钢圆管自动焊接设备.pptx

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1、钢圆管自动焊接设备CONTENTS目目录0102立立项背景和背景和总体思路体思路关关键技技术和和创新成果新成果03技技术先先进性和性和实施效果施效果04知知识产权和第三方和第三方评价价05经济社会效益及社会效益及对企企业技技术进步的影响步的影响立立项背景和背景和总体思路体思路1、立项背景和总体思路 1、近年来钢结构产业应用越来越广，钢结构越来越呈现出体量大、周期短、现场焊接量大的特点。2、依托国家会展中心（天津）工程一期国家会展中心（天津）工程一期项目目，桁架弦杆均为圆管杆件，现场圆管管焊缝达达1.8万道万道，由于现场人工焊接效率低且质量难以控制。因此需要研制一种用于钢圆管构件的自动焊接设备，

2、提高焊接效率的同时保证焊接质量，减少焊接人员投入，同时可满足空间受限条件下的钢圆管构件焊接。国家会展中心（天津）国家会展中心（天津）项目效果目效果图项目研究目研究讨论图现场桁架施工桁架施工图关关键技技术和和创新成果新成果1、关键技术研究内容：研发一种圆管轨道式自动焊接设备，适用于不同直径圆管的现场自动焊接。本设备主要有控制程序、圆形轨道、磁力控制车、水平竖直位移器等组成。用于用于钢圆管的自管的自动焊接接设备组成成图1、关键技术自自动行走小行走小车1、关键技术控制操作台控制操作台1、关键技术圆形行走形行走轨道道1、关键技术二保二保焊机机13研究情况：本设备各组成部件如图，操作流程为：将圆形轨道1

3、安装在待焊接的圆管13上，将磁力控制车3吸附在圆管13上，然后固定水平竖直调节器4，其中焊枪5要置于竖向调节杆7上；接通电源线11、信号线12后，调节二氧化碳气体保护焊焊机14的电流及焊接速度，逐层完成焊缝焊接，然后进行拆除，拆除时按先装后拆的原则进行拆除，将设备转移至下一焊接作业点准备焊接作业。提高焊接效率的同时保证焊接质量，减少焊接人员投入，同时可满足空间受限条件下的钢圆管构件焊接。1圆形轨道 2操作控制台 3磁力控制车4水平竖直调节器 5焊枪 6水平调节杆7竖向调节杆 8焊把线 9轨道固定杆10信号线 11电源线 12紧固螺杆13钢圆管 14 CO2气体保护焊机1、关键技术1133457

4、1211141、关键技术圆形形轨道道根据根据钢圆管的自身管的自身结构特点，构特点，创新使用新使用圆形形轨道，置于道，置于钢圆管外表面，用以控制管外表面，用以控制焊接接小小车的行走路的行走路线。磁吸小磁吸小车磁吸行走小磁吸行走小车可自可自动吸附在吸附在圆钢管上，由管上，由轨道道规定其行走定其行走轨迹，防止小迹，防止小车脱离脱离焊接接位置。位置。水平、水平、竖直位移直位移调节装置装置为满足足圆管水平全位置坡口管水平全位置坡口焊接不同接不同焊接接宽度的需求，度的需求，联合合焊接人接人员研研发了不同了不同宽度度焊缝均匀自均匀自动焊接程序，通接程序，通过调节焊接水平接水平摆动实现焊道道宽度的度的调整，同

5、整，同时辅以以焊接速度接速度进行行调整，整，实现均匀同厚度的均匀同厚度的焊接。接。自自动焊接程序接程序小小车上水平、上水平、竖向位移向位移调整装置可根据整装置可根据焊缝的的宽度和高度度和高度进行行调整，整个整，整个焊接接过程均由控制系程均由控制系统进行行规划、行走、划、行走、焊接，能接，能满足不同足不同焊缝的形式。的形式。2、创新成果实用新型用新型专利授利授权技技术先先进性和性和实施效果施效果1、技术先进性国内外科技国内外科技查新新报告告为验证钢圆管自动焊接设备的技术先进性，先后组织了国内外的科技查新工作，查新报告显示国内外未国内外未见与此与此项目目圆管自管自动焊接接设备相同的相同的报道道。同

