專利名稱：Tig焊接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及TIG焊接裝置，本發(fā)明特別是涉及下述的TIG焊接裝置，其在將圓筒鞍型形狀的壓カ容器的貫通孔和圓筒管(在下面稱為“管座”)焊接的傾斜面的坡口內(nèi)三維焊接中，相對坡ロ傾斜面使焊槍可發(fā)生傾斜。
背景技術(shù)：
在過去，關(guān)于不改變電弧的位置而控制焊槍的傾斜角的方案，具有各種提案例。作為第I現(xiàn)有例，公開有采用多關(guān)節(jié)型的機器人，同時進行焊槍的傾斜和電弧的位置的控制的技術(shù)。但是，根據(jù)該現(xiàn)有例可知，由于采用多關(guān)節(jié)機器人，故具有控制復(fù)雜，并且裝置的 整體尺寸也増加的缺點。比如，像專利文獻I那樣?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :日本特開6-246447號公報另外，作為第2現(xiàn)有例還公開有下述的技術(shù)，其中，像圖6所示的那樣，在電動機(旋轉(zhuǎn)促動器)22的傾斜軸23上，設(shè)置L狀的臂桿24，在該臂桿24的自由端側(cè)，經(jīng)由支承部25將焊槍26對準電弧位置28。但是，同樣對于該第2現(xiàn)有例，由于形成將電動機22的旋轉(zhuǎn)軸心27和電弧位置28對準的方案，故在焊接的場合，電動機22、傾斜軸23等對管座、壓カ容器等造成妨礙，于是，具有除了僅僅緣部等的特殊的場合以外，無法進行焊接的缺點。此外，作為第3現(xiàn)有例，像圖7所示的那樣，設(shè)置與驅(qū)動小齒輪29嚙合的圓弧齒輪(部分齒輪)30，并且按照通過導(dǎo)向滾輪31支承該圓弧齒輪，沿傾斜中心(圓弧中心)32可正反自由轉(zhuǎn)動或自由旋轉(zhuǎn)的方式構(gòu)成。另外，在圓弧齒輪30上設(shè)置托架34，該托架被設(shè)置于所述圓弧齒輪30側(cè)的導(dǎo)向部(或?qū)驖L輪)33導(dǎo)向，可沿傾斜中心32而正反自由轉(zhuǎn)動或自由旋轉(zhuǎn)，并且在該托架34上設(shè)置朝向傾斜中心32的焊槍35。此外，在圓弧齒輪30的左右兩端上安裝鏈輪36，并且設(shè)置從外側(cè)卷繞于這些鏈輪36上的一對鏈條37，這些鏈條37的一端部連接固定部38，同時，該鏈條37的另一端與托架34連接。通過驅(qū)動小齒輪29的正反驅(qū)動，使圓弧齒輪30沿傾斜中心32而正反旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由鏈輪36導(dǎo)向的鏈條37，沿相同方向成倍地使托架34旋轉(zhuǎn)，可在不改變電弧位置39的情況下，控制焊槍35的旋轉(zhuǎn)角。但是，上述第3現(xiàn)有例具有下述的缺點，即，如果增加使焊槍傾斜的角度的活動范圍，則必須增大圓弧齒輪30，由于在焊槍工作時，對管座造成妨礙，故難以采用。最后，作為第4現(xiàn)有例，像圖8所示的那樣，旋轉(zhuǎn)促動器40、第1、2平行連桿機構(gòu)44,45位于電弧位置47的上方，平板的焊接在不交叉的情況下進行。使旋轉(zhuǎn)促動器40正反旋轉(zhuǎn)，圍繞支承軸42而沿相同方向使從動連桿43旋轉(zhuǎn)。按照下述方式構(gòu)成通過從動連桿43的旋轉(zhuǎn)，借助第2平行連桿機構(gòu)45，將焊槍46向下方移動，通過依次變化傾斜角度，由此，可在不改變電弧位置47的情況下，控制傾斜角。但是，雖然采用連桿機構(gòu)，形成整體為緊湊的軸結(jié)構(gòu)，但是連桿數(shù)量多，裝置的整體尺寸也較大。另外，具有只能夠沿ー側(cè)方向傾斜，無法沿相反方向使焊槍傾斜的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明開發(fā)、提供作為解決這些課題的技術(shù)方案的下述的TIG焊接裝置，其按照下述方式構(gòu)成通過相對圓筒鞍型壓カ容器的貫通孔的坡ロ斜面，使焊槍傾斜而進行焊接，電弧焊接中的熔融池難以受到重力的影響，形成穩(wěn)定的焊球，即，在將圓筒鞍型形狀的壓カ容器的貫通孔和圓筒管焊接的傾斜面的坡口內(nèi)三維焊接中，相對坡ロ傾斜面使焊槍傾斜。