集成TIG焊和MIG焊功能的管道焊接机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种集成TIG焊和MIG焊功能的管道焊接机器人，所述焊接单元包括基座、喷嘴和焊丝，基座设置在所述位置调节单元的前端，基座上设置喷嘴，该喷嘴的出气口朝向管道的焊缝处并喷出惰性气体。TIG焊和MIG焊可以便捷、灵活的进行变换，提高了整机的适应度，降低了焊工的劳动强度，提高了焊接工作的效率，另外通过各方向上的多级调节，使整机能够适应不同壁厚的管道焊接，而且能够保证钨极或焊丝与焊缝之间保持最佳的相对位置，再有，通过扁平化的改进以及焊丝盘单元贴合的调整，降低了整机的高度和体积，使其适合在管道之间间距较小的现场完成焊接工作。

Pipeline welding robot integrated with TIG welding and MIG welding functions

【技术实现步骤摘要】
集成TIG焊和MIG焊功能的管道焊接机器人
本专利技术属于焊接机器人结构改进
，尤其是一种集成TIG焊和MIG焊功能的管道焊接机器人。
技术介绍
管道焊接机器人也被称为管道自动焊机，其是工业管道加工中的自动焊接设备，其能够替代焊工的手工焊接，具有焊接质量稳定、改善焊工劳动条件、提高生产效率的优点。管道焊接机器人的结构是：包括爬行单元2、焊丝盘单元、位置调节单元11和焊接单元10，焊丝盘单元设置在爬行单元上，爬行单元用于在管道1外缘设置的轨道3上沿着管道的径向方向运行，其通过位置调节单元带动焊接单元沿着管道的轴向方向在焊缝处往复运动。在同一时刻中，爬行单元沿管道的径向做径向运动，而焊接单元沿管道的轴向往复运动，焊接盘单元不断的输送焊丝至焊缝处，上述三个过程相互结合，使焊接单元完成两侧管道的焊接。焊接包括两种形式，一种为非熔化极氩弧焊(TungstenInertGas，简称TIG焊)，另一种为熔化极氩弧焊(MetalInertGas，简称MIG焊)，前者将钨极和焊丝分别连接电源的两个电极并利用电弧将管道和焊丝熔融、焊接，后者不使用钨极而将焊丝和管道分别连接电源的两个电极并利用电弧将管道和焊丝熔融、焊接。传统的管道焊接机器人结构中，要么设置TIG焊的相关结构，要么设置MIG焊的相关结构，而没有将二者的结构有机的结合在一起，这就造成操作人员在变换焊接方式时需要整体更换管道焊接机器人，降低了生产效率，提高了焊工的劳动强度。而且，现有的管道焊接机器人中的摆动调节单元的结构调节结构过于简单，无法实现复杂的位置调节，也降低了焊接的精度，影响焊接质量。再有，现有爬行单元中的行进模块和驱动模块体积较大，导致爬行单元的整体高度和体积偏大，当管道之间的间隙较小时，爬行单元会磕碰旁边的管道，导致无法正常的完成焊接工作。经过检索，未发现有将TIG焊结构和MIG焊结构有机整合在一起的相关文献，所以，急需一种能够有效解决现有技术存在的问题的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供将TIG焊结构和MIG焊结构有机整合在一起，现场简单操作即可以完成两种焊接方式的切换且提高生产效率、降低劳动强度，并能有效调节焊接单元位置以提高适应度、焊接性能的一种集成TIG焊和MIG焊功能的管道焊接机器人。本专利技术采取的技术方案是：一种集成TIG焊和MIG焊功能的管道焊接机器人，包括爬行单元、焊丝盘单元、位置调节单元和焊接单元，焊丝盘单元设置在爬行单元上且用于输送焊丝，爬行单元通过位置调节单元带动焊接单元沿管道轴向方向在焊缝处往复运动，其特征在于：所述焊接单元包括基座、喷嘴和焊丝，基座设置在所述位置调节单元的前端，基座上设置喷嘴，该喷嘴的出气口朝向管道的焊缝处并喷出惰性气体；当基座内设置钨极且该钨极末端和其旁侧设置焊丝末端靠近焊缝时，所述焊接单元处于TIG焊工作模式；当基座内设置焊丝且该焊丝的末端靠近焊缝时，所述焊接单元处于MIG焊工作模式。优选的方案是：所述焊接单元处于TIG焊工作模式时：基座内设置钨极，该钨极的末端自喷嘴的出气口竖向向下伸出，焊丝伸入基座旁侧设置的焊丝套内并从焊丝套的出丝口向下伸出，钨极和管道分别连接电源的负极和正极；所述焊接单元处于MIG焊工作模式时：基座内设置焊丝，该焊丝的末端自喷嘴的出气口竖向向下伸出，焊丝和管道分别连接电源的正极和负极。优选的方案是：所述位置调节单元包括后竖向调节模块、转动调节模块、前竖向调节模块和焊丝套调节模块；后竖向调节模块在爬行单元驱动下沿管道轴向方向在焊缝处往复运动，后竖向调节模块前端转动连接所述转动调节模块后端，转动调节模块前端连接前竖向调节模块的后端，前竖向调节模块限位转动连接基座，基座通过焊丝套调节模块连接其旁侧的焊丝套。