[实用新型]一种机器人焊接系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是机器人焊接智能化技术领域的自动化焊接系统，具体涉及一种核岛主设备蒸汽发生器管子-管板焊接的机器人焊接系统。

背景技术

核电由于具有清洁、持续供电能力强、受地理位置限制相对较少的优点，是未来能源发展的重要方向。《国家核电发展专题规划》提出到2020年，我国核电运行装机容量将达到4000万千瓦，核电占全部电力装机容量的比例提高到4%，年发电量达到2600~2800亿千瓦时。核电建设工期的长短对其经济性有显著的影响，蒸汽发生器作为核岛主设备，其制造过程中管子-管板的焊接是关键工序，管子-管板的焊接质量和焊接效率直接影响到管板一次侧的耐腐蚀性、密封性以及蒸汽发生器的制造进度。蒸汽发生器管子-管板焊缝数量巨大，以AP1000蒸汽发生器为例，有20050道管子-管板焊缝，目前主要采用人工手持管子-管板焊枪进行焊接，焊接效率低。

实用新型内容

本实用新型针对目前蒸汽发生器管子-管板主要采用人工进行焊接的现状，提出一种核岛主设备蒸汽发生器管子-管板焊接的机器人焊接系统，实现管子-管板自动化焊接过程中的初始焊位识别与导引、路径规划与离线编程、管子-管板焊缝机器人自动化焊接、钨极自动检测与更换、焊缝质量在线检测等功能。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种机器人焊接系统，其中包含：

至少一台六自由度的工业机器人，其工作范围叠加实现对工件管板上所有管子-管板焊缝的焊接位置的覆盖；

至少一把管子-管板焊枪；每个工业机器人分别抓持与之对应的至少一把管子-管板焊枪至相应的管孔处，由各管孔处的管子-管板焊枪对管子-管板焊缝进行焊接；

中央控制模块和焊缝质量在线检测模块，其分别布置在系统平台的中央控制平台上；所述中央控制模块与所述工业机器人、管子-管板焊枪、焊缝质量在线检测模块分别信号连接。

优选地，所述机器人焊接系统还设有与中央控制模块信号连接的路径规划与离线编程模块，其布置在系统平台的中央控制平台上。

优选地，所述机器人焊接系统还设有与中央控制模块信号连接的激光扫描定位模块，其布置在系统平台的中央控制平台上；所述激光扫描定位模块还与扫描管孔圆心坐标的激光传感器信号连接。

优选地，所述激光传感器设置在所述工业机器人的机器人臂前端上。

优选地，所述机器人焊接系统设有两台工业机器人，每台工业机器人分别抓持两把用来对管子-管板焊缝进行自动钨极氩弧焊的管子-管板焊枪。

优选地，各个所述工业机器人安装在与其对应的竖直支架上并能够随竖直支架进行水平移动；所述工业机器人能够在竖直支架上进行上下移动。

优选地，各个所述竖直支架安装在系统平台上并能够随系统平台水平移动；所述系统平台能够沿地面导轨分别移动至各个待焊接工件的管板前；所述工件是放置在各自支承架上的蒸汽发生器。

优选地，所述系统平台上还设置有以下设备：

钨极自动更换平台，其位于相应工业机器人可操作的范围内，用于更换钨极；焊接电源，为各把所述管子-管板焊枪供电；机器人控制柜，其中设置各个工业机器人的机器人控制设备。

优选地，各个所述竖直支架上分别安装有相应的线束支架，用来放置工业机器人及其对应管子-管板焊枪的导线；所述系统平台的地面导轨，包含横向导轨及纵向导轨。

优选地，所述焊缝质量在线检测模块还与扫描焊接焊缝的激光传感器信号连接。优选地，所述激光传感器设置在所述工业机器人的机器人臂前端上。

本实用新型公开了一种机器人焊接系统，属于机器人焊接自动化技术领域，适用于核岛主设备蒸汽发生器管子-管板焊接。本实用新型中的工业机器人具有工作效率高、稳定可靠、重复精度高等优点，采用机器人取代人工进行焊接在提高焊接效率、保证产品质量稳定性、改善工人工作环境和降低工人劳动强度等方面具有非常明显的优势。

本实用新型能够实现核岛主设备蒸汽发生器管子-管板焊接的初始焊缝位置识别与自主导引、路径规划与离线编程、管子-管板机器人自动化焊接以及焊缝质量的在线检测。对于提高管子-管板的焊接效率、保证焊缝质量的稳定性、缩短蒸汽发生器的交货周期、提高核电经济性具有非常重要的意义。

附图说明

图1是本实用新型所述核岛主设备蒸汽发生器管子管板焊接的机器人焊接系统的结构示意图；

图2是本实用新型所述机器人焊接系统的布置示意图；

图3是本实用新型所述机器人焊接系统的焊接方法的流程示意图。

具体实施方式