新能源部件制造：定日镜支架主梁多工位自动焊接方法及设备

本发明涉及新能源部件制造领域，具体涉及一种定日镜支架主梁多工位自动焊接方法及设备。

背景技术：

随着国民经济的快速发展，需要优化传统电力产业，大力发展太阳能发电等新能源发电技术，满足日益增长的电力需求。太阳能热发电已得到广泛应用。塔式太阳能热发电站的建成将为我国太阳能热利用产业打开千亿级市场的大门，创造新的历史机遇。

塔式光热发电定日镜支架主梁由8根支撑梁、1根主梁钢管、2根推杆支撑焊接件、1根主梁支撑焊接件焊接而成。

定日镜支架主梁焊接尺寸精度要求高，生产需求量大。现有技术中主要采用手工焊接，手工焊接时常采用辅助定位工装进行定位，但焊接时焊接难度大，焊接时装配、运输劳动强度大，单个产品焊接完成时间为40min~60min，生产效率低、产品一致性差。现有技术中也有采用机器人进行焊接，但由于整个工件跨度达到5米，需要多台机器人协同工作，成本较高，需要人工多次变换工件位置，定位难度大、装配要求高，无法实现定日镜支架主梁的一次性流焊，工人的劳动强度还是很大的，生产效率很低。因此，本领域的技术人员非常有必要开发一种能够对定日镜支架主梁进行多工位自动焊接的方法及专用设备。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种定日镜支架主梁多工位自动焊接方法及装置，焊接一致性好，质量可靠，降低了工人劳动强度及设备投资成本，整个工件焊接周期可控制在8分钟以内，在保证质量的前提下，大大提高了产品焊接效率。

本发明所采用的技术方案是：

本发明实施例提供一种定日镜支架主梁多工位自动焊接方法，包括以下步骤：

步骤 1：零件准备

确保定日镜支架主梁各部位质量符合图纸要求，并进行焊前处理；

第二步：主梁钢管开孔。

采用四轴钻机对定日镜支架主梁主梁钢管进行钻孔；

步骤3：装载和定位，

利用加载装置及定位装置对支撑梁、推杆支撑焊接件、主梁支撑焊接件、主梁钢管进行焊接前定位组装，所有零件就位后，采用人工进行点焊定位。

步骤4：梁焊接，

定位焊接后的工件由输送机送至支撑梁自动焊接工位，采用双头支撑梁自动焊接设备将8根支撑梁与主梁钢管焊接在一起；

步骤5：焊接推杆支撑焊件、主梁支撑焊件。

支撑梁焊接完成后的工件利用输送机送至推杆支架焊接件、主梁支架焊接件焊接工位v型钢，利用回转变位机及焊接机器人自动完成两个推杆支架焊接件、一个主梁支架焊接件、主梁钢管的焊接；

步骤6：卸货和储存，

使用圆管吊车将焊接好的定日镜支撑主梁吊出至仓库进行加工、包装。

在本发明的一个实施例中，步骤三中，将定日镜支架主梁所需的八根支撑梁、两根主梁支撑焊件、一根推杆支撑焊件固定在定位装置的定位夹具上，通过送料装置的送料机构将主梁钢管送入定位装置内，确认到位后，启动定位装置的夹紧油缸。

在本发明的一个实施例中，在步骤三中手动进行点焊定位后，松开定位装置的气缸夹紧，专用滚筒输送机带动点焊后的工件上升，开启输送滚轮链，将工件输送至支撑梁焊接工位上方，输送机下降，将工件放置于支撑梁焊接工位上。

在本发明的一个实施例中，在支撑梁焊接工位，焊接时采用氩气和二氧化碳的混合气或者二氧化碳作为保护气体，采用十字对称焊接方法，保证主梁钢管与支撑梁为双面角焊缝。

在本发明的一个实施例中，在支撑焊接工位，工件旋转找正后，采用旋转变位机将工件旋转三个位置，采用焊接机器人对工件进行各位置的焊接作业；焊接两根主梁支撑焊件和一根推杆支撑焊件，保证各支撑焊件与主梁钢管环向焊接。

