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1、(10)申请公布号 CN 104117810 A (43)申请公布日 2014.10.29 C N 1 0 4 1 1 7 8 1 0 A (21)申请号 201310149252.6 (22)申请日 2013.04.25 B23K 37/053(2006.01) B23K 37/02(2006.01) B23K 11/02(2006.01) (71)申请人南通中集大型储罐有限公司 地址 226010 江苏省南通市经济技术开发区 和兴路109号 申请人中国国际海运集装箱（集团）股份有 限公司 中集安瑞科投资控股（深圳）有限公 司 (72)发明人罗义顺 葛环兵 张海峰 曹汉军 李军 (74)专利。
2、代理机构北京市磐华律师事务所 11336 代理人董巍 徐丁峰 (54) 发明名称 罐体外部自动焊接设备及方法 (57) 摘要 本发明公开一种罐体外部自动焊接设备及方 法。该罐体外部自动焊接设备包括回转支撑装置， 所述回转支撑装置具有底座，在所述底座上方设 置有可旋转的工作平台，所述工作平台用于支撑 待加工的罐体；焊接装置，所述焊接装置与所述 回转支撑装置相邻设置，具有第一底盘，在所述第 一底盘上固定连接有第一立柱，在所述第一立柱 上设置有可沿所述第一立柱的轴向移动、并可围 绕所述第一立柱转动的焊接横梁，在所述焊接横 梁的一端设置有可伸缩的焊枪。根据本发明的罐 体外部自动焊接设备，实现了对罐体外。
3、部沿水平 和竖直两个方向上的自动焊接，焊接效率相比操 作人员手动焊接有了大幅的提高，而且焊接的质 量也可以得到可靠的保证。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 (10)申请公布号 CN 104117810 A CN 104117810 A 1/1页 2 1.一种罐体外部自动焊接设备，其特征在于，包括： 回转支撑装置，所述回转支撑装置具有底座，在所述底座上方设置有可旋转的工作平 台，所述工作平台用于支撑待加工的罐体； 焊接装置，所述焊接装置与所述回转支撑装置相邻设置，具有第。
4、一底盘，在所述第一底 盘上固定连接有第一立柱，在所述第一立柱上设置有可沿所述第一立柱的轴向移动、并可 围绕所述第一立柱转动的焊接横梁，在所述焊接横梁的一端设置有可伸缩的焊枪。 2.按照权利要求1所述的罐体外部自动焊接设备，其特征在于，还包括回转载人装置， 所述回转载人装置与所述回转支撑装置相邻设置，具有第二底盘，在所述第二底盘上固定 连接有第二立柱，在所述第二立柱上连接有可旋转的载人横梁，在所述载人横梁的一端设 置有用于载人的第一载人平台。 3.按照权利要求1所述的罐体外部自动焊接设备，其特征在于，在所述焊接横梁上设 置有与所述焊枪连接的等离子焊接电源和送丝机构。 4.按照权利要求1所述的罐体。
5、外部自动焊接设备，其特征在于，在所述焊接横梁上设 置有第二载人平台。 5.按照权利要求1所述的罐体外部自动焊接设备，其特征在于，所述焊接横梁构造为 可整体沿水平方向移动。 6.一种罐体外部自动焊接方法，其特征在于，包括以下步骤： 设置待加工罐体的位置； 设置焊接装置的位置，使焊枪对准所述待加工罐体的待焊接位置； 控制所述待加工罐体转动； 对所述待加工罐体进行焊接。 7.按照权利要求6所述的罐体外部自动焊接方法，其特征在于，还包括以下步骤： 控制所述待加工罐体保持静止； 控制所述焊枪沿竖直方向对所述待加工罐体进行焊接。 8.按照权利要求6所述的罐体外部自动焊接方法，其特征在于，采用等离子焊接方式。
6、 进行焊接。 9.按照权利要求6所述的罐体外部自动焊接方法，其特征在于，还包括对焊接后的焊 缝进行检查，并进行补焊的步骤。 权 利 要 求 书CN 104117810 A 1/4页 3 罐体外部自动焊接设备及方法 技术领域 0001 本发明涉及罐体加工技术领域，尤其涉及一种罐体外部自动焊接设备及方法。 背景技术 0002 大型罐体通常是由多段筒节沿罐体的中心轴方向对接并焊接固定。如今在对相邻 的两个筒节进行焊接时依然还是采用人工对罐体外部进行焊接，这种人工焊接的方式效率 较低，而且焊接的质量因不同的操作者而异，焊接质量不能得到可靠的保证。 0003 因此，需要一种罐体外部自动焊接设备及方法，以。
