RO133553B1

RO133553B1 - Sistem de sudare cu robot pentru sudarea îmbinărilor tuburi-plăci

Info

Publication number: RO133553B1
Application number: ROA201800125A
Authority: RO
Inventors: Chengdong Yang; Weibao Tang; Maolong Zhang; Min Zhang; Qing Luo
Original assignee: Shanghai Electric Nuclear Power Equipment Co.,Ltd.
Priority date: 2015-11-12
Filing date: 2015-11-23
Publication date: 2023-08-30
Also published as: CN105195868A; GB2555262A; RO133553A2; KR101982433B1; CN105195868B; GB201718196D0; GB2555262B; WO2017079995A1; TR201718224T2; KR20170141793A

Description

Invenția se referă la un sistem și un procedeu de sudare automată din domeniul tehnologiilor pentru sudarea cu robot inteligent și în mod specific- la un sistem și un procedeu de sudare cu robot pentru sudarea unor ansambluri tub-placă ale generatorului pentru abur al echipamentului principal al unei centrale nucleare.

Energia nucleară are avantaje precum lipsa de poluare chimică, capacitatea de aprovizionare cu energie constantă și mai puține restricții geologice. Energia nucleară este orientarea importantă a dezvoltării energiei în viitor. În conformitate cu planul național pentru dezvoltarea energiei nucleare pentru 2020, puterea totală instalată a energiei nucleare din China va ajunge la 40 milioane kW, iar raportul energiei nucleare în capacitatea totală instalată a energiei electrice a Chinei va fi îmbunătățită cu 4% cu o capacitate de generare de energie anuală de 260-280 miliarde kWh.

Perioadele de construcție ale proiectelor de energie nucleară vor influența în mod semnificativ costurile lor. Generatorul pentru vapori este principalul echipament al centralei nucleare, iar sudarea ansamblului tub-placă a tubului în timpul fabricării sale este un proces cheie. Calitatea și eficiența sudurii ansamblu tub-placă a tubului va influența în mod direct rezistența la coroziune și etanșeitatea la aer a părții plăcii tubului și durata construcției generatorului de vapori.

Numărul de îmbinări pentru sudarea ansambluluilui tub-placă a tubului:

De exemplu, în cazul generatorului AP1000, vor fi 20050 de îmbinări prin sudură între tub și placa tubului. În prezent, sudarea este făcută, în principal, prin ținerea manuală a pistoalelor de sudură pentru tub-placa tubului, ceea ce conduce la o eficiență scăzută a sudării.

În stadiul tehnicii este cunoscut CN 104588839 A care prezintă un sistem de sudare robotizat care include un sistem de control și următoarele dispozitive conectate și controlate de acesta: două dispozitive de sudare automate cu șase grade de libertate și niște pistolete de sudură, fiecare dispozitiv de sudare automată prinzând pistoletul de sudură corespunzător poziției de lucru corespunzătoare, fiecare pistolet de sudura efectuând sudarea specifică de prelucrat incluzând de asemenea un sistem de detectare, prin care, în funcție de forma sudurii, se face inspecția online a calității sudurii. Metoda automată de sudare specifică, cu sistemul de sudare robotizat menționat, include instalarea mai multor piese de prelucrat pe niște cadre suport, platforma sistemului fiind mutată în partea din față a piesei de prelucrat, astfel încât echipamentul așezat pe platforma sistemului de sudură robotizat să poată efectua operațiuni corespunzătoare în modul următor: - fiecare robot industrial apucă un pistolet de sudură corespunzător în poziția curentă pentru a poziționa pistolul de sudură; la comanda sistemului de comandă se începe sudarea, iar un semnal de finalizare a sudării este dat după terminarea sudării unei singure piese de prelucrat, (descriere, paragrafele 0023-0030 revendicări 1,2 + fig.3).

Se cunoaște de asemenea din stadiul tehnicii CN 102430841 A, care prezintă un robot de sudare cu arc și cu laser și o metodă de control al sudurii cu urmărirea cusăturilor bazată pe planificarea sudării, prin combinarea informațiilor și folosind în mod cuprinzător un mecanism de detectare și predicție a senzorului, o transmisie cu mecanism de compensare a întârzierii, un mecanism de selectare a traseului cusăturii și un mecanism online de sinteză a urmelor de sudură în 6 dimensiuni, planificarea senzorilor fiind introdusă în programarea offline astfel încât un șablon al unei soluții totale pentru urmărirea întregii cusături să poată fi furnizat pentru aspectul microscopic, sudarea cu pistol de sudură și starea de funcționare a robotului fiind asigurată prin planificarea senzorilor, (descriere, revendicări 1-4 + fig.1-5).