再有，所述后竖向调节模块包括基板、后移动板和前移动板，基板的后端与爬行单元的沿管道轴向方向在焊缝处往复运动的伸缩部连接，基板的前端竖向限位滑动的设置所述后移动板，该后移动板上设置的电机驱动前移动板竖向限位滑动，该前移动板前端与所述转动调节模块转动连接。再有，所述转动调节模块包括转动板、限位板和固定螺栓，转动板后端与所述前移动板前端转动连接，转动板前端与所述前竖向调节模块连接，前移动板侧边设置所述限位板的后端，该限位板前端内侧表面与对位的转动板侧面为相互贴合的弧面，该弧面处设置竖向的长滑孔，该长滑孔内穿设的固定螺栓的末端啮合连接转动板的侧面；固定螺栓拧紧并压紧在长滑孔旁侧的限位板表面时转动板和前移动板保持相互固定，固定螺栓拧松时转动板能带动前竖向调节模块转动调节。再有，所述前竖向调节模块包括梯形滑块、开孔板和调高架，所述梯形滑块前端与开孔板连接，梯形滑块限位滑动设置在转动板前端设置的竖向的梯形滑槽内，开孔板与调高架后端连接，调高架前端与基座限位转动连接。再有，所述焊丝套调节模块包括竖向调节机构和前后偏转机构，竖向调节机构用于升高或降低前后偏转机构，前后偏转机构用于焊丝套纵向偏转。优选的方案是：所述竖向调节机构包括固定架、调节丝杠、导柱和滑动块，固定架内侧端部与基座连接，固定架外侧端部设置调节丝杠，该调节丝杠两侧的外侧端部分别设置一个导柱，调节丝杠上端外缘设置滑动块，该滑动块两端套设在两个导柱外缘，滑动块上设置所述前后偏转机构，调节丝杠转动时能通过滑动块的升降带动前后偏转机构升降。优选的方案是：所述前后偏转机构包括摆转块、调节螺栓和微调机构，摆转块外侧端部铰装连接在所述滑动块前端外侧，摆转块下端设置的微调机构内设置设置所述焊丝套，摆转块内侧端部啮合穿设所述调节螺栓，该调节螺栓穿过摆转块的端部顶在所述滑动块前端内侧表面。优选的方案是：所述微调机构包括调整块，该调整块倾斜弧形限位滑动设置在摆转块前端表面，在调整块下端的夹紧套内设置所述焊丝套。再有，爬行单元的行进模块使爬行单元沿管道径向方向运行，爬行单元的驱动模块使焊接单元沿着管道的轴向方向在焊缝处往复运动；所述行进模块包括滚动辊、行进电机和下压轮，至少两个滚动辊间隔的设置在爬行单元的壳体内底部并在行进电机驱动下同向转动，在滚动辊下方设置至少一个所述下压轮，所述滚动辊和下压轮分别压接在管道外缘所设轨道的上端面和底面。再有，所述壳体底面两侧设置两个上夹板，每个上夹板的一端与其下方设置的能横向摆转的下夹板的一端相互铰装，每个上夹板另一端与其下方设置的能横向摆转的下夹板的另一端可拆卸连接，在下夹板内侧设置所述下压轮。再有，所述滚动辊为两个，该两个滚动辊间隔的设置在上夹板的两侧，所述行进电机设置在两个滚动辊之间，行进电机的输出轴通过齿轮副驱动其两侧的两个滚动辊同向转动。再有，所述驱动模块设置在行进模块上方的壳体内，该驱动模块的结构是：包括驱动电机、外套管和伸缩部，驱动电机驱动其横向旁侧的转动轴转动，转动轴通过联轴器驱动其前端所设外套管内设置的滚珠丝杠中的丝杠转动，滚珠丝杠外缘所设丝母驱动伸缩部伸出外套管或缩回外套管，伸缩部位于外套管外侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成TIG焊和MIG焊功能的管道焊接机器人，包括爬行单元、焊丝盘单元、位置调节单元和焊接单元，焊丝盘单元设置在爬行单元上且用于输送焊丝，爬行单元通过位置调节单元带动焊接单元沿管道轴向方向在焊缝处往复运动，其特征在于：所述焊接单元包括基座、喷嘴和焊丝，基座设置在所述位置调节单元的前端，基座上设置喷嘴，该喷嘴的出气口朝向管道的焊缝处并喷出惰性气体；/n当基座内设置钨极且该钨极末端和其旁侧设置焊丝末端靠近焊缝时，所述焊接单元处于TIG焊工作模式；/n当基座内设置焊丝且该焊丝的末端靠近焊缝时，所述焊接单元处于MIG焊工作模式；/n优选的方案是：/n所述焊接单元处于TIG焊工作模式时：/n基座内设置钨极，该钨极的末端自喷嘴的出气口竖向向下伸出，焊丝伸入基座旁侧设置的焊丝套内并从焊丝套的出丝口向下伸出，钨极和管道分别连接电源的负极和正极；/n所述焊接单元处于MIG焊工作模式时：/n基座内设置焊丝，该焊丝的末端自喷嘴的出气口竖向向下伸出，焊丝和管道分别连接电源的正极和负极；/n优选的方案是：/n所述位置调节单元包括后竖向调节模块、转动调节模块、前竖向调节模块和焊丝套调节模块；/n后竖向调节模块在爬行单元驱动下沿管道轴向方向在焊缝处往复运动，后竖向调节模块前端转动连接所述转动调节模块后端，转动调节模块前端连接前竖向调节模块的后端，前竖向调节模块限位转动连接基座，基座通过焊丝套调节模块连接其旁侧的焊丝套。/n...

