一種鍋筒開孔裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及鍋筒開孔裝置，鍋筒開孔裝置包括用于支撐或轉動鍋筒的鍋筒滾輪架，用于確定鍋筒開孔位置的機器人，與機器人連接并帶動機器人移動的機器人滑臺，與機器人頭端連接，對鍋筒開孔的高壓水刀單元，及分別控制機器人滑臺、機器人及高壓水刀單元動作的控制器。與現有技術相比，本實用新型專利技術裝置具有加工效率高、開孔精度高等優點。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種開孔裝置，尤其是鍋筒開孔裝置。
技術介紹
電站鍋爐、工業鍋爐一般都有鍋筒，鍋筒上需要連接許多管子，這些管子的連接一般有焊接和脹接兩種方法。不管采用哪種方法連接，都需要在鍋筒上開透孔。這些孔直徑一般為幾十毫米，孔的數量多，密度大，孔的位置精度要求高。目前鍋筒上開透孔的工藝過程是:采用人工方式對鍋筒進行劃線，在需要開孔的位置劃出十字中心線，用圓規畫出需要開孔的圓，并在圓周與十字中心線相交的位置打上洋沖；然后是在中心洋沖部位用鉆床先鉆小直徑的定位引導孔，再在定位引導孔的基礎上用鉆床進行擴孔鉆削，達到圖紙要求的孔徑。現有工藝存在以下缺點:1、人工劃線對人員的技術要求較高，容易出現差錯。一般鍋筒的鉆孔數量在幾百到幾千個不等，大量的劃線工作量對操作人員耐心是一個考驗。如果鉆孔位置出現差錯，將對鍋爐質量產生重要影響，甚至可能需要報廢鍋筒，形成巨大的經濟損失。2、工作效率低下。在劃線完成后，需要專門的檢驗人員對劃線情況進行檢查，以確定開孔位置符合圖紙要求。然后進行定位引導孔的鉆削，再進行擴孔。在同一部位需要多次進行操作。3、誤差大。人工劃線的精度與操作人員的技術水平有較大的關聯，手工操作對位置的確認完全憑感覺，視覺誤差可以達到0.5_。加上鍋筒本身直徑的誤差。這些誤差將對管孔的定位產生影響。4、需要大型設備進行加工。由于鍋筒直徑大、長度長，一般鍋筒的重量是鍋爐部件中最重的單件。在劃線和鉆孔過程中需要對鍋筒進行旋轉變位，需要較大的裝備才能實現。隨著技術的進步，數控機床逐步得到了應用，在鍋筒制造過程中，也出現了幾種不同形式的數控鉆床，主要的工作機理是:用分度的夾具實現了鍋筒的周向定位，用導軌實現了軸向定位，用計算機控制定位代替了人工劃線，實現了智能化的鍋筒鉆孔。與完全手工操作比較，精度和工作效率均有不同程度的提高，為鍋爐制造自動化提供了條件。但由于鉆頭切削作用力大，數控機床還操存在以下一些缺點:1、分度夾具龐大。鍋筒重量和長度均較大，數控技術需要靈活對鍋筒進行分度操作和控制，需要龐大的機械才能實現鍋筒的靈活旋轉。2、鉆削加工作用力大。鉆削加工需要鉆削機械對工件有一定的力才能實現鉆孔操作，所以對分度夾具的要求不光是在分度時能夠靈活并高精度地旋轉變位，在完成變位后的鉆削過程中又需要由足夠的剛度保持穩定，這就更需要分度夾具較為龐大。3、切削工效有待進一步提高。鉆孔工效由鉆削動力頭決定，在鉆孔效率上嚴格說與手工操作沒有質的提高。目前采取的有效措施是增加動力頭的數量，在一臺數控機床上配置較多數量的切削動力頭。4、無法直接加工開孔坡口。鉆削加工無法直接加工開孔坡口，如果需要對鉆孔進行坡口處理，需要更換鉆頭。5、大直徑開孔無法實現。切削動力頭的功率限制了機器的開孔直徑。超過一定直徑的孔無法提供數控機床來實現開孔。
技術實現思路
本技術的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種加工效率高、開孔精度高的鍋筒開孔裝置。本技術的目的可以通過以下技術方案來實現:—種鍋筒開孔裝置，包括:用于支撐或轉動鍋筒的鍋筒滾輪架，用于確定鍋筒開孔位置的機器人，與機器人連接并帶動機器人移動的機器人滑臺，與機器人頭端連接，對鍋筒開孔的高壓水刀單元，及，分別控制機器人滑臺、機器人及高壓水刀單元動作的控制器。所述的機器人滑臺布置在鍋筒的左部、右部或者上部，所述的機器人滑動連接在機器人滑臺的上部或下部。所述的鍋筒滾輪架為電動滾輪架。所述的高壓水刀單元為水刀切割機，該水刀切割機的噴射切割頭固定在機器人的前端。所述的控制器同時與機器人及高壓水刀單元電連接，所述的控制器為可編程邏輯控制器。