CN204771065U - 注汽锅炉机组对流段箱体自动焊接工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种注汽锅炉机组对流段箱体自动焊接工作站，包括依工序安装的箱体框架自动组对焊接机构、箱体框架内焊缝自动焊接机构以及AGV车；还包括控制箱体框架自动组对焊接机构、箱体框架内焊缝自动焊接机构以及AGV车作业的PLC控制装置；箱体框架自动组对焊接机构设置有传感器A，箱体框架内焊缝自动焊接机构设置有传感器B。使用本实用新型，会将智能化、柔性化、自动化的先进生产技术引进到传统制造行业，带来高效、友好、绿色生产方式的转变，实现传统产业的转型升级。

Description

注汽锅炉机组对流段箱体自动焊接工作站

技术领域

本实用新型涉及注汽锅炉机组生产加工领域，尤其涉及注汽锅炉机组对流段箱体自动焊接工作站。

背景技术

注汽锅炉机组对流段是注汽锅炉的辅助受热面，它布置在锅炉尾部烟道里，利用烟气的余热加热锅炉给水，这样可以节省材料，提高锅炉热效率。锅炉给水进如对流段并从中吸收烟气余热，使水温升高，其吸热量占锅炉给水总吸收热量的40％左右。对流段箱体由钢板、管板、角钢、槽钢组成的焊接结构，焊缝有内部焊缝、外部焊缝，以及型材相贯线焊缝等，材质为Q235，采用MAG焊接方式。对流段箱体零件尺寸较大，而且有许多需要在内部实施焊接焊缝，目前的生产中，一般采用人工手动装配、手动焊接生产方式，劳动强度大、质量不稳定、效率低、成本高，需大量人力，因此对流段箱体焊接的质量和效率是现已成为现代化生产必须解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提出一种注汽锅炉机组对流段箱体自动焊接工作站，免除了手工装配焊接的劳动，并且质量稳定、生产效率高。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

注汽锅炉机组对流段箱体自动焊接工作站，包括依工序安装的箱体框架自动组对焊接机构、箱体框架内焊缝自动焊接机构以及AGV车；还包括控制所述箱体框架自动组对焊接机构、箱体框架内焊缝自动焊接机构以及AGV车作业的PLC控制装置；所述箱体框架自动组对焊接机构设置有传感器A，所述箱体框架内焊缝自动焊接机构设置有传感器B；所述传感器A将所述箱体框架自动组对焊接机构的工作信息传输给PLC控制装置；所述传感器B判断所述箱体框架内焊缝自动焊接机构的工作信息传输给PLC控制装置。

进一步，所述箱体框架自动组对焊接机构包括弧焊机器人Ⅰ、双驱单轴变位机以及设置于所述双驱单轴变位机上的箱体框架组对焊接夹具；所述弧焊机器人Ⅰ对双驱单轴变位机上的箱体框架侧板总成以及框架管板总成进行焊接成箱体的初级框架。

进一步，所述双驱单轴变位机滑动设置于变位机滑台上，所述双驱单轴变位机可在水平方向上沿变位机滑台滑动，并可带动箱体框架组对焊接夹具旋转。

进一步，所述箱体框架内焊缝自动焊接机构包括弧焊机器人Ⅱ、双驱双轴变位机以及设置于所述双驱双轴变位机上的箱体框架内焊缝自动焊接夹具；所述双驱双轴变位机可带动所述箱体框架内焊缝自动焊接夹具旋转，所述弧焊机器人Ⅱ对所述箱体框架内焊缝自动焊接夹具上的初体框架内的各个焊缝进行焊接。

进一步，所述弧焊机器人Ⅰ以及弧焊机器人Ⅱ均设置于龙门式三轴滑台上，并均可沿龙门式三轴滑台的X、Y及Z轴三个方向滑动。由此可增加弧焊机器人的工作范围，能够实现X、Y、Z三个方向的直线运动。