于是，本發(fā)明涉及可解決下述的要求事項的TIG焊接裝置，構(gòu)成發(fā)電用壓力容器的一部分的接頭、管，比如涉及原子反應(yīng)堆壓力容器的焊接接頭的管和壓カ容器等承擔因 通過核裂變產(chǎn)生的熱能，產(chǎn)生上述情況，作為高溫·高壓的蒸汽而旋轉(zhuǎn)渦輪發(fā)電機、產(chǎn)生電力的功能，并且承擔供給用于使加熱的蒸汽、結(jié)構(gòu)物冷卻的冷卻水的功能，必須由耐高溫、高壓蒸汽或供水的材料形成，由此，由大型的厚壁材料或耐腐蝕性高的材質(zhì)構(gòu)成。S卩，在該管和壓カ容器中，由于要求高耐壓性、高耐腐蝕性，特別是在起動、停止時曝露于從低溫到高溫的較大的溫度變化環(huán)境中，故在熱收縮量大、應(yīng)カ容易集中的焊接接頭等的焊接連接部位要求焊接質(zhì)量高，強度也強。在焊接接頭處，像圖I所示的那樣，在壓力容器的鞍型部位，相對壓カ容器的軸，平行地具有多個貫通孔，將這些貫通孔和管座焊接的坡ロ形狀為圓筒形而傾斜的形狀，焊接軌道沿斜面而形成橢圓軌跡，同吋，由于防止焊接金屬的熱流，由此，要求對應(yīng)于焊接斜面的角度，在相對焊接的進行方向，使焊槍傾斜的同吋，進行穩(wěn)定的焊接。另外，在坡ロ傾斜角大的場合，要求增加使焊槍傾斜的角度的活動范圍，另外，管座林立于焊接部附近，在管座間距窄的場合，為了設(shè)置焊槍傾斜機構(gòu)，要求減小驅(qū)動機構(gòu)的整體尺寸，并且減小動作范圍。于是，本發(fā)明提供作為解決這些課題的技術(shù)方案的TIG焊接裝置，其按照下述方式構(gòu)成通過相對圓筒鞍型壓カ容器的貫通孔的坡ロ斜面，焊槍傾斜而進行焊接，電弧焊接中的熔融池難以受到重力影響，形成穩(wěn)定的焊球，即，在將圓筒鞍型形狀的壓カ容器的貫通孔和圓筒管焊接的傾斜面的坡ロ內(nèi)三維焊接中，使焊槍相對坡ロ傾斜面而傾斜。本發(fā)明形成下述的方案，其中，像圖4所示的那樣設(shè)置傾斜驅(qū)動機構(gòu)，通過減小驅(qū)動機構(gòu)的活動范圍，可避免并設(shè)的管座的裝置妨礙，在坡ロ傾斜角大的場合，増加使焊槍傾斜的角度的活動范圍。另外，形成下述的結(jié)構(gòu)，其中，通過平齒輪機構(gòu)7a、7b、7c及傘齒輪9a、9b機構(gòu)，形成薄而小的驅(qū)動機構(gòu)，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)16、上下驅(qū)動機構(gòu)17、傾斜驅(qū)動機構(gòu)15利用位置檢測功能將電動機驅(qū)動反饋，同時對應(yīng)于坡ロ傾斜角度，使焊槍的傾斜動作同步地動作。此外，構(gòu)成圖3(a)、圖3(b)分別表示的以設(shè)置于連接桿13a、13b上的旋轉(zhuǎn)軸(驅(qū)動連桿)I Ia與旋轉(zhuǎn)軸(從動連桿)Ilb為支承軸而旋轉(zhuǎn)的平行連桿機構(gòu)部A，按照通過電動機6而進行旋轉(zhuǎn)動作，并且使該支承軸的正下方為焊槍4的鎢電極5的方式構(gòu)成。按照本發(fā)明，實現(xiàn)在圓筒管座的焊接中，在避免與鄰接的管座的管間隙的妨礙的同時，沿斜面進行穩(wěn)定焊接的極有益的效果。另外，通過下述方式而實現(xiàn)通過整體結(jié)構(gòu)的控制，對應(yīng)于坡ロ傾斜角度，在同步的同時進行動作，由此，在使焊槍4傾斜的同時，通過三維軌跡動作，借助焊接電源19而進行焊接。此外，通過借助正反驅(qū)動，沿傾斜軸芯正反地使臂桿C轉(zhuǎn)動，可在不改變鎢電極前端21的情況下控制焊槍4。通過平行連桿機構(gòu)部A，使焊槍4的傾斜角度范圍較大，由此，即使在坡ロ傾斜的形狀的焊接部位，仍沿斜面而形成橢圓軌跡，同時，可防止焊接金屬的熱流，這樣可進行穩(wěn)定的焊接施工。


