[发明专利]一种管板焊接系统及焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动化焊接技术领域，尤其涉及一种能够实现全自动管板焊接的管板焊接系统及焊接方法。

背景技术

在锅炉及换热器等压力容器的制造过程中最关键的工序是将管焊接至管板上的管孔上，其中，管与管孔之间焊接质量的好坏对这些压力容器的运行具有至关重要的作用。

目前，我国一般是按照管孔的排列顺序通过人工手动依次焊接将管焊接至管板上，生产效率低下且焊接质量不稳定。

有鉴于此，有必要提供一种改进的管板焊接系统及焊接方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现全自动管板焊接的管板焊接系统及焊接方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种管板焊接系统，包括：

焊接机头，用以将管焊接至管板的管孔上；

激光测距装置，用以获取所述管板所在的平面的位置信息；

驱动装置，与所述焊接机头相连接用以驱动所述焊接机头在靠近或远离所述管板的第一方向、与所述第一方向相垂直的第二方向以及第三方向移动；所述第二方向与所述第三方向相垂直；

位置调节装置，与所述驱动装置相连接用以调节所述驱动装置使驱动所述焊接机头移动的第二方向以及第三方向均与所述管板所在的平面相平行；

以及控制器，所述焊接机头、激光测距装置、驱动装置以及位置调节装置均与所述控制器通讯连接，所述控制器根据所述激光测距装置获取的位置信息控制所述位置调节装置调节所述驱动装置使所述驱动装置驱动所述焊接机头移动的第二方向以及第三方向均与所述管板所在的平面相平行。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述管板焊接系统还包括底座，所述驱动装置固定于所述底座上；所述位置调节装置包括设于所述底座上与所述第一方向相对应的两端中的至少一端的可调底脚、调节所述可调底脚的高度且与所述控制器通讯连接的第一调节组件、设于所述底座上的回转座以及用以驱动所述驱动装置绕所述回转座的轴线转动的第二调节组件；所述驱动装置固定于所述回转座上。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述管板焊接系统还包括底座，所述驱动装置包括设于所述底座上用以带动所述焊接机头沿第三方向移动的第三移动组件、设于所述第三移动组件上用以带动所述焊接机头沿第二方向移动的第二移动组件以及设于所述第二移动组件上用以带动所述焊接机头沿第一方向移动的第一移动组件，所述焊接机头设于所述第一移动组件上，所述第一移动组件、第二移动组件、第三移动组件均与所述控制器通讯连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述焊接机头包括与所述第一移动组件相连接的固定座、转动连接于所述固定座上的转盘以及设于所述转盘上的焊枪；所述激光测距装置固定于所述固定座上。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述管板焊接系统还包括与所述控制器通讯连接的摄像装置，所述摄像装置用以获取所述管孔的位置信息并反馈给所述控制器。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述管板焊接系统还包括底座，所述驱动装置包括设于所述底座上用以带动所述焊接机头沿第三方向移动的第三移动组件、设于所述第三移动组件上用以带动所述焊接机头沿第二方向移动的第二移动组件以及设于所述第二移动组件上用以带动所述焊接机头沿第一方向移动的第一移动组件，所述焊接机头设于所述第一移动组件上；所述焊接机头包括与所述第一移动组件相连接的固定座；所述摄像装置固定于所述固定座上。

为实现上述发明目的，本发明还提供上述管板焊接系统的焊接方法，所述焊接方法包括如下步骤：

S1：根据管板所在的平面的位置信息控制所述位置调节装置调节所述驱动装置使所述驱动装置驱动所述焊接机头移动的第二方向以及第三方向均与所述管板所在的平面相平行；

S2：根据待焊接的管孔所在的位置信息控制所述驱动装置驱动所述焊接机头沿第一方向、第二方向、第三方向移动至该管孔所在的位置处，使所述焊接机头的中心与该管孔的中心相对应；

S3：启动所述焊接机头。

作为本发明进一步改进的技术方案，步骤S1具体包括如下步骤：所述激光测距装置沿所述第二方向以及所述第三方向移动并在所述管板上获取不在同一直线上的三个点的位置信息反馈给所述控制器，所述控制器根据接收到的所述三个点的位置信息得出所述管板与所述第二方向之间的第一偏角以及所述管板与所述第三方向之间的第二偏角，并控制所述位置调节装置根据所述第一偏角与所述第二偏角带动所述驱动装置旋转使所述驱动装置驱动所述焊接机头移动的第二方向以及第三方向均与所述管板所在的平面相平行。