[实用新型]大弯头定位装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动焊接设备，特别是一种用于大口径弯头自动焊接设备的定位装置。

背景技术

目前，我国的大弯头焊缝焊接采用手工焊接。所说的大弯头是应用于输油、输气、输送煤浆等高压管道中的大口径高压钢管连接件，管径在630mm以上，这些管道通常要承受100MPa以上的高压。如图1所示，大弯头由模压成型、上下对称的两个半弯头焊接加工而成，有四条焊缝，分别为纵向拱形焊缝AA’弧、CC’弧和纵向凹形焊缝BB’弧、DD’弧，这四段纵向弧形焊缝是四个同心圆的四段等角度弧线，其圆心为O，通常以角AOA’的角度来命名弯头，如角AOA’为30度，则称该弯头为30度弯头。常见的弯头有30度、45度、60度、90度、120度、150度和180度弯头。

由于大弯头体积大，重量大，焊接质量要求高，现有的手工焊接技术很难达到连续均匀高质量的焊缝要求，而且手工焊接劳动强度大，效率低，尤其是管件内部的焊接劳动环境恶劣，损坏工人的身体健康，因此，采用自动焊接技术加工高压管道中的大弯头成为焊接技术领域迫切需要解决的技术问题，而如何定位大弯头，使其产生的运动轨迹是适合自动焊接的轨迹，是该技术的难点。

在自动焊接技术领域，现有的技术包括平缝自动焊、环缝自动焊等，如中国专利CN2595510“压路机振动轮辐板环焊缝自动焊接系统”，介绍了一种环焊缝的自动焊接技术；中国专利CN2552628“管道预制自动焊接机”，采用管子转动的环焊缝自动焊接技术。此处的环缝，如图2所示，在与钢管轴线垂直的横截面对接形成；本实用新型所说的凹形焊缝BB’弧、DD’弧，是由模压成型的两个半弯头片件纵向对接形成的，参见图1。两者是不同的焊缝，大弯头的纵向凹形焊缝无法像环缝焊接一样绕工件自身轴线的旋转形成环状的运动轨迹，给自动焊接带来极大的困难。目前尚未发现对大弯头的纵向凹形缝进行自动焊接的定位卡板装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种大弯头定位装置。

大弯头定位装置，包括底板和若干块卡板，卡板与底板固定连接，其中卡板包括底部、左翼、右翼，整体呈V字形，左翼与右翼对称，卡板两翼内侧任意对称点之间规定的圆与卡装于此两点的大弯头的横截面重合。

所述的卡板左翼与右翼从靠近底部处往上依次包括小圆弧、两圆的切面、大圆弧和挡部。

所述的小圆弧下部有一个凹槽。

所述的卡板是通过如下方法制作而成的：

(1)如图4所示，取奇数块足够大的钢板，等距离竖直平行摆放，在正中间板上取点O’，使OO’＝3D₁，其中，点O为自动焊接设备主轴的圆心，D₁为设定的最小加工件大弯头的直径长度。以O’为圆心2 D₁为半径作圆，与各钢板依次交于点O₀₀、O₀₁、O₀₂……，在各钢板的过O₀₀、O₀₁、O₀₂……各作一条水平线O₀₀ O₀₀’、O₀₁O₀₁’、O₀₂O₀₂’……，将各钢板沿水平线O₀₀ O₀₀’、O₀₁O₀₁’、O₀₂O₀₂’……对齐水平叠置，如图5所示；

(2)如图6所示，在上述叠置的钢板水平线O₀₀ O₀₀’、O₀₁O₀₁’、O₀₂O₀₂’……上取中点O₀，过O₀作O₀₆O₀₆’的垂线Y O₀，在Y O₀上取点O₁、O₂，使O₀O₁＝r₁；O₂ O₀＝3r₂-a，其中，r₁为设定的最小加工件大弯头的半径长度，r₂为设定的最大加工件大弯头的半径长度，a为主轴轴心到平板上表面的距离；