注汽鍋爐機(jī)組過渡段箱體自動焊接工作站及其加工工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及注汽鍋爐機(jī)組生產(chǎn)加工領(lǐng)域，尤其涉及一種注汽鍋爐機(jī)組過渡段箱體自動焊接工作站及其加工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]注汽鍋爐機(jī)組過渡段起到了連接對流段和輻射段的作用，與注汽鍋爐機(jī)組的后面板配合防止火焰直接熱沖刷對流段管束。過渡段箱體由鋼板、管板、角鋼、槽鋼組成的焊接結(jié)構(gòu)，焊縫有內(nèi)部焊縫、外部焊縫，以及型材相貫線焊縫等，材質(zhì)為Q235，采用MAG焊接方式。過渡段箱體零件尺寸較大，而且有許多需要在內(nèi)部實(shí)施焊接焊縫，目前的生產(chǎn)中，一般采用人工手動裝配、手動焊接生產(chǎn)方式，勞動強(qiáng)度大、質(zhì)量不穩(wěn)定、效率低、成本高，需大量人力，因此過渡段箱體焊接的質(zhì)量和效率是現(xiàn)已成為現(xiàn)代化生產(chǎn)必須解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出一種注汽鍋爐機(jī)組過渡段箱體自動焊接工作站及其加工工藝，免除了手工裝配焊接的勞動，并且質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]注汽鍋爐機(jī)組過渡段箱體自動焊接工作站，包括按工序連接的箱體框架組對焊接機(jī)構(gòu)、箱體框架內(nèi)焊縫焊接機(jī)構(gòu)及AGV物流車；所述箱體框架組對焊接機(jī)構(gòu)焊接箱體框架組件成初級框架，所述AGV物流車運(yùn)輸所述初級框架至箱體框架內(nèi)焊縫焊接機(jī)構(gòu)處，所述箱體框架內(nèi)焊縫焊接機(jī)構(gòu)焊接初級框架成成品框架；還包括控制箱體框架組對焊接機(jī)構(gòu)、箱體框架內(nèi)焊縫焊接機(jī)構(gòu)及AGV物流車作業(yè)的PLC控制裝置。
[0006]進(jìn)一步，所述箱體框架組對焊接機(jī)構(gòu)包括單軸變位機(jī)、設(shè)置于所述單軸變位機(jī)上的框架組對夾具A、直角搬運(yùn)機(jī)械手以及弧焊機(jī)器人A，所述單軸變位機(jī)帶動框架組對夾具A旋轉(zhuǎn)；其中直角搬運(yùn)機(jī)械手抓取箱體框架組件總成并安放到所述框架組對夾具A上，所述弧焊機(jī)器人A對框架組件組成進(jìn)行點(diǎn)固焊接。
[0007]進(jìn)一步，所述箱體框架內(nèi)焊縫焊接機(jī)構(gòu)包括雙軸變位機(jī)、設(shè)置于雙軸變位機(jī)上的框架組對夾具B以及弧焊機(jī)器人B，所述雙軸變位機(jī)帶動框架組對夾具B旋轉(zhuǎn)；其中所述框架組對夾具B可夾緊初級框架，所述弧焊機(jī)器人B焊接初級框架內(nèi)的焊縫。
[0008]進(jìn)一步，所述弧焊機(jī)器人A以及弧焊機(jī)器人B均設(shè)置于龍門框架式三軸機(jī)器人滑臺上。
[0009]進(jìn)一步，所述直角搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)置于龍門框架式三軸機(jī)器人滑臺上，可沿著龍門框架式三軸機(jī)器人滑臺的X、Y、Z軸方向滑動，并且可繞Z軸旋轉(zhuǎn)。
[0010]進(jìn)一步，其特征在于:所述AGV物流車高度可調(diào)節(jié)。
[0011]進(jìn)一步，所述工作站還設(shè)有可移動式焊煙除塵凈化器。
[0012]進(jìn)一步，在工作站外圍設(shè)有防護(hù)欄。
[0013]進(jìn)一步，注汽鍋爐機(jī)組過渡段箱體自動焊接工作站的加工工藝，包括以下步驟:
[0014]步驟一:PLC控制裝置控制直角搬運(yùn)機(jī)械手抓取后管板總成并放置到框架組對夾具A上，框架組對夾具A夾緊后管板總成；PLC控制裝置控制單軸變位機(jī)旋轉(zhuǎn)180度，直角搬運(yùn)機(jī)械手抓取前管板總成安置到到框架組對夾具A上，框架組對夾具A夾緊前管板總成；PLC控制裝置控制單軸變位機(jī)旋轉(zhuǎn)90度；
