提供的双焊枪高速焊接装置的工作步骤流程图。

图4是本实用新型提供的双焊枪高速焊接装置不停机更换焊枪焊针的焊接电流示意图。

图5是本实用新型实施例与比较例的最大焊接速度和焊接电流对比示意图。

附图标记说明：

1’：焊枪，2’：焊针，7’：焊缝，8’：金属管；11：第一焊枪，12：第二焊枪，21：第一焊枪架，22：第二焊枪架，31：第一电焊机，32：第二电焊机，41：第一摄像头，42：第二摄像头，5：自动控制系统，6：人机交互设备，7：焊缝，8：金属管；

Ia：第一焊枪电流曲线，Ib：第二焊枪电流曲线，Iw：正常焊接电流，Is：引弧电流，Tbs：第二焊枪引弧时间，Tl：引弧成功检测时间，Tt：两把焊枪焊接电流交替时间，Tas：第一焊枪灭弧时间；

A：第一焊枪电流曲线，B：第二焊枪电流曲线，C：单焊枪电流曲线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图2所示，一种双焊枪高速焊接装置，包括第一焊枪11和第二焊枪12以及分别固定相应焊枪的第一焊枪架21、第二焊枪架22，第一焊枪11和第二焊枪12的焊接电流分别由第一电焊机31和第二电焊机32控制，第一焊枪架21和第二焊枪架22均可上下、左右、前后自由三维移动调节，可通过电机驱动调节或人工手动旋钮调节实现，第一焊枪11、第二焊枪12可分别通过相应焊枪架进行上下、左右、前后自由三维移动调节以及焊枪角度调节，第一电焊机31和第二电焊机32均由自动控制系统5控制，自动控制系统5包括主控制器，两把焊枪的起弧、灭弧、焊接电流、焊接速度均由主控制器控制，主控制器为可编程逻辑控制器PLC或工业控制计算机IPC，主控制器输出端连接有触屏式的人机交互设备6，主控制器还连接有监控系统，监控系统包括第一摄像头41、第二摄像头42，分别用于对第一焊枪11、第二焊枪12的熔池焊接情况进行实时监控，所得的监控画面可在人机交互设备6上显示屏同时分屏显示，通过主控制器接收来自监控系统的实时焊接信号，根据主控制器中编制的自动化程序，分别控制第一电焊机31、第二电焊机32从而调节第一焊枪11、第二焊枪12的焊接电流，实现两把焊枪的交替工作，以及单焊枪、双焊枪工作状态的切换，达到长时间不停机连续焊接的目的。本实施例中人机交互设备6设置有显示屏、触摸屏、按钮、开关、旋钮多种输入输出设备，集成在一个操作台上，操作人员可以通过人机交互设备进行焊接参数设置、保存或调取、焊接启停选择、焊枪交换、双焊枪同时焊接、焊接状态实时监控、焊接电流和速度实时微调等操作，同时具有突发意外发生时的紧急停机功能。根据主控制器中编制的自动化程序，由其控制的第一电焊机31、第二电焊机32可以实时分别调节第一焊枪11、第二焊枪12的焊接电流，也可以控制第一焊枪11单独工作、两把焊枪同时工作、或第二焊枪12单独工作。无论进行单焊枪焊接还是双焊枪焊接，自动控制系统5都可以保证焊接电流大小随时与焊接速度同步控制。本实用新型提供的双焊枪高速焊接装置，金属管通过牵引机向前输送，使用两把焊枪同时对金属管其上焊缝进行焊接，可有效提高焊接速度，使得连续焊接长度更长，通过调节单把焊枪的焊接电流及速度，实现两把焊枪的交替工作，以及单焊枪、双焊枪工作状态的切换，可在不停机的情况下更换已烧损焊针，有效提升焊接效率。

本实用新型提供的双焊枪高速焊接装置工作步骤流程图如图3所示，装置启动时，人工按下启动按钮，PLC接收启动指令后通过程序计算，输出牵引机、电焊机启动指令，牵引机、电焊机启动，在升降速时，人工操作升速/降速按钮后通过PLC程序计算，输出对应的指令至牵引机、电焊机，进行同步升速/降速；当需要更换焊针时，人工按下更换焊针指令，PLC接收指令后通过程序计算，自动控制完好焊针所连接电焊机焊接电流加大，同时待更换焊针所连接电焊机电流减小，PLC程序指令控制两台电焊机电流同步调整，保持焊接质量不受影响，待更换焊针所连接电焊机电流逐渐减小直至灭弧后，人工拆下焊针并更换完好焊针，再按下启动按钮，原完好焊针连接电焊机电流减小，新更换焊针连接电焊机电流增加，直至两台电焊机电流平衡。

当有焊枪焊针出现烧毁现象时，本实施例中第一焊枪11的焊针出现烧毁现象需要更换焊针，如图4所示，第二焊枪12自动以Is引弧电流引弧，一旦检测到第二焊枪12启弧成功，第二焊枪12的电流就会逐步增大，其电流曲线Ib如图所示，同时第一焊枪11的电流逐步减小，其电流曲线Ia如图所示，当第二焊枪12电流达到之前第一焊枪11单独工作时的电流Iw后，第一焊枪11自动灭弧，此后就进入到第二焊枪12单独工作状态，此时人工可以进行第一焊枪11的更换焊针操作。当第二焊枪12的焊针出现烧毁现象需要更换焊针时重复上述操作，如此实现长时间不停机连续焊接的目的。

比较例：

如图1所示，现有单焊枪金属管纵缝焊接装置，使用单把焊枪1’工作，其上焊针2’对焊缝7’进行焊接，金属管8’为壁厚2.4mm的铝管，如图5所示，横坐标V表示焊接速度，纵坐标I表示焊接电流，最大焊接电流Imax为150A，最大焊接速度V1为2.5m/min，如果再加速将出现焊缝咬边缺陷。

实施例：

本实施例金属管8为壁厚2.4mm的铝管，第一焊枪11和第二焊枪12同时对焊缝7进行焊接，其上焊针尽可能靠近，如图5所示，C表示单焊枪电流曲线，双焊枪模式下两把焊枪的焊接电流与焊接速度如曲线A、B所示，A、B分别表示第一焊枪、第二焊枪电流曲线，可以看出，使用双焊枪同时工作时，由于两把焊枪分担了焊接电流，主控制器控制第一焊枪电流140A，第二焊枪电流150A，使得最高焊接速度V2大大提高至3.6m/min，生产效率提升了1.44倍。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限定本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。