[發明專利]一種箱式焊接設備及其控制方法

在審

• 申請號: 202110383722.X
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113070620A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 宋博;闞宏林;黃可中;笪炎炎;夏斐;王雄飛;梁亮;孔祥藝
• 申請（專利權）人: 南京南化建設有限公司;中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: B23K37/02
• 分類號: B23K37/02;B23K37/00
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 朱圣榮

本發明揭示了種箱式焊接設備，設備通過支架固定有焊槍，焊槍通過Z向驅動機構、外Y向驅動機構、X向驅動機構、內Y向驅動機構實現對焊槍的位姿調整。本發明焊接設備采用標準集裝箱作為設備基座便于移動，設備采用在標準X?Y?Z三坐標基礎上，增加一個Y軸，擴大了設備應用范圍，并且采用視覺傳感器，提高設備的智能化水平，可以很好改善現場焊工的作業強度和提高焊接效率。

技術領域

本發明涉及焊接設備領域。

背景技術

焊接是設備成型重要加工方法，特別在石化行業，在化工能源建設領域，有大量不同規格管道焊接工藝，工藝復雜，多為現場焊接模式。

目前，化工建設領域呈現如下特點：

1、人力資源成本越來越高，特別是焊工工資成本不斷提高；

2、焊工培養周期長，化工建設單位一般不會自己養大量焊工，所以焊工與企業之間是以項目合作方式一起工作，項目結束，焊工自行解散，企業對焊工的管理難度高；

3、由于石化項目一般建設在較為偏僻的野外，室外的溫度，大風，大雨等自然變化對焊接操作影響有比較大，所以作業環境限制大；

4、由于化工建設一般投資大，業主方對項目工期要求短，以利于資金回籠；

由于化工設備管道線路非常復雜，現有化工建設焊接工藝大部分是現場人工焊接，有一部分大型構件采用預制廠預制焊接。這種處理方式可以改善化工建設管道焊接柔性和降低焊工的現場勞動強度，但化工建設管道焊接的效率和焊工的強度還沒有顯著改善。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是實現一種焊接設備，能夠在化工建設現場實現自動或半自動焊接，同時避免室外環境對焊接影響，而且能夠方便移動。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種箱式焊接設備，設備通過支架固定有焊槍，所述箱體的兩側內壁對稱固定有縱向移動的Z向驅動機構，兩個所述Z向驅動機構的支撐臺上固定有豎直設置的支撐柱，兩根所述支撐柱的相向面固定有豎直方向移動的外Y向驅動機構，兩個所述外Y向驅動機構的支撐臺通過支撐梁連接，所述支撐梁上固定有橫向移動的X向驅動機構，所述X向驅動機構的支撐臺上固定有兩塊向下延伸的固定板，其中一塊固定板上固定有豎直方向移動的內Y向驅動機構，另一塊固定板上固定有視覺機構，所述視覺機構和內Y向驅動機構安裝在兩塊固定板的相向面，所述支架固定在內Y向驅動機構的支撐臺上。

所述箱體內固定有PC機，所述視覺機構連接PC機并將所采集的信號輸送至PC機，所述PC機連接運動控制卡并輸出控制信號至運動控制卡，所述運動控制卡連接并輸出驅動信號至Z向驅動機構、外Y向驅動機構、X向驅動機構、內Y向驅動機構。

所述箱體為集裝箱且設有鋼架，所述鋼架的六個面固定有箱板，所述箱體的兩端或其中一段開設有箱門。

所述Z向驅動機構、外Y向驅動機構、X向驅動機構、內Y向驅動機構結構相同，包括支撐板、動力源、滑軌、絲桿、支撐臺、軸承支撐，所述絲桿兩端通過軸承支撐固定支撐板上，所述絲桿通過傳動桿連接動力源，所述絲桿的一側或兩側的支撐板上設有與絲桿平行的滑軌，所述滑軌上設有滑塊，所述絲桿上設有螺母，所述支撐臺的底面固接在螺母和滑塊上。

所述視覺機構設有殼體，所述殼體的下表面為透明的防煙塵玻璃，所述殼體內固定有工業相機和激光器，所述工業相機和激光器均通過通信接口連接PC機，所述工業相機的鏡頭中軸線和激光器照射的中軸線延伸出防煙塵玻璃后相交，所述工業相機的鏡頭與防煙塵玻璃之間設有過濾片和減光片。

所述激光器固定在殼體內的角度調整裝置上，所述PC機輸出調節信號至角度調整機構，所述殼體內設有溫度傳感器，所述殼體上設有進氣口和出氣口，所述進氣口和出氣口通過管路連接冷卻氣體循環裝置，所述溫度傳感器輸出感應信號至PC機，所述PC機輸出控制信號至冷卻氣體循環裝置。