进一步，所述弧焊机器人Ⅰ以及弧焊机器人Ⅱ上均设有焊枪清理器，以确保焊接质量实现自动化生产，实现焊枪喷嘴内部的飞溅定期自动清理。

进一步，所述工作站还设有排尘净化装置，以及时清理工作站产生的烟尘颗粒。

进一步，所述弧焊机器人Ⅰ焊枪上部设有激光寻位传感器Ⅰ，箱体框架自动组对焊接机构设有激光寻位传感器Ⅰ，所述箱体框架内焊缝自动焊接机构设有激光寻位传感器Ⅱ。激光寻位传感器通过非接触式焊缝定位及精确的测量，有效提高了弧焊机器人的工作性能，弥补了工件位置偏差和尺寸变化是造成高废品率、生产力低以及工业机器人应用停机等前期问题。

注汽锅炉机组对流段箱体自动焊接工作站的加工工艺，包括以下步骤：

a,传感器A检测到箱体框架的侧板总成及管板总成安置在箱体框架组对焊接夹具所设定的位置，并发送信号给PLC控制装置；

b,PLC控制装置接收传感器A发送的信号，并控制弧焊机器人Ⅰ对箱体框架的侧板总成及管板总成进行点固焊接成初级框架；

c,传感器A向PLC控制装置发送侧板总成及管板总成点固焊接完毕的信号，PLC控制装置控制AGV车滑动至箱体框架组对焊接夹具下方，传感器A检测AGV车到位后发送信息给PLC控制装置；

d,PLC控制装置控制箱体框架组对焊接夹具松开初级框架，初级框架落到AGV车上；AGV车移动至箱体框架内焊缝自动焊接夹具下方，传感器B检测到AGV车到位后发送信息给PLC控制装置；

e,PLC控制装置控制AGV车上升并使得箱体框架组对焊接夹具夹紧初级框架，传感器B检测到箱体框架组对焊接夹具夹紧初级框架后发送信息给PLC控制装置，PLC控制装置控制弧焊机器人Ⅱ对箱体框架内焊缝自动焊接夹具上的初级框架的内部焊缝进行焊接形成箱体框架。

更进一步，箱体框架自动组对焊接机构中的激光寻位传感器Ⅰ检测箱体框架的侧板总成及管板总成上的焊缝并发送信号给PLC控制装置，PLC控制装置将控制弧焊机器人Ⅰ实施焊接动作；箱体框架内焊缝自动焊接机构中的激光寻位传感器Ⅱ检测箱体初级框架内的焊缝并发送信号给PLC控制装置，PLC控制装置将控制弧焊机器人Ⅱ实施焊接动作。

使用本实用新型技术方案，可以实现产品的装配、组对及焊接的自动化作业，大大提高生产效率，经测算与原有的手工作业相比可以提高生产效率10倍，可节省劳动力30人，并降低了废品率，大幅度地提高产品质量稳定性，减少浪费、降低成本。使用本实用新型，会将智能化、柔性化、自动化的先进生产技术引进到传统制造行业，带来高效、友好、绿色生产方式的转变，实现传统产业的转型升级。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施例中注汽锅炉机组对流段箱体自动焊接工作站结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例中箱体初级框架结构示意图；

图3为本实用新型具体实施例中龙门式三轴滑台结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

见图1，注汽锅炉机组对流段箱体自动焊接工作站100，包括依工序安装的箱体框架自动组对焊接机构1、箱体框架内焊缝自动焊接机构2以及AGV车3；还包括控制箱体框架自动组对焊接机构1、箱体框架内焊缝自动焊接机构2以及AGV车3作业的PLC控制装置4。

本实用新型具体实施例中，箱体框架自动组对焊接机构1以及箱体框架内焊缝自动焊接机构2上分别设置有传感器A以11及传感器B21。传感器A11以及传感器B21依据设备及场合需求可设置在不同位置，显然传感器也可以设置有多个。