6、时该技术获得了国家发明专利的受理与实用新型专利的授权，也在国内核心期刊上发表了相关文章，具有一定的技术先进性。焊接接试验：对本设备使用1.2mm焊丝，进行不同直径及壁厚工况下的焊接试验，适应焊接圆管最小直径为300mm，得出对应的焊接参数。焊枪摆动幅度摆动速度可调偏差范围焊接速度快进速度工作电压530mm540mm/s25mm1030m/h3050m/h220V，50Hz工工艺参数表参数表2、实施效果钢圆管自管自动焊接接设备焊接接试验视频使用焊接机器人与人工分别对600mm厚度30mm各5道焊缝进行焊工圆管全位置焊接、圆形轨道自动焊接进行对比，焊接质量均满足要求，效率为人工焊接1.43倍。采用

7、该自动焊接技术的焊缝，外观显均匀的鱼鳞状，薄厚差异小，形象美观。对实施的一榀桁架中的248条焊缝进行统计，总长达到467m中采用该设备实施焊接，自检时焊缝一次探伤合格率为99.89%，通过对不合格部位处理后在三检过程中全部合格。测试方法测试方法焊缝数焊缝数施焊时间施焊时间打磨时间打磨时间辅助用时辅助用时总用时总用时效率计算效率计算（mm/minmm/min）自动焊接自动焊接5 52482486565252537837824.924.9人工焊接人工焊接5 53663664040757554154117.417.42、实施效果焊接效率接效率对比表比表人工人工焊接接2、实施效果焊接机器人接机器人焊接

8、接2、实施效果知知识产权和第三方和第三方评价价1、知识产权证明实用新型用新型专利授利授权书发明明专利受理通知利受理通知书申申请时间：2020年03月16日受理受理时间：2021年03月16日发 明明 人：人：康少杰、李 晨、姜宏杨马艳飞、周磊、王俊伟发明明专利：利：申申请时间：2020年03月16日授授权时间：2021年01月22日发 明明 人：人：康少杰、李 晨、姜宏杨马艳飞、王俊伟、陈浩周磊实用新型用新型专利：利：1、知识产权证明论文文发表表焊接技接技术期刊名称期刊名称：焊接技术2019第48卷发表表时间：2019年11月13日论文作者文作者：康少杰、李 晨、王俊伟 周磊、姜宏杨2、第三方

9、评价 2020年11月19日在上海组织了国家级特大型展览建筑钢结构施工关键技术研究科技成果评价会。评审专家组由全国工程勘察设计大师、同济大学建筑设计研究院院长丁丁洁民民，清华大学教授、博导郭彦林郭彦林等8人组成，会议由中国建筑金属结构协会建筑钢结构分会会长孙晓彦彦主持。经评审专家组鉴定，该技术整体达到国际先进水平，其中树形结构无支撑多级自平衡施工技术和大直径预应力无套筒式钢拉杆施工技术及大直径桁架大直径桁架钢圆管快速施工技管快速施工技术，达到国国际领先水平先水平。科学技科学技术成果成果评价会价会议现场科学技科学技术成果成果评价价证书经济社会效益及社会效益及对企企业技技术进步的影响步的影响1、经

10、济社会效益本技术首次在国家会展中心（天津）工程一期国家会展中心（天津）工程一期项目目展厅桁架间钢圆管焊接工程中得到应用，从2019年3月31日开工建筑至今，各界领导多次到项目莅临检查、考察、调研及观摩，其中钢圆管自动焊接技术的应用，得到了各位领导专家的一致好评。本技术的有效实施，解决了桁架圆管现场施工中拼装、校正、焊接的问题,缩短工期,节约成本147.7万元。经济效益认证表见下表：圆管自管自动焊接接设备2、对企业技术进步的影响中金中金协科学技科学技术奖一等一等奖公司公司级科技科技进步成果步成果奖一等一等奖上海市技上海市技术“创新成果新成果”称号称号圆管自动焊接技术作为国家级特大型展览建筑钢结构

11、施工技术的子技术之一，先后荣获了公司级科技进步成果奖一等奖、上海市技术“创新成果”称号以及中国建筑金属中国建筑金属结构构协会科学技会科学技术奖一等一等奖。对企业的技术进步取得了巨大的贡献，提高了企业的品牌影响力。外部外部获奖：2、对企业技术进步的影响该圆管自动焊接技术大大提高了钢圆管的焊接效率及焊接质量。同时，该发明在国家会展中心工程二期项目、成都天府国际机场项目、天津大学地震试验中心项目、京东二期项目中成功应用。整个施工过程安全可靠、经济性好，具有较好的推广前景及价值。推广推广应用前景：用前景：2、对企业技术进步的影响国家会展中心工程二期国家会展中心工程二期项目目2、对企业技术进步的影响成都天府国成都天府国际机机场项目目2、对企业技术进步的影响天津大学地震天津大学地震试验中心中心项目目2、对企业技术进步的影响京京东二期二期项目目感谢各位专家评委的点评