注汽鍋爐機(jī)組對(duì)流段箱體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)組對(duì)流段箱體焊接工作站及其加工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]注汽鍋爐機(jī)組對(duì)流段是注汽鍋爐的輔助受熱面，它布置在鍋爐尾部煙道里，利用煙氣的余熱加熱鍋爐給水，這樣可以節(jié)省材料，提高鍋爐熱效率。鍋爐給水進(jìn)如對(duì)流段并從中吸收煙氣余熱，使水溫升高，其吸熱量占鍋爐給水總吸收熱量的40%左右。對(duì)流段箱體由鋼板、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。對(duì)流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(dòng)裝配、手動(dòng)焊接生產(chǎn)方式，勞動(dòng)強(qiáng)度大、質(zhì)量不穩(wěn)定、效率低、成本高，需大量人力，因此對(duì)流段箱體焊接的質(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)組對(duì)流段箱體焊接工作站及其加工工藝，免除了手工裝配焊接的勞動(dòng)，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)組對(duì)流段箱體焊接工作站，包括依工序順序連接的板材組對(duì)機(jī)構(gòu)、箱體框架自動(dòng)組對(duì)焊接機(jī)構(gòu)以及箱體框架內(nèi)焊縫自動(dòng)焊接機(jī)構(gòu)；所述板材組對(duì)機(jī)構(gòu)安置箱體框架的型材或板材，所述箱體框架自動(dòng)組對(duì)焊接機(jī)構(gòu)初步焊接所述箱體框架的各個(gè)側(cè)面，所述箱體框架內(nèi)焊縫自動(dòng)焊接機(jī)構(gòu)焊接由箱體框架自動(dòng)組對(duì)焊接機(jī)構(gòu)初步焊接后的箱體框架。
[0006]進(jìn)一步，板材組對(duì)機(jī)構(gòu)包括板材組對(duì)夾具、管板組對(duì)夾具、套管搬運(yùn)弧焊機(jī)器人、弧焊機(jī)器人I以及視覺識(shí)別裝置；所述弧焊機(jī)器人I對(duì)所述板材組對(duì)夾具上的板材及型材進(jìn)行焊接并形成框架側(cè)板組件；所述套管搬運(yùn)弧焊機(jī)器人抓取套管并經(jīng)所述視覺識(shí)別裝置定位后裝配到管板組對(duì)夾具上，所述套管搬運(yùn)弧焊機(jī)器人焊接所述管板組對(duì)夾具上的套管及管板并形成管板組件。
[0007]進(jìn)一步，所述板材組對(duì)機(jī)構(gòu)還包括直角搬運(yùn)機(jī)械手1、直角搬運(yùn)機(jī)械手II以及舉升平臺(tái)，所述直角搬運(yùn)機(jī)械手I將管板組件抓取到舉升平臺(tái)上；直角搬運(yùn)機(jī)械手II搬運(yùn)舉升平臺(tái)上的管板組件至箱體框架自動(dòng)組對(duì)焊接機(jī)構(gòu)。
[0008]進(jìn)一步，所述箱體框架自動(dòng)組對(duì)焊接機(jī)構(gòu)包括弧焊機(jī)器人I1、雙驅(qū)單軸變位機(jī)以及設(shè)置于所述雙驅(qū)單軸變位機(jī)上的箱體框架組對(duì)焊接夾具；所述弧焊機(jī)器人II對(duì)雙驅(qū)單軸變位機(jī)上的框架側(cè)板組件以及管板組件進(jìn)行焊接成箱體的初級(jí)框架。
[0009]進(jìn)一步，所述雙驅(qū)單軸變位機(jī)滑動(dòng)設(shè)置于變位機(jī)滑臺(tái)上，所述雙驅(qū)單軸變位機(jī)可在水平方向上沿變位機(jī)滑臺(tái)滑動(dòng)，并可旋轉(zhuǎn)箱體框架組對(duì)焊接夾具。
