[发明专利]一种在膜式水冷壁上自动焊接螺柱的系统及方法

说明书

本发明公开了一种在膜式水冷壁上自动焊接螺柱的系统，包括第一导轨及沿该第一导轨前后移动的自动焊接系统；在第一导轨的左右两侧各设有一工作台；每个工作台上设有一套工装夹具；工装夹具包括平行于第一导轨的第二导轨，以及沿该第二导轨的方向依次设置的固定夹具及移动夹具；固定夹具和移动夹具用于夹紧固定待焊接的膜式水冷壁；固定夹具固接在工作台上；移动夹具沿第二导轨前后移动；固定夹具和移动夹具均设有一对左右布置形成竖直放置膜式水冷壁的槽的支架；固定夹具和移动夹具两者的至少一侧支架设有施加左右方向力于膜式水冷壁的夹紧模块。本发明还公开了一种在膜式水冷壁上自动焊接螺柱的方法。本发明节省空间并提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及一种螺柱焊接的系统及方法，特别涉及一种在膜式水冷壁上自动焊接螺柱的系统及方法。

背景技术

膜式水冷壁是指用扁钢和管子拼排焊成的气密管屏所组成的水冷壁。膜式水冷壁能够保证炉膛具有良好的严密性，对负压锅炉可以显著降低炉膛的漏风系数，改善炉内的燃烧工况。它能使有效辐射受热面积增加，从而节约钢耗。

在膜式水冷壁单侧需焊接螺柱，目的是为了将焊有螺柱的一侧固定在水泥中，用来更好的固定膜式水冷壁。焊接螺柱的方法是将螺柱一端与板件(或管件)表面接触，通电引弧，待接触面熔化后，给螺柱一定压力完成焊接的方法。

工厂中膜式水冷壁的尺寸一般高为3米，长度为5-8米，水平焊接占地面积较大，质量较重。目前工厂采用的人工方式焊接螺柱，效率较低、焊接位置及焊接质量的一致性较差，安全性差，人工焊接效率较低，每天焊接数量大约为5000个。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种使用机械手的在膜式水冷壁上自动焊接螺柱的系统及方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种在膜式水冷壁上自动焊接螺柱的系统，包括第一导轨及沿该第一导轨前后移动的自动焊接系统；在所述第一导轨的左右两侧各设有一工作台；每个所述工作台上设有一套工装夹具；所述工装夹具包括平行于所述第一导轨的第二导轨，以及沿该第二导轨的方向依次设置的固定夹具及移动夹具；所述固定夹具和所述移动夹具用于夹紧固定待焊接的膜式水冷壁；所述固定夹具固接在所述工作台上；所述移动夹具沿所述第二导轨前后移动；所述固定夹具和所述移动夹具均设有一对左右布置形成竖直放置膜式水冷壁的槽的支架；所述固定夹具和所述移动夹具两者的至少一侧支架设有施加左右方向力于膜式水冷壁的夹紧模块。

进一步地，所述自动焊接系统包括：移动平台，固接在移动平台上的机械手，以及固接在机械手上的螺柱焊枪；所述移动平台沿所述第一导轨前后移动；所述机械手移载所述螺柱焊枪至焊接位置。

进一步地，所述自动焊接系统还包括位于所述机械手上的视觉检测定位系统；所述视觉检测定位系统包括相机、光源及测距传感器；所述相机用于采集膜式水冷壁的图像；所述光源用于当所述相机采集图像时提供结构光照明，将光栅或线光源等投射到膜式水冷壁上；所述测距传感器用于测量焊枪距离膜式水冷壁的水管距离。

进一步地，所述夹紧模块包括依次连接的旋转驱动装置、传动装置及多个上下分布且轴线平行于水平面的丝杠；每个所述丝杆的轴线垂直于所述第二导轨且其面对膜式水冷壁的一端设有圆盘；所述旋转驱动装置通过所述传动装置带动所述丝杠转动，使圆盘左右移动。

进一步地，所述旋转驱动装置包括电机或手轮。

进一步地，所述传动装置包括链轮和链条。

进一步地，所述工装夹具还包括中间支撑架，所述中间支撑架位于膜式水冷壁背对所述第一导轨的一侧；所述中间支撑架用于所述螺柱焊枪焊接时施加支持力于膜式水冷壁，该支持力与螺柱焊枪施加在膜式水冷壁的作用力的方向相反。

进一步地，所述固定夹具和所述移动夹具还均设有第三导轨及与之配合的气动滑台；所述第三导轨位于一对所述支架之间且垂直于所述第二导轨。