[发明专利]一种供暖水套激光自动化焊接生产线及方法

权利要求书

1.一种供暖水套激光自动化焊接生产线，其特征是，包括用于输送水套内胆（11）的链板输送机一（36）和用于输送水套外胆（38）的链板输送机二（37），在所述链板输送机一（36）和链板输送机二（37）之间设置有激光焊接组件和旋转变位装置（24），在所述旋转变位装置（24）的工作台（31）上安装有水套自动夹紧工装（23），所述旋转变位装置（24）能够带动所述水套自动夹紧工装（23）转动；

所述水套自动夹紧工装（23）包括机架，在所述机架上安装有竖直压紧组件，在所述机架上位于所述竖直压紧组件的两侧设置有水平移动定位机构；所述水平移动定位机构包括L型的连接件（10），在所述连接件（10）两端部上靠近竖直压紧组件的一侧分别设置上夹紧部（21）和下夹紧部（22），所述机架上安装有直线导轨（4），所述连接件（10）上固定有能够与直线导轨（4）配合的滑块（5），主驱动组件有两组，分别与两水平移动定位机构中的连接件（10）相连，所述主驱动组件设置在所述机架上，所述主驱动组件能够驱动两水平移动定位机构相互靠近或远离；所述竖直压紧组件包括驱动装置和压紧件（16），所述压紧件（16）的尺寸与待定位水套内胆（11）内部两圆管（39）之间的空隙的尺寸相适配，所述驱动装置安装在所述机架上，所述压紧件（16）与驱动装置连接，所述驱动装置能够驱动所述压紧件（16）升降和旋转；所述连接件（10）包括L型架（19）和固定在所述L型架（19）上下两端的缸座（20），上夹紧部（21）、下夹紧部（22）分别安装在上下两端的缸座（20）上，在所述缸座（20）上固定滑块（5）；机架包括底架（1），所述底架（1）顶部中间安装有限位板（2），所述底架（1）两侧固定有安装架（3）；所述安装架（3）包括侧边板（17）和固定在所述侧边板（17）上下两端的两个导轨座（18），所述侧边板（17）固定在底架（1）的两侧，每个导轨座（18）上均设置有直线导轨（4）；所述上夹紧部（21）和下夹紧部（22）结构相同，均包括旋转气缸（12），所述旋转气缸（12）的固定端固定安装在缸座（20）上，所述旋转气缸（12）的旋转端固定有压板一（13），所述旋转气缸（12）能够驱动所述压板一（13）旋转，在所述缸座（20）端部固定有能够与所述压板一（13）配合的压板二（14）。

2.根据权利要求1所述的供暖水套激光自动化焊接生产线，其特征是，所述驱动装置为旋转升降气缸（15），所述旋转升降气缸（15）的固定端安装在限位板（2）上，所述旋转升降气缸（15）的伸出端固定压紧件（16），所述旋转升降气缸（15）能够驱动所述压紧件（16）升降和旋转。

3.根据权利要求1所述的供暖水套激光自动化焊接生产线，其特征是，所述主驱动组件包括伺服电机（6），所述伺服电机（6）通过联轴器（7）与丝杠（8）相连，所述伺服电机（6）与丝杠（8）设置在底架（1）上，所述丝杠（8）上安装丝母（9），连接件（10）与所述丝母（9）固定，故所述伺服电机（6）能够驱动连接件（10）沿直线导轨（4）滑动。

4.根据权利要求1所述的供暖水套激光自动化焊接生产线，其特征是，所述旋转变位装置（24）还包括底座（25）、卡盘（26），在所述底座（25）两端分别设置有第一支座（27）和第二支座（28），所述第一支座（27）顶端设置有动力仓（29），在所述动力仓（29）内部设置有电机（30），工作台（31）一端与卡盘（26）连接，所述卡盘（26）与电机（30）驱动端连接，所述工作台（31）另一端通过轴承可转动的安装在所述第二支座（28）。

5.根据权利要求1所述的供暖水套激光自动化焊接生产线，其特征是，所述激光焊接组件包括动力装置、主机和支座（34），所述动力装置与主机连接，在所述支座（34）上安装有多轴机械手（32），所述多轴机械手（32）末端安装激光头（33），所述激光头（33）通过光纤（35）与所述主机连接，控制信号通过所述光纤（35）传输，所述多轴机械手（32）通过所述动力装置驱动实现运动。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的供暖水套激光自动化焊接生产线，其特征是，包括对称设置的两组供暖水套激光自动化焊接生产线。

7.一种基于权利要求1-6中任意一项所述供暖水套激光自动化焊接生产线的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.人工将水套内胆（11）的各组成部分点焊拼接固定到一起，完成水套内胆（11）的初步成型；

S2.通过机械手把点焊好的水套内胆（11）放到链板输送机一（36）上，链板输送机一（36）带动水套内胆（11）运送到旋转变位装置（24）前；

S3.通过机械手将水套内胆（11）从链板输送机一（36）上拿起，放到旋转变位装置（24）上的水套自动夹紧工装（23）上，水套自动夹紧工装（23）将初步成型的水套内胆（11）夹紧；

S4.通过旋转变位装置（24）转动调节水套内胆（11）角度，多轴机械手（32）带动激光头（33）自动对水套内胆（11）所有需要焊接的位置进行全面焊接，当水套内胆（11）完成全面焊接后，水套自动夹紧工装（23）松开；

S5.人工将水套外胆（38）的各组成部分点焊拼接固定到一起，完成水套外胆（38）的初步成型；

S6.通过机械手把点焊好的水套外胆（38）放到用于输送水套外胆（38）的链板输送机二（37）上，链板输送机二（37）带动水套外胆（38）运送到旋转变位装置（24）前；

S7.通过机械手把水套外胆（38）从链板输送机二（37）上拿起，放在位于水套自动夹紧工装（23）上的水套内胆（11）上，然后水套自动夹紧工装（23）将水套外胆（38）和水套内胆（11）夹紧固定到一起；

S8.多轴机械手（32）带动激光头（33），配合旋转变位装置（24）将水套外胆（38）各个面上需要满焊的地方都焊接完，并将水套外胆（38）和水套内胆（11）焊接到一起。