[0010]進(jìn)一步，所述箱體框架自動(dòng)組對(duì)焊接機(jī)構(gòu)還包括用于運(yùn)送箱體初級(jí)框架的AGV小車。
[0011]進(jìn)一步，所述箱體框架內(nèi)焊縫自動(dòng)焊接機(jī)構(gòu)包括弧焊機(jī)器人II1、雙驅(qū)雙軸變位機(jī)以及設(shè)置于所述雙驅(qū)雙軸變位機(jī)上的箱體框架內(nèi)焊縫自動(dòng)焊接夾具；所述雙驅(qū)雙軸變位機(jī)可帶動(dòng)所述箱體框架內(nèi)焊縫自動(dòng)焊接夾具旋轉(zhuǎn)，所述弧焊機(jī)器人III對(duì)所述箱體框架內(nèi)焊縫自動(dòng)焊接夾具上的初級(jí)框架內(nèi)的各個(gè)焊縫進(jìn)行焊接。
[0012]進(jìn)一步，所述弧焊機(jī)器人II以及弧焊機(jī)器人III均設(shè)置于龍門式三軸滑臺(tái)上，并均可沿龍門式三軸滑臺(tái)的X、Y及Z軸三個(gè)方向滑動(dòng)。
[0013]一種注汽鍋爐機(jī)組對(duì)流段箱體焊接工作站的加工工藝，包括以下步驟:
[0014]步驟一:將板材、型材放置到板材組對(duì)夾具上，板材組對(duì)夾具夾緊板材及型材；將管板放置到管板組對(duì)夾具上，管板組對(duì)夾具夾緊管板；
[0015]步驟二:弧焊機(jī)器人I將板材組對(duì)夾具上的板材和型材點(diǎn)固焊接形成箱體框架的側(cè)板組件；
[0016]步驟三:套管搬運(yùn)弧焊機(jī)器人自套管料庫中抓取套管，并經(jīng)視覺識(shí)別裝置定位后裝配到管板板件上，套管搬運(yùn)弧焊機(jī)器人對(duì)套管及管板進(jìn)行點(diǎn)固焊接并形成管板組件；
[0017]步驟四:直角搬運(yùn)機(jī)械手I抓取一套管板組件到舉升平臺(tái)上；舉升平臺(tái)舉升到指定高度；
[0018]步驟五:直角搬運(yùn)機(jī)械手II搬運(yùn)舉升平臺(tái)上的管板組件至箱體框架自動(dòng)組對(duì)焊接機(jī)構(gòu)的箱體框架組對(duì)焊接夾具上，箱體框架組對(duì)焊接夾具自動(dòng)夾緊定位；
[0019]步驟六:雙驅(qū)單軸變位機(jī)帶動(dòng)箱體框架組對(duì)焊接夾具旋轉(zhuǎn)180度，直角搬運(yùn)機(jī)械手II搬運(yùn)管板組對(duì)夾具上的另一套管板組件放置到箱體框架組對(duì)焊接夾具上，箱體框架組對(duì)焊接夾具自動(dòng)定位；
[0020]步驟七:雙驅(qū)單軸變位機(jī)旋轉(zhuǎn)90度，直角搬運(yùn)機(jī)械手II抓取板材組對(duì)夾具上的側(cè)板組件到箱體框架組對(duì)焊接夾具上，箱體框架組對(duì)焊接夾具自動(dòng)定位夾緊，直角搬運(yùn)機(jī)械手II返回原位置，弧焊機(jī)器人II對(duì)側(cè)板組件進(jìn)行點(diǎn)固焊接；
[0021]步驟八:雙驅(qū)單軸變位機(jī)再次旋轉(zhuǎn)180度，直角搬運(yùn)機(jī)械手II抓取板材組對(duì)夾具上的另一套側(cè)板組件，并安裝到箱體框架組對(duì)焊接夾具上，箱體框架組對(duì)焊接夾具自動(dòng)夾緊后，直角搬運(yùn)機(jī)械手II返回原位置，弧焊機(jī)器人II對(duì)所述另一套側(cè)板組件進(jìn)行點(diǎn)固焊接，形成箱體初級(jí)框架；
[0022]步驟九:箱體框架自動(dòng)組對(duì)焊接機(jī)構(gòu)上的初級(jí)焊接完畢，AGV小車進(jìn)入箱體框架自動(dòng)組對(duì)焊接機(jī)構(gòu)下方，并舉升到位；箱體框架組對(duì)焊接夾具松開，使箱體初級(jí)框架落至AGV小車的定位夾具上；
