[發(fā)明專利]一種在膜式水冷壁上自動(dòng)焊接螺柱的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911418228.1
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN111055000B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪鷹;郭恒志;肖聚亮;王國棟;衛(wèi)小濤;張春洋;安志偉;李秀月;劉永浩;張?zhí)祆?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K9/20
• 分類號(hào): B23K9/20;B23K9/28;B23K9/32;B23K37/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 張建中

1.一種在膜式水冷壁上自動(dòng)焊接螺柱的系統(tǒng)，其特征在于，包括第一導(dǎo)軌及沿該第一導(dǎo)軌前后移動(dòng)的自動(dòng)焊接系統(tǒng)；在所述第一導(dǎo)軌的左右兩側(cè)各設(shè)有一工作臺(tái)；每個(gè)所述工作臺(tái)上設(shè)有一套工裝夾具；所述工裝夾具包括平行于所述第一導(dǎo)軌的第二導(dǎo)軌，以及沿該第二導(dǎo)軌的方向依次設(shè)置的固定夾具及移動(dòng)夾具；所述固定夾具和所述移動(dòng)夾具用于夾緊固定待焊接的膜式水冷壁；所述固定夾具固接在所述工作臺(tái)上；所述移動(dòng)夾具沿所述第二導(dǎo)軌前后移動(dòng)；所述固定夾具和所述移動(dòng)夾具均設(shè)有一對(duì)左右布置形成豎直放置膜式水冷壁的槽的支架；所述固定夾具和所述移動(dòng)夾具兩者的至少一側(cè)支架設(shè)有施加左右方向力于膜式水冷壁的夾緊模塊；所述夾緊模塊包括依次連接的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置及多個(gè)上下分布且軸線平行于水平面的絲杠；每個(gè)所述絲杠的軸線垂直于所述第二導(dǎo)軌且其面對(duì)膜式水冷壁的一端設(shè)有圓盤；所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置通過所述傳動(dòng)裝置帶動(dòng)所述絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，使圓盤左右移動(dòng)；所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)或手輪；所述傳動(dòng)裝置包括鏈輪、皮帶輪或齒輪；絲杠一側(cè)外設(shè)固定螺母，絲杠另一側(cè)設(shè)用于支撐絲杠的軸承座，在軸承座和固定螺母之間，絲杠外固接轉(zhuǎn)動(dòng)套；轉(zhuǎn)動(dòng)套固接鏈輪、皮帶輪或齒輪，由手輪或電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過鏈條、皮帶或齒形帶傳動(dòng) ，使絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在膜式水冷壁上自動(dòng)焊接螺柱的系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)焊接系統(tǒng)包括：移動(dòng)平臺(tái)，固接在移動(dòng)平臺(tái)上的機(jī)械手，以及固接在機(jī)械手上的螺柱焊槍；所述移動(dòng)平臺(tái)沿所述第一導(dǎo)軌前后移動(dòng)；所述機(jī)械手移載所述螺柱焊槍至焊接位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在膜式水冷壁上自動(dòng)焊接螺柱的系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)焊接系統(tǒng)還包括位于所述機(jī)械手上的視覺檢測定位系統(tǒng)；所述視覺檢測定位系統(tǒng)包括相機(jī)、光源及測距傳感器；所述相機(jī)用于采集膜式水冷壁的圖像；所述光源用于當(dāng)所述相機(jī)采集圖像時(shí)提供結(jié)構(gòu)光照明，將光柵或線光源投射到膜式水冷壁上；所述測距傳感器用于測量焊槍距離膜式水冷壁的水管距離。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在膜式水冷壁上自動(dòng)焊接螺柱的系統(tǒng)，其特征在于，所述工裝夾具還包括中間支撐架，所述中間支撐架位于膜式水冷壁背對(duì)所述第一導(dǎo)軌的一側(cè)；所述中間支撐架用于所述螺柱焊槍焊接時(shí)施加支持力于膜式水冷壁，該支持力與螺柱焊槍施加在膜式水冷壁的作用力的方向相反。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在膜式水冷壁上自動(dòng)焊接螺柱的系統(tǒng)，其特征在于，所述固定夾具和所述移動(dòng)夾具還均設(shè)有第三導(dǎo)軌及與之配合的氣動(dòng)滑臺(tái)；所述第三導(dǎo)軌位于一對(duì)所述支架之間且垂直于所述第二導(dǎo)軌。

6.一種利用權(quán)利要求1所述的在膜式水冷壁上自動(dòng)焊接螺柱的系統(tǒng)的在膜式水冷壁上自動(dòng)焊接螺柱的方法，該方法為：

步驟一、由天車設(shè)備運(yùn)送待焊接的膜式水冷壁，使膜式水冷壁一端位于所述固定夾具上方；使所述移動(dòng)夾具移動(dòng)到膜式水冷壁另一端的下方；將膜式水冷壁下放置于所述固定夾具和所述移動(dòng)夾具的支架形成的槽內(nèi)；

步驟二、由所述固定夾具和所述移動(dòng)夾具的夾緊模塊均施加左右方向力于膜式水冷壁，使膜式水冷壁被夾緊固定；

步驟三、將自動(dòng)焊接系統(tǒng)沿第一導(dǎo)軌移動(dòng)到一側(cè)工作臺(tái)的膜式水冷壁焊接位置進(jìn)行焊接；焊接完畢后；將自動(dòng)焊接系統(tǒng)轉(zhuǎn)向另一側(cè)的工作臺(tái)的膜式水冷壁，繼續(xù)沿第一導(dǎo)軌移動(dòng)及焊接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的在膜式水冷壁上自動(dòng)焊接螺柱的方法，其特征在于，自動(dòng)焊接系統(tǒng)執(zhí)行根據(jù)工件的CAD圖編制的程序移動(dòng)到焊接位置，具體包括以下步驟：

第一步，對(duì)AutoCAD進(jìn)行二次開發(fā)，編寫程序，讀取工件的CAD圖，解析工件的CAD圖對(duì)應(yīng)的DXF文件信息；

第二步，編寫人機(jī)交互界面，將工件焊接參數(shù)顯示在人機(jī)交互界面中；

第三步，設(shè)置工件焊接參數(shù)，生成自動(dòng)焊接系統(tǒng)可執(zhí)行程序。