預(yù)精焊機(jī)組精焊機(jī)內(nèi)焊臂的自動(dòng)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型適用于螺旋埋弧焊管預(yù)精焊生產(chǎn)機(jī)組中的精焊機(jī)內(nèi)焊臂振動(dòng)的自動(dòng)穩(wěn)定工藝，具體涉及一種預(yù)精焊機(jī)組精焊機(jī)內(nèi)焊臂的自動(dòng)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，包括支架、氣缸、氣管、萬向球和距離傳感器，氣缸安裝在支架上，萬向球安裝在氣缸的頂部并能夠在氣缸帶動(dòng)下產(chǎn)生位移，距離傳感器固定在支架一側(cè)；氣源通過氣管接入電磁閥，再通過兩氣路接入氣缸；距離傳感器和電磁閥均連接控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，在焊接過程前，將鋼管安裝在內(nèi)焊臂上之后，不需要人工額外操作，通過控制系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，避免了原來人工手扶內(nèi)焊臂以防止內(nèi)焊臂顫動(dòng)的情況，簡(jiǎn)單易行，節(jié)省了人力資源，同時(shí)提高了鋼管焊接質(zhì)量。
【專利說明】
預(yù)精焊機(jī)組精焊機(jī)內(nèi)焊臂的自動(dòng)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種預(yù)精焊機(jī)組精焊機(jī)內(nèi)焊臂的自動(dòng)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，適用于螺旋埋弧焊管預(yù)精焊生產(chǎn)機(jī)組中的精焊機(jī)內(nèi)焊臂振動(dòng)的自動(dòng)穩(wěn)定工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)油氣管網(wǎng)建設(shè)的逐步深入，螺旋焊管預(yù)精焊工藝得到了廣泛的推廣，經(jīng)過幾年的發(fā)展我國(guó)預(yù)精焊技術(shù)已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。但是隨著對(duì)該技術(shù)的深入研究以及實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，該工藝也存在一定的缺點(diǎn)。目前精焊機(jī)內(nèi)焊臂存在以下問題:
[0003](I)內(nèi)焊臂長(zhǎng)度達(dá)16.5米，焊接過程中如果遇到預(yù)焊縫打點(diǎn)、飛濺物堆積處或者焊縫不規(guī)則處，由于電弧的弧長(zhǎng)急劇變化，電焊機(jī)反饋送絲驅(qū)動(dòng)容易引起內(nèi)焊頭的顫動(dòng)，往往會(huì)導(dǎo)致內(nèi)焊縫不規(guī)則，甚至引起焊絲粘拉焊頭、斷弧等缺陷，嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量。
[0004](2)內(nèi)焊臂顫動(dòng)時(shí)，須人工去扶穩(wěn)，增加了人力成本。
[0005]因此，開發(fā)一種用于保證焊接過程中內(nèi)焊臂穩(wěn)定性的裝置很有必要。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:提供一種結(jié)構(gòu)合理、穩(wěn)定效果良好、操作簡(jiǎn)單方便、能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化且有效防止內(nèi)焊臂顫動(dòng)的預(yù)精焊機(jī)組精焊機(jī)內(nèi)焊臂的自動(dòng)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)。
[0007]本實(shí)用新型所述的預(yù)精焊機(jī)組精焊機(jī)內(nèi)焊臂的自動(dòng)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，包括支架、氣缸、氣管、萬向球和距離傳感器，氣缸安裝在支架上，萬向球安裝在氣缸的頂部并能夠在氣缸帶動(dòng)下產(chǎn)生位移，距離傳感器固定在支架一側(cè);氣源通過氣管接入電磁閥，再通過兩氣路接入氣缸;距離傳感器和電磁閥均連接控制系統(tǒng)。
