クレーンアウトリガーシリンダー溶接システムの製造方法

技術紹介:

本発明は、クレーンのアウトリガーシリンダーを溶接する際に大量の消耗品がある状況を対象としている。クレーンのアウトリガーシリンダーの溶接においても、非常に効率が低い状況があります。クレーンのアウトリガーシリンダーの溶接状態を考慮すると、過度の変形が問題となります。クレーンのアウトリガーシリンダーの溶接現象とワークの裏返しの必要性などを考慮して、デュアルロボットレーザーとGMMA複合水平溶接技術を使用することを提案します。これにより、ワークを裏返すことなく両面を同時に溶接でき、それによって溶接効率が大幅に向上します。また、変形が少なく、片面溶接や両面成形が可能となり、溶接裏面の溶け込みが良くなり、製品の品質が向上します。

キーワード: レーザーアークハイブリッド溶接、クレーンアウトリガー溶接

本発明は、建設機械の特殊な生産および製造技術分野に関するものである。正確に言うと、クレーンのアウトリガーシリンダーの溶接システムです。

背景技術:

国民経済の発展に伴い、クレーンの市場需要は徐々に増加しており、クレーンの品質に対する要求はより高いレベルに高まっています。アウトリガーはクレーンの重要なコンポーネントの 1 つです。品質に問題が発生すると、エンジニアリング用途で重大な事故が発生する可能性があり、建設作業員の安全が脅かされ、重大な経済的損失を引き起こす可能性があります。

図１に示すように、クレーンのアウトリガーシリンダー４は、主にカバー１４０１とカバー２４０２の溶接組み合わせで構成されている。２つの溶接４０３の溶接品質と溶接効率は、クレーンの品質と生産効率に直接影響する。既存の溶接技術では、クレーンブームシリンダ４を溶接する場合、通常、Ｖ字状やＹ字状の開先を形成し、ガスメタルアーク溶接を用いて平坦な溶接位置で多層多パス溶接を行う必要がある。また、片面を溶接した後、反対側を溶接するためにワークピースを裏返す必要があります。しかし、この技術は溶接に多くの消耗品を必要とし、片面溶接や両面成形はまだ実現できていません。同時に溶接変形を制御するために、ワークを複数回反転させ、両面を交互に溶接する必要があります。その結果、溶接効率は高くなく、溶接品質は悪く、劣悪である。

レーザー熱源とアーク熱源 (tig、mig/mag、または paw) を近軸または同軸に組み合わせて同じ溶融池に作用させることで、効率的な複合熱源溶接方法を形成します。レーザーとアークのハイブリッド溶接技術です。この技術には、溶接速度が速く、溶け込み深さが大きく、溶接溝アセンブリのクリアランス要件が低いという利点があります。この方法は、レーザー溶接とアーク溶接をそれぞれ別々に行う利点を継承し、また両者の欠点を補い、幅広い応用の可能性を秘めています。

中国の中心誌「溶接」2018年12号の1ページから6ページに掲載されたこの論文は、「レーザー・アークハイブリッド溶接技術の国内研究状況と典型的な応用」と題されている。車輪付きクレーンの高張力鋼製アウトリガーシリンダー用の初の国産レーザー・メタルアークハイブリッド溶接システムが開示される。独自のアーク溶接プロセスでは解決できなかった片面溶接、両面成形、裏面溶け込みの信頼性問題を解決します。独自のアーク溶接法に比べて溶接生産効率が向上し、溶接変形が低減されます。ただし、そのシステムでは依然として平らな溶接位置を使用して多層およびマルチパス溶接を実行します。溶接プロセス全体では依然としてワークピースを多く回転させる必要があり、これが生産効率に一定の影響を与えます。また、両側の溶接を連続して溶接する必要があるため、溶接変形は依​​然として大きくなります。

技術的な実装要素:

既存の技術に存在する欠点を克服するために、本発明は、クレーンアウトリガーシリンダーのデュアルロボットレーザー−ｇｍａｗ複合水平溶接を達成するクレーンアウトリガーシリンダー溶接システムを提案する。アウトリガーシリンダーの両側を同時に溶接します。溶接時の変形が少ない。溶接プロセス全体でアウトリガーシリンダーを裏返す必要はありません。生産効率が非常に高く、片面溶接、両面溶接をスムーズに形成することができ、溶接部の裏面まで確実に貫通させることができます。

