1、 設備概述

本焊接設備是根據(jù)國內各換熱器、壓力容器、鍋爐等生產廠家的實際工況而研制的管—板自動數(shù)控脈沖氬弧焊接專機。

該設備配備專用操作機架、松下400A焊機、采用西門子中央處理器、PLC控制、通過彩色觸摸屏操作，觸摸屏采用30°傾斜角設計。配用專用的焊接機頭完成管頭與管板的自動焊接。電源與電氣部分模塊化設計，維護方便簡捷，使用安全可靠。本機型完全拋棄原315C管板焊機重新設計制造完成，自2009年投放市場，深受新老客戶的歡迎。

 

2、 主要功能及使用對象

該機主要用于管板與管頭的自動焊接。可適用外角焊、平焊，內縮焊。可送絲或不送絲，采用氬弧焊。焊接材料為碳鋼、不銹鋼、鈦及鈦合金、紫銅及Cr-Mo鋼、鎳合金材料。

 

3、 使用環(huán)境要求

項目	指標
三相交流電源	380V（±10 %） 50Hz/60Hz±1%
單相交流電源	220V（±10%） 50Hz/60Hz±1%
環(huán)境溫度	-8℃—50℃
濕度	≤90℃
海拔	＜2500m

 

4、 設備的組成

4.1 設備由以下幾部分組成：

(1) 自動焊接機械系統(tǒng)(操作架);

(2) 焊接電源系統(tǒng);

(3) 自動控制系統(tǒng);

(4) 冷卻系統(tǒng);

(5) 輔助系統(tǒng);

4.2 組成內容數(shù)量

(1) 專用操作架壹套;

(2) 焊接電源：松下焊機壹臺(與數(shù)控系統(tǒng)組成一體化);

(3) 自動控制系統(tǒng)一套(電腦數(shù)字控制柜);

(4) 專用機頭壹只;

(5) 遙控裝置壹套;

(6) 控制連線壹套;

(7) 冷卻裝置壹套;

(8) 其他輔助材料壹套;

 

5 設備的結構

5.1 專用焊接操作架：

 

該操作架采用龍門式結構，可實現(xiàn)左右平穩(wěn)移動、上下升降運動、前后微調移動。配合專門的三維調節(jié)機構，保證專用機頭的中心與管頭中心同心度，以防管頭焊偏。

機架采用新型直線滑軌，滑塊為韓國制造，運行平穩(wěn)，使用壽命長。軌道采用高碳鋼，精磨鍍鉻處理，可實現(xiàn)左右、上下移動、俯角、仰角及前后微動(前后移動采用斜齒條，有效保證移動時輕松自如)。機架立柱、橫梁及三維調節(jié)采用方形鋼結構，具有優(yōu)良的鋼性。三維調節(jié)安裝在立柱上，可沿立柱上下移動、立柱與橫梁水平方向移動，配有平衡裝置并防止上下墜落。各移動方向均有阻尼調節(jié)裝置。

機架底部配有四只滾輪，可實現(xiàn)機架的任意方向的移動，每個調節(jié)方向上裝有手輪，方便操作人員使用。

 

技術數(shù)據(jù)
移動距離	X方向	1800mm
	Y方向	1600mm
	Z方向	50mm
最小離地距離	500mm

 

5.2焊接專用機頭

機頭由旋轉機構、送絲機構、主軸、冷卻機構、機箱、鎢極裝置、定芯桿、連接電纜等組成。航空插頭選用軍工產品。機頭可在水平位置作360°旋轉，以方便更換鎢極。每焊完一只管頭后機頭將自動復位(回轉)，回轉角度可在0—30°范圍內按檔設置，可適當提高焊接速度，減輕勞動強度。

 

 

5.2.1焊接機頭可在360℃工件預熱工況下工作，具有耐高溫性;焊接電纜采用雙線，大電刷結構，導電滑環(huán)與機體絕緣，連續(xù)大電流工作時溫升小于10℃;

弧焊電源具有數(shù)字式(電流)、電壓顯示功能;

觸摸屏選用7英寸彩色屏;

焊接控制系統(tǒng)根據(jù)工藝要求可選擇焊接方式：

焊一層，不填絲自熔;

