一种内置在螺旋管成型机中的自动双丝埋弧焊装置及其定位方法_3

文档序号:9698789阅读:来源:国知局
导电体4.3和导电滑块4.4。送丝电机4.5驱动一送丝轮4.2旋转将两送丝轮4.2之间的焊丝5从送丝孔中送到焊接头外;所述调节滑块4.4外设有压紧块4.8,所述压紧块4.8通过压紧机构压紧所述调节滑块4.4;
[0069]优选地,所述调节支架3.3.1也可替代为L形板;
[0070]优选地,所述L形板的长边板与所述转动盘2.3.3—体成型;
[0071 ]优选地,所述定位架1.1与所述固定框架3.1 —体成型;
[0072]所述调节丝杠3.3.2端部设有调节手轮3.3.3或伺服电机;所述焊枪滑座设有调节螺母,调节丝杠3.3.2—端配合在调节螺母中,另一端固定在所述调节支架3.3.1上并设有调节手柄或设有左右调节伺服电机。
[0073]所述焊枪4为两个,分别设置不同直径的焊丝,不同电源,比如一个是交流电源,一个是直流电源。优选的是,一个是焊丝直径为4.0mm直流电源,焊丝直径为3.2mm交流电源。
[0074]所述定位架1优选为龙门板;所述龙门板可调整地固定在所述螺旋成型机组的设备龙门架上,所述可调整地固定优选为设备龙门架设有导槽,所述定位架设有导轨的导向配合;导槽优选燕尾槽;
[0075]包括初级定位步骤,当一新型号的螺旋焊管需要生产时,调整所述定位架1在所述螺旋管成型机的设备龙门架滑槽中的位置,使得枢轴2.4通过被焊接螺旋钢管圆心从而使所述自动双丝埋弧焊装置在Y向定位,调整行走辊轮1.3.3在滑轨1.3.1上的位置,使得所述两个行走辊轮1.3.3与焊丝交点三点所在圆弧与所述被焊接螺旋钢管同圆心;将定位架1安装在设备龙门架上,使得焊枪的定位借助于龙门架X、Z向定位,通过螺旋成型机组的摆动使得枢轴2.4正好穿过被焊螺旋钢管的圆心,给所述自动双丝埋弧焊装置如何对中焊缝的定位调整做好了初级定位。
[0076]为了定位准确,所述枢轴2.4的下端轴线上设有能检测到枢轴2.4的轴线与被焊螺旋钢管的顶圆弧面交点OKx^yi)位置坐标的高灵敏度光位置传感器,所述行走辊轮1.3.3的转轴上装有能检测辊轮与被焊螺旋焊管接触点02(X2,y2)、03(X3,y3)的位置坐标的高灵敏度光位置传感器,可通过计算算出该三点的圆心0。所述“使得枢轴2.4正好穿过被焊螺旋钢管的圆心”,计算所述圆弧arc (Οι,02,03)的圆心0 (X,y),判断所述圆心0 (x,y)是否在枢轴2.4的轴线上;
[0077]所述“使得枢轴2.4正好穿过被焊螺旋钢管的圆心”,优选地,所述枢轴2.4的下端轴线上设有能检测到枢轴2.4的轴线与被焊螺旋钢管的顶圆弧面交点即焊缝顶点位置坐标的高灵敏度光位置传感器,所述行走辊轮1.3.3的转轴上装有能检测辊轮与被焊螺旋焊管接触点02(X2,y2)、03(X3,y3)的位置坐标的高灵敏度光位置传感器;计算所述圆弧31^(01,02,03)的圆心0(1,7),判断所述圆心0(1,7)是否在枢轴2.4的轴线上;
[0078]还包括二级定位步骤,在完成初级定位后,设定所述轴距转角调整机构2的转角α与所述被焊钢管螺旋焊缝的顶点切线与钢管轴线之间的夹角一致;调整焊具升降机构、焊具左右调整装置和焊具转角装置,使得前焊丝5.1、后焊丝5.2前后分别对中焊缝并具有一定距离,调整焊丝定位传感器的焊丝定位点,使得前焊丝5.1、后焊丝5.2和焊丝定位点三点一直线上,并且焊丝定位点对中焊缝,完成二级定位。
[0079]将所述定位架可调整地固定安装在所述螺旋成型机组的龙门架上,Υ方向调整导轨在导槽中的位置,同时调整行走辊轮1.3.3在滑轨1.3.1上的位置,保证对称轴16过被焊接螺旋钢管圆心,这样就方便了前焊丝5.1、后焊丝5.2和焊丝定位点三点一直线的定位,同时也方便了前焊丝5.1、后焊丝5.2对中焊缝。将定位架这么精确地安装在龙门架上,这样做的好处是使得焊枪的定位借助于龙门架Χ、Ζ向定位,通过螺旋成型机组的摆动使得焊枪对称轴16正好穿过被焊螺旋钢管的圆心,给双丝焊装置如何对中焊缝的定位调整做了初级定位。这样,前焊丝5.1、后焊丝5.2对中焊缝的定位调整,前焊丝5.1、后焊丝5.2和焊丝定位点三点一直线的定位的调整也在初级定位的基础上变得更加容易了。这称之为二级定位,而且为实现二级定位的动态调整打下良好的初级定位的基础。
