【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于核电安全壳锚固钉机器人自动焊接头及焊接系统，属于焊接领域。
技术介绍
1、核安全要求在不断提高，多核电建造、高标准要求是新一轮核电建造的最大特点。为满足多核电建造需要，中核华兴核电钢结构建造采用了集约化加工、专业化施工模式，集中优势资源、发挥最大效益、保证最佳质量。中核华兴南京滨江基地为核电钢结构集约化加工基地，重点进行各核钢衬里、牛腿等核级产品制作，是各核电安全壳钢衬里集约化加工中心。
2、安全壳是防止放射性物质逸散到环境中的最后一道屏障，必须能承受地震和旋风等自然灾害以及来自内部或外部的碎片撞击等意外情况影响、能承受设计事故压力。即使发生包括堆芯熔化在内的严重核事故，反应堆可依靠坚固的安全壳有效防止放射性物质外泄，避免对环境和公众造成影响。三代核电华龙一号等堆型核电站安全壳采用双层安全壳设计：外壳为钢筋混凝土结构，是标准形筒体，内壳为后张拉预应力钢筋混凝土结构，并有6mm厚的钢衬里附着在整个安全壳内表面。
3、安全壳钢衬里作为核二级设备，其施工质量和效率必须得到充分的提升，方能满足多核电建造、高标准要求及公司集约化生产。核电安全壳钢衬里车间制作分为大板拼接、胎膜成形、角钢焊接和锚固钉焊接几个步骤，其中锚固钉焊接传统工艺是：人工定位放线、磨光机打磨除锈、手持螺柱焊枪进行焊接、焊后清理及检测。传统工艺完全依赖人工操作，生产效率较低、人员需求大、加工成本高、质量稳定性不好，越来越难以满足核电建造需求。因此，迫切需要进行技术革新，通过智能化装备及高效焊接工艺的配合，全面提高生产施工效率、保证
技术实现思路
1、专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种用于焊接核电安全壳钢衬锚固钉的自动焊接头及焊接系统，焊接精度高，焊接质量稳定性高，大大提高了焊接效率。
2、技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术的一种用于核电安全壳锚固钉机器人自动焊接头及焊接系统，包括安装法兰、与安装法兰连接的焊枪支架和螺柱焊枪，所述螺柱焊枪与焊枪过渡板通过螺栓连接固定，焊枪过渡板通过螺栓锁紧在焊枪支架上，在焊枪过渡板安装有导向座，导向座上安装有两个第一导杆，第一导杆通过卡套接头固定，焊枪支架底部安装有两个sk轴支座，第二导杆穿过两个sk轴支座，第二导杆的端部设有第一开口固定座，在第一开口固定座上安装有漫反射光电传感器；两个第一导杆的底部与第三导杆连接，第三导杆上套有滑动座，滑动座与第三导杆的凸台之间设有滑动座弹簧，滑动座与瓷环夹板连接；在两个sk轴支座中间安装有第二开口固定座，第二开口固定座的底部安装有接近开关与l型支架，l型支架上安装有一组对射光电传感器；在螺柱焊枪的夹头处安装支架固定板，感应片与支架固定板通过螺栓连接，通过感应片上的腰孔调节感应片的位置，使瓷环夹板与工件表面完全贴紧后。
3、作为优选，所述第一开口固定座包含固定单元和活动单元，活动单元上设有垂直设计的两个腰型孔，通过两个腰型孔调整漫反射光电传感器的角度。
4、一种用于锚固钉的焊接系统，包括龙门系统，所述龙门系统上安装有可移动的滑台安装板，滑台安装板上安装有上述的用于焊接核电安全壳钢衬锚固钉的自动焊接头，在滑台安装板还设有自动供料系统，通过自动供料系统上料，自动焊接头完成锚固钉的焊接。