上記の目的を達成するために、本発明は以下の技術的解決策を採用する。

クレーンのブームシリンダーの溶接システムというものがあります。このシステムには溶接ユニット 1 が含まれており、溶接ユニット 1 は 2 つあり、クランプおよび搬送ユニット 2 も含まれています。

各溶接ユニット１において、トラック１０１はその構成要素の１つであり、モバイル装置１０２はトラック１０１上に設置され、ロボット１０３はモバイル装置１０２上に設置される。ロボット１０３は溶接ヘッド１０４を備える。溶接ヘッド１０４は、クランプ装置１０９、ｇｍａｗ溶接ガン１１０、レーザヘッド１１１、及び溶接シーム追跡装置を含む。クランプ装置１０９は、ロボット１０３に設置される。クランプ装置１０９には、溶接方向に沿って、ｇｍａｗ溶接ガン１１０、レーザヘッド１１１、溶接シーム追跡装置１１２が順次設置される。さらに、各溶接ユニット１は、ｇｍａｗ電源１０５、変圧器１０６、コントローラ１０７、およびレーザ１０８も含む。

ｇｍａｗ溶接ガン１１０はｇｍａｗ電源１０５に接続され、レーザヘッド１１１はレーザ１０８に接続され、変圧器１０６はコントローラ１０７に接続され、コントローラ１０７はモバイルデバイス１０２、ロボット１０３、溶接ヘッド１０４、ｇｍａｗ電源１０５、及びレーザ１０８に接続される。

クランプ搬送部２は、トロリー軌道２０１と、２台のトロリー２０２とを備えている。トロリー軌道２０１上には、前後に２台のトロリー２０２が配置されている。各トロリー２０２には、２つのＹ字形支持フレーム２０３がトロリー軌道２０１の長さ方向に沿って対称的に設けられている。また、２つのクランププレート２０４が、各トロリー２０２の両側にトロリー軌道２０１の長さ方向に沿って対称的に設けられている。アウトリガシリンダ４は、４つのＹ字形支持フレーム２０３上に配置されることになる。アームシリンダ４をクランプするために使用される。

軌道１０１はトロリ軌道２０１の両側に２つ配置され、溶接ヘッド１０４はアウトリガシリンダ４の両側に対称に２つ配置されている。

好ましくは、２つの溶接ユニット１の外部に排煙装置３が設けられ、この排煙装置３は集塵装置３０１と除塵室３０３とを備える。除塵室３０３の外部には集塵装置３０１が設置されており、集塵装置３０１と除塵室３０３とは除塵流路３０２を介して接続されている。除塵室３０３には除塵室扉３０４と除塵室扉３０５が設けられている。

この好ましい場合、溶接ヘッド１０４は予熱装置１１３も備える。予熱装置１１３は溶接方向に沿って設置され、その設置位置はクランプ装置１０９の先端にある。

従来技術と比較して、本発明の有利な効果は次のとおりである。

本発明は、クレーンのアウトリガーシリンダーのデュアルロボットレーザー−ｇｍａｗ複合水平溶接を達成することができる。アウトリガーシリンダーの両側を同時に溶接し、溶接変形を最小限に抑えます。溶接プロセス全体でアウトリガーシリンダーを裏返す必要はありません。溶接効率が高いです。また、片面溶接や溶接裏面の溶け込みを確保する両面成形も可能です。

図面の説明

【図１】クレーンのアウトリガーシリンダーの概略構造図である。

本発明のクレーンアウトリガーシリンダー溶接システムの概略構成図である。

本発明のクレーンアウトリガーシリンダー溶接システムの上面図である。

本発明のクレーンアウトリガーシリンダー溶接システムの側面図である。

本発明の溶接ユニットの概略構造図である。

【図６】図３ａの一部の拡大図である。

【図７】図３ｂの一部の拡大図である。

本発明のクランプ搬送ユニットの概略構造図である。

本発明の煙浄化ユニットの概略構造図である。

図中のマークは次のとおりです。

溶接ユニット１と呼ばれるものがあり、トラック１０１と呼ばれるものがあり、モバイル装置１０２と呼ばれ、ロボット１０３と呼ばれるものがあり、溶接ヘッド１０４と呼ばれるものがあり、ｇｍａｗ電源１０５と呼ばれるものがあり、変圧器１０６と呼ばれるものがあり、コントローラ１０７と呼ばれるものがあり、レーザー１０８と呼ばれるものがあり、クランプ装置１０９と呼ばれるものがあり、ｇｍａｗ溶接ガン１１０と呼ばれるものがあり、 111 はレーザーヘッドと呼ばれ、112 は溶接シーム追跡装置と呼ばれ、113 は予熱装置と呼ばれます。