[0015]步驟二:PLC控制裝置控制直角搬運(yùn)機(jī)械手抓取側(cè)板總成并放置到框架組對夾具A上，框架組對夾具A夾緊側(cè)板總成；PLC控制裝置控制直角搬運(yùn)機(jī)械手離開安裝位置，以及弧焊機(jī)器人A點(diǎn)固側(cè)板總成；PLC控制裝置控制直角搬運(yùn)機(jī)械手抓取加強(qiáng)筋總成并放置到框架組對夾具A上，框架組對夾具A夾緊加強(qiáng)筋總成；PLC控制裝置控制直角搬運(yùn)機(jī)械手離開安裝位置，弧焊機(jī)器人A點(diǎn)固加強(qiáng)筋總成；
[0016]步驟三:PLC控制裝置控制單軸變位機(jī)再次旋轉(zhuǎn)180度，同時PLC控制裝置控制直角搬運(yùn)機(jī)械手抓取第二套側(cè)板總成并放置到框架組對夾具A上，框架組對夾具A夾緊第二套側(cè)板總成；PLC控制裝置控制直角搬運(yùn)機(jī)械手離開安裝位置，以及弧焊機(jī)器人A點(diǎn)固第二套側(cè)板總成；PLC控制裝置控制直角搬運(yùn)機(jī)械手抓取第二套加強(qiáng)筋總成并放置到框架組對夾具A上，框架組對夾具A夾緊第二套加強(qiáng)筋總成；PLC控制裝置控制直角搬運(yùn)機(jī)械手離開安裝位置，以及弧焊機(jī)器人A點(diǎn)固第二套加強(qiáng)筋總成；
[0017]步驟四:PLC控制裝置控制弧焊機(jī)器人A滿焊箱體框架的外焊縫及套管的環(huán)焊縫，并形成箱體初級框架。
[0018]進(jìn)一步，步驟五:在步驟四之后，PLC控制裝置控制AGV物料車運(yùn)行到框架組對夾具A下方，框架組對夾具A松開初級框架，初級框架落至AGV物流車上，PLC控制裝置控制AGV物流車運(yùn)輸初級框架至箱體框架內(nèi)焊縫焊接機(jī)構(gòu)處；
[0019]步驟六:PLC控制裝置控制雙軸變位機(jī)旋轉(zhuǎn)至其法蘭面向下，同時，PLC控制裝置控制AGV物流車運(yùn)輸初級框架至雙軸變位機(jī)的法蘭下方，AGV物流車提升至指定高度；PLC控制裝置控制框架組對夾具B夾緊初級框架，并控制AGV物流車移開；PLC控制裝置控制雙軸變位機(jī)旋轉(zhuǎn)180度至法蘭面向上；同時雙軸變位機(jī)的法蘭水平方向上自身旋轉(zhuǎn)90度，使得初級框架無側(cè)板的兩面朝向外部；
[0020]步驟七:PLC控制裝置控制弧焊機(jī)器人B焊接初級框架內(nèi)焊縫及套管環(huán)焊縫，焊接完畢；
[0021]步驟八:PLC控制裝置控制雙軸變位機(jī)旋轉(zhuǎn)使得初級框架底板口向上，直角搬運(yùn)機(jī)械手抓取底板總成并安放到初級框架底板口上；直角搬運(yùn)機(jī)械手吸住底板總成，弧焊機(jī)器人B滿焊底板總成；箱體框架初步焊接完畢。
[0022]使用本發(fā)明技術(shù)方案，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的裝配、組對及焊接的自動化作業(yè)，大大提高生產(chǎn)效率，經(jīng)測算與原有的手工作業(yè)相比可以提高生產(chǎn)效率10倍，可節(jié)省勞動力30人，并降低了廢品率，大幅度地提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性，減少浪費(fèi)、降低成本。使用本發(fā)明，會將智能化、柔性化、自動化的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)引進(jìn)到傳統(tǒng)制造行業(yè)，帶來高效、友好、綠色生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本實(shí)用發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅是本實(shí)用發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例中注汽鍋爐機(jī)組過渡段箱體自動焊接工作站結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例中龍門框架式三軸機(jī)器人滑臺結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例中雙軸變位機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為本發(fā)明具體實(shí)施例中過渡段箱體初級框架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5為本發(fā)明具體實(shí)施例中過渡段箱體框架底板總成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖6為本發(fā)明具體實(shí)施例中過渡段箱體框架成品結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面將結(jié)合本實(shí)用發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0031]本發(fā)明具體實(shí)施例中，見圖4、5、6所示的過渡段箱體結(jié)構(gòu)組件示意圖。