专利名称：直、弯两用管内壁自动堆焊设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种堆焊设备，特别是一种直、弯两用管内壁自动堆焊设备。
背景技术：
在很多生产领域中都采用钢管作为输送物料的传输管道，其中包括液体物料和固体粉粒物料，在使用过程中，由于物料与管道相对摩擦和腐蚀，使钢管内壁严重磨损，以致不能使用。解决管道内壁磨损的方法可以用喷涂和堆焊。堆焊与喷涂相比，堆焊更具有效率高、结合力强、耐磨性好的优点。直管内壁自动堆焊比较容易实现，只需将焊枪固定于一长臂上，将长臂伸入管内，焊接时，令焊枪与被焊钢管相对转动，同时焊枪沿钢管轴线运动，即可实现管内堆焊。而对于弯管来讲，由于弯曲部位的管内只有与弯曲管的中心弧线正交的截面才是圆，因此一种方案是被焊管固定不动，采用柔性臂，该柔性臂端部固设一旋转焊枪，旋转焊枪藉由柔性臂沿弯曲管的中心弧线运动实现弯管的管内堆焊。这种方法存在以下缺陷1、旋转焊枪进行管内堆焊，是360°全位置焊接，对堆焊电源控制复杂，设备成本高。
2、柔性臂，结构复杂，价格昂贵。
如何实现低成本，高质量的弯管内壁自动堆焊，是摆在焊接工作者面前的一项艰巨任务。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单，价格便宜，既能用于直管，也能用于弯管的直、弯两用管内壁自动堆焊设备。
本实用新型所提供的直、弯两用管内壁自动堆焊设备是由如下技术方案来实现的。
一种直、弯两用管内壁自动堆焊设备，包括由焊接电源、焊枪、送丝装置及控制焊接电源和送丝装置的控制箱所组成的弧焊设备、带动焊枪运行并设有焊枪高度调节马达的操作机、工件卡床以及由弧长传感器和调节电路所组成的弧长自动调节装置，其特征是该工件卡床是由卡盘和连接并驱动卡盘的卡盘驱动装置所组成；其中该卡盘驱动装置是于一框架箱体的中心以轴承架设一具中心通孔的中心轴，一从动齿轮与该中心轴同轴固设，该从动齿轮与由伺服电机或步进电机驱动的主动齿轮啮合；设有一程序控制箱，连接该卡盘驱动装置及操作机，该程序控制箱控制该卡盘驱动装置及操作机按预设程序运动；该弧长自动调节装置的调节电路电连接操作机上的焊枪高度调节马达。
所述的直、弯两用管内壁自动堆焊设备，其特征是该操作机包括一与该卡盘的中心线平行的横臂；该横臂通过滑板设于一立柱上；该横臂端部设有十字调节滑板，该焊枪通过长臂固设于该十字调节滑板上，该焊枪高度调节马达设于该十字调节滑板的垂直滑板的调节丝杆上；送丝装置和焊丝盘固设于横臂上。
所述的直、弯两用管内壁自动堆焊设备，其特征是该操作机包括一与该卡盘的中心线平行的导轨；于该导轨上设有沿导轨运动的垂直滑板和水平滑板组成的十字滑板，该焊枪高度调节马达设于该十字滑板的垂直滑板的调节丝杆上；该焊枪及送丝装置固设于该十字滑板上。
所述的直、弯两用管内壁自动堆焊设备，其特征是该程序控制箱是可编程控制器。
所述的直、弯两用管内壁自动堆焊设备，其特征是该程序控制箱是微机控制器。
本实用新型的优点在于本实用新型采用焊枪处于向下平焊位置，工件按设定程序绕卡盘轴线转动或摆动式转动实现直、弯管内壁堆焊，控制方便易行，设备简单，成本低，质量好。
为对本实用新型的结构特征及其功效有进一步了解，兹列举具体实施例并结合附图详细说明如下
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是另一实施例的结构示意图。
