一种化工装备模块化制造工艺管道预制焊接装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种化工装备模块化制造工艺管道预制焊接装置，包括水平底座，水平底座上固定有矩形框架，矩形框架中部设置有竖直中间梁，竖直中间梁上滑动安装有由升降动力装置驱动的升降座，升降座上安装有由旋转动力装置驱动的旋转座，旋转座上安装有伸缩臂，该伸缩臂由伸缩动力装置驱动，伸缩臂的自由端安装有由夹持动力装置驱动夹持管道的两个夹爪，夹爪上安装有驱动管道绕夹爪的夹持中心线自转的自转驱动装置，矩形框架上安装有若干个用于对管道焊缝进行焊接的焊接机器人，每个焊接机器人的终端设置有用于识别管道焊缝的焊缝识别摄像头。该管道预制焊接装置能够调整预制管道的位置，使焊缝处于平焊位置，方便机械手焊接。方便机械手焊接。方便机械手焊接。

【技术实现步骤摘要】
一种化工装备模块化制造工艺管道预制焊接装置


[0001]本专利技术涉及焊接装置，尤其涉及一种化工装备模块化制造工艺管道预制焊接装置。

技术介绍

[0002]化工装备模块化制作的主要流程是在车间预先焊接好各种不同形状和走向的管段，然后若干管段与管段及设备或容器装配焊接，形成若干个具备一定工艺特性的化工子模块，最后将子模块运输到生产现场进行装配组对焊接，形成完整的化工装置生产线。由于该流程的主要焊接操作都在车间内完成，因此，焊接质量可以很好的保证。而工艺管道一般是需要先将直管道和管件进行预制焊接成管段，这样方便后续子模块工艺管道装配焊接。而目前管段预制焊接主要是采用焊工手工焊接，由于直管道规格尺寸各不相同，因此焊接时需要不同的夹持装置夹持，由于焊工手工焊接，因此焊缝的空间位置不能太高，基于上述的限制，有些焊缝是无法很好的调整至平焊或横焊位置2G，这样导致焊工只能选择其他的焊接位置，例如5G、6G立向上全位置焊接，这样增加了焊缝施焊的难度，对焊工的焊接技能水平要求高，焊接质量风险大。另外焊工手工焊接，劳动强度大。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种化工装备模块化制造工艺管道预制焊接装置，该管道预制焊接装置能够调整预制管道的位置，使焊缝处于平焊位置，方便机械手焊接。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种化工装备模块化制造工艺管道预制焊接装置，所述焊接装置包括水平底座，所述水平底座上固定有矩形框架，所述矩形框架的一侧中部设置有竖直中间梁，所述竖直中间梁上沿Z轴滑动安装有由升降动力装置驱动的升降座，所述升降座上绕X轴旋转安装有由旋转动力装置驱动的旋转座，所述旋转座上安装有沿X轴方向伸缩的伸缩臂，该伸缩臂由伸缩动力装置驱动，所述伸缩臂的自由端安装有由夹持动力装置驱动夹持管道的两个夹爪，所述夹爪上安装有驱动管道绕夹爪的夹持中心线自转的自转驱动装置，所述矩形框架上安装有若干个用于对管道焊缝进行焊接的焊接机器人，每个焊接机器人的终端设置有用于识别管道焊缝的焊缝识别摄像头。
[0005]作为一种优选的方案，所述自转驱动装置包括转动安装于每个夹爪上的多个辊轮，其中一个辊轮为主动辊且由自转动力装置驱动，所述辊轮部分从夹爪的钳口露出。
[0006]作为一种优选的方案，所述辊轮的数量为多个且分为两组，每组辊轮均转动安装于一个夹爪上，其中一个夹爪上安装有所述的自转动力装置，所述自转动力装置的输出轴与最近的一个辊轮之间带传动。
[0007]作为一种优选的方案，每个夹爪上的辊轮之间通过皮带传动装置逐级传动。
[0008]作为一种优选的方案，所述管段上设置有包含轴测图号、管线号、管段号、焊口号的可识别标签，所述矩形框架上还设置有若干个用于识别管道上可识别标签的标签识别摄
像头。
[0009]作为一种优选的方案，所述矩形框架的四个侧面上均安装有若干外侧光电传感器，所述矩形框架的对称中心上设置有中心检测光电传感器，所述外侧光电传感器构成了焊接区域检测光栅，所述中心检测传感器用于检测管道是否处于中心位置。
[0010]作为一种优选的方案，所述焊接机器人的数量为八个，其中四个安装于水平底座上且两两相对设置，剩余四个安装于矩形框架的顶部且两两相对设置。
[0011]作为一种优选的方案，所述伸缩动力装置、升降动力装置、旋转动力装置和自转动力装置均为伺服电机，所述夹持动力装置为液压缸。
[0012]作为一种优选的方案，所述矩形框架上还设置有用于检测管道初始姿态的姿态检测摄像头。
