專利名稱：一種管道內(nèi)壁打磨焊接的復(fù)合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械裝置，特別涉及一種管道內(nèi)壁打磨焊接的復(fù)合裝置。
背景技術(shù)：
目前，鍋爐中集箱、管道在制造、安裝過程中，由于各種原因可能導(dǎo)致其鋼管的內(nèi)壁上存在超標(biāo)的凹坑、機(jī)損及焊接缺陷。然而，受工件內(nèi)徑尺寸的限制，人員無法進(jìn)入集箱、管道的內(nèi)壁進(jìn)行檢查、修磨和焊接來消除缺陷。因此，一般只能采用換管，或?qū)⒑缚p從管道外壁進(jìn)行大面積挖除后再返修焊接，其返修的成本大，周期長。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種管道內(nèi)壁打磨焊接的復(fù)合裝置，能夠?qū)艿纼?nèi)壁的缺陷進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控檢查；并且，可以遙控打磨裝置，來清除管道內(nèi)壁的淺表缺陷；對(duì)于不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的區(qū)域，進(jìn)一步采用該設(shè)備自帶的焊接裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程焊接返修，從而降低返修成本。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種管道內(nèi)壁打磨焊接的復(fù)合裝置，其包含控制系統(tǒng)，以及分別與所述控制系統(tǒng)連接并受其驅(qū)動(dòng)做出相應(yīng)操作的以下部件對(duì)管道內(nèi)壁進(jìn)行探查的攝像監(jiān)控裝置；對(duì)管道內(nèi)壁進(jìn)行打磨的打磨裝置；對(duì)管道內(nèi)壁進(jìn)行焊接的焊接裝置；以及小車本體，所述攝像監(jiān)控裝置、打磨裝置、焊接裝置分別安裝在所述小車本體上，所述小車本體承載所述若干裝置在管道內(nèi)壁移動(dòng)。所述小車本體通過設(shè)置的若干個(gè)小輪來移動(dòng)，還設(shè)置有防滑動(dòng)的固定裝置；所述防滑動(dòng)的固定裝置，通過設(shè)置的第一支撐桿一端與所述小車本體連接，所第一支撐桿的另一端與弧形可控的電磁鐵連接，所述電磁鐵的弧形與管道內(nèi)壁的弧度相匹配；所述防滑動(dòng)的固定裝置在小車本體運(yùn)動(dòng)時(shí)上提隱藏，并在小車本體運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)位置停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過所述電磁鐵的磁力吸附作用將小車本體固定在管道內(nèi)壁。打磨裝置包含打磨組件，其安裝有不同形狀尺寸的多種磨頭以適應(yīng)不同的打磨需要；所述打磨組件與一個(gè)可控連接絲桿連接，所述可控連接絲桿的另一端與一個(gè)第二支撐桿連接，所述第二支撐桿的另一端與所述小車本體連接。所述的焊接裝置是氣體保護(hù)焊系統(tǒng)，包含焊接電源、焊接控制模塊、焊槍、十字滑塊、連接桿、焊絲盤及其送絲機(jī)構(gòu)；其中，所述焊槍及十字滑塊通過連接桿固定設(shè)置到所述小車本體上，由十字滑塊驅(qū)動(dòng)焊槍在各個(gè)方向移動(dòng)；所述焊絲盤及其送絲機(jī)構(gòu)也固定設(shè)置在小車本體上，通過送絲機(jī)構(gòu)將盤繞在焊絲盤上的焊絲送往焊槍。[0015]所述控制系統(tǒng)及所述焊接電源布置在管道以外，通過電纜連接至所述小車本體的對(duì)應(yīng)部件上。所述攝像監(jiān)控裝置包含設(shè)置在小車本體上的攝像及照明設(shè)備，來獲取對(duì)管道內(nèi)壁的監(jiān)測(cè)圖像并將其發(fā)送至遠(yuǎn)程用戶。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述管道內(nèi)壁打磨焊接的復(fù)合裝置，其優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型能夠?qū)艿纼?nèi)壁的缺陷進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控檢查；并且，可以遙控打磨裝置，來清除管道內(nèi)壁的淺表缺陷；對(duì)于不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的區(qū)域，進(jìn)一步采用該設(shè)備自帶的焊接裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程焊接返修，從而降低返修成本。