Se cunoaște de asemenea în stadiul tehnicii CN 105033419 A, care prezintă un robot 1 de sudare de tip mobil, bazat pe urmărirea liniei de sudare a imaginii de sudură și care cuprinde un cărucior robot de sudare de tip mobil, o șină de ghidare, un sistem de control 3 al robotului de sudură, o sursă de energie pentru sudare, un sistem de alimentare cu sârmă, un pistol de sudură, o imagine pentru planul de sudură, un sistem de colectare și procesare 5 și un circuit de interfață online, o cameră CCD a sistemului de colectare și procesare a imaginilor fiind prevăzută cu un sistem de filtrare a luminii arcului și fiind montată pe un 7 mecanism de blocare/alunecare sus-ios al căruciorului robotului de sudură printr-o placă de legătură cu reglare tridimensională în procesul de sudare, o imagine a grupului de sudură 9 fiind transmisă online și un algoritm de estimare a abaterii de sudură cu valoarea extremă a curburii fiind utilizat pentru extragerea unei valori a abaterii de sudare, sistemul de control 11 al robotului de sudură controlând un mecanism de execuție de urmărire a liniei de sudare a robotului de sudură care face sudarea complet automată printr-o stație nefixă, în special 13 pentru lucrările de montai pe șantier.

Prezenta invenție propune un sistem pentru sudarea cu robot și un procedeu de 15 sudare pentru sudarea ansamblului tub-placă a tubului generatorului de abur al centralei nucleare, în locul actualei situații de sudare manuală a ansamblului tub-placă specific 17 tuburilor generatorului de abur, care are astfel de funcții cum ar fi: identificarea și ghidarea poziției de sudare inițiale în timpul procesului de sudare automată ansamblu tub-placă a 19 tubului, planificarea rutei și programarea offline, sudarea automată a ansamblului tub-placă specific tuburilor cu robot, inspecția automată și înlocuirea electrozilor din tungsten și 21 inspecția online a calității cusăturii sudate.

Pentru a atinge obiectivele de mai sus, prezenta invenție prevede un sistem pentru 23 sudarea cu robot, care are un modul central pentru control și următoarele dispozitive conectate la el prin semnale și controlate de el: 25

- cel puțin un robot industrial cu șase grade de libertate, al cărui domeniu de lucru trebuie să se suprapună pentru a acoperi toate pozițiile de sudare ale îmbinărilor prin sudură27 dintre tub și placa tubului;

- cel puțin un pistol de sudură tuburi-placă a tuburilor; fiecare robot industrial va ține29 cel puțin un pistol corespondent pentru sudura tub-placă a tubului, în golul corespondent al tubului; pistoalele pentru sudarea ansamblului tub-placă specific tuburilor, la fiecare gol de 31 tub vor fi întrebuințate pentru a suda îmbinările dintre tub și placa tubului;

- modulul pentru inspectarea online a calității cusăturilor de sudură: pentru a inspecta33 online calitatea îmbinărilor sudate funcție de aspectul acestor cusături.

De preferință, sistemul de sudare cu robot are un modul pentru planificarea traseului 35 și pentru programarea offline, conectat prin semnal la și aflat sub controlul unui modul central pentru comandă, pentru a planifica traseele pentru sudare pentru mai mulți roboți industriali, 37 pentru a împiedica ciocnirea roboților și pentru a efectua programarea offline funcție de planurile stabilite. 39

De preferință, numitul sistem pentru sudarea cu robot are și un modul pentru scanarea cu laser și pentru poziționare, care se conectează la și se găsește sub controlul 41 modulului central pentru comandă prin semnale, care poate să scaneze golul tubului cu senzorul său cu laser pentru a obține coordonatele cercului de sudare ca valori de referință 43 pentru identificarea și ghidarea pozițiilor de sudare inițiale.

De preferință, numitul sistem pentru sudarea cu robot are doi roboți industriali și 45 fiecare robot posedă două pistoale pentru sudarea ansamblului tub-placă specific tuburilor, întrebuințate pentru a efectua sudarea automată în argon cu arc electric cu electrozi din 47 tungsten a îmbinărilor dintre tuburi și plăcile tuburilor.

De preferință, numiții roboți industriali sunt instalați pe suporții verticali corespondenți și se pot deplasa pe orizontală de-a lungul suporților și numiții roboți industriali sunt capabili să se deplaseze în sus și în jos pe suporții verticali.

De preferință, numiții suporți verticali sunt instalați pe platforma sistemului și se pot deplasa cu platforma, iar numita platformă a sistemului se poate deplasa la fiecare ansamblu tub-placă a fiecărei piese de prelucrat prin sudură, de-a lungul șinelor de pe sol.

Numitele piese pentru prelucrat sunt generatoarele de abur amplasate pe suporții lor. De preferință, pe numita platformă a sistemului sunt instalate următoarele dispozitive:

- platforma pentru înlocuirea automată a electrozilor din tungsten: platforma se găsește în domeniul de operare al robotului industrial corespondent pentru a înlocui electrozii din tungsten;

- alimentarea cu energie a sudării, pentru a alimenta cu energie numitele pistoale pentru sudarea ansamblului tub-placă a tubului;

- tabloul pentru comanda robotului: pentru a instala dispozitivele pentru comandă pentru fiecare robot industrial;

- platforma centrală pentru comandă: pentru a instala numitul modul central pentru comandă, modulul pentru inspecția online pentru calitatea îmbinării sudate, modulul pentru planificarea traseului și pentru programarea offline și modulul pentru scanarea și poziționarea cu laser.

De preferință, numiții suporți verticali trebuie să fie instalați cu suporții pentru atârnare pentru a amplasa cablurile roboților industriali și pistoalele pentru sudura ansamblului tub-placă specific tuburilor corespondente.

