一种火力发电机的定子段壳体焊接系统技术方案

本发明专利技术涉及焊接技术领域，其公开了一种火力发电机的定子段壳体焊接系统，包括定子段壳体的定位装夹工装、头尾双轴变位机、焊接机器人、控制单元，所述头尾双轴变位机包括头架、尾架，所述头架上设有由第一伺服减速电机驱动的头部回转轴，所述尾架上设有尾部回转轴，所述头部回转轴与尾部回转轴同轴设置，在所述头部回转轴与尾部回转轴之间设有工作台，所述工作台的两侧分别连接头部回转轴和尾部回转轴且可与所述头部回转轴、尾部回转轴一起转动，定位装夹工装安装于工作台上，控制单元与第一伺服减速电机、焊接机器人电性连接。本发明专利技术提高了定子段壳体的焊接质量和焊接效率，自动化程度高。

A welding system for the stator of a thermal generator

The present invention relates to the field of welding technology, and discloses a thermal generator stator shell welding system, including stator shell segment positioning clamping fixture, and biaxial positioner, welding robot, control unit, the head and tail axis positioner including the headstock and tailstock, the headstock is provided by the first servo motor driven rotary shaft gear head, the tail tail frame is provided with a rotary shaft, the rotary shaft and the rotary head tail shaft are coaxially arranged on the workbench, the head of the rotating shaft and the rotary shaft is arranged between the tail and the two side of the work table are respectively connected to the head and tail of rotating shaft and rotating shaft the head rotates with the rotary shaft, the tail of the rotary shaft, positioning and clamping fixture installed on the table, the control unit and the first servo motor and reducer is electrically connected with the welding robot. The invention improves the welding quality and welding efficiency of the stator section shell, and has a high degree of automation.

【技术实现步骤摘要】
一种火力发电机的定子段壳体焊接系统
本专利技术涉及焊接
，具体涉及一种火力发电机的定子段壳体焊接系统。
技术介绍
大型火力发电机的定子段壳体为瓦形结构，如图4所示。该零件主要包括齿形法兰、法兰以及连接于齿形法兰与法兰的壳体，壳体上开有窗口，壳体的外壁设有竖向支撑板和横向筋板。现有技术中，定子段壳体的焊接通常采用人工焊接方式，工艺顺序为先将定子段壳体进行拼装点焊后，再进行满焊。但是采用人工焊接存在几个弊端：一是其焊接工艺参数控制的精确度较低，导致焊接质量的稳定性和可靠性较差；二是焊接中需要经常对重量较重的定子段壳体进行翻转，以适应焊接位置的需要，导致其自动化程度差，且焊接效率的较低。