图3是本实用新型的本实用新型的卡床结构示意图。
图4是本实用新型的本实用新型的另一种卡床结构示意图。
图5是图4的A向视图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型所提供的一种直、弯两用管内壁自动堆焊设备(所说的弯管是指只有一个弯曲的弯管)，包括由焊接电源1、焊枪2、送丝装置4及控制焊接电源1和送丝装置4的控制箱8所组成的弧焊设备、带动焊枪2运行的操作机3及工件卡床5；以上设备是一般堆焊设备的组成。
本实用新型为解决直、弯管内壁自动堆焊，该工件卡床5是由卡盘51和卡盘驱动装置52所组成；还设有一程序控制箱7，该程序控制箱7电连接该卡盘驱动装置52及操作机3，该程序控制箱7控制该卡盘驱动装置52及操作机3按预设程序运动。当进行直管段堆焊时，卡盘驱动装置52带动卡盘51作单向转动，当进入弯管段堆焊时，卡盘驱动装置52带动卡盘51和工件绕卡盘轴作360°～0°的摆动式回转，每当转动到端点回转时，要求操作机3带动焊枪向前行走一焊道宽度距离。
由于弯管的母线是呈弧线，当管口中心线与卡盘中心线一致，并按照管口底部位置调整焊枪高度，随着堆焊的进行，焊枪逐渐向弯曲部位移动，焊枪高度必然要作相应的调整，对于弯管的外侧焊枪要向上升高，而对于弯管的内侧焊枪要向下降低。因此，于控制箱8内还设有一弧长自动调节装置，该弧长自动调节装置包括弧长传感器、和调节电路，该调节电路接收弧长传感器的弧长信号经与设定值比较以控制设于操作机上的焊枪高度调节马达12调节焊枪2的高度，该弧长自动调节装置是普遍用于自动焊中的已有技术，其构成不再赘述。
在图1所示较佳实施例中，该操作机3包括一与该卡盘51的中心线平行的横臂9；该横臂9通过滑板10设于一立柱11上；该横臂9端部设有十字调节滑板14，该焊枪2通过长臂15固设于该十字调节滑板14上，该焊枪高度调节马达12设于该十字调节滑板14的垂直滑板的调节丝杆上；送丝装置4和焊丝盘16固设于横臂9上。
在图2所示另一实施例中，该操作机3包括一与该卡盘51的中心线平行的导轨31；于该导轨上设有沿导轨运动的由垂直滑板和水平滑板组成的十字滑板32，该焊枪高度调节马达12设于该十字滑板32的垂直滑板的调节丝杆上；该焊枪2及送丝装置4固设于该十字滑板32上。
图3所示是卡盘及卡盘驱动装置的结构示意图。该卡盘驱动装置52是于一框架箱体53的中心以轴承54架设一具中心通孔的中心轴55，一从动齿轮56与该中心轴55同轴固设，该从动齿轮56与由伺服电机或步进电机58驱动的主动齿轮57啮合。该卡盘51固设于中心轴55的端部。该卡盘51为三爪卡盘，被焊工件，无论是直管或弯管均可由该卡盘51夹固，在卡盘驱动装置的驱动下作绕卡盘轴线的转动或摆动式回转，堆焊直管时采用转动，堆焊弯管时采用摆动式回转。该卡盘51也可以是其他可固定弯管的夹具，例如在花盘上固定的压板V型铁(如图4、5所示)，该卡盘适用于堆焊短弯管。
该程序控制箱7是可编程控制器，也可以是微机控制器。根据被焊管件的直径大小、弯曲角度以及弯曲半径输入一定程序，以控制卡盘51的转动或摆动速度、摆动角度以及操作机3的运动速度即焊枪沿直管轴线运动速度。
本实用新型所配备的弧焊设备可以钨极氩弧焊(TIG)设备、也可以是熔化极氩弧焊(MIG)设备、CO2气体保护焊设备或药芯焊丝自保护焊设备。所用焊枪根据所用弧焊设备的不同，而采用熔化极气体保护焊枪、或自保护焊枪，或非熔化极焊枪加上送丝枪。