Șinele de pe sol ale numitei platforme a sistemului includ șine orizontale și șine longitudinale.

De preferință, numitul modul pentru inspecția online pentru calitatea cusăturii sudurii este destinat inspecției online, pe baza imaginii reconstruite 3D a cusăturilor de sudură care este făcută în conformitate cu rezultatele scanării îmbinărilor cu senzorul cu laser.

De preferință, numitul sensor cu laser este instalat la extremitatea frontală a brațului numitului robot industrial.

O altă soluție tehnică din această invenție este aceea de a pune la dispoziție un procedeu de sudare a sistemului de sudare cu robot, inclusiv următoarele procese:

- instalarea mai multor piese pentru prelucrare pe suporții corespondenți;

- deplasarea platformei sistemului către placa tubului uneia dintre piesele pentru prelucrare pe șinele de pe sol pentru a permite ca dispozitivele instalate pe platforma sistemului pentru sudare cu robot să realizeze operațiile corepunzătoare.

Fiecare robot industrial va ține unul dintre pistoalele pentru sudare corespondente în poziția de sudare corespondentă golului tubului, care trebuie să fie sudat pe placa tubului pentru a poziționa pistolul de sudare. După poziționarea pistolului pentru sudare, robotul va elibera prinderea pistolului pentru sudare pentru a ține un alt pistol pentru sudare corespondent.

Pistolul pentru sudare poziționat va începe sudura în conformitate cu comenzile de la modulul central de comandă. După terminarea sudării ansamblu tub-placă a tubului, va fi trimis un semnal despre terminarea sudării. Robotul industrial va apuca pistolul de sudură care a trimis semnalul de terminare și îl va pune în următorul gol pentru poziționare pentru a conduce următoarea sudare tuburi-plăci ale tuburilor.

După terminarea sudării tuturor tuburilor și plăcilor tuburilor pe o piesă pentru prelucrare prin cooperarea dintre roboții industriali și pistoalele lor pentru sudare, platfoma pentru sistem va fi deplasată către placa de tub a viitoarei piese pentru prelucare prin intermediul șinelor de sol până când sunt sudate toate îmbinările tuburi-plăci ale tuburilor.

De preferință, procedeul de sudare de mai sus include: fiecare robot industrial va 1 antrena deplasarea senzorului laser instalat pe brațul frontal pentru a scana golul de tub care trebuie să fie sudat pe placa tubului și pentru a determina poziția centrală a golului tubului 3 cu modulul pentru scanarea și pentru poziționarea cu laser pentru a permite robotului industrial să trimită unul dintre pistoalele pentru sudare corespondente către poziția de 5 sudare corespondentă golului tubului.

De preferință, numitul procedeu pentru sudare include de asemenea: 7

- după terminarea sudării unei îmbinări tuburi-plăci ale tuburilor, îmbinarea tuburi-plăci ale tuburilor va fi scanată cu senzorul cu laser pentru a obține imaginea reconstruită 3D a 9 îmbinării sudate, prin intermediul modulului pentru inspecția online, și se va efectua inspecția online și avertizarea privind defectele de calitate ale calității îmbinării funcție de aspectul 11 îmbinării.

De preferință, numitul procedeu pentru sudare include de asemenea: după instalarea13 mai multor piese pentru prelucrare pe suporții lor, vor fi stabilite modelele 1:1/ 3D pentru piesele pentru prelucrare, care vor fi introduce în sistemul de comandă a roborului; și, după15 deplasarea platformei sistemului către partea frontală a plăcii tubului oricărei piese pentru prelucrare, va fi efectuată operația de instruire manuală a roboților industriali, coordonate17 prezente ale piesei pentru prelucrare fiind apoi confirmate pe baza mai multor puncte de referință pentru a corecta sistemul de coordonate al modelului 3D al piesei pentru prelucrare,19 iar modulul pentru planificarea traseului și programarea offline va fi întrebuințat pentru a implementa planul de anti-ciocnire al traseelor mai multor roboți industriali și pentru a efectua 21 programarea offline pentru plan.

De preferință, atunci când oricare dintre pistoalele pentru sudură a fost pus în poziția23 de sudură a golurii tubului care trebuie să fie sudat de robotul industrial, tubul auxiliar pneumatic pentru expandare, instalat la partea superioară a pistolului, va fi introdus în golul 25 tubului, iar tubul pentru expandare se va extinde în mod automat după ce pistolul pentru sudare ajunge în poziția axială. După confirmarea extinderii, robotul va elibera prinderea 27 pistolului.

Această invenție prezintă un sistem de sudare cu robot și procedeul lui de sudare, 29 care se găsește în domeniul tehnologiei automate pentru sudarea cu robot, și aplicabilă sudării ansamblului tub-placă specific tuburilor generatorului de abur, echipamentul principal 31 al centralei nucleare. Roboții industriali din invenție au avantajul unei eficiente de lucru ridicate, al stabilității, fiabilității și înaltei precizii de repetare. Întrebuințarea roboților pentru 33 a înlocui munca manuală în operațiile de sudare, are avantaje evidente în ceea ce privește eficiența sudării, asigurarea calității și stabilității produsului, îmbunătățirea condițiilor de lucru 35 și reducerea volumului de muncă.