7、解决现有技术中存在的问题。 发明内容 0004 为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种罐体外部自动焊接设备，包括： 回转支撑装置，所述回转支撑装置具有底座，在所述底座上方设置有可旋转的工作平台，所 述工作平台用于支撑待加工的罐体；焊接装置，所述焊接装置与所述回转支撑装置相邻设 置，具有第一底盘，在所述第一底盘上固定连接有第一立柱，在所述第一立柱上设置有可沿 所述第一立柱的轴向移动、并可围绕所述第一立柱转动的焊接横梁，在所述焊接横梁的一 端设置有可伸缩的焊枪。 0005 优选地，该罐体外部自动焊接设备还包括回转载人装置，所述回转载人装置与所 述回转支撑装置相邻设置，具有第二底盘，在所述第二。
8、底盘上固定连接有第二立柱，在所述 第二立柱上连接有可旋转的载人横梁，在所述载人横梁的一端设置有用于载人的第一载人 平台。 0006 优选地，在所述焊接横梁上设置有与所述焊枪连接的等离子焊接电源和送丝机 构。 0007 优选地，在所述焊接横梁上设置有第二载人平台。 0008 优选地，所述焊接横梁构造为可整体沿水平方向移动。 0009 本发明还提供一种罐体外部自动焊接方法，包括以下步骤：设置待加工罐体的位 置；设置焊接装置的位置，使焊枪对准所述待加工罐体的待焊接位置；控制所述待加工罐 体转动；对所述待加工罐体进行焊接。 0010 优选地，该方法还包括以下步骤：控制所述待加工罐体保持静止；控制所述焊。
9、枪 沿竖直方向对所述待加工罐体进行焊接。 0011 优选地，采用等离子焊接方式进行焊接。 0012 优选地，该方法还包括对焊接后的焊缝进行检查，并进行补焊的步骤。 0013 根据本发明的罐体外部自动焊接设备，实现了对罐体外部沿水平和竖直两个方向 上的自动焊接，焊接效率相比操作人员手动焊接有了大幅的提高，而且焊接的质量也可以 得到可靠的保证。 0014 在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进 一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特 说 明 书CN 104117810 A 2/4页 4 征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要。
10、求保护的技术方案的保护范围。 0015 以下结合附图，详细说明本发明的优点和特征。 附图说明 0016 本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发 明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中， 0017 图1为根据本发明一种实施方式的回转支撑装置与焊接装置的结构和位置关系 示意图； 0018 图2为根据本发明一种实施方式的回转支撑装置与回转载人装置的结构和位置 关系示意图； 0019 图3为根据本发明一种实施方式的罐体外部自动焊接设备的俯视图； 0020 图4为根据本发明一种实施方式的罐体外部自动焊接方法的流程图。 具体实施方式 0021 在下文的描述中，。
11、给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然 而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以 实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进 行描述。 0022 为了彻底了解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明的施行并 不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而 除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。 0023 本发明公开了一种罐体外部自动焊接设备，其结构如图1所示，主要包括回转支 撑装置10和焊接装置30。其中，回转支撑装置10具有底座11，在底座11的。