三是在焊接环境温度较低的情况下，与定子段壳体连接的焊接定位工装以及定子段壳体的基体的温度都较低，容易出现焊接裂纹等焊接缺陷，且由于定子段壳体的尺寸较大，焊接花费的时间长，即使进行焊前预热，焊接过程中定子段壳体的基体温度也会在焊接的中、后期冷却下来，同样容易造成焊接裂纹等焊接缺陷。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出一种火力发电机的定子段壳体焊接系统，旨在大幅度提高焊接的自动化程度、提高焊接的质量，具体的技术方案如下：一种火力发电机的定子段壳体焊接系统，包括定子段壳体的定位装夹工装、头尾双轴变位机、焊接机器人、控制单元，所述头尾双轴变位机包括头架、尾架，所述头架上设有由第一伺服减速电机驱动的头部回转轴，所述尾架上设有尾部回转轴，所述头部回转轴与尾部回转轴同轴设置，在所述头部回转轴与尾部回转轴之间设有工作台，所述工作台的两侧分别连接头部回转轴和尾部回转轴且可与所述头部回转轴、尾部回转轴一起转动，所述定位装夹工装安装于工作台上，所述控制单元与第一伺服减速电机、焊接机器人电性连接。上述技术方案中，定位装夹工装安装在头尾双轴变位机上，定子段壳体通过定位装夹工装得到固定，头尾双轴变位机、焊接机器人均由控制单元所控制，头尾双轴变位机可以转动以实现焊接位置的改变，焊接机器人的焊接机械手通过程序控制其焊接的路径、焊接角度、焊接速度等焊接工艺参数，从而实现了定子段壳体的自动化焊接。为了使得定子段壳体固定到定位装夹工装后，能够较为方便的调整其位置，以消除定子段壳体的定位误差，本专利技术的一种火力发电机的定子段壳体焊接系统在所述工作台上设有回转盘，所述回转盘由第二伺服减速电机驱动，所述定位装夹工装安装于工作台的回转盘上，所述控制单元与第二伺服减速电机电性连接。定位装夹工装的具体结构为:所述定位装夹工装包括底座、安装于底座上的用于对定子段壳体进行定位的若干数量的定位板，所述定位板竖向间隔布置。作为定位装夹工装的优选方案，所述定位板上设有凸圆弧面，在所述凸圆弧面上间隔分布有定位柱。上述定位板的凸圆弧面上间隔分布的定位柱用于定子段壳体的内壁一侧的定位。为了较为方便地将定子段壳体夹紧在定位装夹工装上，本专利技术的一种火力发电机的定子段壳体焊接系统还包括用于夹紧定子段壳体的弓形夹，所述定位板上设有用于穿过所述弓形夹的装夹用通孔。为了进一步提高焊接质量，有效降低焊接应力，本专利技术的一种火力发电机的定子段壳体焊接系统在所述底座上设有用于对所述定子段壳体进行加热的红外加热板，所述头尾双轴变位机上设有用于对定子段壳体进行温度测量的测温传感器，所述控制单元与红外加热板、测温传感器电性连接。上述技术方案中，头尾双轴变位机上设置测温传感器、定位装夹工装上设置红外加热板，在控制单元的控制下，红外加热板对定子段壳体进行红外辐射加热，同时利用测温传感器对定子段壳体的基体温度进行测量控制，可以使得定子段壳体焊前预热温度、焊中基体温度维持、焊后保温缓冷得到全过程的控制，有利于减少焊接应力、避免焊接裂纹等焊接缺陷的产生，大大提高了焊接质量的可靠性。为了进一步提高焊接系统的效率，本专利技术的一种火力发电机的定子段壳体焊接系统的所述工作台为设有第一工作台面、第二工作台面的双工位工作台，所述第一工作台面、第二工作台面相互背向设置，所述第一工作台面、第二工作台面上分别设有所述回转盘，所述第二伺服减速电机数量为2个，分别与第一工作台面、第二工作台面上的回转盘相连接。由于采用了头尾双轴变位机的双工位工作台设置，定子段壳体焊接完成后能够被头尾双轴变位机翻转到背面并在红外加热板的作用继续进行保温，而处于正面的工作台用于下一个定子段壳体的焊接，既提高了焊接工作的效率，又保证了焊接的质量。作为一种优选方案，本专利技术的所述控制单元为PLC控制器或微机控制系统。作为另一种优选方案，所述测温传感器为红外测温传感器，所述红外测温传感器的探头指向所述定子段壳体的外壁。由于红外加热板设置在底座上，其辐射热是面向定子段壳体内壁的，而红外测温传感器的探头指向所述定子段壳体的外壁，因此可以较为准确的检测到定子段壳体的基体温度。本专利技术的有益效果是：第一，本专利技术的一种火力发电机的定子段壳体焊接系统，通过控制单元控制头尾双轴变位机、焊接机器人，定位装夹工装安装在头尾双轴变位机上，定子段壳体通过定位装夹工装得到固定，头尾双轴变位机可以转动以实现焊接位置的改变，焊接机器人的焊接机械手通过程序控制其焊接的路径、焊接角度、焊接速度等焊接工艺参数，从而实现了定子段壳体的自动化焊接，其焊接的效率高、质量好。