焊一層，填絲;

焊二層，第一層不填絲，第二層填絲;

焊二層，均填絲;

焊絲焊接完成后具有回抽動能;

焊機具有密碼鎖鍵功能，非專用操作人員無權開啟焊機;

本焊機可選配專用機頭作為深孔焊接設備配套使用。

焊接在360°范圍內分8段分別控制基值電流，峰值電流并與旋轉送絲等參數(shù)匹配;(自調設定)

5.2.2旋轉機構

由行星減速機構(上海某軍工廠制造)、步進電機(江蘇常州產)和傳動齒輪一套組成。通過導電盤將電流傳遞到鎢極，保證焊接時電纜不纏繞。

 

 

5.2.3送絲機構

由行星減速機、送絲機構、步進電機及輔助機構組成。

 

項目	參數(shù)
送絲速度	可在20—2500mm/min間設定
送絲直徑	Φ1.0mm  Φ0.9mm  Φ0.8mm
送絲載重	1.0kg

 

5.2.4焊炬、鎢極裝置

焊炬采用氣冷方式，可焊鈦、不銹鋼、鎳基材料，焊接方式為：送絲、不送絲(自溶)、平焊及外角焊。鎢極、焊絲及工件之間的相對位置可調整。焊接過程中可調節(jié)鎢極角度。

焊接鎢棒直徑為Φ2.4mm(可選用Φ3.0mm)

5.2.5主軸

主軸內裝有四只滑環(huán)，為送絲電機供電。采用碳刷裝置導電，保證送絲機構電纜不纏繞。同時主軸由旋轉電機帶動轉動，通過中心棒連接焊炬作圓周運動，可作正反向轉動。

5.2.6中心桿及冷卻裝置

中心桿主要用于固定送絲機構及焊炬，中心桿采用內循環(huán)水強冷裝置，保證定位頭與管頭不焊熔。

5.2.7遙控盒

遙控盒固定于機架調節(jié)裝置上，隨機頭上下、左右移動。根據(jù)管子規(guī)格和焊縫質量要求能從遙控器上(或焊接電源控制柜)選擇相應的焊接程序。遙控盒上有檢測氣體、焊接啟動、停止、急停、機頭正反轉、送絲正反等選擇按鈕。

5.3冷卻裝置

由耐溫水泵與水箱組成。水泵由上海制造，水箱為不銹鋼制作，水泵耐溫度80℃。冷卻水要求中性清水，寒冷季節(jié)應該加注防冷液，以防水泵及管道凍裂。冷卻水流量大于500ml/min .

 

6、焊接電源

選用松下專用數(shù)控氬弧焊機，起弧容易，電弧穩(wěn)定，使用壽命長，工作可靠。

 

 

項目	參數(shù)
輸入電源	三相四線380V±10%
額定輸出容量	13.9KVA
額定輸入電流	19A
額定空載電壓	73V
額定工作電流	400A
電流調節(jié)范圍	4-400A
額定負載特續(xù)率	60%
脈沖寬度調節(jié)范圍	10-90%
脈沖頻率調節(jié)范圍	0.2-10  1/S
脈沖電流波形	方波
電流衰減時間調節(jié)范圍	＞30 S
焊炬轉速	0.2-5 r/min
焊絲饋送速度范圍	0-2500mm/min
焊接范圍	φ10—φ80
氬氣流量	＜15 L/min（根據(jù)現(xiàn)場情況選定）

 

7、接控制系統(tǒng)

該焊接控制系統(tǒng)是我廠專業(yè)技術人員精心設計開發(fā)的自動控制操作軟件系統(tǒng)，采用PLC控制器，設備的供電系統(tǒng)在380V±10%，50HZ±1% 的電壓下長期穩(wěn)定運行，并有故障顯示(紅色指示燈亮啟)功能。

