一种应用于板翅式换热器的自动焊接系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种应用于板翅式换热器的自动焊接系统及方法，所述系统包括控制柜以及与所述控制柜分别信号连接的焊接机器人、夹持组件、激光扫描组件和除尘组件，所述夹持组件用于夹持待焊接件；所述激光扫描组件用于对所述待焊接件进行扫描；所述焊接机器人用于至少基于所述激光扫描组件的扫描结果对所述待焊接件进行焊接；所述除尘组件罩设于所述夹持组件的上方，用于收集并处理焊接过程中产生的烟尘。采用本发明专利技术提供的应用于板翅式换热器的自动焊接系统和方法，能够实现待焊接件的完全自适应焊接，不需要工人对运动轨迹进行示教或编程，且焊接效率高、精度高。精度高。精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于板翅式换热器的自动焊接系统及方法


[0001]本专利技术涉及自动焊接
，尤其涉及一种应用于板翅式换热器的自动焊接系统及方法。

技术介绍

[0002]板翅式换热器，如图1所示，其两端设有封头1，侧面还设有支座3。请参考图2和图3，板翅式换热器中的封头1与圆筒式的封头体2，以及支座3与支座3中的隔板4都需要焊接进行固定。由于上述工件属于承压设备，对焊接质量要求较高，目前是由焊接工人手工焊接完成，焊接合格率难以实现稳定；且工件的材质为铝合金，焊接产生的铝合金烟尘对人体有毒害作用，铝粉末聚集易产生爆炸。
[0003]而若采用机器人取代人工对上述产品进行焊接，虽然可以解决上述问题，但是仍然存在以下技术难点：一、上述封头1和支座3均为非标准的定制化产品，可以视为每一个工件只有基本的外形特征符合一定规律(例如封头体2是半圆柱型，支座3与隔板4是直角相交进行拼接)，而尺寸、结构细节都会频繁变化(例如，封头1是如图2所示的半圆弧平板型，也可以是如图1所示的“人”字曲线型；又例如，支座3有时有两块隔板4，有时有四块或更多隔板4)，故基本无法以传统的机器人示教的方式实现批量自动化生产。二、工件的材质为铝合金(牌号5083)，该材质不易焊接，较常规钢铁对焊接过程要求更苛刻，更易出现焊接缺陷，故对焊接系统的识别精度、焊接精度要求会更高。三、工件焊缝往往需要多层多道焊接，在焊接时每一道焊道都需要对焊接的落点位置进行相应的位移微调，故需要机器人具备良好的多层多道焊能力。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种应用于板翅式换热器的自动焊接系统及方法，以解决上述技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种应用于板翅式换热器的自动焊接系统，包括控制柜以及与所述控制柜分别信号连接的焊接机器人、夹持组件、激光扫描组件和除尘组件，
[0006]所述夹持组件用于夹持待焊接件；
[0007]所述激光扫描组件用于对所述待焊接件进行扫描；
[0008]所述焊接机器人用于至少基于所述激光扫描组件的扫描结果对所述待焊接件进行焊接；
[0009]所述除尘组件罩设于所述夹持组件的上方，用于收集并处理焊接过程中产生的烟尘。
[0010]较佳地，所述自动焊接系统还包括围护组件，所述围护组件包括设置于所述焊接机器人工作区域外围的围栏，所述围栏设有一个或两个进出口，所述进出口处设有安全光栅和防弧光软帘。
[0011]较佳地，所述夹持组件包括夹具和变位机，所述夹具与所述待焊接件可拆卸式安装，所述夹具安装于所述变位机上，且所述变位机能够带动所述夹具变换位置。
[0012]较佳地，所述焊接机器人至少包括依次连接的底座、机械臂和焊枪，所述控制柜与所述机械臂信号连接并控制所述机械臂移动，所述焊枪对所述待焊接件的焊缝实施焊接。
[0013]较佳地，所述激光扫描组件包括激光寻位传感器和点激光传感器，所述激光寻位传感器安装于所述机械臂上，所述机械臂带动所述激光寻位传感器对所述待焊接件实施扫描；所述点激光传感器安装于所述焊枪上，且所述点激光传感器的扫描点与所述焊枪的焊点的位置对应。
[0014]本专利技术还提供了一种应用于板翅式换热器的自动焊接方法，包括如下步骤：
[0015]S10：在自动焊接系统中录入工件类型特征及其对应的运动逻辑；
[0016]S20：利用夹持组件夹持待焊接件；
[0017]S30：输入所述待焊接件的工件类型特征，获得所述待焊接件的运动逻辑；
[0018]S40：基于所述运动逻辑控制激光扫描组件对所述待焊接件执行扫描程序，获得焊缝信息；
[0019]S50：至少基于所述焊缝信息生成焊接机器人的运动轨迹和焊道数量；
[0020]S60：所述焊接机器人基于所述运动轨迹和所述焊道数量对所述待焊接件实施焊接；
