CN109702362B - 一种环网柜气箱的焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种环网柜气箱的焊接方法，包括：手动调整内部螺柱定位，通过螺柱焊接机器人系统进行箱体内部螺柱焊接；待内部螺柱焊接完成后，通过手动调整加强筋位置，确保组拼焊缝间隙满足激光焊接的要求，进行加强筋点焊定位与加强筋激光焊接；将气箱箱体的前板与侧板拼装后，通过人工点焊预先定位，然后由起吊设备运送至激光焊接房，通过激光焊接机器人系统自动焊接；手动调整外部螺柱定位，通过螺柱焊接机器人系统进行箱体外部螺柱焊接；将后封板与箱体进行定位点焊，通过激光焊接机器人系统自动焊接。本公开将环网柜的焊接工序进行有效安排，保证了环网柜焊接的工作效率，提高了环网柜生产水平。
Description
技术领域
本发明涉及环网柜焊接技术领域，尤其涉及一种环网柜气箱的焊接方法。
背景技术
环网柜因其体积小、结构简单、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点，被广泛应用于城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑和工厂企业等负荷中心的配电站以及箱式变电站中。
目前，环网柜的制备方法是先将柜体焊接成型，然后在柜体内安装各电路元件，最后焊接后封板，即环网柜的制备过程包括各种焊接程序。现有的环网柜焊接多根据工人的焊接经验进行，导致其各种工序交杂，无法形成有效焊接流程，进而导致环网柜的整个制备过程效率低下，严重影响公司的生产经营。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种环网柜气箱的焊接方法，其将环网柜的焊接工序进行有效安排，保证了环网柜焊接的工作效率，提高了环网柜生产水平。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种环网柜气箱的焊接方法，包括：
手动调整内部螺柱定位，通过螺柱焊接机器人系统进行箱体内部螺柱焊接；
待内部螺柱焊接完成后，通过手动调整加强筋位置，确保组拼焊缝间隙满足激光焊接的要求，进行加强筋点焊定位与加强筋激光焊接；
将气箱箱体的前板与侧板拼装后，通过人工点焊预先定位，然后由起吊设备运送至激光焊接房，通过激光焊接机器人系统自动焊接；
手动调整外部螺柱定位，通过螺柱焊接机器人系统进行箱体外部螺柱焊接；
将后封板与箱体进行定位点焊，通过激光焊接机器人系统自动焊接。
进一步的，所述内部螺柱焊接、外部螺柱焊接以及点焊定位均分别于各自的多孔柔性焊接平台上进行，所述多孔柔性焊接平台配设有柔性气动夹具，所述柔性气动夹具具备自动定位夹紧功能。
进一步的，所述螺柱焊接机器人系统包括焊接机器人和机器人导轨，所述焊接机器人设有分别对应不同规格螺柱焊接的多套螺柱焊机，每套螺柱焊机均包括一个用于存放螺柱的料斗和一个将螺柱输送至自动螺柱焊枪的自动送钉机，所述自动螺柱焊枪设有自动换枪盘以进行螺柱焊头转换。
进一步的，所述激光焊接机器人系统包括激光焊接机器人以及机器人导轨，所述激光焊接机器人包括激光发生器、光纤、激光焊接头和冷却水箱，所述激光发生器通过光纤与激光焊接头相连，所述冷却水箱用于激光设备过热保护。
进一步的，所述激光焊接机器人配置有激光跟踪系统，所述激光跟踪系统通过焊缝实时跟踪进行机器人焊接轨迹调整。
进一步的，所述激光焊接机器人系统还配置有焊接变位机，所述焊接变位机包括加强筋激光焊接变位机与箱体激光焊接变位机。
进一步的，所述加强筋激光焊接变位机配置有一个机器人伺服电机一，所述机器人伺服电机一通过机器人控制柜进行控制，所述加强筋激光焊接变位机用于焊接过程中整个工件位置的改变。
进一步的，所述箱体激光焊接变位机首尾座各配置有一个机器人伺服电机二，所述箱体两端固定在首尾座上，两端所述伺服电机同步运行，所述机器人伺服电机二通过机器人控制柜进行控制。
进一步的，所述环网柜焊接还配有烟气除尘系统，所述烟气除尘系统通过风机产生的负压引导粉尘进入含尘室，通过滤筒过滤分离后，将洁净空气重新排入室内。