圖I表不本發(fā)明的一個實施例,其為表不壓カ容器和管座的整體結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖2表示本發(fā)明的一個實施例，其為表示壓カ容器和管座的坡ロ形狀的截去局部的放大剖視圖；圖3表示給出本發(fā)明的一個實施例的焊槍的傾斜機構(gòu)的結(jié)構(gòu)，圖3(a)為側(cè)視圖，圖3(b)為主視圖；圖4表不本發(fā)明的一個實施例,其為表不整體結(jié)構(gòu)的說明圖；圖5表示給出本發(fā)明的一個實施例的壓カ容器和管座的坡ロ形狀的截去局部的放大剖視圖；圖6為表示現(xiàn)有例的焊槍傾斜機構(gòu)的說明圖；圖7為表示現(xiàn)有例的焊槍傾斜機構(gòu)的說明圖；圖8為表示現(xiàn)有例的焊槍傾斜機構(gòu)的說明圖。
具體實施例方式下面根據(jù)附圖，對本發(fā)明的實施形式進行具體說明。圖I表示本發(fā)明的一個實施例的壓カ容器I和管座2的整體結(jié)構(gòu)，沿圓筒鞍型壓カ容器I的軸向設(shè)置多個貫通孔，在這些貫通孔中，分別插入管座2，在壓カ容器I的內(nèi)面部，穩(wěn)定而焊接進行坡ロ加工的部位的焊接接頭3。實施例根據(jù)附圖，對本發(fā)明的一個實施例進行說明。首先，圖I表示用于本發(fā)明的壓カ容器I和管座2的整體結(jié)構(gòu)。該壓カ容器I為圓筒鞍型壓カ容器，形成TIG焊接裝置，其中，沿該容器的軸向開設(shè)貫通孔，管座2插入該貫通孔中，該TIG焊接裝置用于將坡ロ加工的部位的焊接接頭3穩(wěn)定而焊接于壓カ容器I的內(nèi)面部。另外，在圖2中，示出本發(fā)明的一個實施例的壓カ容器I和管座2的坡ロ形狀20，在壓カ容器I中，用于焊接形成球面體用的該壓カ容器I和管座2的坡ロ形狀20為傾斜的形狀，將該坡ロ形狀20和管座2焊接的部位為焊接接頭3。此外，由于坡ロ形狀20形成于壓カ容器I的圓筒形的斜面，故焊接軌道為三維軌跡，設(shè)置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)16，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)放置于或嵌入于由坡ロ形狀20包圍的管座2的頂端，在其頂部設(shè)置上下驅(qū)動機構(gòu)17，在該上下驅(qū)動機構(gòu)上設(shè)置臂桿C，在該臂桿上，經(jīng)由傾斜驅(qū)動機構(gòu)15設(shè)置平行連桿機構(gòu)部A，在該平行連桿機構(gòu)部A的底端部設(shè)置焊槍4。設(shè)置下述結(jié)構(gòu)，其中，通過使該焊槍4的傾斜角度范圍較大的平行連桿機構(gòu)部A、上述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)16、上下驅(qū)動機構(gòu)17、傾斜驅(qū)動機構(gòu)15的各機構(gòu)同步地動作，形成三維軌跡動作，上下驅(qū)動機構(gòu)17、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)16、傾斜驅(qū)動機構(gòu)15通過控制器18而控制，設(shè)置焊接電源19，可進行焊接。另外，由于管座2像圖I所示的那樣林立多個，故驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置為圖3(a)、圖3(b)的焊槍傾斜機構(gòu)的結(jié)構(gòu)，像圖4所示的那樣，作為林立的管座2的ー個例子，為了避免妨礙，形成在壓カ容器I和管座2的周圍，焊槍4呈橢圓狀設(shè)置焊接接頭3的結(jié)構(gòu)。接著，在圖3 (a)、圖3 (b)和圖5中，如果對構(gòu)成本發(fā)明的焊槍傾斜機構(gòu)的平行連桿機構(gòu)A進行具體描述，在薄板狀的縱長的基座B上，固定而設(shè)置有電動機6和編碼器10，設(shè)置于電動機軸上的平齒輪7a經(jīng)由平齒輪7b，與設(shè)置于編碼器10的軸上的平齒輪7c嚙合。 還有，夾持上述縱長的基座B而平行地設(shè)置ー對同樣也為薄板狀的左右連桿14a、14b，在所述左右連桿之間，在頂端部設(shè)置由倒三角形狀的架體形成的頂部連接桿13a，在中間部設(shè)置與該頂部連接桿相同的形狀的中部連接桿13b，此外在底端部設(shè)置基本呈T字狀的底部連接桿13c。