[发明专利]一种用于小集箱超长大管接头的机械化焊接设备及方法

权利要求书

1.一种用于小集箱超长大管接头的机械化焊接设备，其特征在于：它包括焊接机(1)、变位机(2)；

所述焊接机(1)包括滑板(3)、电机、焊接机头(5)和焊丝盘(6)；

所述焊接机(1)上设有电机，滑板(3)通过电机驱动沿直线往复运动，滑板(3)沿焊接机(1)的横梁轴线方向水平设置在焊接机(1)横梁的端部，焊接机头(5)设置在滑板(3)距焊接机(1)立柱的最远端，焊丝盘(6)设置在焊接机(1)的横梁上，焊丝盘(6)引出的焊丝从焊接机头(5)尾部穿入；

所述变位机(2)设置在焊接机(1)上设置焊接机头(5)的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种用于小集箱超长大管接头的机械化焊接设备，其特征在于：所述焊接机(1)的横梁和焊接机(1)的立柱通过限位件(7)连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于小集箱超长大管接头的机械化焊接设备，其特征在于：所述滑板(3)和焊接机(1)的横梁通过摆臂(8)连接。

4.一种用于小集箱超长大管接头的机械化焊接方法，其特征在于：使用任一权利要求1-3所述焊接设备进行焊接，具体包括以下步骤：

步骤一：装配定位；

首先将大管筒身(9)安装在集箱筒身(4)上，然后对大管筒身(9)和集箱筒身(4)进行定位和打底焊接；

步骤二：上机固定；

将集箱筒身(4)固定在变位机(2)的回转机构上，使大管筒身(9)置于水平位置，并可沿大管筒身(9)的中心线正转或反转。

步骤三：对正焊接位置；

调节焊接机(1)的限位件(7)，进而调节焊接机(1)横梁沿竖直方向调节高度，沿水平方向调节向一侧延伸的长度，使焊接机头(5)处于大管筒身(9)和集箱筒身(4)的焊接位置上方；

步骤四：参数设定；

根据集箱筒身(4)和大管筒身(9)的规格，确认集箱筒身(4)和大管筒身(9)的相贯线方程，调整变位机(2)的旋转角度，使大管筒身(9)处于水平位置，确认焊接机头(5)的行走轨迹，设定焊接工艺参数；

步骤五：微调焊接机；

根据步骤四中焊接机头(5)的角度调整，调节限位件(7)进而对焊接机(1)横梁进行微调，确保焊接机头(5)对正大管筒身(9)与集箱筒身(4)的焊接位置；

步骤六：焊接：

开启变位机(2)和焊接机(1)的电源，大管筒身(9)进行回转运动，滑板(3)带动焊接机头(5)往复运动，对大管筒身(9)和集箱筒身(4)的待焊处进行焊接。

5.根据权利要求4所述的一种用于小集箱超长大管接头的机械化焊接方法，其特征在于：所述步骤一中，定位焊接时采用手工钨极氩弧焊，焊接方式为点焊，焊点的数量为2-3点，并采用手工钨极氩弧焊打底焊接一层。

6.根据权利要求4所述的一种用于小集箱超长大管接头的机械化焊接方法，其特征在于：所述步骤四中的相贯线参数方程以大管筒身(9)的孔轴线与集箱筒身(4)上表面母线交点为坐标原点O，以集箱筒身(4)轴线为X轴，以大管筒身(9)轴线为Z轴，以垂直X轴、Z轴建立Y轴，建立坐标系，表示为：x＝r·cosθ；y＝r·sinθ；其中集箱筒身(4)外半径为R，大管筒身(9)内半径为r，XOY坐标平面内转角变量为θ，通过PLC编写控制程序，产品焊接前，根据大管筒身(9)内径和集箱筒身(4)外径，计算不同θ值时，管接头与集箱筒身相贯线上点的坐标值。

7.根据权利要求4所述的一种用于小集箱超长大管接头的机械化焊接方法，其特征在于：所述步骤四的工艺参数选取过程为根据集箱筒身(4)和大管筒身(9)的外径、大管筒身(9)的的壁厚、焊脚尺寸，按照等截面坡口的原理，利用SolidWorks或ProE软件绘制三维模型，并根据三维模型编制加工程序，通过数控中心或数控镗铣床实现管接头等截面坡口加工。