[发明专利]一种箱式焊接设备及其控制方法

说明书

本发明揭示了种箱式焊接设备，设备通过支架固定有焊枪，焊枪通过Z向驱动机构、外Y向驱动机构、X向驱动机构、内Y向驱动机构实现对焊枪的位姿调整。本发明焊接设备采用标准集装箱作为设备基座便于移动，设备采用在标准X‑Y‑Z三坐标基础上，增加一个Y轴，扩大了设备应用范围，并且采用视觉传感器，提高设备的智能化水平，可以很好改善现场焊工的作业强度和提高焊接效率。

技术领域

本发明涉及焊接设备领域。

背景技术

焊接是设备成型重要加工方法，特别在石化行业，在化工能源建设领域，有大量不同规格管道焊接工艺，工艺复杂，多为现场焊接模式。

目前，化工建设领域呈现如下特点：

1、人力资源成本越来越高，特别是焊工工资成本不断提高；

2、焊工培养周期长，化工建设单位一般不会自己养大量焊工，所以焊工与企业之间是以项目合作方式一起工作，项目结束，焊工自行解散，企业对焊工的管理难度高；

3、由于石化项目一般建设在较为偏僻的野外，室外的温度，大风，大雨等自然变化对焊接操作影响有比较大，所以作业环境限制大；

4、由于化工建设一般投资大，业主方对项目工期要求短，以利于资金回笼；

由于化工设备管道线路非常复杂，现有化工建设焊接工艺大部分是现场人工焊接，有一部分大型构件采用预制厂预制焊接。这种处理方式可以改善化工建设管道焊接柔性和降低焊工的现场劳动强度，但化工建设管道焊接的效率和焊工的强度还没有显著改善。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种焊接设备，能够在化工建设现场实现自动或半自动焊接，同时避免室外环境对焊接影响，而且能够方便移动。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种箱式焊接设备，设备通过支架固定有焊枪，所述箱体的两侧内壁对称固定有纵向移动的Z向驱动机构，两个所述Z向驱动机构的支撑台上固定有竖直设置的支撑柱，两根所述支撑柱的相向面固定有竖直方向移动的外Y向驱动机构，两个所述外Y向驱动机构的支撑台通过支撑梁连接，所述支撑梁上固定有横向移动的X向驱动机构，所述X向驱动机构的支撑台上固定有两块向下延伸的固定板，其中一块固定板上固定有竖直方向移动的内Y向驱动机构，另一块固定板上固定有视觉机构，所述视觉机构和内Y向驱动机构安装在两块固定板的相向面，所述支架固定在内Y向驱动机构的支撑台上。

所述箱体内固定有PC机，所述视觉机构连接PC机并将所采集的信号输送至PC机，所述PC机连接运动控制卡并输出控制信号至运动控制卡，所述运动控制卡连接并输出驱动信号至Z向驱动机构、外Y向驱动机构、X向驱动机构、内Y向驱动机构。

所述箱体为集装箱且设有钢架，所述钢架的六个面固定有箱板，所述箱体的两端或其中一段开设有箱门。

所述Z向驱动机构、外Y向驱动机构、X向驱动机构、内Y向驱动机构结构相同，包括支撑板、动力源、滑轨、丝杆、支撑台、轴承支撑，所述丝杆两端通过轴承支撑固定支撑板上，所述丝杆通过传动杆连接动力源，所述丝杆的一侧或两侧的支撑板上设有与丝杆平行的滑轨，所述滑轨上设有滑块，所述丝杆上设有螺母，所述支撑台的底面固接在螺母和滑块上。

所述视觉机构设有壳体，所述壳体的下表面为透明的防烟尘玻璃，所述壳体内固定有工业相机和激光器，所述工业相机和激光器均通过通信接口连接PC机，所述工业相机的镜头中轴线和激光器照射的中轴线延伸出防烟尘玻璃后相交，所述工业相机的镜头与防烟尘玻璃之间设有过滤片和减光片。

所述激光器固定在壳体内的角度调整装置上，所述PC机输出调节信号至角度调整机构，所述壳体内设有温度传感器，所述壳体上设有进气口和出气口，所述进气口和出气口通过管路连接冷却气体循环装置，所述温度传感器输出感应信号至PC机，所述PC机输出控制信号至冷却气体循环装置。