[0013]采用了上述技术方案后，本专利技术的效果是：由于该工艺管道预制焊接装置，所述焊接装置包括水平底座，所述水平底座上固定有矩形框架，所述矩形框架的一侧中部设置有竖直中间梁，所述竖直中间梁上沿Z轴滑动安装有由升降动力装置驱动的升降座，所述升降座上绕X轴旋转安装有由旋转动力装置驱动的旋转座，所述旋转座上安装有沿X轴方向伸缩的伸缩臂，该伸缩臂由伸缩动力装置驱动，所述伸缩臂的自由端安装有由夹持动力装置驱动夹持管道的两个夹爪，所述夹爪上安装有驱动管道绕夹爪的夹持中心线自转的自转驱动装置，所述矩形框架上安装有若干个用于对管道焊缝进行焊接的焊接机器人，每个焊接机器人的终端设置有用于识别管道焊缝的焊缝识别摄像头，因此，首先将点焊后的管道放入到两个夹爪之间由其夹紧，由于管道上包含了管段和管件，两者已经相互点焊后，焊缝还是比较明显的，然后利用自转驱动装置可以驱动管道绕夹持中心线旋转，同时管道整体还能够绕X轴旋转，这样就可以将焊缝调整为平焊位置，同时利用升降座和伸缩臂就可以有效的控制焊缝的水平位置和高度，最终使平焊位置的管道处于焊接机器人的焊接范围内，利用焊缝识别摄像头可以准确识别焊缝位置，焊接机器人可以很好的在平焊位置自动焊接，该焊接装置可以改变焊缝位置并且自动焊接，提高了焊接的效率和质量。
[0014]又由于所述自转驱动装置包括转动安装于每个夹爪上的多个辊轮，其中一个辊轮为主动辊且由自转动力装置驱动，所述辊轮部分从夹爪的钳口露出，利用该自转驱动装置可以准确的驱动管道旋转到指定角度。
[0015]又由于所述辊轮的数量为多个且分为两组，每组辊轮均转动安装于一个夹爪上，其中一个夹爪上安装有所述的自转动力装置，所述自转动力装置的输出轴与最近的一个辊轮之间带传动，每个夹爪上的辊轮之间通过皮带传动装置逐级传动。这样，夹爪在相互靠拢夹持管道时辊轮与管道接触而提到夹持力，同时由于每个夹爪上的辊轮之间逐级传动，这样驱动力更大，自转更顺畅。
[0016]又由于所述管段上设置有包含轴测图号、管线号、管段号、焊口号的可识别标签，所述矩形框架上还设置有若干个用于识别管道上可识别标签的标签识别摄像头，该标签识别摄像头可以识别该管道上的信息，这样方便焊接机器人调取对应的参数进行焊接。
[0017]又由于所述矩形框架的四个侧面上均安装有若干对外侧光电传感器，所述矩形框架的对称中心上设置有中心检测光电传感器，所述外侧光电传感器构成了焊接区域检测光栅，所述中心检测传感器用于检测管道是否处于中心位置，利用外侧光电传感器可以有效的保证管道处于焊接区域中，一旦出现管道某而部位超出了焊接区域就会被光栅检测到，
从而可以发出报警提示，而同时，中心检测传感器可以检测管道是否处于矩形框架的中心位置，再这样可以更好的调整管道，使其处于中心位置，就能避免在改变姿态时不容易超出焊接区域，焊接工作更可靠。
附图说明
[0018]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0019]图1是本专利技术实施例的结构立体图；
[0020]图2是本专利技术实施例的另一个角度的立体图；
[0021]图3是隐藏了焊接机器人和部分矩形框架后的立体图；
[0022]图4是夹爪部分的放大立体图；
[0023]附图中：1、水平底座；2、矩形框架；3、竖直中间梁；4、焊接机器人；5、外侧光电传感器；6、条码识别摄像头；7、夹爪；8、管道；9、自转动力装置；10、辊轮；11、升降座；12、直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化工装备模块化制造工艺管道预制焊接装置，其特征在于：所述焊接装置包括水平底座，所述水平底座上固定有矩形框架，所述矩形框架的一侧中部设置有竖直中间梁，所述竖直中间梁上沿Z轴滑动安装有由升降动力装置驱动的升降座，所述升降座上绕X轴旋转安装有由旋转动力装置驱动的旋转座，所述旋转座上安装有沿X轴方向伸缩的伸缩臂，该伸缩臂由伸缩动力装置驱动，所述伸缩臂的自由端安装有由夹持动力装置驱动夹持管道的两个夹爪，所述夹爪上安装有驱动管道绕夹爪的夹持中心线自转的自转驱动装置，所述矩形框架上安装有若干个用于对管道焊缝进行焊接的焊接机器人，每个焊接机器人的终端设置有用于识别管道焊缝的焊缝识别摄像头。2.如权利要求1所述的一种化工装备模块化制造工艺管道预制焊接装置，其特征在于：所述自转驱动装置包括转动安装于每个夹爪上的多个辊轮，其中一个辊轮为主动辊且由自转动力装置驱动，所述辊轮部分从夹爪的钳口露出。3.如权利要求2所述的一种化工装备模块化制造工艺管道预制焊接装置，其特征在于：所述辊轮的数量为多个且分为两组，每组辊轮均转动安装于一个夹爪上，其中一个夹爪上安装有所述的自转动力装置，所述自转动力装置的输出轴与最近的一个辊轮之间带传动。4.如权利要求3所述的一种化工装备模块化制造工艺管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰恒，王飞，何仲，沈斌强，喜鑫，陈益希，方战华，孔令宗，任文才，李择城，
申请(专利权)人：江苏利柏特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：