圖I是本實(shí)用新型所述管道內(nèi)壁打磨焊接的復(fù)合裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型所述管道內(nèi)壁打磨焊接的復(fù)合裝置，包含小車本體10、攝像監(jiān)控裝置20、PLC控制系統(tǒng)(圖中未示出)、打磨裝置30及焊接裝置40。小車本體10可以通過設(shè)置的4個(gè)萬向可用電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的小輪來移動(dòng)。還包含防滑動(dòng)的固定裝置11，其設(shè)置的第一支撐桿一端與小車本體10連接，第一支撐桿的另一端與弧形可控的電磁鐵連接，所述電磁鐵的弧形與管道內(nèi)壁500的弧度相匹配。在小車本體10運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以將防滑動(dòng)的固定裝置11上提隱藏；等到小車本體10運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)位置時(shí)，小輪停止運(yùn)動(dòng)，使防滑動(dòng)的固定裝置11下降，通過電磁鐵的磁力吸附作用將小車本體10固定在管道內(nèi)壁500。攝像監(jiān)控裝置20包含設(shè)置在小車本體10上的攝像及照明設(shè)備，用戶可以根據(jù)獲得的監(jiān)測(cè)圖像對(duì)管壁情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。打磨裝置30包含打磨組件,通過安裝不同形狀的多種磨頭以適應(yīng)不同的打磨需要，例如，用V型磨頭可打磨出V型坡口，便于后續(xù)焊接；用帶小r型的u型磨頭，完成相應(yīng)坡口的打磨；或者不同的橢圓形磨頭來滿足不需補(bǔ)焊時(shí)的圓滑過渡的目的。所述打磨組件與一個(gè)可控連接絲桿連接，可控連接絲桿的另一端與第二支撐桿連接，第二支撐桿的另一端與小車本體10連接。所述的焊接裝置40使用了氣體保護(hù)焊系統(tǒng)，其中主要包含焊接電源、焊接控制模塊、焊槍、十字滑塊、連接桿、焊絲盤及其送絲機(jī)構(gòu)41。焊槍及十字滑塊通過連接桿固定設(shè)置到小車本體10上，由十字滑塊驅(qū)動(dòng)焊槍在上下、左右、前后方向進(jìn)行移動(dòng)；焊絲盤及其送絲機(jī)構(gòu)41也固定設(shè)置在小車本體10上，通過送絲機(jī)構(gòu)將盤繞在焊絲盤上的焊絲送往焊槍。PLC控制系統(tǒng)控制整個(gè)復(fù)合裝置的工作，包括對(duì)小車本體10的運(yùn)動(dòng)、攝像監(jiān)控、打磨及焊接過程等的控制。為了減輕小車本體10上的總量，可以將PLC控制系統(tǒng)及上述的焊接電源放置在管道外，通過電纜連接至小車本體10上的對(duì)應(yīng)部件。以下介紹本實(shí)用新型所述復(fù)合裝置的具體工作過程由PLC控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)小車本體10移動(dòng)到集箱等管道內(nèi)壁500存在缺陷的區(qū)域。通過攝像監(jiān)控裝置20進(jìn)一步探查內(nèi)壁的表面缺陷并進(jìn)行定位。再控制所述防滑動(dòng)的固定裝置11下降直至與管道內(nèi)壁500相接觸，從而將小車本體10固定在內(nèi)壁上，防止其沿管壁的環(huán)形或軸向等方向側(cè)滑。PLC控制系統(tǒng)根據(jù)探查結(jié)果，通過選用合適的磨頭形狀，并控制磨頭下行的速度、深度和水平移動(dòng)距離，來達(dá)到理想的內(nèi)壁打磨效果。具體的，由系統(tǒng)選定合適形狀及尺寸的磨頭伸到缺陷部位并接觸エ件，然后啟動(dòng)磨頭旋轉(zhuǎn)開始打磨工作。在打磨時(shí)，系統(tǒng)還記錄下磨頭與管壁原始表面接觸的O位，再對(duì)每次磨頭施加的打磨進(jìn)給量和水平移動(dòng)量進(jìn)行累計(jì)。 打磨工作完成后，系統(tǒng)根據(jù)所選磨頭的形狀尺寸、エ件內(nèi)徑，累計(jì)得到的打磨深度和水平移動(dòng)距離等參數(shù)，計(jì)算給出打磨后內(nèi)壁表面的形狀尺寸。再通過外壁輔助測(cè)厚儀測(cè)量，得到打磨后管道的實(shí)際壁厚，在滿足標(biāo)準(zhǔn)的情況下可不做后續(xù)的補(bǔ)焊處理。對(duì)于需要補(bǔ)焊的情況，可通過PLC控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)焊接裝置40伸到設(shè)定管壁上的焊接區(qū)域。根據(jù)系統(tǒng)計(jì)算得到的內(nèi)壁表面的形狀尺寸，從中心位置開始設(shè)定起始焊道。通過PLC控制系統(tǒng)按照程序設(shè)定的軌跡和焊接規(guī)范參數(shù)控制焊槍進(jìn)行焊接操作，直至完成補(bǔ)焊的焊接任務(wù)。盡管本實(shí)用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本實(shí)用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求1.