进一步的，所述烟气除尘系统用于激光焊接除尘、螺柱焊接除尘以及点焊定位除尘。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明将环网柜的焊接工序进行有效安排，保证了环网柜焊接的工作效率，提高了环网柜生产水平。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明焊接的流水线示意图；
图2（a）~（b）为本发明沉流式滤筒结构原理示意图；
图中：1、箱体点焊多孔柔性焊接平台；2、箱体激光焊接变位机；3、外部螺柱焊接区；4、螺柱焊接机器人系统；5、内部螺柱焊接区；6、箱体清理区；7、烟气除尘系统；8、钣金放置处；9、加强筋点焊多孔柔性焊接平台；10、激光焊接安全房；11、激光焊接区；12、加强筋激光焊接变位机；13、导轨；14、箱体板材放置处。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步的说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。
本发明中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，一种环网柜气箱的焊接方法，包括：
手动调整内部螺柱定位，通过螺柱焊接机器人系统进行箱体内部螺柱焊接；
待内部螺柱焊接完成后，通过手动调整加强筋位置，确保组拼焊缝间隙满足激光焊接的要求，进行加强筋点焊定位与加强筋激光焊接；
将气箱箱体的前板与侧板拼装后，通过人工点焊预先定位，然后由起吊设备运送至激光焊接房，通过激光焊接机器人系统自动焊接；
手动调整外部螺柱定位，通过螺柱焊接机器人系统进行箱体外部螺柱焊接；
将后封板与箱体进行定位点焊，通过激光焊接机器人系统自动焊接。
所述内部螺柱焊接于内部螺柱焊接区5内的多孔柔性焊接平台上进行；
所述外部螺柱焊接于外部螺柱焊接区3内的多孔柔性焊接平台上进行；
所述加强筋点焊定位于加强筋点焊多孔柔性焊接平台9上进行；
所述箱体点焊定位于箱体点焊多孔柔性焊接平台1上进行。
所述各多孔柔性焊接平台均配设有柔性气动夹具，所述柔性气动夹具具备自动定位夹紧功能。
所述加强筋点焊定位通过TIG手工焊机系统进行。
所述螺柱与加强筋焊接的钣金部件放置与图1中标示8处。
所述螺柱焊接机器人系统4包括焊接机器人和机器人导轨，所述焊接机器人设有分别对应不同规格螺柱焊接的多套螺柱焊机，每套螺柱焊机均包括一个用于存放螺柱的料斗和一个将螺柱输送至自动螺柱焊枪的自动送钉机，所述自动螺柱焊枪设有自动换枪盘以进行螺柱焊头转换，可以满足机器人根据生产需求自动切换螺柱焊枪，实现不同规格的螺柱的自动焊接需求。
所述激光焊接机器人系统包括激光焊接机器人以及机器人导轨，所述激光焊接机器人包括激光发生器、光纤、激光焊接头和冷却水箱，所述激光发生器通过光纤与激光焊接头相连，所述冷却水箱具体用于压缩机过热保护，过流保护，高低压力保护，超温保护，相序/缺相保护，低液位保护，防冻保护和排气过热保护。
所述激光焊接机器人配置有激光跟踪系统，所述激光跟踪系统通过焊缝实时跟踪进行机器人焊接轨迹调整。
焊缝实时跟踪也称为接头跟踪，是指在焊接位置前方进行实时跟踪，这不仅可以校正机器人或专机的轨迹，而且可以实现自适应控制，例如通过调整电流、送丝速度或行走速度来改变焊缝成形。缝组合及焊接过程，其完整的自适应控制能够帮助对工件进行补偿以及保持所希望的焊接速度和质量。
具体实施中，整个激光焊接过程均位于激光焊接安全房10中的激光焊接区11，激光焊接安全房10的主体框架采用钢板和方管拼接结构。
所述激光焊接机器人系统还配置有焊接变位机，所述焊接变位机包括加强筋激光焊接变位机12与箱体激光焊接变位机2，所述加强筋激光焊接变位机12可通过焊接变位机滑动台车在导轨13移动。
所述加强筋激光焊接变位机12配置有一个机器人伺服电机一，所述机器人伺服电机一通过机器人控制柜进行控制，所述加强筋激光焊接变位机用于焊接过程中整个工件位置的改变。
所述箱体激光焊接变位机2首尾座各配置有一个机器人伺服电机二，所述箱体两端固定在首尾座上，两端所述伺服电机同步运行，所述机器人伺服电机二通过机器人控制柜进行控制。