[0021]S70：所述待焊接件焊接完成后，所述焊接机器人移动至初始位置，等待下一次循环。
[0022]较佳地，步骤S40包括：
[0023]S41：初扫，采用激光寻位传感器从所述待焊接件正上方由左至右水平扫略一遍，得到所述待焊接件的坐标原点，以及所述待焊接件的结构信息；
[0024]S42：精扫，采用所述激光寻位传感器再进行一次激光扫描动作，配合所述激光寻位传感器的运动，扫描所述待焊接件不同的面的位置信息，继而对各个面求相交得到相交线的位置，作为所述焊缝信息。
[0025]较佳地，所述夹持组件的上方罩设有除尘组件，步骤S60还包括：开启所述除尘组件，收集并处理焊接过程中产生的烟尘。
[0026]较佳地，步骤S60中，所述夹持组件基于所述焊接机器人的姿态调整所述待焊接件的位置。
[0027]较佳地，所述焊接机器人的焊枪前方设有点激光传感器，步骤S60中，所述点激光传感器作为所述焊枪的激光引导，对步骤S50中生成的所述运动轨迹和焊道数量进行修正。
[0028]与现有技术相比，本专利技术提供的应用于板翅式换热器的自动焊接系统及方法具有如下优点：
[0029]1、采用本专利技术提供的应用于板翅式换热器的自动焊接系统及方法，能够实现待焊接件的完全自适应焊接，不需要工人对运动轨迹进行示教或编程，且焊接效率高、精度高；
[0030]2、本专利技术在自动焊接系统中增加除尘组件，将焊接产生的烟尘收集到防爆除尘设备内，避免烟尘对工作人员造成毒害，同时实现环保目的。
附图说明
[0031]图1为板翅式换热器的结构示意图；
[0032]图2为封头的结构示意图；
[0033]图3为支座的结构示意图；
[0034]图4为本专利技术一具体实施方式中应用于板翅式换热器的自动焊接系统的结构框图；
[0035]图5为本专利技术一具体实施方式中应用于板翅式换热器的自动焊接方法的流程图。
[0036]图中：1
‑
封头、2
‑
封头体、3
‑
支座、4
‑
隔板；10
‑
控制柜、20
‑
焊接机器人、21
‑
底座、22
‑
机械臂、23
‑
焊枪、30
‑
夹持组件、31
‑
夹具、32
‑
变位机、40
‑
激光扫描组件、41
‑
激光寻位传感器、42
‑
点激光传感器、50
‑
除尘组件。
具体实施方式
[0037]为了更详尽的表述上述专利技术的技术方案，以下列举出具体的实施例来证明技术效果；需要强调的是，这些实施例用于说明本专利技术而不限于限制本专利技术的范围。
[0038]本专利技术提供的应用于板翅式换热器的自动焊接系统，如图4所示，包括控制柜10以及与所述控制柜10分别信号连接的焊接机器人20、夹持组件30、激光扫描组件40和除尘组件50，本申请对各组件之间的分布以及位置关系不做限定，能实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于板翅式换热器的自动焊接系统，其特征在于，包括控制柜以及与所述控制柜分别信号连接的焊接机器人、夹持组件、激光扫描组件和除尘组件，所述夹持组件用于夹持待焊接件；所述激光扫描组件用于对所述待焊接件进行扫描；所述焊接机器人用于至少基于所述激光扫描组件的扫描结果对所述待焊接件进行焊接；所述除尘组件罩设于所述夹持组件的上方，用于收集并处理焊接过程中产生的烟尘。2.如权利要求1所述的应用于板翅式换热器的自动焊接系统，其特征在于，还包括围护组件，所述围护组件包括设置于所述焊接机器人工作区域外围的围栏，所述围栏设有一个或两个进出口，所述进出口处设有安全光栅和防弧光软帘。3.如权利要求1所述的应用于板翅式换热器的自动焊接系统，其特征在于，所述夹持组件包括夹具和变位机，所述夹具与所述待焊接件可拆卸式安装，所述夹具安装于所述变位机上，且所述变位机能够带动所述夹具变换位置。4.如权利要求1所述的应用于板翅式换热器的自动焊接系统，其特征在于，所述焊接机器人至少包括依次连接的底座、机械臂和焊枪，所述控制柜与所述机械臂信号连接并控制所述机械臂移动，所述焊枪对所述待焊接件的焊缝实施焊接。5.如权利要求4所述的应用于板翅式换热器的自动焊接系统，其特征在于，所述激光扫描组件包括激光寻位传感器和点激光传感器，所述激光寻位传感器安装于所述机械臂上，所述机械臂带动所述激光寻位传感器对所述待焊接件实施扫描；所述点激光传感器安装于所述焊枪上，且所述点激光传感器的扫描点与所述焊枪的焊点的位置对应。6.一种应用于板翅式换热器的自动焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：S10：在自动焊接系统中录入工件...

【专利技术属性】
技术研发人员：李世杰，张崇文，陈锦荣，钱小青，
申请(专利权)人：法孚低温设备苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：