【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及法蘭盤和短管焊接的，尤其涉及基于探測矯正的法蘭短管精確焊接裝置及操作方法。
技術(shù)介紹
1、機電系統(tǒng)中，管道和設備端口或者部件(如各類閥門)之間通過法蘭的形式進行連接。傳統(tǒng)的方式是通過工裝組對后，進行大量的手工測量，在法蘭和短管段精確組對后進行點焊固定，進而再進行自動焊接或手工焊接進行法蘭盤內(nèi)圈和管道之間的上下層全位置焊接。
2、上述工作有下列缺陷：
3、(1)工裝組對后，要通過大量的工具進行各方位的水平度和垂直度的檢測，確保法蘭和短管之間連接的精確角度，避免法蘭和短管模塊安裝時無法精準組對或中間存在間隙而導致的糾偏返工或模塊部件報廢。這個過程要花費大量時間，同時對工人技術(shù)和素質(zhì)依賴嚴重。
4、(2)簡易工具組對后往往只能點焊臨時固定，然后再將臨時固定后的短管和法蘭模塊取出，接著送至自動焊機上進行焊接，需要大量的搬運工作，同時即使使用了自動焊機，由于在機器上還需要裝配模塊，調(diào)整焊槍角度，費時費力。
5、(3)一般模塊臨時固定組對后，需要在自動焊機上進行兩道焊接，分別是法蘭內(nèi)部與管道坡口底部的焊接，以及法蘭上端面內(nèi)圈與管壁的焊接，該兩道焊接由于機械的限制需要分開進行，且這期間需要大量的人工轉(zhuǎn)運和再次人工調(diào)整，影響了效率。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是提供一種可以實現(xiàn)自動搬運、精準對口、自動焊接等一體化操作，將模塊功能集成，最大限度的在測量、組對、焊接環(huán)節(jié)利用自動化和智能化技術(shù)的基于探測矯正的法蘭短管精確焊接裝置。p>
2、為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用了如下技術(shù)方案：
3、一種基于探測矯正的法蘭短管精確焊接裝置，用于矯正和焊接法蘭盤與短管，包括工作臺、法蘭盤緊固裝置、升降裝置、打磨機構(gòu)、操作手臂和探測對準器；
4、所述工作臺設置在水平面上，用于提供加工底座；所述工作臺上設有成品放置區(qū)和加工區(qū)；所述成品放置區(qū)用于放置加工后的成品；
5、所述法蘭盤緊固裝置設置在所述工作臺的加工區(qū)，用于放置和夾緊法蘭盤；
6、所述升降裝置設置所述法蘭盤緊固裝置的上方，用于控制所述打磨機構(gòu)在所述法蘭盤緊固裝置上方升降；
7、所述打磨機構(gòu)包括打磨盤和打磨電機；所述打磨盤與所述打磨電機的輸出軸連接；所述打磨盤通過所述升降裝置和打磨電機分別實現(xiàn)升降和旋轉(zhuǎn)，分別用于對所述法蘭盤緊固裝置上的法蘭盤的表面進行壓制限位和打磨；
8、所述操作手臂包括夾持機械臂和焊接機械臂，分別用于夾持短管和焊接短管與法蘭盤；
9、所述探測對準器設置在所述法蘭盤緊固裝置的周圍，與控制系統(tǒng)通訊連接，用于實時反饋法蘭盤的自身狀態(tài)和與短管焊接過程。
10、優(yōu)選地，所述法蘭盤緊固裝置包括臺座、卡夾頭和水平位移機構(gòu)；
11、所述臺座設置在工作臺的中軸線上，所述臺座上徑向設有若干個腰形孔，若干個所述腰形孔內(nèi)分別穿設有帶硅膠墊的卡夾頭，所述卡夾頭的一端設置在工作臺上用于位移后徑向夾緊法蘭盤；所述卡夾頭的另一端通過所述水平位移機構(gòu)控制驅(qū)動，實現(xiàn)在所述腰形孔內(nèi)位移。
12、優(yōu)選地，所述水平位移機構(gòu)包括水平絲杠、豎向小齒輪和橫向大齒輪；
13、所述橫向大齒輪設置在所述臺座的中心，所述橫向大齒輪通過驅(qū)動單元控制驅(qū)動，所述橫向大齒輪上嚙合有若干個所述豎向小齒輪，所述豎向小齒輪的數(shù)量與所述卡夾頭的數(shù)量相同，所述卡夾頭的底部通過水平螺母設置在所述水平絲杠上，所述水平絲杠的一端連接小齒輪，所述水平絲杠的另一端設置在所述臺座內(nèi)。
14、優(yōu)選地，還包括若干個吸塵裝置，若干個所述吸塵裝置均勻分布在所述法蘭盤緊固裝置的周圍；
15、吸塵裝置包括吸塵收集器和分抽氣管，所述吸塵收集器設置在所述工作臺上并位于所述法蘭盤緊固裝置的一側(cè)，用于收集法蘭盤與短管焊接時帶來的焊渣和浮灰；