與現有技術相比，本技術具有以下優點及有益效果:1、由于采用高壓水刀切割，裝置的受力非常小，可以大大減小裝置的剛度和尺寸，實現經濟有效切割加工。2、開孔位置精度高。由于機器人的控制可以預先采集鍋筒的不圓度和筒體的不直度，可以高精度地定位開孔位置，避免由于筒體不圓度和不直度對開孔位置造成誤差。3、開孔直徑不受限制。由于是直接切割，裝置是按照計算出的馬鞍形曲線進行切害J，不受刀具直徑、機器功率等限制，理論上能夠開出任何尺寸的孔，并且可以一次成型，不需要更換刀具。4、可以加工任意角度的直線形坡口。根據切割要求，需要切割直線形坡口的筒體，可以一次成型。5、由于是冷加工，沒有加熱過程，筒體變形小；無熱應力。【附圖說明】圖1為鍋筒開孔裝置的結構示意圖。圖中標號所示:1、鍋筒，2、鍋筒滾輪架，3、機器人滑臺，4、機器人，5、高壓水刀單元，6、控制器。【具體實施方式】下面結合附圖和具體實施例對本技術進行詳細說明。實施例一種鍋筒開孔裝置，如圖1所示，包括:用于支撐或轉動鍋筒I的鍋筒滾輪架2，用于確定鍋筒I開孔位置的機器人4，與機器人4連接并帶動機器人4移動的機器人滑臺3，與機器人4頭端連接，對鍋筒I開孔的高壓水刀單元5，及分別控制機器人滑臺3、機器人4及高壓水刀單元5動作的控制器6。控制器6同時與機器人4及高壓水刀單元5電連接，控制器6為可編程邏輯控制器。其中，機器人滑臺3布置在鍋筒I的左部、右部或者上部，機器人4滑動連接在機器人滑臺3的上部或下部。鍋筒滾輪架2為電動滾輪架。高壓水刀單元5為水刀切割機，該水刀切割機的噴射切割頭固定在機器人4的前端。上述鍋筒開孔裝置的應用，包括以下步驟:步驟一、確認初始零點位置:被加工的鍋筒I放置在鍋筒滾輪架2上，首先進行人工鍋筒I四等分定位，以鍋筒I的一端為基準，以卷板前確定的鍋筒I上中心線為零點，用重錘線和水平尺分別標志水平中心線和垂直中心線，與圓周等分的四等分點進行對比，誤差符合劃線規定的要求就可以確認上中心線位置，操作機器人4，對上中心線O點和90°點進行確認；步驟二、確認焊縫位置:控制器6控制機器人4對鍋筒I的每一節筒體的焊縫位置進行確認，通過控制器程序，將偏差進行修正，保證焊縫兩側開孔位置；步驟三、確定鍋筒分度位置:鍋筒4圓周方向的開孔，由機器人4根據中心線和O點和90°點計算得出，并自我進行調節確定開孔位置；步驟四、確定開孔位置:鍋筒I軸向位置由控制器6控制，控制器6根據零點位置和確認的焊縫位置計算并調節機器人滑臺3，確定開孔位置；步驟五、開孔切割:機器人4定位完成后，控制器6控制開啟高壓水刀單元5實施開孔切割。切割可以根據工件的厚度分別采用純水切割、加砂切割來實現經濟有效的切割。上述的對實施例的描述是為便于該
的普通技術人員能理解和使用技術。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本技術不限于上述實施例，本領域技術人員根據本技術的揭示，不脫離本技術范疇所做出的改進和修改都應該在本技術的保護范圍之內。【主權項】1.一種鍋筒開孔裝置，其特征在于，包括: 用于支撐或轉動鍋筒(I)的鍋筒滾輪架(2)， 用于確定鍋筒(I)開孔位置的機器人(4)， 與機器人(4)連接并帶動機器人(4)移動的機器人滑臺(3)， 與機器人(4)頭端連接，對鍋筒(I)開孔的高壓水刀單元(5)， 及，分別控制機器人滑臺(3)、機器人(4)及高壓水刀單元(5)動作的控制器(6)。2.根據權利要求1所述的一種本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鍋筒開孔裝置，其特征在于，包括：用于支撐或轉動鍋筒(1)的鍋筒滾輪架(2)，用于確定鍋筒(1)開孔位置的機器人(4)，與機器人(4)連接并帶動機器人(4)移動的機器人滑臺(3)，與機器人(4)頭端連接，對鍋筒(1)開孔的高壓水刀單元(5)，及，分別控制機器人滑臺(3)、機器人(4)及高壓水刀單元(5)動作的控制器(6)。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陸屏，陶濤，
申請(專利權)人：上海工業鍋爐有限公司，
類型：新型
國別省市：上海;31