Invenția prezintă avantajul că poate să fie întrebuințată pentru a realiza identificarea 37 și ghidarea automată, planificarea traseului și programarea offline, sudarea automată cu roboți a ansamblurilor tub-placă specifice tuburilor și inspecția online a calității cusăturii 39 sudate, care este de mare importanță pentru îmbunătățirea eficienței sudării ansamblu tub-placă a tubului, garantarea stabilității calității cusăturii sudurii, reducerea perioadelor de 41 livrare a generatoarelor pentru abur și îmbunătățirea costurilor energiei nucleare.

Invenția este prezentată pe larg în continuare în legătură și cu fig. 1...3 care 43 reprezintă:

- fig. 1, prezintă structura sistemului de sudare cu robot pentru sudarea ansamblului 45 tub-placă specific tuburilor unui generator pentru abur- echipamentul principal al centralei nucleare; 47

- fig. 2, prezintă schema numitului sistem pentru sudarea cu robot;

- fig. 3, prezintă diagrama tehnologică a procedeului de sudare a numitului sistem pentru sudare cu robot.

Modalități de realizare a invenției vor fi descrise în detaliu, după cum urmează, pe baza figurilor și vor fi implementate pe baza procedeului tehnic al acestei invenții. Sunt puse la dispoziție procedeul de implementare detaliat și procesul de operare, dar domeniul de protecție al acestei invenții nu este limitat la aceste modalități de realizare.

După cum se poate vedea în fig. 1, prezenta invenție pune la dispoziție un sistem pentru sudarea cu robot destinat sudării ansamblurilor tub-placă specifice tuburilor generatorului pentru abur, echipamentul principal al centralei nucleare, care include: roboți industriali (doi- în cazul exemplului de realizare), modulul pentru planificarea traseului și pentru programarea offline, modulul laser pentru scanare și poziționare, pistolul pentru sudarea ansamblului tub-placă specific tuburilor, modulul pentru inspecția online pentru calitatea cusăturii sudate și modulul central de comandă, întrebuințat pentru comanda operațiunilor modulelor de mai sus și a pieselor de prelucrat.

Cei doi roboți industriali cu șase grade de libertate (în continuare denumiți doar roboți) sunt instalați pe suporți verticali cu șine de ghidare, care se pot deplasa orizontal. Roboții pot să fie deplasați în sus și în jos pe suporți pentru a termina sudarea părții superioare a plăcii tubului și a părții inferioare a ansamblurilor tub-placă specifice tuburilor. Suporții verticali se pot deplasa orizontal pe șinele de ghidare, pentru a-i face pe roboți să se deplaseze orizontal, să termine sudarea părții din stânga a plăcii tubului și a părții din dreapta a ansamblurilor tub-placă specifice tuburilor. Prin urmare, cu suporții verticali, roboții se pot deplasa în sus și în jos, la stânga și la dreapta. Cu ajutorul acoperirii domeniilor de lucru ale celor doi roboți, poate să fie acoperită întreaga suprafață a plăcii tubului pentru a realiza sudarea tuturor tuburilor și plăcilor tuburilor cu numai doi roboți.

Numitul modul pentru planificarea traseului și programarea offline poate să fie întrebuințat pentru a planifica traseele de sudare ale celor doi roboți și pentru a optimiza traseele prin simulare pentru a obține planul de planificare a traseului optimizat, pentru a îmbunătăți eficiența sudării și pentru a preveni ciocnirile celor doi roboți. Pentru planul planificării optimizate a traseului, este întrebuințată programarea offline pentru a înlocui programarea complicată cu ajutorul manualului și pentru a îmbunătăți astfel eficiența sudării tuburi-plăci ale tuburilor generatorului pentru abur.

Numitul modul pentru scanarea și pentru poziționarea cu laser poate să fie întrebuințat pentru a realiza scanarea cu laser a golurilori tuburilor cu senzori cu laser și pentru a obține coordonatele centrului de ciclu prin intermediul algoritmului corespondent, care vor fi coordonatele poziției spațiale care pot să fie identificate de roboți.

În conformitate cu coordonatele, roboții pot să fie controlați pentru a ajunge în centrul ciclului golului tubului pentru a realiza identificarea ghidării automate a poziției de sudare inițială pentru sudarea ansamblului tub-placă specific tuburilor.

Această invenție întrebuințează pistoale pentru sudura ansamblurilor tub-placă specifice tuburilor și alimentarea cu energie pentru sudarea ansamblului tub-placă specific tuburilor. Roboții țin pistoalele pentru sudare, care vor fi poziționate prin introducerea miezului pentru poziționare în golul tubului. Sub protecția unei acoperiri cu două straturi de gaz pentru protecție, electrodul din tungsten se va roti automat pentru a realiza sudarea cu arc electric cu electrozi din tungsten a ansamblurilor tub-placă specifice tuburilor (în modalitatea de realizare, este întrebuințat pentru a implementa sudarea cu arc electric cu electrod din tungsten fără vergea din metal de adaos). Cu doi roboți, sudarea cu arc electric cu electrozi din tungsten a ansamblurilor tub-placă specifice tuburilor poate să fie efectuată cu cele patru pistoale pentru sudarea ansamblului tub-placă specific tuburilor, ale celor doi roboți. Adică, fiecare robot poate să țină două pistoale de sudare corespondente pentru a efectua sudarea la diferite goluri de tub.