一種管道內(nèi)壁打磨焊接的復(fù)合裝置，其特征在于，包含控制系統(tǒng)，以及分別與所述控制系統(tǒng)連接并受其驅(qū)動(dòng)做出相應(yīng)操作的以下部件 對(duì)管道內(nèi)壁(500)進(jìn)行探查的攝像監(jiān)控裝置(20)； 對(duì)管道內(nèi)壁(500)進(jìn)行打磨的打磨裝置(30)； 對(duì)管道內(nèi)壁(500 )進(jìn)行焊接的焊接裝置(40 );以及 小車本體(10)，所述攝像監(jiān)控裝置(20)、打磨裝置(30)、焊接裝置(40)分別安裝在所述小車本體(10)上，所述小車本體(10)承載所述若干裝置在管道內(nèi)壁(500)移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求I所述管道內(nèi)壁打磨焊接的復(fù)合裝置，其特征在于， 所述小車本體(10 )通過設(shè)置的若干個(gè)小輪來移動(dòng)，還設(shè)置有防滑動(dòng)的固定裝置(11); 所述防滑動(dòng)的固定裝置(11)，通過設(shè)置的第一支撐桿一端與所述小車本體(10)連接，所第一支撐桿的另一端與弧形可控的電磁鐵連接，所述電磁鐵的弧形與管道內(nèi)壁(500)的弧度相匹配； 所述防滑動(dòng)的固定裝置(11)在小車本體(10)運(yùn)動(dòng)時(shí)上提隱藏，并在小車本體(10)運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)位置停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過所述電磁鐵的磁力吸附作用將小車本體(10)固定在管道內(nèi)壁(500)。
3.如權(quán)利要求I所述管道內(nèi)壁打磨焊接的復(fù)合裝置，其特征在于， 打磨裝置(30)包含打磨組件，其安裝有不同形狀尺寸的多種磨頭以適應(yīng)不同的打磨需要；所述打磨組件與一個(gè)可控連接絲桿連接，所述可控連接絲桿的另一端與一個(gè)第二支撐桿連接，所述第二支撐桿的另一端與所述小車本體(10)連接。
4.如權(quán)利要求I所述管道內(nèi)壁打磨焊接的復(fù)合裝置，其特征在于， 所述的焊接裝置(40)是氣體保護(hù)焊系統(tǒng)，包含焊接電源、焊接控制模塊、焊槍、十字滑塊、連接桿、焊絲盤及其送絲機(jī)構(gòu)(41)； 其中，所述焊槍及十字滑塊通過連接桿固定設(shè)置到所述小車本體(10)上，由十字滑塊驅(qū)動(dòng)焊槍在各個(gè)方向移動(dòng)；所述焊絲盤及其送絲機(jī)構(gòu)(41)也固定設(shè)置在小車本體(10)上，通過送絲機(jī)構(gòu)將盤繞在焊絲盤上的焊絲送往焊槍。
5.如權(quán)利要求4所述管道內(nèi)壁打磨焊接的復(fù)合裝置，其特征在于， 所述控制系統(tǒng)及所述焊接電源布置在管道以外，通過電纜連接至所述小車本體(10)的對(duì)應(yīng)部件上。
6.如權(quán)利要求I所述管道內(nèi)壁打磨焊接的復(fù)合裝置，其特征在于， 所述攝像監(jiān)控裝置(20)包含設(shè)置在小車本體(10)上的攝像及照明設(shè)備，來獲取對(duì)管道內(nèi)壁(500)的監(jiān)測(cè)圖像并將其發(fā)送至遠(yuǎn)程用戶。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種管道內(nèi)壁打磨焊接的復(fù)合裝置，其包含控制系統(tǒng)，以及分別與所述控制系統(tǒng)連接并受其驅(qū)動(dòng)做出相應(yīng)操作的以下部件對(duì)管道內(nèi)壁進(jìn)行探查的攝像監(jiān)控裝置；對(duì)管道內(nèi)壁進(jìn)行打磨的打磨裝置；對(duì)管道內(nèi)壁進(jìn)行焊接的焊接裝置；以及小車本體，所述攝像監(jiān)控裝置、打磨裝置、焊接裝置分別安裝在所述小車本體上，并與其一起在管道內(nèi)壁移動(dòng)。本實(shí)用新型能夠?qū)艿纼?nèi)壁的缺陷進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控檢查；并且，可以遙控打磨裝置，來清除管道內(nèi)壁的淺表缺陷；對(duì)于不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的區(qū)域，進(jìn)一步采用該設(shè)備自帶的焊接裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程焊接返修，從而降低返修成本。
文檔編號(hào)B23P23/04GK202367441SQ201120523848
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者楊惠勤 申請(qǐng)人:上海鍋爐廠有限公司