クランプおよび搬送ユニットには、201 という名前のトロリートラック、202 という名前のトロリー、および Y 字型サポートフレーム 203 およびクランププレート 204 という名前の句読点があります。

図３に示す排煙粉塵浄化装置は、３０１が集塵機、３０２が除塵路、３０３が除塵室、３０４が除塵室ドア１、３０５が除塵室ドア２である。

４はアウトリガーシリンダー、４０１はカバー１、４０２はカバー２、４０３は溶接部である。

詳細な実装

本発明の技術的解決策は、添付の図面を参照して以下でさらに説明される。

図２から図９に示すように、本発明はクレーンブームシリンダ溶接システムと呼ばれ、２つの溶接ユニット１とクランプ搬送ユニット２を含む。

各溶接ユニット１は、トラック１０１、モバイル装置１０２、ロボット１０３、溶接ヘッド１０４、ｇｍａｗ電源１０５、変圧器１０６、コントローラ１０７、およびレーザ１０８を含む。モバイル装置１０２はトラック１０１上に配置される。ロボット１０３はモバイル装置１０２に設置され、溶接機はロボットに設置される。 １０３．機械ヘッド１０４を接続する。溶接機械ヘッド１０４は、クランプ装置１０９、ｇｍａｗ溶接ガン１１０、レーザヘッド１１１、及び溶接シーム追跡装置１１２を含む。クランプ装置１０９はロボット１０３に設置される。ｇｍａｗ溶接ガン１１０、レーザヘッド１１１及び溶接シーム追跡装置１１２は、ロボット１０３に順次設置される。溶接方向に沿ったクランプ装置１０９。

ｇｍａｗ溶接ガン１１０はｇｍａｗ電源１０５に接続され、レーザヘッド１１１はレーザ１０８に接続され、変圧器１０６はコントローラ１０７に接続され、コントローラ１０７はモバイルデバイス１０２、ロボット１０３、溶接ヘッド１０４、ｇｍａｗ電源１０５、およびレーザ１０８に接続される。

クランプ搬送ユニット２は、トロリー軌道２０１と、２つのトロリー２０２と、４つのＹ字型支持フレーム２０３と、４つのクランププレート２０４とを備える。２つのトロリー２０２は、トロリー軌道２０１の前後に配置され、各トロリー２０２は、トロリー軌道２０１の長さ方向に沿って配置される。各トロリー２０２の両側には、トロリ軌道２０１の長手方向に沿って左右対称に２枚のクランププレート２０３が設けられ、２枚のクランププレート２０４が対称に設けられている。

トロリー軌道２０１の両側には２本のレール１０１が配置され、アウトリガシリンダ４の両側には２個の溶接ヘッド１０４が対称に配置されている。

溶接装置１は２台あり、外部に排煙装置３が設けられている。排煙装置３は、集塵装置３０１と除塵室３０３とを備えている。集塵装置３０１は除塵室３０３の外部に設置されている。集塵装置３０１と除塵室３０３とは除塵流路３０２を介して接続されている。除塵室３０３には除塵室扉３０４と除塵室扉３０５が設けられている。

溶接に使用されるミシンヘッド１０４には予熱装置１１３も備えられており、予熱装置１１３は溶接方向に応じてクランプ装置１０９の先頭に設置される。

溶接時には、アウトリガシリンダ４は、４つのＹ字型支持フレーム２０３上に載置され、４つのクランププレート２０４によってクランプされる。２台のトロリー２０２は、トロリー軌道２０１に沿って移動し、除塵室扉３０５を通って除塵室３０３の内部に入り、溶接位置に到達する。 ２台のロボット１０３は、移動装置１０２によって駆動され、軌道１０１に沿ってアウトリガシリンダ４の一端まで移動する。２台のロボット１０３の姿勢は、２つの溶接ヘッド１０４がアウトリガシリンダ４の両側に対称的に配置されるように調整される。溶接は同時に開始され、２つの溶接シーム４０３が形成されるまで終了しない。