Modulul pentru inspecția online a calității cusăturii sudate poate să fie întrebuințat 1 pentrua realiza inspecția online a cusăturilor sudării ansamblurilor tub-placă specifice tuburilor. După sudarea îmbinării ansamblurilor tub-placă specifice tuburilor, cusăturile pot 3 să fie scanate cu senzorul cu laser și apoi aspectul cusăturilor sudate ale tuburilor-plăcilor de tuburi vor fi obținute prin reconstrucția 3D, în conformitate cu aspectul; porii, incluziunile 5 de zgură, conicitățile și alte defecte pot să fie identificate în mod automat, astfel realizând inspecția online a calității cusăturilor. 7

Numitul modul central pentru comandă poate să fie întrebuințat pentru a comanda senzorul cu laser pentru a scana golul tubului și a realiza identificarea și ghidarea pozițiilor9 de sudare inițiale, pentru a comanda modulul pentru planificarea traseului și programarea offline, pentru a comanda roboții care să țină pistoalele pentru sudare cu care să realizeze 11 sudarea automată a ansamblurilor tub-placă specifice tuburilor.

În conformitate cu aspectul electrodului din tungsten, acest modul detectează în mod13 automat și schimbă electrodul din tungsten, comandă senzorul cu laser pentru a scana cusăturile sudate și a obține aspectul cusăturilor și pentru a realiza inspecția online a calității15 cusăturii în conformitate cu aspectul cusăturilor.

Fig. 2 prezintă un exemplu de structură a sistemului pentru sudare cu robot. Sistemul 17 pentru sudarea cu robot din acest exemplu include: platforma sistemului 50 și două grupuri de dispozitive instalate pe platforma sistemului 50 și care se deplasează de-a lungul șinelor 19 orizontale 301 sau longitudinale 302 de pe sol; fiecare grup de dispozitive este compus dintr-un suport vertical 10, suport de agățare 90, roboți industriali cu șase grade de libertate 21 20, alimentarea cu energie pentru sudarea ansamblului tub-placă specifice tuburilor 70, pistoalele pentru sudarea ansamblului tub-placă specifice tuburilor 30 , platforma pentru 23 înlocuirea automată a electrodului din tungsten 40, platforma centrală pentru comandă 60 și tabloul pentru comandă a robotului 80 instalat pe platforma 50 pentru cele două grupe de 25 dispozitive (modulul de funcționare corespondent cu comanda celor două grupuri de dispozitive sunt instalate în platforma tabloului). 27

Figura prezintă, de asemenea, două generatoare pentru abur 100 și plăcile tuburilor lor care urmează să fie sudate și respectivii suporți 200 ai celor două generatoare pentru 29 abur. În cazul în care configurația celor două generatoare pentru abur 100 (piesele pentru prelucrat, în cele ce urmează) este diferită de aceea specificată în fig. 2, amplasarea șinelor 31 pentru ghidare pe sol poate să fie reglată corespunzător pentru a deplasa lin platforma sistemului 50 către placa tubului fiecărei piese pentru prelucrare. 33

După cum a fost menționat în cele de mai sus, suportul vertical 10 poate deplasa robotul 20 pe el pentru a se deplasa orizontal, și poate deplasa robotul 20 pe suportul 35 vertical 10 în sus și în jos. Mișcarea orizontală a suportului vertical 10 poate să fie realizată prin deplasarea platformei sistemului 50. Dacă este necesar, pot să fie instalate șine pentru 37 ghidare pe platforma sistemului 50 pentru deplasarea suportului vertical 10.

Suportul pentru atârnare 90 este instalat pe suportul vertical 10 și cablurile pistoalelor39 pentru sudarea ansamblului tub-placă specific tuburilor 30, care conectează alimentarea cu energie pentru sudare 70 și altele corespondente fiecărui robot 20, sunt legate de suporți41 pentru a împiedica intervenția sau deschiderea circuitului din cauza atingerii cablurilor în timpul operației de sudare.43

Platforma pentru înlocuirea automată a electrodului din tungsten 40 se găsește în domeniul de operare al roboților 20 și este întrebuințată pentru înlocuirea electrozilor din 45 tungsten. Platforma pentru înlocuirea automata a electrodului din tungsten 40 poate să fie întrebuințată pentru așezarea pistoalelor 30 pentru sudarea ansamblului tub-placă specifice 47 tuburilor. Pe platforma sistemului 50 pot să fie instalate trepte către platforma pentru înlocuirea automată a electrodului din tungsten 40 pentru a facilita verificarea de către operatori a stării dispozitivelor respective.

Modulul pentru planificarea traseului și pentru programarea offline, modulul pentru scanare și poziționare, modulul pentru inspecția online a calității cusăturii și modulul central pentru comandă menționate sunt instalate pe platforma centrală pentru comandă 60. Sistemele pentru comanda roboților pot să fie instalate în platforma centrală pentru comandă 60 și/sau în dulapul pentru comanda robotului 80.