所述气箱箱体前板和侧板的需满足横向1-6间隔尺寸：（325-1970）x520 x 833mm，（420-2520）x610x 1080mm；需满足母材焊接厚度不小于3mm；焊缝形式为搭接和\或角接。气箱箱体前板和侧板未焊接成一体前放置于图中的标示14处。
所述环网柜焊接还配有烟气除尘系统7，所述烟气除尘系统7通过风机产生的负压引导粉尘进入含尘室，通过滤筒过滤分离后，将洁净空气重新排入室内。
所述烟气除尘系统7用于激光焊接除尘、螺柱焊接除尘以及点焊定位除尘。
所述烟气除尘系统7的排气口配有检测单元，用于检测排放空气的排放是否达标。
所述烟气除尘系统7采用沉流式工作原理：粉尘通过风机产生的负压气流经管道进入含尘室，通过滤筒过滤分离到洁净室经风机作用完成。粉尘则被滤芯阻拦在其表面上，当被阻难的粉尘在滤芯表面不断沉积时，滤芯里外的压差也同时不断加大，当压差达到预先设定值时，控制高压空气的电磁阀被打开，高压空气经管道流入反吹清扫系统，通过清扫机构的清扫管瞬间喷向滤芯内表面，使得沉积在滤芯上的粉尘颗粒在高压气流的作用下脱离滤芯表面掉落，使得整个滤芯表面都得到清扫。净化后的空气由风道、经风机排出，如图2（a）~（b）所示。
所述环网柜焊接还配设有箱体清理区6，用于箱体焊接完成后对其表面进行清理。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (9)
1.一种环网柜气箱的焊接方法，其特征在于，包括：
手动调整内部螺柱定位，通过螺柱焊接机器人系统进行箱体内部螺柱焊接；
待内部螺柱焊接完成后，通过手动调整加强筋位置，确保组拼焊缝间隙满足激光焊接的要求，进行加强筋点焊定位与加强筋激光焊接；
将气箱箱体的前板与侧板拼装后，通过人工点焊预先定位，然后由起吊设备运送至激光焊接房，通过激光焊接机器人系统自动焊接；
手动调整外部螺柱定位，通过螺柱焊接机器人系统进行箱体外部螺柱焊接；
将后封板与箱体进行点焊定位，通过激光焊接机器人系统自动焊接；
所述激光焊接机器人系统包括激光焊接机器人以及机器人导轨，所述激光焊接机器人包括激光发生器、光纤、激光焊接头和冷却水箱，所述激光发生器通过光纤与激光焊接头相连，所述冷却水箱用于激光设备过热保护。
2.如权利要求1所述的一种环网柜气箱的焊接方法，其特征在于，所述内部螺柱焊接、外部螺柱焊接以及点焊定位均分别于各自的多孔柔性焊接平台上进行，所述多孔柔性焊接平台配设有柔性气动夹具，所述柔性气动夹具具备自动定位夹紧功能。
3.如权利要求1所述的一种环网柜气箱的焊接方法，其特征在于，所述螺柱焊接机器人系统包括焊接机器人和机器人导轨，所述焊接机器人设有分别对应不同规格螺柱焊接的多套螺柱焊机，每套螺柱焊机均包括一个用于存放螺柱的料斗和一个将螺柱输送至自动螺柱焊枪的自动送钉机，所述自动螺柱焊枪设有自动换枪盘以进行螺柱焊头转换。
4.如权利要求3所述的一种环网柜气箱的焊接方法，其特征在于，所述激光焊接机器人配置有激光跟踪系统，所述激光跟踪系统通过焊缝实时跟踪进行机器人焊接轨迹调整。
5.如权利要求1所述的一种环网柜气箱的焊接方法，其特征在于，所述激光焊接机器人系统还配置有焊接变位机，所述焊接变位机包括加强筋激光焊接变位机与箱体激光焊接变位机。
6.如权利要求5所述的一种环网柜气箱的焊接方法，其特征在于，所述加强筋激光焊接变位机配置有一个机器人伺服电机一，所述机器人伺服电机一通过机器人控制柜进行控制，所述加强筋激光焊接变位机用于焊接过程中整个工件位置的改变。
7.如权利要求6所述的一种环网柜气箱的焊接方法，其特征在于，所述箱体激光焊接变位机首尾座各配置有一个机器人伺服电机二，所述箱体两端固定在首尾座上，两端所述机器人伺服电机二同步运行，所述机器人伺服电机二通过机器人控制柜进行控制。
8.如权利要求1所述的一种环网柜气箱的焊接方法，其特征在于，所述环网柜气箱焊接还配有烟气除尘系统，所述烟气除尘系统通过风机产生的负压引导粉尘进入含尘室，通过滤筒过滤分离后，将洁净空气重新排入室内。
9.如权利要求8所述的一种环网柜气箱的焊接方法，其特征在于，所述烟气除尘系统用于激光焊接除尘、螺柱焊接除尘以及点焊定位除尘。
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