[0008]本實(shí)用新型采用的距離傳感器為常規(guī)傳感器，其有一定的檢測(cè)范圍，當(dāng)在其檢測(cè)范圍內(nèi)有金屬時(shí)就可檢測(cè)到信號(hào)，在本實(shí)用新型中，將距離傳感器置于合適位置，使該距離傳感器能夠檢測(cè)到鋼管的信號(hào)而檢測(cè)不到內(nèi)焊臂的信號(hào)。
[0009]將本實(shí)用新型所述的自動(dòng)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)應(yīng)用于預(yù)精焊機(jī)組精焊機(jī)時(shí)，在內(nèi)焊臂下方共布置4臺(tái)此自動(dòng)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，在焊接前，鋼管先通過精焊機(jī)已有的支撐與驅(qū)動(dòng)輥組運(yùn)送到指定位置(進(jìn)管過程)，然后按照焊接方向前進(jìn)開始焊接。進(jìn)管過程中，當(dāng)距離傳感器檢測(cè)到上方有鋼管時(shí)，電磁閥閉合，氣缸帶動(dòng)萬向球下落，防止鋼管撞到本機(jī)構(gòu)。焊接過程中，當(dāng)鋼管行進(jìn)過去之后，傳感器檢測(cè)不到鋼管信號(hào)，則控制系統(tǒng)控制電磁閥導(dǎo)通，氣缸帶動(dòng)萬向球上移、支撐內(nèi)焊臂，即可有效防止其振動(dòng)。在實(shí)際焊接過程中，內(nèi)焊臂會(huì)存在縱向和側(cè)向移動(dòng)，從而帶動(dòng)鋼管移動(dòng)，通過采用萬向球支撐，可防止氣缸與內(nèi)焊臂之間摩擦力過大將整個(gè)自動(dòng)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)拉倒。以上整個(gè)方案簡(jiǎn)單易行，鋼管安裝在內(nèi)焊臂上之后，無需人工額外操作，控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，避免了原來人工手扶內(nèi)焊臂以防止內(nèi)焊臂顫動(dòng)的情況，節(jié)省了人力資源，同時(shí)提高了鋼管焊接質(zhì)量。
[0010]優(yōu)選的，所述的支架上，上下設(shè)置多組安裝孔，用于安裝氣缸，以適應(yīng)不同的內(nèi)焊臂焊接高度。
[0011]本實(shí)用新型中的距離傳感器可以直接固定在支架一側(cè)，也可通過連接件間接固定在支架一側(cè)，優(yōu)選的，所述的距離傳感器通過限位高度調(diào)節(jié)絲杠固定在支架一側(cè)，通過限位高度調(diào)節(jié)絲杠能夠方便的調(diào)節(jié)距離傳感器的高度，使距離傳感器處于可檢測(cè)到鋼管信號(hào)而檢測(cè)不到內(nèi)焊臂信號(hào)的位置。
[0012]優(yōu)選的，所述的氣缸采用三軸氣缸。三軸氣缸是公知或者常規(guī)可以實(shí)現(xiàn)的裝置，通過三軸氣缸能夠顯著提高焊接過程中的內(nèi)焊臂穩(wěn)定性，從而提高生產(chǎn)質(zhì)量。
[0013]當(dāng)氣壓過大時(shí)，萬向球升起速度過快，會(huì)直接沖擊內(nèi)焊臂引起較大顫動(dòng)，影響鋼管焊接質(zhì)量，為了解決該問題，本實(shí)用新型采用了如下優(yōu)選方案:
[0014]優(yōu)選的，所述的氣管上安裝調(diào)壓閥，調(diào)壓閥連接控制系統(tǒng)。調(diào)壓閥用于調(diào)節(jié)氣管中的氣體壓力。優(yōu)選的，所述的兩氣路上均安裝節(jié)流閥，節(jié)流閥連接控制系統(tǒng)。節(jié)流閥用于調(diào)節(jié)氣路中的氣體流量。通過調(diào)節(jié)調(diào)壓閥和節(jié)流閥，可以調(diào)節(jié)氣缸升起時(shí)的動(dòng)作(即升起快慢)，通過多次試驗(yàn)取得合適的氣壓值，不僅能夠使內(nèi)焊臂的振動(dòng)快速的停止下來，而且在萬向球頂上內(nèi)焊臂的瞬間，不會(huì)因?yàn)闅鈮禾笤斐蓛?nèi)焊臂的振動(dòng)。
[0015]優(yōu)選的，所述的萬向球的球面上具有防磨涂料，避免金屬之間(即萬向球與內(nèi)焊臂之間)的硬摩擦。
[0016]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的有益效果是:
