注汽鍋爐機組對流段箱體焊接工作站及其加工工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及注汽鍋爐機組生產(chǎn)加工領域，尤其涉及一種注汽鍋爐機組對流段箱體焊接工作站及其加工工藝。
【背景技術】
[0002]注汽鍋爐機組對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。鍋爐給水進如對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。對流段箱體由鋼板、管板、角鋼、槽鋼組成的焊接結構，焊縫有內部焊縫、外部焊縫，以及型材相貫線焊縫等，材質為Q235，采用MAG焊接方式。對流段箱體零件尺寸較大，而且有許多需要在內部實施焊接焊縫，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，勞動強度大、質量不穩(wěn)定、效率低、成本高，需大量人力，因此對流段箱體焊接的質量和效率是現(xiàn)已成為現(xiàn)代化生產(chǎn)必須解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明提出一種注汽鍋爐機組對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，并且質量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高。
[0004]本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
[0005]注汽鍋爐機組對流段箱體焊接工作站，包括依工序順序連接的板材組對機構、箱體框架自動組對焊接機構以及箱體框架內焊縫自動焊接機構；所述板材組對機構安置箱體框架的型材或板材，所述箱體框架自動組對焊接機構初步焊接所述箱體框架的各個側面，所述箱體框架內焊縫自動焊接機構焊接由箱體框架自動組對焊接機構初步焊接后的箱體框架。
[0006]進一步，板材組對機構包括板材組對夾具、管板組對夾具、套管搬運弧焊機器人、弧焊機器人I以及視覺識別裝置；所述弧焊機器人I對所述板材組對夾具上的板材及型材進行焊接并形成框架側板組件；所述套管搬運弧焊機器人抓取套管并經(jīng)所述視覺識別裝置定位后裝配到管板組對夾具上，所述套管搬運弧焊機器人焊接所述管板組對夾具上的套管及管板并形成管板組件。
[0007]進一步，所述板材組對機構還包括直角搬運機械手1、直角搬運機械手II以及舉升平臺，所述直角搬運機械手I將管板組件抓取到舉升平臺上；直角搬運機械手II搬運舉升平臺上的管板組件至箱體框架自動組對焊接機構。
[0008]進一步，所述箱體框架自動組對焊接機構包括弧焊機器人I1、雙驅單軸變位機以及設置于所述雙驅單軸變位機上的箱體框架組對焊接夾具；所述弧焊機器人II對雙驅單軸變位機上的框架側板組件以及管板組件進行焊接成箱體的初級框架。
[0009]進一步，所述雙驅單軸變位機滑動設置于變位機滑臺上，所述雙驅單軸變位機可在水平方向上沿變位機滑臺滑動，并可旋轉箱體框架組對焊接夾具。
[0010]進一步，所述箱體框架自動組對焊接機構還包括用于運送箱體初級框架的AGV小車。
[0011]進一步，所述箱體框架內焊縫自動焊接機構包括弧焊機器人II1、雙驅雙軸變位機以及設置于所述雙驅雙軸變位機上的箱體框架內焊縫自動焊接夾具；所述雙驅雙軸變位機可帶動所述箱體框架內焊縫自動焊接夾具旋轉，所述弧焊機器人III對所述箱體框架內焊縫自動焊接夾具上的初級框架內的各個焊縫進行焊接。
[0012]進一步，所述弧焊機器人II以及弧焊機器人III均設置于龍門式三軸滑臺上，并均可沿龍門式三軸滑臺的X、Y及Z軸三個方向滑動。
[0013]一種注汽鍋爐機組對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夾具上，板材組對夾具夾緊板材及型材；將管板放置到管板組對夾具上，管板組對夾具夾緊管板；
[0015]步驟二:弧焊機器人I將板材組對夾具上的板材和型材點固焊接形成箱體框架的側板組件；
[0016]步驟三:套管搬運弧焊機器人自套管料庫中抓取套管，并經(jīng)視覺識別裝置定位后裝配到管板板件上，套管搬運弧焊機器人對套管及管板進行點固焊接并形成管板組件；
[0017]步驟四:直角搬運機械手I抓取一套管板組件到舉升平臺上；舉升平臺舉升到指定高度；
[0018]步驟五:直角搬運機械手II搬運舉升平臺上的管板組件至箱體框架自動組對焊接機構的箱體框架組對焊接夾具上，箱體框架組對焊接夾具自動夾緊定位；
[0019]步驟六:雙驅單軸變位機帶動箱體框架組對焊接夾具旋轉180度，直角搬運機械手II搬運管板組對夾具上的另一套管板組件放置到箱體框架組對焊接夾具上，箱體框架組對焊接夾具自動定位；
[0020]步驟七:雙驅單軸變位機旋轉90度，直角搬運機械手II抓取板材組對夾具上的側板組件到箱體框架組對焊接夾具上，箱體框架組對焊接夾具自動定位夾緊，直角搬運機械手II返回原位置，弧焊機器人II對側板組件進行點固焊接；
[0021]步驟八:雙驅單軸變位機再次旋轉180度，直角搬運機械手II抓取板材組對夾具上的另一套側板組件，并安裝到箱體框架組對焊接夾具上，箱體框架組對焊接夾具自動夾緊后，直角搬運機械手II返回原位置，弧焊機器人II對所述另一套側板組件進行點固焊接，形成箱體初級框架；
