[实用新型]一种螺旋板式换热器端面焊缝的焊接装置

说明书

本实用新型公开了一种螺旋板式换热器端面焊缝的焊接装置。包括Y轴直线模组、Z轴直线模组和X轴直线模组，三个直线模组均主要由导轨块和滑块组成，三轴机器人Z轴直线模组上装有焊枪和光视觉探测器，Z轴直线模组的底端有可旋转圆台，可旋转圆台置待焊接零件。本实用新型实现了螺旋板式换热器端面焊缝的信息采集及焊接，能取代费时费力的人工焊接，降低成本，提高工艺稳定性。

技术领域

本实用新型涉及焊缝连接领域，尤其涉及了一种螺旋板式换热器端面焊缝的焊接装置。

背景技术

螺旋板式换热器是一种新型换热器，传热效率好，运行稳定性高，适用于汽－汽、汽－液、液－液传热，并广泛应用于化学、石油、医药、轻工、轧钢等行业。按结构形式可以分为不可拆卸式(I型)螺旋板式及可拆卸式(Ⅱ型、Ⅲ型)螺旋板式换热器，现行标准为JB/T4751-2003《螺旋板式换热器》。其中I型不可拆式螺旋板式换热器螺旋通道的端面采用焊接密封，因为具有较高密封性。在生产I型螺旋板式换热器过程中，需要对端面进行焊接密封。螺旋板式换热器由两块相互平行的钢板张卷制而成，形成了两个相互隔开的均匀螺旋通道，其端面的焊缝亦是同样轨迹的焊缝。传统的手工焊接费时费力，成本颇高且焊接效果会因为工人技术差异较大而难以保持稳定的工艺技术水平。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种螺旋板式换热器端面焊缝的焊接装置，解决了螺旋焊缝的机械臂焊接问题，替代了传统的手工焊接，使得焊接产品质量稳定，焊接效率提高。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案包括：

本实用新型包括Y轴直线模组、Z轴直线模组和X轴直线模组，三个直线模组均主要由导轨块和嵌装在导轨块的条形槽上的滑块组成，Y轴直线模组和X轴直线模组水平相垂直地布置安装，X轴直线模组固定连接Y轴直线模组的滑块，Z轴直线模组竖直地布置安装，Z轴直线模组固定连接X轴直线模组的滑块；三轴机器人Z轴直线模组的滑块上安装有焊枪和光视觉探测器，Z轴直线模组的底端下方设有可旋转圆台，可旋转圆台上放置待焊接零件。

所述的待焊接零件为螺旋板式换热器，上设有平面螺纹式的焊缝。

由Y轴直线模组带动X轴直线模组沿Y轴方向水平移动，由X轴直线模组带动Z轴直线模组沿X轴方向水平移动，由Z轴直线模组带动焊枪和光视觉探测器沿Z轴方向竖直移动。

所述焊枪末端和光视觉探测器末端的连线与Y轴直线模组平行。

所述光视觉探测器包括外壳以及安装在外壳内的激光发射器、鲍威尔棱镜、反光镜、CCD相机、光学镜头和带通滤波片；激光发射器和CCD相机朝下，激光发射器下方依次布置有鲍威尔棱镜和反光镜，CCD相机下方依次布置有光学镜头和带通滤波片；激光发射器产生点状激光束，依次经鲍威尔棱镜和反光镜后照射到待焊接零件，经待焊接零件表面反射的光束依次经带通滤波片、光学镜头后入射到CCD相机被接收。

所述的鲍威尔棱镜下方安装两片可调角度的反光镜，调整两片反光镜的角度和位置使得线结构激光经两片反光镜依次反射后照射到CCD相机正下方的待焊接零件表面。

所述的可旋转圆台和三个直线模组均连接伺服电机，由伺服电机驱动，伺服电机连接机器人控制柜。

所述的光视觉探测器由CCD面阵相机与镜头上下相连接，镜头正下方放置带通滤波镜，用以去除弧光干扰，获得焊缝位置的较好激光条纹图片；CCD面阵相机左侧同一水平高度放置激光发射器，激光发射器下端放置鲍威尔棱镜，鲍威尔棱镜下方放置两块反光镜，用于调整线激光的照射角度。

所述的焊接装置主要为焊枪固定在机器人Z轴末端，并与自动焊接机相连，自动焊接机连接继电器，并连接PLC控制柜由工业PC给出控制开关信号进行工作。

所述的可旋转圆台由伺服电机控制，装有伺服驱动器并连接PLC控制柜，工业PC连接PLC控制柜并控制可旋转圆台的角速度。