一种窄间隙轨道式多轴焊接机器人的制作方法

本实用新型涉及焊接技术领域，特别是涉及一种窄间隙轨道式多轴焊接机器人。

背景技术：

在电力等领域，核电主管道、主蒸汽管道以及火电四大管道等管外径一般超过350mm，壁厚超过30mm，属于大、厚壁管道。由于手工焊接效率低、成本高、焊接质量难以保证等问题，同时随着自动化焊接技术的日益成熟，对此类管道的焊接逐步采用窄间隙轨道式多轴焊接机器人。此类多轴焊接机器人具有五轴式结构，即送丝轴、行走轴、机头摆动轴、机头弧压跟踪轴和钨极摆动轴，焊接机器人通过轨道安装在被焊管道上，被焊管道一般采用窄间隙坡口结构，焊接过程中，自动焊机头需要深入到坡口中，进行一层一层的焊接，直到整个坡口被填充完成。由于被焊管道壁厚较大，为了减少焊丝填充量，采用了窄间隙坡口结构，需要焊接几十层以上才能完成。在焊接被焊管道下部时，不仅需要机头能够深入到坡口中，而且要求保护气体对机头附近整个坡口和熔池进行充分保护。

总体来说，现有的窄间隙轨道式多轴焊接机器人存在以下的问题：

（1）、机头前部壳体一般为圆柱形结构，导致机头不能够深入到窄间隙坡口中，致使适用的坡口尺寸变大，焊接工作量变大；

（2）、机头前部壳体保护气送气口一般只有一个，在焊接被焊管道上部时，气体对坡口和熔池的保护一般比较充分，但是在焊接被焊管道下部时，保护气体对机头附近整个坡口和熔池保护不充分，容易产生气孔和氧化，影响焊接质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种窄间隙轨道式多轴焊接机器人，特别是机器人的自动焊机头。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种窄间隙轨道式多轴焊接机器人，包括用于与被焊管道进行固定的轨道、连接在所述的轨道上用于对被焊管道进行焊接的焊接执行机构，所述的焊接执行机构能够沿所述的轨道行走，所述的焊接执行机构包括焊枪，所述的焊枪包括自动焊机头，所述的自动焊机头包括机头壳体、设置在所述的机头壳体内并伸出机头壳体前端的钨极，所述的机头壳体具有后部壳体、设置在所述的后部壳体上向其前方延伸的前部壳体，所述的前部壳体、后部壳体相连通，所述的机头壳体的纵截面呈t形，所述的钨极伸出所述的前部壳体的前端面。

优选地，所述的前部壳体设置在所述的后部壳体的中部。

优选地，所述的前部壳体的宽度为4-6mm。

优选地，所述的前部壳体的前端面开设有前保护气送气口。

进一步优选地，所述的前保护气送气口设置有两个，两个所述的前保护气送气口位于所述的钨极两侧所述的前部壳体的前端面。

进一步优选地，所述的前保护气送气口沿所述的前部壳体的长度方向延伸。

优选地，所述的后部壳体的前端面开设有后保护气送气口。

进一步优选地，所述的后保护气送气口设置有两个，两个所述的后保护气送气口位于所述的前部壳体两侧所述的后部壳体的前端面。

进一步优选地，所述的后保护气送气口沿所述的后部壳体的长度方向延伸。

优选地，所述的自动焊机头包括保护气供送部件，所述的保护气供送部件与所述的机头壳体内部相连通。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点和效果：

1、机头壳体的纵截面呈t形，前部壳体伸出后部壳体呈扁平状，使得其能够深入到坡口中，需要加工的窄间隙坡口尺寸变小以及需要焊接的工作量减少，大大提高了坡口加工效率和焊接效率；

2、前、后部壳体的前端面开设有保护气送气口，焊接过程中，钨极与被焊管道形成电弧，熔化母材和焊丝；保护气体分别从保护气送气口流出，对机头附近整个坡口和熔池进行充分保护，提高了焊接质量。

附图说明

附图1为本实施例中机头部件的立体图一；

附图2为本实施例中机头部件的立体图二；

附图3为本实施例中机头部件的侧视图（纵截面）；

附图4为本实施例中机头部件的俯视图。

其中：1、机头壳体；10、前部壳体；100、前保护气送气口；11、后部壳体；110、后保护气送气口；2、钨极；l：长度方向；w：宽度方向。

具体实施方式

下面结合附图及实施案例对本实用新型作描述：

如图1-4所示的一种窄间隙轨道式多轴焊接机器人，包括用于与被焊管道进行固定的轨道、连接在轨道上用于对被焊管道进行焊接的焊接执行机构，焊接执行机构能够沿轨道行走。焊接执行机构包括焊枪，焊枪包括自动焊机头，以下对自动焊机头做详细描述：

在本实施例中：自动焊机头包括机头壳体1、钨极2、保护气供送部件，其中钨极2设置在机头壳体1内并伸出机头壳体1前端，保护气供送部件与机头壳体1内部相连通，为钨极2供送保护气氛。

机头壳体1具有后部壳体11、设置在后部壳体11上向其前方延伸的前部壳体10，前部壳体10、后部壳体11相连通。如图3所示：前部壳体10设置在后部壳体11的中部，前部壳体10、后部壳体11的横截面均呈方形，前部壳体10的长度不小于后部壳体11的长度（本实施例中前部壳体10、后部壳体11的长度相等），前部壳体10的宽度小于后部壳体11的宽度，前部壳体10的宽度为4-6mm，如5mm，使得整个机头壳体1的纵截面呈t形，整个前部壳体10呈扁平状，可以深入到管道坡口中。钨极2伸出前部壳体10的前端面。

前部壳体10的前端面开设有前保护气送气口100，前保护气送气100口设置有两个，两个前保护气送气口100位于钨极1两侧前部壳体10的前端面，并且前保护气送气口100沿前部壳体10的长度方向延伸。

同样的，后部壳体11的前端面也开设有后保护气送气口110，后保护气送气口110设置有两个，两个后保护气送气口11位于前部壳体10两侧的后部壳体11的前端面，后保护气送气口110沿后部壳体11的长度方向延伸。

焊接执行机构的其他部分未涉及改进，可以采用现有技术即可，在此不再进行赘述。

以下具体阐述下本实施例的工作过程，本实施例以焊接φ400×45mm管道为例，包括：

（1）、安装窄间隙轨道式多轴焊接机器人：

按照技术规范加工被焊管道窄间隙坡口；根据管道规格，选定对应的焊接机器人轨道，并可靠准确安装在被焊管道相应位置上；然后把焊接机器人焊接执行机构安装在轨道上。

（2）、焊接管道：

调整机头壳体并深入到管道坡口中到达指定位置，设定好工艺参数，进行焊接，直至填充完整个坡口。焊接过程中，钨极与被焊管道形成电弧，熔化母材和焊丝；保护气体分别从两个前保护气送气口和两个后保护气送气口流出，对机头附近整个坡口和熔池进行保护。

（3）、焊接机器人拆卸：

焊工检查焊缝焊接质量，然后拆卸焊接机器人和轨道，并清理现场。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。