12、上方设置有可 旋转的工作平台13，工作平台13可以在电动机和减速器的驱动下在底座11上旋转，从而带 动其所支撑的待加工的罐体70同步转动。另外，工作平台13的面积可设置得大一些，以便 能够适用于多种尺寸的罐体。焊接装置30与回转支撑装置10相邻设置，焊接装置30通过 第一底盘31放置在地面上。第一底盘31通常可拆卸地设置在地面上，在工作时第一底盘 31被固定在地面上，当需要搬运焊接装置30时可以将第一底盘31从地面上拆下。在第一 底盘31上固定连接有第一立柱33，在第一立柱33上设置有焊接横梁35，在焊接横梁35的 一端设置有可伸缩的焊枪37。焊接横梁35可以围绕第一立柱33转动，同时也可以沿。
13、着第 一立柱33的轴向移动，再加上焊枪37的伸缩，这些动作都可以用来调整焊枪37的焊接位 置。 0024 在开始加工前，先将罐体70放置在工作平台13上，罐体70由多个筒节叠放在一 起组成，在将多个筒节焊接成一个整体之前需要使用扶持装置对多个筒节进行扶持。或者 在对罐体70进行焊接前也可以先由操作人员手动将相邻的两个筒节进行初步的点焊。将 罐体70放置好后，就可以调节焊接装置30的焊枪37，使焊枪37到达正确的焊接位置。上 述准备工作就绪后，就可以打开焊枪37，同时开动回转支撑装置10，使工作平台13开始转 动，罐体70也随之转动，罐体70旋转若干圈后就可以关闭焊枪37并控制工作平台13停止 。
14、转动，随后将焊枪37移动至下一处待焊接的位置，重复上述步骤再次进行焊接，直至所有 说 明 书CN 104117810 A 3/4页 5 待焊接处都完成焊接为止，整个罐体70的沿水平方向的焊接也即完成。 0025 此外，当需要沿罐体70的竖直方向焊接时，可以使罐体70保持静止，待将焊枪37 调整至正确的焊接位置后控制焊接装置30竖直运动即可对罐体70进行竖直方向上的焊 接。焊接装置30沿竖直方向上的移动可以通过链条链轮机构驱动完成。 0026 根据本发明的罐体外部自动焊接设备，实现了对罐体外部沿水平和竖直两个方向 上的自动焊接，焊接效率相比操作人员手动焊接有了大幅的提高，而且焊接的质量也可以 得。
15、到可靠的保证。 0027 在本发明一种优选的实施方式中，还为罐体外部自动焊接设备配备了图2所示的 回转载人装置50，该回转载人装置50与回转支撑装置10相邻设置，用于搭载操作人员接 近罐体70观察罐体70焊接后的情况，而回转支撑装置10、焊接装置30以及回转载人装置 50的位置布置可以如图3所示，即将焊接装置30和回转载人装置50设置在同一个以回转 支撑装置10为圆心的圆周上。 0028 继续参照图2，回转载人装置50包括设置在地面上的第二底盘51，在第二底盘51 上固定连接有第二立柱53，在第二立柱53上连接有可旋转的载人横梁55，用于载人的第一 载人平台57设置在载人横梁55的一端，以便接。
16、近罐体70。操作人员通过回转载人装置50 对罐体70进行观察即实现了对焊接情况的掌握也兼顾了操作人员的安全。 0029 为了保证焊接的质量，可以采用等离子焊接方式进行对罐体的焊接。同样优选地， 可以在焊接横梁35上设置等离子焊接电源和送丝机构32，将等离子焊接电源和送丝机构 32与焊枪37连接即可实现等离子焊接。此外，为了防止焊缝被氧化，可以在回转支撑装置 10的底座11上安装背保装置60（包括保护气体提供喷嘴及相应的供应管线等，图中未示 出），例如可以在底座11上加工出通孔，将背保装置60安装在从通孔中伸出的升降立柱80 上，这样在将待加工的罐体70放置到工作平台13上后背保装置60就会位于。