本发明实施例还公开了一种定日镜支架主梁多工位自动焊接装置，包括双工位四轴穿孔机、储料装置、送料装置、定位装置、双头支架梁自动焊接装置、支架焊接回转变位机、焊接机器人及双节距滚筒输送机，其中，双工位四轴穿孔机位于送料装置的一端，定位装置位于送料装置的另一端，双头支架梁自动焊接装置与定位装置平行，定位装置和支架焊接回转变位机位于双头支架梁自动焊接装置的两端，焊接机器人位于双头支架梁自动焊接装置的中间，双节距滚筒输送机位于定位装置、双头支架梁自动焊接装置和支架焊接回转变位机的下方且与钢管垂直。

在本发明的一个实施例中，所述送料装置由四组V型钢辊和支撑腿组成，V型钢辊安装在支撑腿上。

在本发明的一个实施例中，双头支撑梁自动焊接设备由旋转变位机构和焊接机构组成，其中，旋转变位机构由伺服旋转机构、三爪夹紧机构、夹紧机构气动移动机构、不旋转侧定位推动机构、辅助承载滚轮机构组成；焊接机构由可水平移动、可升降的双头组成；每个头配备双焊枪，可同时对支撑梁钢板进行双面焊接作业。

在本发明的一个实施例中，所述支架焊接旋转变位机由旋转机构、三爪夹紧机构、夹紧机构气动移动机构组成；所述双节距滚筒输送机由链条输送机构和升降机构组成，链条输送机构为双节距滚子链。

本发明的有益效果是：

1、本发明实施例可实现塔式太阳能热发电定日镜支架主梁的全程焊接，焊接一致性好，质量可靠，降低了工人的劳动强度和设备投资成本。整个工件的焊接周期可控制在8分钟以内，在保证质量的同时大大提高了产品焊接效率。

2、本发明通过加载装置实现支撑主梁钢管的加载和移动，减少了人工劳动。

3、本发明通过双节距滚筒输送机的升降输送，实现工件在各个工位的移动，省去了人工升降、旋转工件工位的难度和时间。

4、本发明通过定位装置，可实现主梁钢管与8根支撑梁及3根支撑焊接部位的精确定位及定位焊接，提高了定位精度，减少了装配时间。

5、本发明在专用支撑梁焊接机作用下，可实现8根支撑梁的自动焊接。

6、本发明在支架焊接旋转变位机及焊接机器人作用下，可实现三个支架焊接件的自动焊接。

附图的简要说明

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的一个实施例的示意图。

图2为本实用新型实施例的俯视图。

图3为本实用新型实施例的部分示意图。

详细方法

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例只是本发明部分实施例，而不是全部实施例。这里一般性描述并在附图中示出的本发明实施例的部件可以以各种不同的配置进行布置和设计。因此，下面结合附图提供的本发明实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的发明范围，而仅仅代表了本发明选定的实施例。基于本发明实施例，本领域的技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所获得的所有其他实施例均属于本发明的保护范围。

如图所示，本发明实施例提供一种定日镜支架主梁多工位自动焊接方法，包括以下步骤：

步骤 1：零件准备

确保定日镜支架主梁各部位质量符合图纸要求，并进行焊前处理；

第二步：开主梁钢管9。

采用四轴钻机对定日镜支架主梁的主梁钢管进行钻孔；

步骤3：装载和定位，

利用加载装置及定位装置对支撑梁、推杆支撑焊接件、主梁支撑焊接件、主梁钢管进行焊接前定位组装，所有零件就位后，采用人工进行点焊定位。

步骤4：梁焊接，

定位焊接后的工件由输送机送至支撑梁自动焊接工位，采用双头支撑梁自动焊接设备将8根支撑梁与主梁钢管焊接在一起；

步骤5：焊接推杆支撑焊件、主梁支撑焊件。

支撑梁焊接后的工件由输送机送至推杆支架焊接件、主梁支架焊接件焊接工位，通过回转变位机及焊接机器人自动完成两根推杆支架焊接件、一根主梁支架焊接件及主梁钢管的焊接；

步骤6：卸货和储存，

使用圆管吊机将焊接好的定日镜支撑主梁吊出至仓库进行加工、包装。

本发明实施例实现了定日镜支架主梁的多工位自动化焊接，在保证焊接质量的前提下，提高了产品焊接效率，缩短了生产周期。由于采用自动化焊接，焊接一致性好，质量可靠，降低了工人的劳动强度和设备投资成本。整个工件的焊接周期可以控制在8分钟以内，在保证质量的前提下，大大提高了产品焊接效率。