[0017]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，在焊接過程前，將鋼管安裝在內(nèi)焊臂上之后，不需要人工額外操作，通過控制系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，避免了原來人工手扶內(nèi)焊臂以防止內(nèi)焊臂顫動(dòng)的情況，簡(jiǎn)單易行，節(jié)省了人力資源，同時(shí)提高了鋼管焊接質(zhì)量。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型的應(yīng)用圖。
[0020]圖中:1、萬向球;2、氣缸;3、距離傳感器;4、限位高度調(diào)節(jié)絲杠;5、氣管;6、調(diào)壓閥；
7、支架;8、電磁閥；9、氣路；10、節(jié)流閥；11、內(nèi)焊臂；12、鋼管；13、驅(qū)動(dòng)與支撐鋼管的輥組；14、自動(dòng)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例做進(jìn)一步描述:
[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型所述的預(yù)精焊機(jī)組精焊機(jī)內(nèi)焊臂的自動(dòng)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)包括支架7、氣缸2、氣管5、萬向球I和距離傳感器3，氣缸2安裝在支架7上，萬向球I安裝在氣缸2的頂部并能夠在氣缸2帶動(dòng)下產(chǎn)生位移，距離傳感器3通過限位高度調(diào)節(jié)絲杠4固定在支架7—側(cè);氣源通過氣管5接入電磁閥8，再通過兩氣路9接入氣缸2;距離傳感器3和電磁閥8均連接控制系統(tǒng)(采用PLC程序)。本實(shí)施例中，距離傳感器3的檢測(cè)范圍是60mm，其與氣缸2中心線之間的距離為500mm;氣管5上安裝用于調(diào)節(jié)氣體壓力的調(diào)壓閥6，兩氣路9上均安裝用于調(diào)節(jié)氣體流量的節(jié)流閥10，調(diào)壓閥6和節(jié)流閥10均連接控制系統(tǒng);氣缸2采用三軸氣缸。
[0023]在本實(shí)施例中，通過限位高度調(diào)節(jié)絲杠4能夠方便的調(diào)節(jié)距離傳感器3的高度，使距離傳感器3處于可檢測(cè)到鋼管12信號(hào)而檢測(cè)不到內(nèi)焊臂11信號(hào)的位置，本實(shí)施例中采用圖爾克傳感器，采用圖爾克傳感器檢測(cè)的距離范圍是0-60mm，圖爾克傳感器置于內(nèi)焊臂下方150mm，鋼管最低端下方到圖爾克傳感器的距離是50mm，這樣圖爾克傳感器可以檢測(cè)鋼管信號(hào)的有無，而檢測(cè)不到內(nèi)焊臂(參見圖2);通過三軸氣缸顯著提高了焊接過程中的內(nèi)焊臂11穩(wěn)定性，提高了生產(chǎn)質(zhì)量;在實(shí)際焊接過程中，內(nèi)焊臂11會(huì)存在縱向和側(cè)向移動(dòng)，從而帶動(dòng)鋼管12移動(dòng)，通過采用萬向球I支撐，可防止氣缸2與內(nèi)焊臂11之間摩擦力過大將整個(gè)自動(dòng)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)14拉倒;通過調(diào)節(jié)調(diào)壓閥6和節(jié)流閥10，可以調(diào)節(jié)氣缸2升起時(shí)的動(dòng)作(S卩升起快慢)，通過多次試驗(yàn)取得合適的氣壓值，不僅能夠使內(nèi)焊臂11的振動(dòng)快速的停止下來，而且在萬向球I頂上內(nèi)焊臂11的瞬間，不會(huì)因?yàn)闅鈮禾笤斐蓛?nèi)焊臂11的振動(dòng)，從而保證鋼管12焊接質(zhì)量。
[0024]圖2是將本實(shí)用新型所述的自動(dòng)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)應(yīng)用于預(yù)精焊機(jī)組精焊機(jī)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖，精焊機(jī)的內(nèi)焊臂11長(zhǎng)16.5m，精焊機(jī)的驅(qū)動(dòng)與支撐鋼管的輥組13共設(shè)置16組，其中8組位于內(nèi)焊臂11下方，共布置4臺(tái)本實(shí)用新型所述的自動(dòng)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)14，自動(dòng)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)14置于內(nèi)焊臂11下方，在焊接前，鋼管12先通過精焊機(jī)已有的驅(qū)動(dòng)與支撐鋼管的輥組13運(yùn)送到指定位置，然后按照焊接方向前進(jìn)并開始焊接，當(dāng)鋼管12走過距離傳感器3后，距離傳感器3未檢測(cè)到鋼管12信號(hào)，則控制系統(tǒng)控制電磁閥8導(dǎo)通，氣缸2帶動(dòng)萬向球I上移、支撐內(nèi)焊臂11，即可有效防止其振動(dòng)。