传感器A11将箱体框架自动组对焊接机构1的工作信息传输给PLC控制装置4；传感器B21判断箱体框架内焊缝自动焊接机构2的工作信息并传输给PLC控制装置4。

本实用新型具体实施例中，箱体框架自动组对焊接机构1包括弧焊机器人Ⅰ12、双驱单轴变位机13以及设置于双驱单轴变位机13上的箱体框架组对焊接夹具14；弧焊机器人Ⅰ12对双驱单轴变位机13上的箱体框架侧板总成201以及框架管板总成202进行焊接成箱体的初级框架200。

其中，双驱单轴变位机13滑动设置于变位机滑台15上，双驱单轴变位机13可在水平方向上沿变位机滑台15滑动，双驱单轴变位机13可带动箱体框架组对焊接夹具14旋转。

箱体框架内焊缝自动焊接机构2包括弧焊机器人Ⅱ22、双驱双轴变位机23以及设置于双驱双轴变位机23上的箱体框架内焊缝自动焊接夹具24；双驱双轴变位机23可带动箱体框架内焊缝自动焊接夹具24旋转，弧焊机器人Ⅱ22对箱体框架内焊缝自动焊接夹具24上的初体框架200内的各个焊缝进行焊接。

弧焊机器人Ⅰ12以及弧焊机器人Ⅱ22均设置在龙门式三轴滑台5上，并均可沿龙门式三轴滑台5的X、Y及Z轴三个方向滑动。由此增加了弧焊机器人的工作范围，能够实现X、Y、Z三个方向的直线运动。

弧焊机器人Ⅰ12以及弧焊机器人Ⅱ22上均设有焊枪清理器6，以确保焊接质量实现自动化生产，实现焊枪喷嘴内部的飞溅定期自动清理。

本实用新型具体实施例中，工作站还设有排尘净化装置7，以及时清理工作站产生的烟尘颗粒，降低粉尘污染。

本实用新型具体实施例中，箱体框架自动组对焊接机构1优选设有激光寻位传感器Ⅰ16，箱体框架内焊缝自动焊接机构2优选设有激光寻位传感器Ⅱ26。激光寻位传感器Ⅰ16以及激光寻位传感器Ⅱ26均通过非接触式焊缝定位及精确的测量，有效提高了弧焊机器人的工作性能，弥补了工件位置偏差和尺寸变化是造成高废品率、生产力低以及工业机器人应用停机等前期问题。

本实用新型具体实施例中，注汽锅炉机组对流段箱体自动焊接工作站的加工工艺，包括以下步骤：

a,传感器A11检测到箱体框架的侧板总成201及管板总成202安置在箱体框架组对焊接夹具14设定的位置，并发送信号给PLC控制装置4；

b,PLC控制装置4接收传感器A11发送的信号，并控制弧焊机器人Ⅰ12对箱体框架的侧板总成201及管板总成202进行点固焊接成初级框架200；

c,传感器A11向PLC控制装置4发送侧板总成201及管板总成202点固焊接完毕的信号，PLC控制装置4控制AGV车3滑动至箱体框架组对焊接夹具14下方，传感器A11检测AGV车25到位后发送信息给PLC控制装置4；

d,PLC控制装置4控制箱体框架组对焊接夹具14松开初级框架200，初级框架200落到AGV车25上；AGV车25移动至箱体框架内焊缝自动焊接夹具24下方，传感器B21检测到AGV车25到位后发送信息给PLC控制装置4；

e,PLC控制装置4控制AGV车25上升并使得箱体框架组对焊接夹具24夹紧初级框架200，传感器B21检测到箱体框架组对焊接夹具24夹紧初级框架200后发送信息给PLC控制装置4，PLC控制装置4控制弧焊机器人Ⅱ22对箱体框架内焊缝自动焊接夹具24上的初级框架200的内部焊缝进行焊接形成箱体框架成品。