在本发明的一个实施例中，步骤三中，将定日镜支架主梁所需的八根支撑梁、两根主梁支撑焊件、一根推杆支撑焊件固定在定位装置的定位夹具上，通过送料装置的送料机构将主梁钢管送入定位装置内，确认到位后，启动定位装置的夹紧油缸。

在本发明的一个实施例中，在步骤三中手动进行点焊定位后，松开定位装置的气缸夹紧，专用滚筒输送机带动点焊后的工件上升，开启输送滚轮链，将工件输送至支撑梁焊接工位上方，输送机下降，将工件放置于支撑梁焊接工位上。

在本发明的一个实施例中，在支撑梁焊接工位，焊接时采用氩气和二氧化碳的混合气或者二氧化碳作为保护气，采用十字对称焊接方法，保证主梁钢管与支撑梁为双面角焊缝。

在本发明的一个实施例中，在支撑焊接工位，工件旋转找正后，采用旋转变位机将工件旋转三个位置，采用焊接机器人对工件进行各位置的焊接作业；焊接两根主梁支撑焊件和一根推杆支撑焊件，保证各支撑焊件与主梁钢管环向焊接。

本发明实施例还公开了一种定日镜支架主梁多工位自动焊接装置，包括双工位四轴穿孔机1、储料装置2、送料装置8、定位装置3、双头支架梁自动焊接装置4、支架焊接回转变位机5、焊接机器人6和双节距滚筒输送机7，其中，双工位四轴穿孔机位于送料装置的一端，定位装置位于送料装置的另一端，双头支架梁自动焊接装置与定位装置平行，定位装置和支架焊接回转变位机位于双头支架梁自动焊接装置的两端，焊接机器人位于双头支架梁自动焊接装置的中间，双节距滚筒输送机位于定位装置、双头支架梁自动焊接装置、支架焊接回转变位机的下方且与钢管垂直。

该定位装置能够快速进行定位。

在本发明的一个实施例中，送料装置8由四组V型钢辊81和支撑腿82组成，V型钢辊安装在支撑腿上。

在本发明的一个实施例中，双头支撑梁自动焊接设备由旋转变位机构和焊接机构组成，其中，旋转变位机构由伺服旋转机构、三爪夹紧机构、夹紧机构气动移动机构、不旋转侧定位推动机构、辅助承载滚轮机构组成；焊接机构由可水平移动、可升降的双头组成；每个头配备双焊枪，可同时对支撑梁钢板进行双面焊接作业。

在本发明的一个实施例中，所述支架焊接旋转变位机由旋转机构、三爪夹紧机构、夹紧机构气动移动机构组成；所述双节距滚筒输送机由链条输送机构和升降机构组成，链条输送机构为双节距滚子链。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用以限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特点：

1、一种定日镜支架主梁多工位自动焊接方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤 1：零件准备

确保定日镜支架主梁各部位质量符合图纸要求，并进行焊前处理；

第二步：主梁钢管开孔。

采用四轴钻机对定日镜支架主梁主梁钢管进行钻孔；

步骤3：装载和定位，

利用加载装置及定位装置对支撑梁、推杆支撑焊接件、主梁支撑焊接件、主梁钢管进行焊接前定位组装，所有零件就位后，采用人工进行点焊定位。

步骤4：梁焊接，

定位焊接后的工件由输送机送至支撑梁自动焊接工位，采用双头支撑梁自动焊接设备将8根支撑梁与主梁钢管焊接在一起；

步骤5：焊接推杆支撑焊件、主梁支撑焊件。

支撑梁焊接后的工件由输送机送至推杆支架焊接件、主梁支架焊接件焊接工位，通过回转变位机及焊接机器人自动完成两根推杆支架焊接件、一根主梁支架焊接件及主梁钢管的焊接；

步骤6：卸货和储存，

使用圆管吊机将焊接好的定日镜支撑主梁吊出至仓库进行加工、包装。

2.根据权利要求1所述的定日镜支架主梁多工位自动焊接方法，其特征在于：步骤三中，将定日镜支架主梁所需的八根支撑梁、两根主梁支撑焊件、一根推杆支撑焊件固定在定位装置的定位夹具上，通过送料装置的送料机构将主梁钢管送入定位装置内，确认到位后，启动定位装置的夹紧油缸。