După cum se poate vedea în fig. 3, procedeul pentru sudare realizat cu ajutorul echipamentului de sudare cu robot al prezentei solicitări include următoarele etape:

S1. Instalarea și fixarea celor două generatoare pentru abur (piesele pentru prelucrare) pe suporții lor corespondenți;

S2. Stabilirea modelelor 1:1/ 3D ale pieselor pentru prelucrare, care vor fi introduse în sistemul pentru comanda robotului;

S3. Deplasarea platformei sistemului înspre poziția corespunzătoare chiar în fața plăcii tubului unei piese pentru prelucare, prin intermediul șinelor pentru ghidare orizontale și longitudinale de pe sol și fixarea platformei;

S4. Întrebuințarea instrucțiunilor din manual pentru a confirma coordonatele prezente ale pieselor pentru prelucrare pe baza punctelor de referință de la 3 la 4 și corectarea sistemului de coordonate al modelelor 3D ale pieselor pentru prelucrare;

S5. Optimizarea traseelor pentru sudarea ansamblului tub-placă, specifice tuburilor, ale celor doi roboți, pentru a obține planul de traseu de sudare optimizat și pentru a realiza programarea offline;

S6. Robotul se deplasează înspre suporții pentru amplasarea pistoalelor pentru sudare, pentru a lua un pistol pentru sudare, cu identificarea poziției centrale a golului tubului care trebuie să fie sudat, cu ajutorul senzorului cu laser instalat pe brațul frontal al robotului și detectarea adâncimii ansamblului tubului și a intervalului de extindere a tubului;

S7. Robotul ia pistolul pentru deplasare către poziția pentru sudare și introduce electrodul pentru poziționarea sudării în golul tubului care trebuie să fie sudat. Tubul auxiliar pneumatic de extindere, instalat la partea superioară a pistolului pentru sudare, va fi introdus în golul tubului, iar tubul pentru extindere se va extinde în mod automat după ce pistolul pentru sudare ajunge în poziția axială. După confirmarea extinderii, robotul va elibera prinderea pistolului;

S8. Pornirea programului pentru sudare a ansamblurilor tub-placă specifice tuburilor, pentru a comanda și poziționa pistolul de sudare pentru a începe operația de sudare și trimiterea semnalului de terminare a sudării după sudarea fiecărei îmbinări: ansamblu tub-placă a tubului;

S9. Roboții vor coopera cu senzorul cu laser pentru a scana îmbinările sudate ale ansamblurilor tub-placă specifice tuburilor și a obține aspectul îmbinărilor sudate prin reconstrucția 3D, pentru a identifica orice defect prin identificarea automată a aspectului îmbinărilor și pentru a opri operația de sudare și a avertiza în cazul vreunui defect;

S10. Robotul va coopera cu senzorul cu laser pentru a scana următorul gol de tub în scopul identificării coordonatelor sale centrale, detectării adâncimii tubului și a intervalului pentru expandare al tubului și pentru a da alarma în cazul unei neconformități;

S11. După primirea semnalului privind terminarea sudării de la oricare dintre pistoalele pentru sudare, robotul se va poziționa în mod automat și va lua pistolul pentru sudare pentru a suda următoarea îmbinare dintre tub și placa tubului;

S12. Se repetă etapele S6-S11, robotul și pistolul său pentru sudare corespondent1 operând în același mod. Perioadele de întrebuințare a celor două pistoale pentru sudare sunt decalate. Cele două pistoale pentru sudare ale celuilalt robot vor fi operate în același mod.3

În acest fel, vor fi sudate în mod automat toate îmbinările tuburi-plăci ale tuburilor unei piese pentru prelucrare (generatorul pentru abur) cu cei doi roboți și cele patru pistoale pentru 5 sudare;

S13. Se deplasează platforma sistemului către poziția potrivită în fața plăcii tubului7 următoarei piese pentru prelucrare prin șinele pentru ghidare oriziontale și longitudinale pe sol și se fixează platforma sistemului;9

S14. Se repetă etapele de la S4 la S11 pentru a termina sudarea tuturor îmbinărilor tuburi-plăci ale tuburilor unei piese pentru prelucrare, (ale generatorului de abur). 11

Sistemul prezentat poate să fie întrebuințat pentru a realiza funcțiile de identificare și de ghidare a pozițiilor inițiale pentru sudare ale operației de sudare a ansamblurilor 13 tub-placă specifice tuburilor generatorului pentru abur al echipamentului nuclear principal, planificarea traseului de sudare și programarea offline, sudarea automată cu robot a 15 îmbinărilor tuburi-plăci ale tuburilor, inspecția automată și înlocuirea electrozilor din tungsten, și inspecția online a calității îmbinării sudate. Sistemul de sudare pentru îmbinările 17 ansamblurilor tub-placă specifice tuburilor generatorului pentru abur poate să îmbunătățească în mod efectiv eficiența sudării ansamblurilor tub-placă specifice tuburilor, să spo- 19 rească stabilitatea calității îmbinărilor și să reducă perioadele de furnizare a generatoarelor pentru abur. 21

Chiar dacă obiectul invenției a fost prezentat în detaliu prin intermediul exemplului preferențial de mai sus, descrierea de mai sus nu trebuie să fie considerată ca o limitare a 23 invenției. După citirea conținutului de mai sus, personalul tehnic din domeniu va fi conștient de diversele modificări și înlocuiri care se pot aduce invenției. Prin urmare, domeniul de 25 protecție al invenției nu va fi limitat decât de revendicările atașate.