PLC可編程控制系統(tǒng)采用西門子品牌，結合我廠自主開發(fā)控制軟件實現(xiàn)系統(tǒng)的邏輯控制。該控制器體積小，響應速度快，抗干擾能力強、高性能、儲備容量大，可儲存100套焊接工藝程序。我們已經根據(jù)用戶的實際使用情況，按照不同焊接方式，焊接材料等工況儲存了三十多個焊接工藝，用戶只需調出內容即可立即使用。如果用戶需要可修改相應參數(shù)以滿足焊接工藝要求。工藝的輸入與修改是通過七英寸摸屏實現(xiàn)的(觸摸屏為彩色)。各焊接參數(shù)可實時監(jiān)控，焊接位置動態(tài)顯示。顯示為全中文內容，人機界面對話。電氣組件(繼電器、變壓器、開關電源、電機驅動器、信號燈、按鈕)均選用品牌產品，使控制系統(tǒng)的可靠性和壽命大為提高。控制系與焊接電源采用一體化控制設計，減小了設備的體積與重量。控制按鈕、開關位置具有燈光顯示與漢字標識。

 

 

PLC具有保護電路，整個電路采用模塊化設計，方便安裝與維護，電路簡晰。電纜連接線均使用銅芯電纜并具有屏蔽功能。

控制系統(tǒng)具有本控和遙控功能。遙控采用遙控盒實現(xiàn)。為防止誤操遙控盒設有停止與急停功能。

 

8、主要外購件

 

序號	名稱	品牌	產地
A	PLC	西門子	德國公司
B	顯示屏	威輪	臺灣
C	電源開關	明偉	臺灣
D	驅動器	明偉	臺灣
E	焊接電源	松下	唐山

 

9、技術服務

1.負責設備的現(xiàn)場安裝、調試。

2.負責設備操作人員的培訓及簡單維護知識的培訓。

3.質保期壹年。終身服務。(不包含耗材)

 

10、特別說明

該設備如配深孔管板焊機專用機頭可作空冷器的深孔管板自動焊機，并可延伸為深孔管內壁焊設備(需另配專用機頭及輔件)。

 

11、隨機技術資料

使用說明書2本、合格證1張、電路圖2張。

提供整機電氣原理圖、電路圖、梯形圖等相關元器件資料。

提供松下電源說明書 。

 

12、對工件的一般要求

1、焊機應置于無振動源及腐蝕性氣體、漏雨水的室內。

2、焊接前應做好管—板的清潔工作，包括去毛刺、去油污、水及氧化鈹。

3、焊接鈦、不銹鋼材料時現(xiàn)場應無塵無風，并做必要的保護。

4、管頭焊接方式要求：平焊時管頭留出管板長度以0.5-1.5mm為佳，角焊時管頭留出管板長度以4.5±0.5mm為佳，建議管板倒角：1×45°(2×45°)或0.5×45°。

管頭伸出管板長度應均勻一致，以保證焊接成型美觀。

5、氬氣純度為99.99%，流量可根據(jù)實際情況調節(jié)。

6、操作人員應相對穩(wěn)定，并具有一定責任心。

 

13、遙控盒

1、緊急停焊按鈕：通常是不使用的，當按下此按鈕后主電源被切斷，電弧息滅，旋轉和送絲停止。

2、停止按鈕：在運行時需中斷焊接時按此鈕，如修補部份焊縫時，按下此按鈕后送絲停止，電流開始衰減，進入停焊狀態(tài)。平時正常焊接完后會自動停止。

3、點動選擇開關及“+”“—”按鈕：點動部份是為焊接前的準備工作及維修方便而設置的。當點動選擇開關置于氬氣位置時，按下“+”按鈕后氬氣電磁閥接通，按下“—”按鈕后氬氣電磁閥斷開;當點動選擇開關置于旋轉位置時，按下“+”按鈕后機頭正轉，按下“—”按鈕后機頭反轉;當點動選擇開關置于送絲位置時，按下“+”按鈕送絲，按下“—”按鈕退絲;當點動選擇開關置于焊接位置時，此時才可以按啟動按鈕啟動程序，進行焊接。

4、焊接啟動按鈕，按下此鈕開始焊接。

5、焊接方式選擇開關，共有四檔位置，

1.) 焊一層，不加絲;

2.)焊一層，加絲;

3.) 焊兩層，第一層不加絲，第二層加絲;

4.) 焊兩層都加絲。