[0022]步驟九:箱體框架自動組對焊接機構上的初級焊接完畢，AGV小車進入箱體框架自動組對焊接機構下方，并舉升到位；箱體框架組對焊接夾具松開，使箱體初級框架落至AGV小車的定位夾具上；
[0023]步驟十:箱體框架內焊縫自動焊接機構的雙驅雙軸變位機旋轉180度，使得雙驅雙軸變位機的法蘭向下，AGV小車運送箱體初級框架至雙驅雙軸變位機的法蘭面下方，AGV小車將初級框架舉升到位，箱體框架內焊縫自動焊接夾具進行定位夾緊初級框架，AGV小車退出并移動到安全位置；
[0024]步驟十一:雙驅雙軸變位機的A軸旋轉180度，由弧焊機器人III對箱體框架內焊縫自動焊接夾具上的初級框架的內部焊縫進行焊接形成箱體框架。
[0025]焊接完畢。
[0026]進一步，在焊接完畢后，還包括以下步驟:
[0027]雙驅雙軸變位機再次旋轉180度，使得法蘭面向下，AGV小車運行到箱體框架下方并舉升到位；箱體框架內焊縫自動焊接夾具松開箱體框架，箱體框架落到AGV小車上，AGV小車自動將箱體框架總成運送到下一工作站。
[0028]使用本發(fā)明技術方案，可以實現(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)品質量穩(wěn)定性，減少浪費、降低成本。使用本發(fā)明，會將智能化、柔性化、自動化的先進生產(chǎn)技術引進到傳統(tǒng)制造行業(yè)，帶來高效、友好、綠色生產(chǎn)方式的轉變，實現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉型升級。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術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發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，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。
[0030]圖1為本發(fā)明具體實施例中注汽鍋爐機組對流段箱體焊接工作站結構示意圖；
[0031]圖2為本發(fā)明具體實施例中注汽鍋爐機組對流段箱體初級框架結構示意圖；
[0032]圖3為本發(fā)明具體實施例中箱體初級框架管板總成分解結構示意圖；
[0033]圖4為本發(fā)明具體實施例中箱體初級框架側板總成分解結構示意圖；
[0034]圖5為具體實施例中龍門式三軸滑臺結構示意圖。
【具體實施方式】
[0035]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0036]見圖1，本發(fā)明具體實施例中，注汽鍋爐機組對流段箱體焊接工作站100，包括依工序順序連接的板材組對機構1、箱體框架自動組對焊接機構2以及箱體框架內焊縫自動焊接機構3。其中，板材組對機構I安置箱體框架的型材或板材，箱體框架自動組對焊接機構2初步焊接箱體框架200的各個側面，箱體框架內焊縫自動焊接機構3焊接由箱體框架自動組對焊接機構2初步焊接后的初級箱體框架200。
[0037]本發(fā)明具體實施例中，板材組對機構I包括板材組對夾具11、管板組對夾具12、套管搬運弧焊機器人13、弧焊機器人I 14以及視覺識別裝置15 ;弧焊機器人I 14對板材組對夾具11上的板材104及型材101進行焊接并形成框架側板組件201 ;套管搬運弧焊機器人13抓取套管102并經(jīng)視覺識別裝置15定位套管安裝位置后，將套管102裝配到管板組對夾具12上，套管搬運弧焊機器人13焊接設置在管板組對夾具12上的套管102及管板103并形成管板組件202。
[0038]本發(fā)明具體實施例中，板材組對機構I還包括直角搬運機械手I 16、直角搬運機械手II 17以及舉升平臺18，直角搬運機械手I 16將管板組件202抓取到舉升平臺18上；直角搬運機械手II 17可以搬運舉升平臺18上的管板組件至箱體框架自動組對焊接機構2。
[0039]箱體框架自動組對焊接機構2包括弧焊機器人II 21、雙驅單軸變位機22以及設置于雙驅單軸變位機22上的箱體框架組對焊接夾具23 ;弧焊機器人II 21對雙驅單軸變位機22上的框架側板組件201以及管板組件202進行焊接成箱體的初級框架200。
[0040]其中，雙驅單軸變位機22滑動設置于變位機滑臺24上，雙驅單軸變位機22可在水平方向上沿變位機滑臺24滑動，雙驅單軸變位機22可旋轉箱體框架組對焊接夾具23，以便箱體框架組對焊接夾具23帶動相應的框架側板組件201以及管板組件202旋轉，使得弧焊機器人II 21全方位焊接組件上的各個焊縫。
[0041]本發(fā)明具體實施例中，箱體框架自動組對焊接機構2還包括用于運送箱體初級框架100的AGV小車25，AGV小車25上設置有夾具以夾緊初級框架100。
[0042]本發(fā)明具體實施例中，箱體框架內焊縫自動焊接機構3包括雙驅雙軸變位機31、設置于雙驅雙軸變位機31上的箱體框架內焊縫自動焊接夾具32以及弧焊機器人III 33 ;直角搬運機器人31移動至舉升平臺上方，以搬運初級框架200至箱體框架內焊縫自動焊接夾具32上，雙驅雙軸變位機31可帶動箱體框架內焊縫自動焊接夾具32旋轉，而弧焊機器人III 33對箱體框架內焊縫自動焊接夾具32上的初級框架200內的各個焊縫進行焊接。
[0043]本發(fā)明具體實施例中，