[0023]步驟十:箱體框架內(nèi)焊縫自動(dòng)焊接機(jī)構(gòu)的雙驅(qū)雙軸變位機(jī)旋轉(zhuǎn)180度，使得雙驅(qū)雙軸變位機(jī)的法蘭向下，AGV小車運(yùn)送箱體初級(jí)框架至雙驅(qū)雙軸變位機(jī)的法蘭面下方，AGV小車將初級(jí)框架舉升到位，箱體框架內(nèi)焊縫自動(dòng)焊接夾具進(jìn)行定位夾緊初級(jí)框架，AGV小車退出并移動(dòng)到安全位置；
[0024]步驟十一:雙驅(qū)雙軸變位機(jī)的A軸旋轉(zhuǎn)180度，由弧焊機(jī)器人III對(duì)箱體框架內(nèi)焊縫自動(dòng)焊接夾具上的初級(jí)框架的內(nèi)部焊縫進(jìn)行焊接形成箱體框架。
[0025]焊接完畢。
[0026]進(jìn)一步，在焊接完畢后，還包括以下步驟:
[0027]雙驅(qū)雙軸變位機(jī)再次旋轉(zhuǎn)180度，使得法蘭面向下，AGV小車運(yùn)行到箱體框架下方并舉升到位；箱體框架內(nèi)焊縫自動(dòng)焊接夾具松開箱體框架，箱體框架落到AGV小車上，AGV小車自動(dòng)將箱體框架總成運(yùn)送到下一工作站。
[0028]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(duì)及焊接的自動(dòng)化作業(yè)，大大提高生產(chǎn)效率，經(jīng)測(cè)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(dòng)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(huì)將智能化、柔性化、自動(dòng)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(jí)。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例中注汽鍋爐機(jī)組對(duì)流段箱體焊接工作站結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例中注汽鍋爐機(jī)組對(duì)流段箱體初級(jí)框架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例中箱體初級(jí)框架管板總成分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4為本發(fā)明具體實(shí)施例中箱體初級(jí)框架側(cè)板總成分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖5為具體實(shí)施例中龍門式三軸滑臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(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)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(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(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0036]見圖1，本發(fā)明具體實(shí)施例中，注汽鍋爐機(jī)組對(duì)流段箱體焊接工作站100，包括依工序順序連接的板材組對(duì)機(jī)構(gòu)1、箱體框架自動(dòng)組對(duì)焊接機(jī)構(gòu)2以及箱體框架內(nèi)焊縫自動(dòng)焊接機(jī)構(gòu)3。其中，板材組對(duì)機(jī)構(gòu)I安置箱體框架的型材或板材，箱體框架自動(dòng)組對(duì)焊接機(jī)構(gòu)2初步焊接箱體框架200的各個(gè)側(cè)面，箱體框架內(nèi)焊縫自動(dòng)焊接機(jī)構(gòu)3焊接由箱體框架自動(dòng)組對(duì)焊接機(jī)構(gòu)2初步焊接后的初級(jí)箱體框架200。