16、所述法蘭盤緊固裝置的底部設有集塵斗，所述吸塵收集器的底部通過分抽氣管連接至集塵斗，所述集塵斗通過總抽氣管連接塵垢收集箱。
17、優(yōu)選地，所述升降裝置包括矩形的升降頂盤、升降電機、絲杠安裝座、升降絲杠、升降架和支撐柱；
18、所述升降頂盤通過支撐柱設置在所述法蘭盤緊固裝置的上方，用于提供升降運動所需的穩(wěn)固支撐；
19、所述升降絲杠采用兩個，分別通過絲杠安裝座設置在所述工作臺上，并位于所述法蘭盤緊固裝置的兩側(cè)，每個所述升降絲杠的一端分別連接設置在所述升降頂盤的頂部的升降電機，用于提供所述升降絲杠的動力；
20、兩個所述升降絲杠上的升降螺母之間通過升降架連接打磨盤，用于帶動所述打磨盤的升降運動。
21、優(yōu)選地，所述支撐柱采用四根，分別用于支撐所述升降頂盤的四個邊角，所述支撐柱上均設有輔助攝像頭，所述攝像頭分別于控制系統(tǒng)通訊連接，分別用于實時輔助反饋加工過程。
22、優(yōu)選地，所述焊接機械臂包括轉(zhuǎn)軸連接的第一機械臂和第二機械臂；所述第一機械臂通過可旋轉(zhuǎn)的底座設置在所述法蘭盤緊固裝置的一側(cè)；所述第二機械臂連接焊槍，所述焊槍通過線路連接電焊機，用于焊接短管與法蘭盤；
23、所述夾持機械臂包括轉(zhuǎn)軸連接的第一機械臂和第二機械臂；所述第一機械臂通過可旋轉(zhuǎn)的底座設置在所述法蘭盤緊固裝置的一側(cè)；所述第二機械臂通過旋轉(zhuǎn)機構(gòu)連接v字形的夾持機構(gòu)，用于夾持短管和放置短管與法蘭盤相接，且通過旋轉(zhuǎn)機構(gòu)連接v字形的夾持機構(gòu)可以實現(xiàn)180°的旋轉(zhuǎn)。
24、優(yōu)選地，所述工作臺上的升降裝置頂部安裝有設備頂蓋，所述設備頂蓋的四周與工作臺相接鋪設有防輻射罩形成加工室，用于抑制所述探測對準器在實時拍攝過程中對周圍環(huán)境帶來的輻射。
25、優(yōu)選地，所述設備頂蓋上設有排氣口，用于排出焊接過程中的煙氣，避免所述加工室內(nèi)高溫加工。
26、本專利技術(shù)還提供了一種基于探測矯正的法蘭短管精確焊接裝置的操作方法，包括如下步驟：
27、步驟s0：根據(jù)在控制系統(tǒng)中預設法蘭盤和短管的各項數(shù)據(jù)閾值；
28、步驟s1：法蘭盤處理
29、步驟s11：放置法蘭盤：操作人員在臺座上放入法蘭盤；
30、步驟s12：壓制法蘭盤：通過升降裝置的兩個升降電機分別帶動兩個升降絲杠的螺桿旋轉(zhuǎn)，從而使升降架帶著打磨盤向靠近法蘭盤緊固裝置方向下降，并對臺座上的法蘭盤進行壓制，隨后兩個升降絲杠的螺桿反向旋轉(zhuǎn)，使升降架帶著打磨盤向遠離法蘭盤緊固裝置方向上升；
31、步驟s13：夾持法蘭盤：控制系統(tǒng)控制驅(qū)動單元驅(qū)動橫向大齒輪旋轉(zhuǎn)，與橫向大齒輪嚙合的若干個豎向小齒輪帶動對應的水平絲杠的螺桿旋轉(zhuǎn)，從而帶動螺桿上的水平螺母帶動其上連接的卡夾頭在臺座的腰形孔內(nèi)位移，若干個卡夾頭在臺座上徑向位移，從而夾持法蘭盤的外圈；
32、步驟s14：第一次拍片：通過位于臺座周圍的若干個探測對準器對法蘭盤進行拍攝，包括法蘭盤的型號規(guī)格、放置狀態(tài)和其表面的平整度，并反饋至控制系統(tǒng)，生成法蘭盤的3d表面模型，控制系統(tǒng)對模型進行處理分析，計算平整度本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種基于探測矯正的法蘭短管精確焊接裝置，用于矯正和焊接法蘭盤與短管，其特征在于，包括工作臺(1)、法蘭盤緊固裝置(2)、升降裝置(3)、打磨機構(gòu)(4)、操作手臂(7)和探測對準器(5)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于探測矯正的法蘭短管精確焊接裝置，其特征在于，所述法蘭盤緊固裝置(2)包括臺座(2-1)、卡夾頭(2-2)和水平位移機構(gòu)；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于探測矯正的法蘭短管精確焊接裝置，其特征在于，所述水平位移機構(gòu)包括水平絲杠(2-4)、豎向小齒輪(2-6)和橫向大齒輪(2-7)；