5、作为优选，所述自动供料系统包括位于安装板上的锚固钉振动盘和瓷环振动盘，所述锚固钉振动盘和瓷环振动盘内均设有螺旋状的轨道，在锚固钉振动盘出口处连接有第一直线振动送料器，在第一直线振动送料器的端部设有限位凸台，第一直线振动送料器设有可容纳锚固钉的通槽，当锚固钉到达限位凸台时，第一抓取装置抓取锚固钉，在安装板上设有可旋转的第二抓取装置，第二抓取装置从第一抓取装置中夹持锚固钉，在第二抓取装置下方设有装配台；在瓷环振动盘的出口处设有第二直线振动送料器，第二直线振动送料器设有凹槽，瓷环沿凹槽移动，当瓷环移动到凹槽的顶端时，停止运动，可旋转的第三抓取装置抓取瓷环，第三抓取装置转动到合适位置时，第二抓取装置抓取的锚固钉位于瓷环正上方，在安装板上安装有可升降的压块，通过可移动的压块将锚固钉按压进入瓷环中。
6、作为优选，所述第一抓取装置包含位于安装板上的第一支架，在第一支架上安装有第一升降机构，第一升降机构的第一升降块上安装有水平移动的第一滑动机构，第一滑动机构包含第一螺杆和第一滑块，在第一滑块上安装有第一抓取单元。
7、作为优选，所述安装板上安装有第二支架，第二抓取装置位于第二支架上，第二抓取装置包含安装在第二支架上的第二底座，第二底座内安装有电机，电机与转轴连接，转轴上安装有第二抓取单元，通过电机带动转轴转动，从而带动第二抓取单元转动。
8、作为优选，所述第二支架上安装有支撑框，在支撑框顶部设有凹口，瓷环位于凹口上，锚固钉穿过瓷环和凹口。
9、作为优选，所述第三抓取装置位于第二支架上，第三抓取装置包含第三底座，在第三底座上安装有第三电机，第三电机与第三转轴连接，第三转轴上安装有第三抓取单元，通过第三转轴带动第三抓取单元转动。
10、作为优选，所述锚固钉振动盘出口与第一直线振动送料器之间安装有送料盘，送料盘的截面为梯形状，送料盘的底部设有滑槽，在送料盘上安装有若干个阻挡多余锚固钉移动的挡板，挡板与送料盘的底部之间设有间隙，送料盘的滑槽与通槽连接。
11、有益效果：相比现有技术，本专利技术具有以下优点：
12、(1)本专利技术用于焊接核电安全壳钢衬锚固钉的自动焊接头，可实现自动夹持锚固钉，实现锚固钉的自动焊接，焊接效率高，焊接质量好。
13、(2)本专利技术通过振动上料技术、自动控制技术实现了锚固钉和瓷环的自动上料与套合。全程自动化控制，其中套合工位可实现不同伸出长度锚固钉和瓷环套合的要求。采用模块化设计，针对不同直径锚固钉和瓷环只需更换相应料道及夹爪即可实现不同直径锚固钉和瓷环的套合，柔性程度高。
14、(3)本专利技术采用激光除锈技术对工件待焊表面进行清洗，取代传统人工手持角磨机打磨，可针对不同锈蚀程度钢板设定不同清洗参数，高效、安全、柔性化程度高，降低人工需求，节约人工及施工成本。
15、(4)本专利技术采用数控与机器人技术实现锚固钉焊接与母材表面清洗的无人化作业，可大幅节约核级焊工及辅助工，节约人工及施工成本。
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1.一种用于核电安全壳锚固钉机器人自动焊接头，其特征在于：包括安装法兰、与安装法兰连接的焊枪支架和螺柱焊枪，所述螺柱焊枪与焊枪过渡板通过螺栓连接固定，焊枪过渡板通过螺栓锁紧在焊枪支架上，在焊枪过渡板安装有导向座，导向座上安装有两个第一导杆，第一导杆通过卡套接头固定，焊枪支架底部安装有两个SK轴支座，第二导杆穿过两个SK轴支座，第二导杆的端部设有第一开口固定座，在第一开口固定座上安装有漫反射光电传感器；两个第一导杆的底部与第三导杆连接，第三导杆上套有滑动座，滑动座与第三导杆的凸台之间设有滑动座弹簧，滑动座与瓷环夹板连接；在两个SK轴支座中间安装有第二开口固定座，第二开口固定座的底部安装有接近开关与L型支架，L型支架上安装有一组对射光电传感器；在螺柱焊枪的夹头处安装支架固定板，感应片与支架固定板通过螺栓连接，通过感应片上的腰孔调节感应片的位置，使瓷环夹板与工件表面完全贴紧后。