17、待加工的罐体 70的内部。升降立柱80可以在电动机的驱动下沿竖直方向移动，从而带动背保装置60沿 竖直方向同步移动，并且背保装置60还可以围绕该升降立柱80旋转，由此，背保装置60可 以在焊接时位于适当的高度和角度位置。 0030 具体地，在对待加工的罐体70进行水平焊接时，将升降立柱80调节至与焊缝相当 的高度，使背保装置60得以与焊缝相对，并且与位于罐体70外部的焊枪37相对。开始焊 接后，工作平台13围绕底座11转动，罐体70在工作平台13的带动下同步转动，而背保装 置60和焊枪37始终保持静止。背保装置60在焊枪37对罐体70进行焊接的同时向焊缝 处释放保护气体，以起到防止焊缝氧化的作。
18、用。在对罐体70进行竖直焊接时，依然是将位 于罐体70内部的背保装置60调整至与位于罐体70外部的焊枪37相对的位置，在焊接开 始后，背保装置60与焊枪37沿竖直方向同步移动，并向焊缝处释放保护气体，从而对焊缝 进行保护。 0031 本发明提供的罐体外部自动焊接设备在对回转支撑装置10和焊接装置30的控制 方面，既可以通过控制装置（例如PLC）执行对二者其中之一的单独控制，例如先控制工作平 台13转动，随后再控制焊枪37移动；也可以对二者同时执行联动控制，例如同时控制工作 平台13的转动以及焊枪37的移动。 0032 回到图1，在本发明另一种优选的实施方式中，可以在焊接横梁35上安装第二载 人。
19、平台39，操作人员可以登上该第二载人平台39对焊枪37等设备进行检修。 说 明 书CN 104117810 A 4/4页 6 0033 在本发明又一种优选的实施方式中，可以将焊接横梁35构造为整体沿水平方向 移动，这种构造可以通过将履带连接在第一立柱33和焊接横梁35上实现。而焊接横梁35 的移动即可以通过气缸或者油缸进行机械驱动，也可以使用电动机进行电动驱动。 0034 本发明还公开了一种罐体外部自动焊接方法，从图4所示的该方法的流程图中可 以看出，该方法首先进行的是步骤S101，设置待加工罐体的位置。由于罐体是由多个筒节叠 放而成，为了保证在焊接过程中罐体处于稳定的状态，可以使用扶持装置对。
20、多个筒节进行 扶持，或者在对罐体进行焊接前也可以先由操作人员手动将相邻的两个筒节进行初步的点 焊。然后进入步骤S103，设置焊接装置的位置，使焊枪对准待加工罐体的待焊接位置，即相 邻两个筒节的连接处。随后，进行步骤S105，控制待加工罐体转动。最后，使用焊枪等焊接 设备对待加工罐体进行焊接，也就是焊接相邻两个筒节之间的连接处。 0035 上述步骤S101至S107实现的是罐体的水平焊接，当需要对罐体进行沿竖直方向 的焊接时，可以采用下面两个步骤。先使罐体保持静止，随后控制焊枪等焊接设备沿竖直方 向移动，从而实现对罐体进行沿竖直方向的焊接。焊枪等焊接设备沿竖直方向的移动可以 通过使用链条链轮机构。
21、来实现。 0036 在本发明一种优选的实施方式中，为了保证焊接质量，可以采用等离子焊接方式 进行焊接。等离子焊接如何具体实现是本领域技术人员已知晓的，本文对此不再赘述。 0037 同样优选地，本发明提供的罐体外部自动焊接方法还包括对罐体上焊接后的焊缝 进行检查的步骤，对于焊缝上焊接效果欠佳之处可以由操作人员使用手持焊枪进行补焊， 以进一步保证焊接的质量。 0038 本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于 举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人 员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的 变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由 附属的权利要求书及其等效范围所界定。 说 明 书CN 104117810 A 1/3页 7 图1 图2 说 明 书 附 图CN 104117810 A 2/3页 8 图3 说 明 书 附 图CN 104117810 A 3/3页 9 图4 说 明 书 附 图CN 104117810 A 。