【技术特征摘要】
1.一种集成TIG焊和MIG焊功能的管道焊接机器人，包括爬行单元、焊丝盘单元、位置调节单元和焊接单元，焊丝盘单元设置在爬行单元上且用于输送焊丝，爬行单元通过位置调节单元带动焊接单元沿管道轴向方向在焊缝处往复运动，其特征在于：所述焊接单元包括基座、喷嘴和焊丝，基座设置在所述位置调节单元的前端，基座上设置喷嘴，该喷嘴的出气口朝向管道的焊缝处并喷出惰性气体；
当基座内设置钨极且该钨极末端和其旁侧设置焊丝末端靠近焊缝时，所述焊接单元处于TIG焊工作模式；
当基座内设置焊丝且该焊丝的末端靠近焊缝时，所述焊接单元处于MIG焊工作模式；
优选的方案是：
所述焊接单元处于TIG焊工作模式时：
基座内设置钨极，该钨极的末端自喷嘴的出气口竖向向下伸出，焊丝伸入基座旁侧设置的焊丝套内并从焊丝套的出丝口向下伸出，钨极和管道分别连接电源的负极和正极；
所述焊接单元处于MIG焊工作模式时：
基座内设置焊丝，该焊丝的末端自喷嘴的出气口竖向向下伸出，焊丝和管道分别连接电源的正极和负极；
优选的方案是：
所述位置调节单元包括后竖向调节模块、转动调节模块、前竖向调节模块和焊丝套调节模块；
后竖向调节模块在爬行单元驱动下沿管道轴向方向在焊缝处往复运动，后竖向调节模块前端转动连接所述转动调节模块后端，转动调节模块前端连接前竖向调节模块的后端，前竖向调节模块限位转动连接基座，基座通过焊丝套调节模块连接其旁侧的焊丝套。


2.根据权利要求1所述的集成TIG焊和MIG焊功能的管道焊接机器人，其特征在于：所述后竖向调节模块包括基板、后移动板和前移动板，基板的后端与爬行单元的沿管道轴向方向在焊缝处往复运动的伸缩部连接，基板的前端竖向限位滑动的设置所述后移动板，该后移动板上设置的电机驱动前移动板竖向限位滑动，该前移动板前端与所述转动调节模块转动连接。


3.根据权利要求1所述的集成TIG焊和MIG焊功能的管道焊接机器人，其特征在于：所述转动调节模块包括转动板、限位板和固定螺栓，转动板后端与所述前移动板前端转动连接，转动板前端与所述前竖向调节模块连接，前移动板侧边设置所述限位板的后端，该限位板前端内侧表面与对位的转动板侧面为相互贴合的弧面，该弧面处设置竖向的长滑孔，该长滑孔内穿设的固定螺栓的末端啮合连接转动板的侧面；
固定螺栓拧紧并压紧在长滑孔旁侧的限位板表面时转动板和前移动板保持相互固定，固定螺栓拧松时转动板能带动前竖向调节模块转动调节。


4.根据权利要求1所述的集成TIG焊和MIG焊功能的管道焊接机器人，其特征在于：所述前竖向调节模块包括梯形滑块、开孔板和调高架，所述梯形滑块前端与开孔板连接，梯形滑块限位滑动设置在转动板前端设置的竖向的梯形滑槽内，开孔板与调高架后端连接，调高架前端与基座限位转动连接。


5.根据权利要求1所述的集成TIG焊和MIG焊功能的管道焊接机器人，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛晋澎，
申请(专利权)人：天津华油天元石化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12