以上所述仅是本实用新型具体实施例，凡是熟悉此项技艺人士极易据此而做出各种修饰或变更，因此，凡种种不脱离本实用新型权利要求精神所作的等效替换，均应包括于本专利保护范围中。
权利要求1.一种直、弯两用管内壁自动堆焊设备，包括由焊接电源、焊枪、送丝装置及控制焊接电源和送丝装置的控制箱所组成的弧焊设备、带动焊枪运行并设有焊枪高度调节马达的操作机、工件卡床以及由弧长传感器和调节电路所组成的弧长自动调节装置，其特征是该工件卡床是由卡盘和连接并驱动卡盘的卡盘驱动装置所组成；其中该卡盘驱动装置是于一框架箱体的中心以轴承架设一具中心通孔的中心轴，一从动齿轮与该中心轴同轴固设，该从动齿轮与由伺服电机或步进电机驱动的主动齿轮啮合；设有一程序控制箱，连接该卡盘驱动装置及操作机，该程序控制箱控制该卡盘驱动装置及操作机按预设程序运动；该弧长自动调节装置的调节电路电连接操作机上的焊枪高度调节马达。
2.根据权利要求1所述的直、弯两用管内壁自动堆焊设备，其特征是该操作机包括一与该卡盘的中心线平行的横臂；该横臂通过滑板设于一立柱上；该横臂端部设有十字调节滑板，该焊枪通过长臂固设于该十字调节滑板上，该焊枪高度调节马达设于该十字调节滑板的垂直滑板的调节丝杆上；送丝装置和焊丝盘固设于横臂上。
3.根据权利要求1所述的直、弯两用管内壁自动堆焊设备，其特征是该操作机包括一与该卡盘的中心线平行的导轨；于该导轨上设有沿导轨运动的垂直滑板和水平滑板组成的十字滑板，该焊枪高度调节马达设于该十字滑板的垂直滑板的调节丝杆上；该焊枪及送丝装置固设于该十字滑板上。
4.根据权利要求1所述的直、弯两用管内壁自动堆焊设备，其特征是该程序控制箱是可编程控制器。
5.根据权利要求1所述的直、弯两用管内壁自动堆焊设备，其特征是该程序控制箱是微机控制器。齿轮啮合。
5.根据权利要求1所述的直、弯两用管内壁自动堆焊设备，其特征是该程序控制箱是可编程控制器。
6.根据权利要求1所述的直、弯两用管内壁自动堆焊设备，其特征是该程序控制箱是微机控制器。
7.根据权利要求1所述的直、弯两用管内壁自动堆焊设备，其特征是该弧焊设备是钨极氩弧焊(TIG)设备、熔化极氩弧焊(MIG)设备、CO2气体保护焊设备或药芯焊丝自保护焊设备。
8.根据权利要求7所述的直、弯两用管内壁自动堆焊设备，其特征是该焊枪根据所用弧焊设备采用熔化极气体保护焊枪、或自保护焊枪，或非熔化极焊枪加上送丝枪。
专利摘要一种直、弯两用管内壁自动堆焊设备，包括弧焊设备、带动焊枪运行的操作机、和工件卡床，特征是该工件卡床是由卡盘和卡盘驱动装置所组成；设有一程序控制箱，连接该卡盘驱动装置及操作机，控制该卡盘驱动装置及操作机按预设程序运动；当进行直管段堆焊时，卡盘驱动装置带动卡盘和工件绕卡盘轴作单向转动，当进入弯管段堆焊时，卡盘驱动装置带动卡盘和工件绕卡盘轴作360°～0°之间的摆动式回转，且每当转动到端点回转时，操作机带动焊枪向前行走一焊道宽度距离；一弧长自动调节装置，控制设于操作机上的焊枪高度调节马达调节焊枪高度。优点是控制方便易行，设备简单，成本低，质量好。
文档编号B23K9/04GK2691768SQ0320625
公开日2005年4月13日 申请日期2003年7月30日 优先权日2003年7月30日
发明者刘振英 申请人:刘振英