[0037]本發(fā)明具體實(shí)施例中，板材組對(duì)機(jī)構(gòu)I包括板材組對(duì)夾具11、管板組對(duì)夾具12、套管搬運(yùn)弧焊機(jī)器人13、弧焊機(jī)器人I 14以及視覺識(shí)別裝置15 ;弧焊機(jī)器人I 14對(duì)板材組對(duì)夾具11上的板材104及型材101進(jìn)行焊接并形成框架側(cè)板組件201 ;套管搬運(yùn)弧焊機(jī)器人13抓取套管102并經(jīng)視覺識(shí)別裝置15定位套管安裝位置后，將套管102裝配到管板組對(duì)夾具12上，套管搬運(yùn)弧焊機(jī)器人13焊接設(shè)置在管板組對(duì)夾具12上的套管102及管板103并形成管板組件202。
[0038]本發(fā)明具體實(shí)施例中，板材組對(duì)機(jī)構(gòu)I還包括直角搬運(yùn)機(jī)械手I 16、直角搬運(yùn)機(jī)械手II 17以及舉升平臺(tái)18，直角搬運(yùn)機(jī)械手I 16將管板組件202抓取到舉升平臺(tái)18上；直角搬運(yùn)機(jī)械手II 17可以搬運(yùn)舉升平臺(tái)18上的管板組件至箱體框架自動(dòng)組對(duì)焊接機(jī)構(gòu)2。
[0039]箱體框架自動(dòng)組對(duì)焊接機(jī)構(gòu)2包括弧焊機(jī)器人II 21、雙驅(qū)單軸變位機(jī)22以及設(shè)置于雙驅(qū)單軸變位機(jī)22上的箱體框架組對(duì)焊接夾具23 ;弧焊機(jī)器人II 21對(duì)雙驅(qū)單軸變位機(jī)22上的框架側(cè)板組件201以及管板組件202進(jìn)行焊接成箱體的初級(jí)框架200。
[0040]其中，雙驅(qū)單軸變位機(jī)22滑動(dòng)設(shè)置于變位機(jī)滑臺(tái)24上，雙驅(qū)單軸變位機(jī)22可在水平方向上沿變位機(jī)滑臺(tái)24滑動(dòng)，雙驅(qū)單軸變位機(jī)22可旋轉(zhuǎn)箱體框架組對(duì)焊接夾具23，以便箱體框架組對(duì)焊接夾具23帶動(dòng)相應(yīng)的框架側(cè)板組件201以及管板組件202旋轉(zhuǎn)，使得弧焊機(jī)器人II 21全方位焊接組件上的各個(gè)焊縫。
[0041]本發(fā)明具體實(shí)施例中，箱體框架自動(dòng)組對(duì)焊接機(jī)構(gòu)2還包括用于運(yùn)送箱體初級(jí)框架100的AGV小車25，AGV小車25上設(shè)置有夾具以夾緊初級(jí)框架100。
[0042]本發(fā)明具體實(shí)施例中，箱體框架內(nèi)焊縫自動(dòng)焊接機(jī)構(gòu)3包括雙驅(qū)雙軸變位機(jī)31、設(shè)置于雙驅(qū)雙軸變位機(jī)31上的箱體框架內(nèi)焊縫自動(dòng)焊接夾具32以及弧焊機(jī)器人III 33 ;直角搬運(yùn)機(jī)器人31移動(dòng)至舉升平臺(tái)上方，以搬運(yùn)初級(jí)框架200至箱體框架內(nèi)焊縫自動(dòng)焊接夾具32上，雙驅(qū)雙軸變位機(jī)31可帶動(dòng)箱體框架內(nèi)焊縫自動(dòng)焊接夾具32旋轉(zhuǎn)，而弧焊機(jī)器人III 33對(duì)箱體框架內(nèi)焊縫自動(dòng)焊接夾具32上的初級(jí)框架200內(nèi)的各個(gè)焊縫進(jìn)行焊接。
[0043]本發(fā)明具體實(shí)施例中，