[发明专利]一种90度弯管内表面环向全位置TIG自动堆焊设备及其焊接方法

权利要求书

1.一种90度弯管内表面环向全位置TIG自动堆焊设备，它主要包括一个安装在基座上的变位机构、一个工作台(10)和一个旋转焊头(1)，还包括电气控制装置、TIG焊接电源和冷却水箱，旋转焊头(1)通过变位机构调节在工作台(10)上工件的堆焊位置，其特征是：所述变位机构包含水平行走机构(2)、水平旋转机构(3)、升降机构(4)和水平伸缩横梁(5)；所述水平行走机构(2)直接设置在基座上，通过行走驱动电机减速机(2e)经齿轮齿条驱动在直线导轨(2a)上作水平行走；所述水平旋转机构(3)经水平旋转机构立柱(3d)设置在水平行走机构(2)的上方，水平旋转驱动电机减速机(3a)通过齿轮传动驱动水平旋转架(13)旋转；在水平旋转架(13)上设有一个升降架(14)，在升降架(14)内设置所述升降机构(4)，升降机构(4)通过升降驱动电机减速机(4g)经螺杆螺母驱动升降滑座(4f)沿升降架(14)移动；在升降滑座(4f)上固定连接一个伸缩横梁滑座(5a)，所述水平伸缩横梁(5)设置在伸缩横梁滑座(5a)上，通过水平伸缩驱动电机减速机(5b)经螺杆螺母驱动伸缩横梁滑架(15)在伸缩横梁滑座(5a)上移动；在水平伸缩横梁(5)的端部通过焊头连接装置连接所述旋转焊头(1)，由电气控制装置，按旋转焊头(1)所处位置，对应摆动宽度，正向一周，反向一周，连续实现90度整体弯管内壁防腐层的堆焊作业。

2.根据权利要求1所述的一种90度弯管内表面环向全位置TIG自动堆焊设备，其特征是：所述焊头连接装置采用第一焊头连接过渡梁(8)。

3.根据权利要求1所述的一种90度弯管内表面环向全位置TIG自动堆焊设备，其特征是：所述焊头连接装置采用手动焊头旋转半径调整横梁(7)与第二焊头连接过渡梁(8a)的组合结构。

4.根据权利要求1所述的一种90度弯管内表面环向全位置TIG自动堆焊设备，其特征是：所述水平行走机构(2)采用齿轮齿条传动机构，在所述基座上设置二个方钢(2b)，在方钢(2b)上各固定一个直线导轨(2a)，在其中一个直线导轨(2a)侧面固定一个行走齿条(2c)，行走驱动电机减速机(2e)驱动与行走齿条(2c)啮合的行走驱动齿轮(2d)。

5.根据权利要求1所述的一种90度弯管内表面环向全位置TIG自动堆焊设备，其特征是：所述水平旋转机构(3)采用齿轮传动机构，水平旋转驱动电机减速机(3a)经水平旋转驱动小齿轮(3b)驱动水平旋转驱动大齿轮(3c)与水平旋转架(13)一起旋转。

6.根据权利要求1所述的一种90度弯管内表面环向全位置TIG自动堆焊设备，其特征是：所述升降机构(4)采用螺杆螺母传动机构，升降驱动电机减速机(4g)经滚珠螺杆(4c)驱动与滚珠螺母(4d)固定在一起的升降滑座(4f)升降。

7.根据权利要求1所述的一种90度弯管内表面环向全位置TIG自动堆焊设备，其特征是：所述水平伸缩横梁(5)采用螺杆螺母传动机构，水平伸缩驱动电机减速机(5b)经螺杆(5c)、与伸缩横梁滑座(5a)固定在一起的螺母(5d)驱动伸缩横梁滑架(15)移动。

8.根据权利要求1所述的一种90度弯管内表面环向全位置TIG自动堆焊设备，其特征是：所述旋转焊头(1)采用立向旋转机构(1a)和横向摆动机构(1b)。

9.根据权利要求1所述的一种90度弯管内表面环向全位置TIG自动堆焊设备的焊接方法，其特征是：采用以下步骤：

(1)调整旋转焊头(1)位置和旋转半径；

(2)输入常规参数

通过电气控制系统的触摸屏输入的90度弯管工件的内径和弯曲半径，基本参数和焊接分区工艺参数；

(3)安装工件

将旋转焊头(1)水平旋转躲开工作台，将90度弯管(11)吊到工作台(10)上，通过固定在工作台(10)上的位置调整机构(10a)，调整90度弯管(11)弯曲中心与焊头水平旋转中心重合，弯管中心线与工作台平行；

(4)调整各轴初始位置复位

通过手动方式将焊头旋转轴和焊头水平旋转轴调到设定焊接起始位置，执行原点复位，各轴初始坐标将按90度弯管(11)设定参数和程序的初始位置赋值、计算；

(5)执行90度弯管全位置连续堆焊轨迹控制流程

选择焊接程序按下焊接按钮，由电气控制系统中的计算机根据预先设定的焊接程序依次完成90度弯管(11)内表面环向全位置一周堆焊，通过水平旋转轴的转动，使焊头移动到第二条焊道，改变焊头旋转方向，切换到第二送丝机构送丝，焊完第二条焊缝后在，通过水平旋转轴的转动，使焊头移动到第三条焊道，改变焊头旋转方向，切换到第一送丝机构送丝，循环到最后一道焊完。