注汽鍋爐機(jī)組過渡段箱體是由側(cè)板、鋼板、立板、前管板、后管板、角鋼、槽鋼、工字鋼、底板、排污套管、法蘭盤蓋等組件結(jié)構(gòu)焊接連接而成。其中后管板與其對應(yīng)的槽鋼點(diǎn)固形成后管板201總成；前管板、立板、鋼板、角鋼法蘭及相對應(yīng)的槽鋼點(diǎn)固形成前管板總成202 ;兩塊鋼板可點(diǎn)固形成一套側(cè)板總成203，工字鋼及對應(yīng)的槽鋼點(diǎn)固可形成加強(qiáng)筋204 ;排污法蘭盤及排污套管滿焊形成排污法蘭205 ;排污法蘭205與底板對應(yīng)點(diǎn)固形成底板總成206。其中各個組件之間的點(diǎn)固焊接可以為人工也可以為機(jī)械化生產(chǎn)，在此不一一贅述。
[0032]見圖1，本發(fā)明具體實(shí)施例中，注汽鍋爐機(jī)組過渡段箱體自動焊接工作站100，包括按工序連接的箱體框架組對焊接機(jī)構(gòu)1、箱體框架內(nèi)焊縫焊接機(jī)構(gòu)2及AGV物流車3 ;箱體框架組對焊接機(jī)構(gòu)I焊接箱體框架組件成初級框架200，AGV物流車3運(yùn)輸初級框架200至箱體框架內(nèi)焊縫焊接機(jī)構(gòu)2處，箱體框架內(nèi)焊縫焊接機(jī)構(gòu)2焊接初級框架200成成品框架；還包括控制箱體框架組對焊接機(jī)構(gòu)1、箱體框架內(nèi)焊縫焊接機(jī)構(gòu)2及AGV物流車3作業(yè)的PLC控制裝置4。
[0033]本發(fā)明具體實(shí)施例中，箱體框架組對焊接機(jī)構(gòu)I包括單軸變位機(jī)11、設(shè)置于單軸變位機(jī)11上的框架組對夾具A12、直角搬運(yùn)機(jī)械手13以及弧焊機(jī)器人A14，單軸變位機(jī)11帶動框架組對夾具A12旋轉(zhuǎn)；其中直角搬運(yùn)機(jī)械手13抓取箱體框架組件總成并安放到框架組對夾具A12上，弧焊機(jī)器人A14對框架組件組成進(jìn)行點(diǎn)固焊接。
[0034]見圖3所示的雙軸變位機(jī)21結(jié)構(gòu)示意圖，箱體框架內(nèi)焊縫焊接機(jī)構(gòu)2包括雙軸變位機(jī)21、設(shè)置于雙軸變位機(jī)21上的框架組對夾具B22以及弧焊機(jī)器人B23，其中，雙軸變位機(jī)21帶動框架組對夾具B22旋轉(zhuǎn)；框架組對夾具B22可夾緊初級框架200，弧焊機(jī)器人B23焊接初級框架內(nèi)200的焊縫。本發(fā)明具體實(shí)施例中，雙軸變位機(jī)21的一軸帶有法蘭24，初級框架200設(shè)置于法蘭24上并可隨法蘭旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。
[0035]見圖2所示，本發(fā)明具體實(shí)施例中，弧焊機(jī)器人A14以及弧焊機(jī)器人B23優(yōu)選設(shè)置于龍門框架式三軸機(jī)器人滑臺5上。確保了機(jī)器人能夠達(dá)到最佳的焊接姿態(tài)，其中，龍門框架式三軸機(jī)器人滑臺5由焊接結(jié)構(gòu)件、伺服電機(jī)、精密減速器、導(dǎo)軌滑塊、齒輪齒條傳動機(jī)構(gòu)等組成。龍門框架式三軸機(jī)器人滑臺5的伺服電機(jī)采用機(jī)器人外部軸電機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)與弧焊機(jī)器人A14以及弧焊機(jī)器人B23的協(xié)調(diào)運(yùn)動，滿足機(jī)器人自動化焊接時，對焊接可達(dá)性的要求。帶動機(jī)器人滑動，保證了機(jī)器人始終處于最佳的焊接姿態(tài)，可獲得良好的焊縫質(zhì)量。
[0036]其中直角搬運(yùn)機(jī)械手13也優(yōu)選設(shè)置于龍門框架式三軸機(jī)器人滑臺5上，可沿著龍門框架式三軸機(jī)器人滑臺5的X、Y