[0080]当双丝焊装置工作时,接好电源打开电焊机,钢管由递送机沿X平面直线前进进入设备龙门架,也就进入定位架1,定位架1的行走辊轮1.3.3沿钢管轴线在钢管上行走,通过升降电机3.2.1调整导电滑块4.4与钢管的距离,1#和2#焊丝经送丝电机4.5的等速送丝送入导电体4.3中,然后伸出导电滑块4.4头部25-35mm,再用调节手柄3.3.4旋转调节丝杠3.3.2,调节左右导电滑块4.4的1#焊丝、2#焊丝间距为8mm-20mm,l#焊丝、2#焊丝的焊丝夹角保持30°,焊丝升出导电滑块4.4到25-35mm为佳,1#焊丝和2#焊丝对准成型缝,保持1#和2#焊丝与指示灯成一条线并垂直与成型缝,当定位调整的初级定位和二级定位完成后,指示灯提示后,接通焊剂启动电源,两根焊丝1#、2#在一个熔池熔化形成美观的焊道。上述双丝焊进行初级定位和二级定位,调整方便,易于动态焊缝自动跟踪系统的实现。动态焊缝自动跟踪方法只需跟踪焊缝实际点与前焊丝点旁的焊丝定位点之间的X轴向距离,如果距离不等于0,则表示焊缝偏离,只需直线驱动装置沿被焊螺旋管轴线方向前后移动转动盘即可实现。具体方法如下,
[0081]经过大量实验研究,发现实际焊缝的偏移一般是由于钢带宽度的误差引起的,而钢带宽度的误差表现在卷成的钢管上时一般表现为焊缝在钢管轴线方向的偏移,因此只要安装实际焊缝识别激光定位器,根据钢管焊缝与非焊缝的区别来自动识别焊缝在钢管轴线方向的实际位置,则可实现焊缝的自动跟踪。
[0082]如图2、5所示,一种内置在螺旋管成型机中的自动双丝埋弧焊装置的焊缝自动跟踪方法,
[0083]所述前焊丝5.1、后焊丝5.2与所述枢轴2.4在同一共同平面犯内,该共同平面通过焊缝顶点的切线L;也就是说,所述轴距转角调整机构2的转角α与所述被焊钢管螺旋焊缝的顶点切线与钢管轴线之间的夹角一致;
[0084]在定位架1上垂直于定位架的垂直平面(π)设有跟踪滑轨6.1,所述滑块轨6.1与被焊螺旋钢管的轴线的X轴向平行;滑块6.2设置在所述滑轨6.1上,所述滑块6.2下方设有光电接触式焊缝跟踪传感器,所述光电接触式焊缝跟踪传感器垂直投射到被焊螺旋钢管的焊缝上的实际焊缝定位点05(X5,y5);所述滑块由跟踪伺服电机驱动;
[0085]在前焊丝5.1旁侧距离前焊丝5-10mm设有焊丝光电传感器,所述焊丝光电传感器垂直投射到被焊螺旋钢管的焊丝定位点04(X4,y4);
[0086]所述内置在螺旋管成型机中的自动双丝埋弧焊装置的定位方法完成初级定位步骤和二级定位步骤后,随时监测焊丝定位点与被焊螺旋钢管的实际焊缝定位点之间的位置关系,以被焊螺旋钢管的轴线为X轴,以一定频率检测焊丝定位点04(X4,y4)与焊缝定位点05(X5,y5 ),计算焊丝定位点04( X4,y4)与实际焊缝定位点05 ( X5,y5)之间的X轴方向距离Δ dx =X5-X4 ;进行如下判断:
[0087]1)如果Adx=0则继续监测;
[0088]2)如果Δ dx>0,则启动直线驱动伺服电机沿X轴方向负向移动所述转动盘2.3.3距离I Δ dx I ;
[0089]3)如果Adx<0,则启动直线驱动伺服电机沿X轴方向正向移动所述转动盘2.3.3距离I Δ dx I ;
[0090]所述螺旋埋弧自动双丝焊装置,延长了冷却时间,提高焊接速度时保证了焊缝质量,减少了焊接缺陷,改善了工作环境。为下一道工序创造有利条件,减少了补焊量节省了物力、财力、人力降低了制造成本。
【主权项】
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