[發明專利]一種供暖水套激光自動化焊接生產線及方法

有效

• 申請號: 202011356820.6
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112548331B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 包偉;沈巍;黃騰
• 申請（專利權）人: 濟南森峰激光科技股份有限公司
• 主分類號: B23K26/21
• 分類號: B23K26/21;B23K26/60;B23K26/70;B23K37/04;B23K37/047;B23K37/053
• 代理公司: 山東舜源聯合知識產權代理有限公司 37359
• 代理人: 宋玉霞

1.一種供暖水套激光自動化焊接生產線，其特征是，包括用于輸送水套內膽（11）的鏈板輸送機一（36）和用于輸送水套外膽（38）的鏈板輸送機二（37），在所述鏈板輸送機一（36）和鏈板輸送機二（37）之間設置有激光焊接組件和旋轉變位裝置（24），在所述旋轉變位裝置（24）的工作臺（31）上安裝有水套自動夾緊工裝（23），所述旋轉變位裝置（24）能夠帶動所述水套自動夾緊工裝（23）轉動；

所述水套自動夾緊工裝（23）包括機架，在所述機架上安裝有豎直壓緊組件，在所述機架上位于所述豎直壓緊組件的兩側設置有水平移動定位機構；所述水平移動定位機構包括L型的連接件（10），在所述連接件（10）兩端部上靠近豎直壓緊組件的一側分別設置上夾緊部（21）和下夾緊部（22），所述機架上安裝有直線導軌（4），所述連接件（10）上固定有能夠與直線導軌（4）配合的滑塊（5），主驅動組件有兩組，分別與兩水平移動定位機構中的連接件（10）相連，所述主驅動組件設置在所述機架上，所述主驅動組件能夠驅動兩水平移動定位機構相互靠近或遠離；所述豎直壓緊組件包括驅動裝置和壓緊件（16），所述壓緊件（16）的尺寸與待定位水套內膽（11）內部兩圓管（39）之間的空隙的尺寸相適配，所述驅動裝置安裝在所述機架上，所述壓緊件（16）與驅動裝置連接，所述驅動裝置能夠驅動所述壓緊件（16）升降和旋轉；所述連接件（10）包括L型架（19）和固定在所述L型架（19）上下兩端的缸座（20），上夾緊部（21）、下夾緊部（22）分別安裝在上下兩端的缸座（20）上，在所述缸座（20）上固定滑塊（5）；機架包括底架（1），所述底架（1）頂部中間安裝有限位板（2），所述底架（1）兩側固定有安裝架（3）；所述安裝架（3）包括側邊板（17）和固定在所述側邊板（17）上下兩端的兩個導軌座（18），所述側邊板（17）固定在底架（1）的兩側，每個導軌座（18）上均設置有直線導軌（4）；所述上夾緊部（21）和下夾緊部（22）結構相同，均包括旋轉氣缸（12），所述旋轉氣缸（12）的固定端固定安裝在缸座（20）上，所述旋轉氣缸（12）的旋轉端固定有壓板一（13），所述旋轉氣缸（12）能夠驅動所述壓板一（13）旋轉，在所述缸座（20）端部固定有能夠與所述壓板一（13）配合的壓板二（14）。

2.根據權利要求1所述的供暖水套激光自動化焊接生產線，其特征是，所述驅動裝置為旋轉升降氣缸（15），所述旋轉升降氣缸（15）的固定端安裝在限位板（2）上，所述旋轉升降氣缸（15）的伸出端固定壓緊件（16），所述旋轉升降氣缸（15）能夠驅動所述壓緊件（16）升降和旋轉。

3.根據權利要求1所述的供暖水套激光自動化焊接生產線，其特征是，所述主驅動組件包括伺服電機（6），所述伺服電機（6）通過聯軸器（7）與絲杠（8）相連，所述伺服電機（6）與絲杠（8）設置在底架（1）上，所述絲杠（8）上安裝絲母（9），連接件（10）與所述絲母（9）固定，故所述伺服電機（6）能夠驅動連接件（10）沿直線導軌（4）滑動。

4.根據權利要求1所述的供暖水套激光自動化焊接生產線，其特征是，所述旋轉變位裝置（24）還包括底座（25）、卡盤（26），在所述底座（25）兩端分別設置有第一支座（27）和第二支座（28），所述第一支座（27）頂端設置有動力倉（29），在所述動力倉（29）內部設置有電機（30），工作臺（31）一端與卡盤（26）連接，所述卡盤（26）與電機（30）驅動端連接，所述工作臺（31）另一端通過軸承可轉動的安裝在所述第二支座（28）。

5.根據權利要求1所述的供暖水套激光自動化焊接生產線，其特征是，所述激光焊接組件包括動力裝置、主機和支座（34），所述動力裝置與主機連接，在所述支座（34）上安裝有多軸機械手（32），所述多軸機械手（32）末端安裝激光頭（33），所述激光頭（33）通過光纖（35）與所述主機連接，控制信號通過所述光纖（35）傳輸，所述多軸機械手（32）通過所述動力裝置驅動實現運動。

6.根據權利要求1或2或3或4或5所述的供暖水套激光自動化焊接生產線，其特征是，包括對稱設置的兩組供暖水套激光自動化焊接生產線。

7.一種基于權利要求1-6中任意一項所述供暖水套激光自動化焊接生產線的焊接方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.人工將水套內膽（11）的各組成部分點焊拼接固定到一起，完成水套內膽（11）的初步成型；

S2.通過機械手把點焊好的水套內膽（11）放到鏈板輸送機一（36）上，鏈板輸送機一（36）帶動水套內膽（11）運送到旋轉變位裝置（24）前；

S3.通過機械手將水套內膽（11）從鏈板輸送機一（36）上拿起，放到旋轉變位裝置（24）上的水套自動夾緊工裝（23）上，水套自動夾緊工裝（23）將初步成型的水套內膽（11）夾緊；

S4.通過旋轉變位裝置（24）轉動調節水套內膽（11）角度，多軸機械手（32）帶動激光頭（33）自動對水套內膽（11）所有需要焊接的位置進行全面焊接，當水套內膽（11）完成全面焊接后，水套自動夾緊工裝（23）松開；

S5.人工將水套外膽（38）的各組成部分點焊拼接固定到一起，完成水套外膽（38）的初步成型；

S6.通過機械手把點焊好的水套外膽（38）放到用于輸送水套外膽（38）的鏈板輸送機二（37）上，鏈板輸送機二（37）帶動水套外膽（38）運送到旋轉變位裝置（24）前；

S7.通過機械手把水套外膽（38）從鏈板輸送機二（37）上拿起，放在位于水套自動夾緊工裝（23）上的水套內膽（11）上，然后水套自動夾緊工裝（23）將水套外膽（38）和水套內膽（11）夾緊固定到一起；

S8.多軸機械手（32）帶動激光頭（33），配合旋轉變位裝置（24）將水套外膽（38）各個面上需要滿焊的地方都焊接完，并將水套外膽（38）和水套內膽（11）焊接到一起。