[发明专利]一种螺旋管内焊接新的跟踪方法

说明书

技术领域

本发明提出的一种螺旋管内焊接新的跟踪方法属于螺旋钢管焊接技术领域，特别涉及到大口径螺旋钢管内焊接准确的跟踪方法。

背景技术

目前大口径螺旋管生产焊接工艺方法有一步法焊接、一步法预精焊焊接、二步法预精焊焊接，其中二步法预精焊技术是目前世界上大直径螺旋管生产中最先进的技术。

螺旋管一步法焊接、一步法预精焊焊接是钢带在三辊成型机上成型，同时用埋弧焊进行连续焊接内焊缝和外焊缝。

螺旋管二步法预精焊焊接分为预焊和精焊两道工序。预焊是预精焊法生产螺旋管的第一步，也即是钢带在三辊成型机上成型的同时先用高速气体保护焊(MAG)对内破口进行连续预焊焊接。之后在预焊的同时用等离子切割机将预焊后的钢管切割成规定长度，再将预焊钢管输送到多条精焊生产线进行内外坡口多丝埋弧精焊。

在螺旋钢管焊接生产过程中，由于卷板存在月牙弯、卷板工作宽度变化、管径大小变化以及其它原因能导致加工的螺旋钢管的坡口成型相对于理想的螺旋线有一个微小的向左或向右的偏移，因此，螺旋钢管焊接时必须采取一定的措施，使焊枪的移动轨迹与螺旋钢管实际的坡口轨迹螺旋线相一致。

目前在螺旋管焊接生产中，为了使这种焊枪的运动轨迹与螺旋钢管内焊接坡口轨迹相一致，通常在螺旋钢管内设置跟踪装置。

这种在螺旋钢管内设置的跟踪装置在焊接生产中存在以下问题：

1.在螺旋钢管二步法预精悍生产内焊缝精焊工序中，螺旋钢管多采用二丝或三丝焊接，激光视觉传感头安装位置受焊枪体积影响，与要焊接的位置距离较远，跟踪精度低，实时差。

2.在螺旋钢管二步法预精悍生产精焊工序中，内焊缝在前一焊接工序进行了预焊，导致焊接坡口外形原来的规则三角形变为底面不规则的梯形，坡口形状不一致，跟踪器可识别的有效距离变小，扫描质量差，跟踪精度低。

3.激光视觉传感头在钢管内部，温度高，灰尘大，散热困难，运行环境差。

4.激光视觉传感头安装在螺旋钢管内的焊枪上，增加了焊接装置的体积，使得小口径螺旋钢管内焊接变得十分困难。

发明内容

为了克服背景技术中螺旋钢管内焊接跟踪装置设置在螺旋钢管内带来的问题，本发明提出一种螺旋管内焊接新的跟踪方法。

该新的跟踪方法主要包括：

1.一种螺旋钢管内焊接新的跟踪方法，其特征在于，

1).先对加工成型的螺旋钢管3坡口进行预焊而得到预焊缝9；

2).置于螺旋钢管3外侧的与外置跟踪滑台6连接的激光视觉传感头5扫描螺旋钢管3的外焊缝坡口11；

3).激光视觉传感头5扫描获得的信号经导线8传入控制系统7并驱动置于螺旋管3内的内置跟踪滑台2和与其相连的焊枪4，焊枪4对螺旋钢管3的焊接内焊接坡口10实施焊接；

4).外置跟踪滑台6与内置跟踪滑台2的运动保持一致，从而保证焊枪4准确地跟踪螺旋钢管3的外焊接坡口11，实现内焊接坡口10的焊接。

2.根据权利要求1所述的螺旋钢管内焊接新的跟踪方法，内置跟踪滑台2和外置跟踪滑台6均经导线8与控制系统7相连；内置跟踪滑台2和外置跟踪滑台6都由伺服电机驱动。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)激光视觉传感头安放于螺旋钢管外侧，无空间限制和干涉，可以接近焊接坡口位置扫描，提高了跟踪精度和实时性；

2)激光视觉传感头扫描形状规则的外焊缝坡口，坡口形状一致，激光视觉传感头可识别的有效距离较大，容易识别，提高了焊缝跟踪精度。

3)激光视觉传感头安放于螺旋钢管外侧，灰尘小，跟踪器散热方便，改善了跟踪器的工作环境。

4)激光视觉传感头放置于螺旋钢管外，减小了螺旋管内焊焊接装置的体积，可以适应更小的管径。

5)激光视觉传感头安放于螺旋钢管外侧，安装调整方便。

附图说明

图1.本发明的螺旋钢管内焊接的新跟踪方法采用的跟踪装置的示意图；

图2.图1I处的放大视图。

图1和图2表示了本发明提出的螺旋钢管内焊接的跟踪装置及其跟踪方法的示意图。

本发明的跟踪装置如下：

焊枪4、内置跟踪滑台2和焊接臂1顺序连接，该三个构件置于要被焊接的螺旋钢管3之内，激光视觉传感头5或跟踪器与外置跟踪滑台6相连接并设置在螺旋钢管3的外侧，设置在螺旋钢管3外侧的还有与内置跟踪滑台2和外置跟踪滑台6通过导线8相连的控制系统7。