頂部連接桿13a的頂邊通過連桿銷12a、12b樞接于左右連桿14a、14b上，位于中間部的中部連接桿13b的頂邊也通過連桿銷12c、12d而樞接于所述兩連桿上，底部連接桿13c通過連桿銷12e、12f而樞接。這些頂部連接桿13a的橫寬尺寸XI、中部連接桿13b的橫寬尺寸X2以及底部連接桿13c的橫寬尺寸X3分別為同一尺寸，分別以可轉(zhuǎn)動的方式樞接于左右連桿14a、14b上。此外，處于由倒三角形狀的架體形成的頂部連接桿13a的底端頂部位置的旋轉(zhuǎn)軸Ila的軸芯與上述連桿銷12a之間的尺寸Y1、以及旋轉(zhuǎn)軸Ila的軸芯與上述連桿銷12b之間的尺寸Zl是相同的。另外，處于中部連接桿13b的底端頂部位置的旋轉(zhuǎn)軸Ilb的軸芯與上述連桿銷12c之間的尺寸Y2、以及旋轉(zhuǎn)軸Ilb的軸芯與上述連桿銷12d之間的尺寸Z2是相同的。接著，位于底部連接桿13c下方的鎢電極前端21與連桿銷12e之間的尺寸Y3、該鎢電極前端21與連桿銷12f之間的尺寸Z3是相同的。另外，旋轉(zhuǎn)軸IlaUlb為固定端。在電動機6中，經(jīng)由平齒輪7a、7b、軸8、傘齒輪9a、9b，使旋轉(zhuǎn)軸Ila旋轉(zhuǎn)，通過該旋轉(zhuǎn)軸11 a的旋轉(zhuǎn)，連接桿13a、13b旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由連桿14，連接桿13c、焊槍4、鎢電極5在鎢電極前端21的中心傾斜。根據(jù)坡ロ傾斜角度信息，在傾斜驅(qū)動機構(gòu)15與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)16、上下驅(qū)動機構(gòu)17聯(lián)動的同時，通過控制器18的指令，焊槍4根據(jù)編碼器10的位置信息發(fā)生傾斜、進行焊接。形成以上這樣的方案，其通過下述方式實現(xiàn)，該方式為在對應(yīng)于坡ロ傾斜角度，在同步的同時進行動作，由此，在使焊槍傾斜的同時，通過三維軌跡動作，借助焊接電源19進行焊接，該方案這樣實現(xiàn)，即，由于平行連桿機構(gòu)部A，使焊槍4的傾斜角度較大，由此，在即使于坡ロ傾斜的形狀的焊接部位，仍沿斜面形成橢圓軌跡的同時，防止焊接金屬的熱流，由此，可進行穩(wěn)定的焊接施工。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性按照本發(fā)明，通過確立、實施、銷售將圓筒鞍型壓カ容器和管座焊接的TIG焊接裝置的技術(shù)，具有產(chǎn)業(yè)上的利用可能性。
標號說明
標號41表示驅(qū)動連桿
權(quán)利要求
1.ー種TIG焊接裝置，在將圓筒鞍型形狀的壓カ容器、該容器的貫通孔和管座焊接的傾斜面的坡口內(nèi)三維焊接中，該TIG焊接裝置能使焊槍(4)對應(yīng)于坡ロ傾斜角度而傾斜，其特征在干，對應(yīng)于坡ロ傾斜角度，以電動機為驅(qū)動源設(shè)置平行連桿機構(gòu)部(A)，設(shè)置能夠使焊槍(4)傾斜的傾斜驅(qū)動機構(gòu)(15)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種TIG焊接裝置。作為解決課題的技術(shù)方案提供一種TIG焊接裝置，其按照下述方式構(gòu)成通過相對圓筒鞍型壓力容器的貫通孔的坡口斜面，使焊槍傾斜而進行焊接，電弧焊接中的熔融池難以受到重力影響，形成穩(wěn)定的焊球。一種TIG焊接裝置，在將圓筒鞍型形狀的壓力容器、該容器的貫通孔和管座焊接的傾斜面的坡口內(nèi)三維焊接中，使焊槍(4)相對坡口傾斜面而傾斜，其特征在于，其相對坡口傾斜角度，以電動機為驅(qū)動源，設(shè)置平行連桿機構(gòu)部(A)，設(shè)置能夠使焊槍(4)傾斜的傾斜驅(qū)動機構(gòu)(15)。
文檔編號B23K9/127GK102689081SQ201110290629
公開日2012年9月26日 申請日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者永島利治, 池田祐成 申請人:巴布日立工業(yè)株式會社