[0025]以上整個(gè)方案簡(jiǎn)單易施，鋼管12安裝在內(nèi)焊臂11上之后，無需人工額外操作，控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，避免了原來人工手扶內(nèi)焊臂11以防止內(nèi)焊臂11顫動(dòng)的情況，節(jié)省了人力資源，同時(shí)提高了鋼管12焊接質(zhì)量。
[0026]除上述外，為了防止萬向球I與內(nèi)焊臂11之間的硬摩擦，還可以在萬向球I的球面上均勻涂抹防磨涂料;為了適應(yīng)不同的內(nèi)焊臂11焊接高度，可以在支架7上，上下設(shè)置多組安裝孔，用于安裝氣缸2。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種預(yù)精焊機(jī)組精焊機(jī)內(nèi)焊臂的自動(dòng)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，其特征在于:包括支架(7)、氣缸(2)、氣管(5)、萬向球(I)和距離傳感器(3)，氣缸(2)安裝在支架(7)上，萬向球(I)安裝在氣缸(2)的頂部并能夠在氣缸(2)帶動(dòng)下產(chǎn)生位移，距離傳感器(3)固定在支架(7)—側(cè);氣源通過氣管(5)接入電磁閥(8)，再通過兩氣路(9)接入氣缸(2);距離傳感器(3)和電磁閥(8)均連接控制系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)精焊機(jī)組精焊機(jī)內(nèi)焊臂的自動(dòng)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的支架(7)上，上下設(shè)置多組用于安裝氣缸(2)的安裝孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)精焊機(jī)組精焊機(jī)內(nèi)焊臂的自動(dòng)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的距離傳感器(3)通過限位高度調(diào)節(jié)絲杠(4)固定在支架(7)—側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)精焊機(jī)組精焊機(jī)內(nèi)焊臂的自動(dòng)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的氣缸(2)采用三軸氣缸。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4任一所述的預(yù)精焊機(jī)組精焊機(jī)內(nèi)焊臂的自動(dòng)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的氣管(5)上安裝調(diào)壓閥(6)，調(diào)壓閥(6)連接控制系統(tǒng)。6.根據(jù)權(quán)利要求1?4任一所述的預(yù)精焊機(jī)組精焊機(jī)內(nèi)焊臂的自動(dòng)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的兩氣路(9)上均安裝節(jié)流閥(10)，節(jié)流閥(10)連接控制系統(tǒng)。7.根據(jù)權(quán)利要求1?4任一所述的預(yù)精焊機(jī)組精焊機(jī)內(nèi)焊臂的自動(dòng)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的萬向球(I)的球面上具有防磨涂料。
【文檔編號(hào)】B23K9/18GK205437443SQ201620271367
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年4月1日
【發(fā)明人】付超, 黃法春, 王憲棟, 仇海波, 付全忠, 吳培龍
【申請(qǐng)人】山東勝利鋼管有限公司