其中，本实用新型具体实施例中，弧焊机器人Ⅰ12在接收到PLC控制系统的命令时，激光寻位传感器Ⅰ16将首先检测箱体框架的侧板总成201及管板总成202上的焊缝并发送信号给PLC控制装置4，之后PLC控制装置4将控制弧焊机器人Ⅰ12对激光寻位传感器Ⅰ16检测到的焊缝进行焊机。

同理，弧焊机器人Ⅱ22在接收到PLC控制系统的命令时，激光寻位传感器Ⅱ26将首先检测箱体初级框架200内的焊缝并发送信号给PLC控制装置4，之后PLC控制装置4将控制弧焊机器人Ⅱ22对激光寻位传感器Ⅱ26所检测到的焊缝进行焊机。真正实现了焊接的远程监控及低瑕疵甚至零瑕疵焊接。

使用本实用新型可以实现产品的装配、组对自动化作业及智能化机器人焊接，降低了废品率，大幅度地提高产品质量稳定性，减少浪费、降低成本。使用本实用新型，会将智能化、柔性化、自动化的先进生产技术引进到传统制造行业，带来高效、友好、绿色生产方式的转变，实现传统产业的转型升级。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.注汽锅炉机组对流段箱体自动焊接工作站，包括依工序安装的箱体框架自动组对焊接机构、箱体框架内焊缝自动焊接机构以及AGV车；

其特征在于：还包括控制所述箱体框架自动组对焊接机构、箱体框架内焊缝自动焊接机构以及AGV车作业的PLC控制装置；

所述箱体框架自动组对焊接机构设置有传感器A，所述箱体框架内焊缝自动焊接机构设置有传感器B；

所述传感器A将所述箱体框架自动组对焊接机构的工作信息传输给PLC控制装置；所述传感器B判断所述箱体框架内焊缝自动焊接机构的工作信息传输给PLC控制装置。

2.根据权利要求1所述的注汽锅炉机组对流段箱体自动焊接工作站，其特征在于：所述箱体框架自动组对焊接机构包括弧焊机器人Ⅰ、双驱单轴变位机以及设置于所述双驱单轴变位机上的箱体框架组对焊接夹具；所述弧焊机器人Ⅰ对双驱单轴变位机上的箱体框架侧板总成以及框架管板总成进行焊接成箱体的初级框架。

3.根据权利要求2所述的注汽锅炉机组对流段箱体自动焊接工作站，其特征在于：所述双驱单轴变位机滑动设置于变位机滑台上，所述双驱单轴变位机可在水平方向上沿变位机滑台滑动，并可带动箱体框架组对焊接夹具旋转。

4.根据权利要求3所述的注汽锅炉机组对流段箱体自动焊接工作站，其特征在于：所述箱体框架内焊缝自动焊接机构包括弧焊机器人Ⅱ、双驱双轴变位机以及设置于所述双驱双轴变位机上的箱体框架内焊缝自动焊接夹具；所述双驱双轴变位机可带动所述箱体框架内焊缝自动焊接夹具旋转，所述弧焊机器人Ⅱ对所述箱体框架内焊缝自动焊接夹具上的初体框架内的各个焊缝进行焊接。

5.根据权利要求4所述的注汽锅炉机组对流段箱体自动焊接工作站，其特征在于：所述弧焊机器人Ⅰ以及弧焊机器人Ⅱ均设置于龙门式三轴滑台上，并均可沿龙门式三轴滑台的X、Y及Z轴三个方向滑动。

6.根据权利要求5所述的注汽锅炉机组对流段箱体自动焊接工作站，其特征在于：所述弧焊机器人Ⅰ以及弧焊机器人Ⅱ上均设有焊枪清理器。

7.根据权利要求6所述的注汽锅炉机组对流段箱体自动焊接工作站，其特征在于：所述工作站还设有排尘净化装置。

8.根据权利要求4～7中任意一项所述的注汽锅炉机组对流段箱体自动焊接工作站，其特征在于：箱体框架自动组对焊接机构设有激光寻位传感器Ⅰ，所述箱体框架内焊缝自动焊接机构设有激光寻位传感器Ⅱ。