第二，本专利技术的一种火力发电机的定子段壳体焊接系统，在所述工作台上设有回转盘，使得定子段壳体固定到定位装夹工装后，其位置能够通过回转盘得到调整，消除定子段壳体的定位误差，这样可以大幅度减少定子段壳体安装到定位装夹工装上后要进行位置微调的时间，使得定子段壳体定位后不再需要位置微调，其定位误差通过回转盘得到补偿，这样既提高了定位精度，又提高了零件的装夹效率。第三，本专利技术的一种火力发电机的定子段壳体焊接系统，头尾双轴变位机上设置测温传感器、定位装夹工装上设置红外加热板，在控制单元的控制下，红外加热板对定子段壳体进行红外辐射加热，同时利用测温传感器对定子段壳体的基体温度进行测量控制，可以使得定子段壳体焊前预热温度、焊中基体温度维持、焊后保温缓冷得到全过程的控制，有利于减少焊接应力、避免焊接裂纹等焊接缺陷的产生，大大提高了焊接质量的可靠性。第四，本专利技术的一种火力发电机的定子段壳体焊接系统，设置了双工位工作台，定子段壳体焊接完成后能够被头尾双轴变位机翻转到背面并在红外加热板的作用下继续进行保温，而处于正面的工作台用于下一个定子段壳体的焊接，既提高了焊接工作的效率，又保证了焊接的质量。附图说明图1是本专利技术的一种火力发电机的定子段壳体焊接系统的结构示意图；图2是图1中的定位装夹工装的结构示意图(未安装定子段壳体)；图3是图1中的定位装夹工装的结构示意图(安装了定子段壳体)；图4是定子段壳体的结构示意图；图5是本专利技术的一种火力发电机的定子段壳体焊接系统的工作站的结构示意图；图6是图5中，焊接机器人的结构示意图；图7是图5中，包含了定位装夹工装和焊接机械手的结构示意图；图8是定子段壳体的工艺流程图。图中：100、定子段壳体，101、定子段壳体的外壁，102、齿形法兰，103、法兰，104、竖向支撑板，105、横向筋板，106、定子段壳体的内壁一侧；图中：200、头尾双轴变位机，201、头架，202、尾架，203、第一伺服减速电机，204、头部回转轴，20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火力发电机的定子段壳体焊接系统，其特征在于，包括定子段壳体的定位装夹工装、头尾双轴变位机、焊接机器人、控制单元，所述头尾双轴变位机包括头架、尾架，所述头架上设有由第一伺服减速电机驱动的头部回转轴，所述尾架上设有尾部回转轴，所述头部回转轴与尾部回转轴同轴设置，在所述头部回转轴与尾部回转轴之间设有工作台，所述工作台的两侧分别连接头部回转轴和尾部回转轴且可与所述头部回转轴、尾部回转轴一起转动，所述定位装夹工装安装于工作台上，所述控制单元与第一伺服减速电机、焊接机器人电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种火力发电机的定子段壳体焊接系统，其特征在于，包括定子段壳体的定位装夹工装、头尾双轴变位机、焊接机器人、控制单元，所述头尾双轴变位机包括头架、尾架，所述头架上设有由第一伺服减速电机驱动的头部回转轴，所述尾架上设有尾部回转轴，所述头部回转轴与尾部回转轴同轴设置，在所述头部回转轴与尾部回转轴之间设有工作台，所述工作台的两侧分别连接头部回转轴和尾部回转轴且可与所述头部回转轴、尾部回转轴一起转动，所述定位装夹工装安装于工作台上，所述控制单元与第一伺服减速电机、焊接机器人电性连接。2.根据权利要求1所述的一种火力发电机的定子段壳体焊接系统，其特征在于，在所述工作台上设有回转盘，所述回转盘由第二伺服减速电机驱动，所述定位装夹工装安装于工作台的回转盘上，所述控制单元与第二伺服减速电机电性连接。3.根据权利要求1所述的一种火力发电机的定子段壳体焊接系统，其特征在于，所述定位装夹工装包括底座、安装于底座上的用于对定子段壳体进行定位的若干数量的定位板，所述定位板竖向间隔布置。4.根据权利要求3所述的一种火力发电机的定子段壳体焊接系统，其特征在于，所述定位板上设有凸圆弧面，在所述凸圆弧面上...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐惠民，朱传宝，
申请(专利权)人：江阴市惠尔信机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32