Claims

Revendicări

1. Sistem de sudare cu robot pentru sudarea îmbinărilor tuburi-plăci ale tuburilor, numitul sistem de sudare cu robot având un modul central pentru comandă și următoarele dispozitive conectate prin semnal la numitul modul și sub controlul numitului modul:

- cel puțin un robot industrial cu șase grade de libertate, al cărui domeniu de lucru se poate suprapune pentru a acoperi poziții de sudare ale tuturor golurilor tuburilor pe fiecare piesă pentru prelucrare;

- un modul pentru inspecția online a calității îmbinării sudate, inspectează online calitatea îmbinării sudate în conformitate cu aspectul îmbinărilor sudate;

- mai multe pistoale de sudare, pentru sudarea îmbinărilor tuburi-plăci ale tuburilor după ce au fost adecvat poziționate în golurile de tub corespondente;

- o platformă a sistemului, care este capabilă să se deplaseze la placa tubului fiecărei piese pentru prelucrare de-a lungul șinelor pentru ghidare de pe sol, fiecare robot industrial și pistol pentru sudare fiind instalat pe platforma sistemului și fiind deplasabil cu platforma sistemului, caracterizat prin aceea că, fiecare dintre roboții industriali este configurat pentru a prelua și poziționa o multitudine de pistoale pentru sudare corespondente robotului industrial menționat într-o manieră eșalonată, în care fiecare dintre roboții industriali este configurat pentru a apuca unul dintre pistoalele de sudură corespondente și a-l plasa într-o poziție de sudare la unul dintre golurile tubului, după ce pistolul pentru sudare este introdus în golul tubului printr-un ax al miezului de poziționare și poziționat, și pentru eliberarea prinderii pistolului pentru sudare astfel încât să apuce un alt pistol pentru sudare corespondent robotului industrial și să plaseze celălalt pistol pentru sudare într-o poziție de sudare al unui alt gol al tubului.
2. Sistem de sudare cu robot, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, are un modul pentru planificarea traseului și pentru programarea offline, conectat prin semnal la modulul central pentru comandă și aflat sub controlul modulului central pentru comandă, pentru a planifica traseele pentru sudare pentru mai mulți roboți industriali astfel încât să se împiedice ciocnirea roboților și să realizeze programarea offline funcție de planurile stabilite.
3. Sistem de sudare cu robot, conform revendicării 1 sau 2, caracterizat prin aceea că, numitul sistem pentru sudare cu robot are un modul pentru scanarea și poziționarea cu laser care este conectat la și se află sub comanda modulului central pentru comandă prin semnal, care poate scana interiorul tuburilor cu senzorul lui cu laser pentru a obține coordonatele centrului ciclului ca valori de referință pentru identificarea și ghidarea pozițiilor inițiale de sudare.
4. Sistem de sudare cu robot, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, numitul sistem pentru sudare cu robot are doi roboți industriali și fiecare robot are două pistoale pentru sudarea ansamblurilor tuburi-plăci ale tuburilor, întrebuințate pentru a realiza sudarea automată cu arc electric cu electrozi din tungsten în argon a îmbinărilor dintre tuburi și plăcile tuburilor.
5. Sistem de sudare cu robot, conform revendicării 3, caracterizat prin aceea că, numita platformă a sistemului este instalată cu suporți verticali capabili să se miște cu platforma sistemului, iar roboții industriali sunt instalați pe suporți verticali corespondenți și sunt capabili să se deplaseze în sus și în jos de-a lungul suporților.
6. Sistem de sudare cu robot, conform revendicării 5, caracterizat prin aceea că, numitele piese pentru prelucrat sunt generatoare de abur instalate pe suporții lor.
7. Sistem de sudare cu robot, conform revendicării 6, caracterizat prin aceea că,1 pe numita platformă a sistemului sunt instalate următoarele dispozitive:

- platforma pentru înlocuirea automată a electrozilor din tungsten, care se găsește3 în domeniul de operare al robotului industrial corespondent pentru a înlocui electrozii din tungsten;5

- alimentarea cu energie pentru sudare, pentru a alimenta cu energie numitele pistoale de sudare a ansamblurilor tuburi-plăci ale tuburilor;7

- panoul pentru comanda robotului, pentru a instala dispozitivele pentru controlul fiecărui robot industrial;9