3.根据权利要求1所述的定日镜支架主梁多工位自动焊接方法，其特征在于：在步骤三进行人工点焊定位后，松开定位装置的气缸夹紧，专用滚筒输送机带动点焊后的工件上升，开启输送滚轮链，将工件输送至支撑梁焊接工位上方，输送机下降，将工件放置于支撑梁焊接工位上。

4.根据权利要求1所述的定日镜支架主梁多工位自动焊接方法，其特征在于：在支撑梁焊接工位，焊接时采用氩气和二氧化碳的混合气或二氧化碳作为保护气体，采用十字对称焊接方法，保证主梁钢管与支撑梁为双面角焊缝。

5.根据权利要求1所述的定日镜支架主梁多工位自动焊接方法，其特征在于：在支架焊接工位，工件旋转找正后，采用旋转变位机使工件进行三个位置的旋转，采用焊接机器人对工件进行各位置的焊接作业；焊接两根主梁支架焊件和一根推杆支架焊件，确保每根支架焊件与主梁钢管均为环向焊接。

6.定日镜支架主梁多工位自动焊接设备，其特征在于包括双工位四轴穿孔机、储料装置、送料装置、定位装置、双头支架梁自动焊接设备、支架焊接回转变位机、焊接机器人及双节距滚筒输送机，所述双工位四轴穿孔机位于送料装置的一端，所述定位装置位于送料装置的另一端，所述双头支架梁自动焊接设备与所述定位装置平行，所述定位装置和支架焊接回转变位机位于双头支架梁自动焊接设备的两端，所述焊接机器人位于双头支架梁自动焊接设备的中间，所述双节距滚筒输送机位于定位装置、双头支架梁自动焊接设备、支架焊接回转变位机的下方且与钢管垂直。

7.根据权利要求6所述的定日镜支架主梁多工位自动焊接设备，其特征在于：所述的送料装置由四组V型钢滚轮和支腿组成，V型钢滚轮安装在支腿上。

8.根据权利要求6所述的定日镜支架主梁多工位自动焊接设备，其特征在于：双头支架梁自动焊接设备由旋转变位机构和焊接机构组成，旋转变位机构由伺服旋转机构、三爪夹紧机构、夹紧机构气动移动机构、不旋转侧定位推料机构、辅助承载滚轮机构组成；焊接机构由可水平移动和升降的双头组成；每个头配备双焊枪，可同时对支架梁钢板进行双面焊接作业。

9.根据权利要求6所述的定日镜支架主梁多工位自动焊接设备，其特征在于：支架焊接回转变位机由旋转机构、三爪夹紧机构、夹紧机构气动移动机构组成；双节距滚柱输送机由链条输送机构和升降机构组成，链条输送机构为双节距滚柱链。

技术摘要

本发明实施例提供了一种定日镜支架主梁多工位自动焊接方法，包括以下步骤：零件准备；为主梁钻孔；焊接前对支架梁、推杆支架焊件、主梁支架焊件、主梁钢管进行定位组装，所有零件就位后进行人工点焊定位；利用输送机将定位焊接后的工件送至支架梁焊接工位，对支架梁、主梁钢管进行组焊；将推杆支架焊件与主梁支架焊件进行焊接，将支架梁焊接后的工件送至推杆支架焊件、主梁支架焊件的焊接工位，通过回转变位机及焊接机器人对推杆支架焊件、主梁支架焊件、主梁钢管进行组焊；卸料入库； 本发明实现了定日镜支架主梁的多工位流水线自动焊接，大大降低了工人的劳动强度和成本，在保证焊接质量的前提下，提高了产品焊接效率，缩短了生产周期。

技术研发人员：孙琪； 张懿琪郑然陈成新余昱; 徐浩天徐涛潘良姜昆

受保护技术使用人：蚌埠市凯盛工程技术有限公司。

技术开发日：2020.06.02

技术发布日期：2020.09.18