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于探測矯正的法蘭短管精確焊接裝置，其特征在于，還包括若干個吸塵裝置，若干個所述吸塵裝置均勻分布在所述法蘭盤緊固裝置(2)的周圍；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于探測矯正的法蘭短管精確焊接裝置，其特征在于，所述升降裝置(3)包括矩形的升降頂盤(3-1)、升降電機(3-2)、絲杠安裝座(3-3)、升降絲杠(3-4)、升降架(3-5)和支撐柱(3-6)；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于探測矯正的
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于探測矯正的法蘭短管精確焊接裝置，其特征在于，所述焊接機械臂包括轉(zhuǎn)軸連接的第一機械臂(7-2)和第二機械臂(7-3)；所述第一機械臂(7-2)通過可旋轉(zhuǎn)的底座(7-1)設置在所述法蘭盤緊固裝置(2)的一側(cè)；所述第二機械臂(7-3)連接焊槍(7-5)，所述焊槍(7-5)通過線路連接電焊機，用于焊接短管與法蘭盤；
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于探測矯正的法蘭短管精確焊接裝置，其特征在于，所述工作臺(1)上的升降裝置(3)頂部安裝有設備頂蓋(8)，所述設備頂蓋(8)的四周與工作臺(1)相接鋪設有防輻射罩(9)形成加工室，用于抑制所述探測對準器(5)在實時拍攝過程中對周圍環(huán)境帶來的輻射。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于探測矯正的法蘭短管精確焊接裝置，其特征在于，所述設備頂蓋(8)上設有排氣口(14)，用于排出焊接過程中的煙氣，避免所述加工室內(nèi)高溫加工。
10.一種權(quán)利要求1-9任一項所述的基于探測矯正的法蘭短管精確焊接裝置的操作方法，其特征在于，包括如下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于探測矯正的法蘭短管精確焊接裝置，用于矯正和焊接法蘭盤與短管，其特征在于，包括工作臺(1)、法蘭盤緊固裝置(2)、升降裝置(3)、打磨機構(gòu)(4)、操作手臂(7)和探測對準器(5)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于探測矯正的法蘭短管精確焊接裝置，其特征在于，所述法蘭盤緊固裝置(2)包括臺座(2-1)、卡夾頭(2-2)和水平位移機構(gòu)；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于探測矯正的法蘭短管精確焊接裝置，其特征在于，所述水平位移機構(gòu)包括水平絲杠(2-4)、豎向小齒輪(2-6)和橫向大齒輪(2-7)；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于探測矯正的法蘭短管精確焊接裝置，其特征在于，還包括若干個吸塵裝置，若干個所述吸塵裝置均勻分布在所述法蘭盤緊固裝置(2)的周圍；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于探測矯正的法蘭短管精確焊接裝置，其特征在于，所述升降裝置(3)包括矩形的升降頂盤(3-1)、升降電機(3-2)、絲杠安裝座(3-3)、升降絲杠(3-4)、升降架(3-5)和支撐柱(3-6)；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于探測矯正的法蘭短管精確焊接裝置，其特征在于，所述支撐柱(3-6)采用四根，分別用于支撐所述升降...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：湯毅，馮強，倪志海，朱杰克，劉瀟晗，王金，施強，沈慧華，朱贇，姜慧娜，
申請(專利權(quán))人：上海市安裝工程集團有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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