- platforma centrală pentru comandă: pentru a instala numitul modul central pentru comandă, modulul pentru inspecția online a calității îmbinării sudate, modulul pentru 11 planificarea traseului și programarea offline și modulul pentru scanarea și poziționarea cu laser. 13
8. Sistem de sudare cu robot, conform revendicării 7, caracterizat prin aceea că, numiții suporți verticali sunt instalați cu suporții de atârnare corespondenți pentru a amplasa 15 cablurile roboților industriali și pistoalele pentru sudarea îmbinărilor tuburi-plăci ale tuburilor corespondente, șinele de pe sol ale numitei platforme a sistemului incluzând șine orizontale 17 și șine longitudinale.
9. Sistem de sudare cu robot, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că,19 numitul modul pentru inspecția online a calității îmbinării sudate este echipat conform necesarului de inspecție pe baza imaginii 3D reconstruite a îmbinărilor sudate care sunt 21 făcute în conformitate cu rezultatele scanării îmbinărilor cu senzorul cu laser.
10. Sistem de sudare cu robot, conform revendicării 3 sau 9, caracterizat prin aceea23 că, numitul senzor cu laser este instalat la extremitatea frontală a brațului numitului robot industrial.25
11. Procedeu pentru sudarea îmbinărilor tuburi-plăci ale unor tuburi metalice, bazat pe un sistem de sudare cu robot, realizat prin etape de: -instalare a mai multor piese pentru 27 prelucrare pe suporții lor corespondenți; -deplasarea platformei sistemului la placa tuburilor uneia dintre piesele pentru prelucrare, prin intermediul șinelor de pe sol, pentru a permite 29 dispozitivelor instalate pe platforma sistemului pentru sudare cu robot să efectueze operațiile corespondente; -apucarea mai multor pistoale pentru sudare și poziționarea lor de roboții 31 industriali menționați pe placa tubului menționat, la golurile tubului corespondente plăcii începând efectuarea sudării îmbinărilor tuburi-plăci ale tuburilor, corespondente golurilor 33 tubului, conform comenzilor de la un modul central de comandă, pistoalele pentru sudare fiind poziționate conform situației prezente și trimițând un semnal de finalizare la terminarea 35 sudurii, caracterizat prin aceea că,

- fiecare robot industrial este capabil să ia și să plaseze o multitudine de pistoale 37 pentru sudare corespondente robotului industrial într-o manieră eșalonată,astfel încât respectivul robot industrial apucă unul dintre pistoalele pentru sudare care a trimis un semnal 39 de finalizare și îl poziționează într-o poziție de sudare corespondentă unuia dintre golurile tubului, iar după ce pistolul pentru sudare este introdus cu axul central în golul tubului și 41 poziționat, robotul industrial menționat eliberează prinderea pistolului pentru sudare pentru a prinde un alt pistol pentru sudare care a trimis un semnal de finalizare și plasează celălalt 43 pistol pentru sudare într-o poziție de sudare la un alt gol al tubului în vederea efectuării sudării următoarei perechi tub-placă a tubului; 45

- după terminarea sudării tuturor îmbinărilor tuburi-plăci ale tuburilor pe o piesă pentru prelucrare, prin cooperarea dintre roboții industriali și pistoalele lor pentru sudare, platforma 47 sistemului va fi deplasată la placa de tub a altei piese pentru prelucrare prin intermediul șinelor de sol până când sunt sudate toate îmbinările tuburi-plăci ale tuburilor pe cealaltă 49 piesă pentru prelucrat menționată.
12. Procedeu pentru sudare, conform revendicării 11, caracterizat prin aceea că, mai include următoarele etape: -fiecare robot industrial antrenează deplasarea senzorului cu laser instalat pe brațul lui frontal pentru a scana golul tubului care urmează să fie sudat pe placa de tub și pentru a determina poziția centrală a golului tubului cu modulul pentru scanare și poziționare cu laser astfel încât să permit robotului industrial să trimită unul dintre pistoalele pentru sudare corespondente în poziția de sudare specifică a golului tubului.
13. Procedeu pentru sudare, conform revendicării 11, caracterizat prin aceea că, numitul procedeu pentru sudare include:

- după terminarea sudării unei îmbinări tub-placă a unui tub, îmbinarea sudată tub-placă este scanată cu senzorul cu laser pentru a obține imaginea reconstrucției 3D a îmbinării sudate prin modulul pentru inspecția online și pentru a efectua inspecția online și avertizarea de defect a calității îmbinării sudate funcție de aspectul îmbinării.
14. Procedeu pentru sudare, conform revendicării 11, caracterizat prin aceea că mai include și următoarele etape:

- după instalarea mai multor piese pentru prelucrare pe suporții lor, sunt stabilite modelele 3D/ 1:1 ale pieselor pentru prelucare, care vor fi introduse în sistemul pentru comanda robotului și după deplasarea platformei sistemului către partea frontală a unei piese pentru prelucrare, este efectuată operația de instruire manuală a roboților industriali, coordonatele prezente ale piesei pentru prelucare fiind confirmate pe baza mai multor puncte de referință pentru a corecta sistemul de coordonate al modelului 3D al piesei pentru prelucrare, iar modulul pentru planificarea traseului și pentru programarea offline este întrebuințat pentru a implementa planul împotriva ciocnirii pentru traseele de sudare ale roboților industriali și pentru a efectua programarea offline pentru plan.
15. Procedeu pentru sudare, conform revendicării 11, caracterizat prin aceea că, atunci când un pistol pentru sudare a fost pus în poziția de sudare a golului tubului care urmează să fie sudat de robotul industrial, un tub pneumatic auxiliar de extindere pentru poziționare, instalat la partea superioară a pistolului pentru sudare, este introdus în golul tubului, iar tubul pentru extindere se extinde în mod automat după ce pistolul pentru sudare ajunge în poziția axială, după confirmarea extinderii, robotul eliberând prinderea pistolului.