2.根据权利要求1所述的用于核电安全壳锚固钉机器人自动焊接头，其特征在于：所述第一开口固定座包含固定单元和活动单元，活动单元上设有垂直设计的两个腰型孔，通过两个腰型孔调整漫反射光电传感器的角度。p>
3.一种用于锚固钉机器人自动焊接系统，其特征在于：包括龙门系统，所述龙门系统上安装有可移动的滑台安装板，滑台安装板上安装有如权利要求1或2所述的用于焊接核电安全壳钢衬锚固钉的自动焊接头，在滑台安装板还设有自动供料系统，通过自动供料系统上料，自动焊接头完成锚固钉的焊接。
4.根据权利要求3所述的用于锚固钉机器人自动焊接系统，其特征在于：所述自动供料系统包括位于安装板上的锚固钉振动盘和瓷环振动盘，所述锚固钉振动盘和瓷环振动盘内均设有螺旋状的轨道，在锚固钉振动盘出口处连接有第一直线振动送料器，在第一直线振动送料器的端部设有限位凸台，第一直线振动送料器设有可容纳锚固钉的通槽，当锚固钉到达限位凸台时，第一抓取装置抓取锚固钉，在安装板上设有可旋转的第二抓取装置，第二抓取装置从第一抓取装置中夹持锚固钉，在第二抓取装置下方设有装配台；在瓷环振动盘的出口处设有第二直线振动送料器，第二直线振动送料器设有凹槽，瓷环沿凹槽移动，当瓷环移动到凹槽的顶端时，停止运动，可旋转的第三抓取装置抓取瓷环，第三抓取装置转动到合适位置时，第二抓取装置抓取的锚固钉位于瓷环正上方，在安装板上安装有可升降的压块，通过可移动的压块将锚固钉按压进入瓷环中。
5.根据权利要求4所述的用于锚固钉机器人自动焊接系统，其特征在于：所述第一抓取装置包含位于安装板上的第一支架，在第一支架上安装有第一升降机构，第一升降机构的第一升降块上安装有水平移动的第一滑动机构，第一滑动机构包含第一螺杆和第一滑块，在第一滑块上安装有第一抓取单元。
6.根据权利要求4所述的用于锚固钉机器人自动焊接系统，其特征在于：所述安装板上安装有第二支架，第二抓取装置位于第二支架上，第二抓取装置包含安装在第二支架上的第二底座，第二底座内安装有电机，电机与转轴连接，转轴上安装有第二抓取单元，通过电机带动转轴转动，从而带动第二抓取单元转动。
7.根据权利要求5所述的锚固钉焊接的自动供料系统，其特征在于：所述第二支架上安装有支撑框，在支撑框顶部设有凹口，瓷环位于凹口上，锚固钉穿过瓷环和凹口。
8.根据权利要求5所述的用于锚固钉的焊接系统，其特征在于：所述第三抓取装置位于第二支架上，第三抓取装置包含第三底座，在第三底座上安装有第三电机，第三电机与第三转轴连接，第三转轴上安装有第三抓取单元，通过第三转轴带动第三抓取单元转动。
9.根据权利要求4所述的用于锚固钉的焊接系统，其特征在于：所述锚固钉振动盘出口与第一直线振动送料器之间安装有送料盘，送料盘的截面为梯形状，送料盘的底部设有滑槽，在送料盘上安装有若干个阻挡多余锚固钉移动的挡板，挡板与送料盘的底部之间设有间隙，送料盘的滑槽与通槽连接。
...【技术特征摘要】
1.一种用于核电安全壳锚固钉机器人自动焊接头，其特征在于：包括安装法兰、与安装法兰连接的焊枪支架和螺柱焊枪，所述螺柱焊枪与焊枪过渡板通过螺栓连接固定，焊枪过渡板通过螺栓锁紧在焊枪支架上，在焊枪过渡板安装有导向座，导向座上安装有两个第一导杆，第一导杆通过卡套接头固定，焊枪支架底部安装有两个sk轴支座，第二导杆穿过两个sk轴支座，第二导杆的端部设有第一开口固定座，在第一开口固定座上安装有漫反射光电传感器；两个第一导杆的底部与第三导杆连接，第三导杆上套有滑动座，滑动座与第三导杆的凸台之间设有滑动座弹簧，滑动座与瓷环夹板连接；在两个sk轴支座中间安装有第二开口固定座，第二开口固定座的底部安装有接近开关与l型支架，l型支架上安装有一组对射光电传感器；在螺柱焊枪的夹头处安装支架固定板，感应片与支架固定板通过螺栓连接，通过感应片上的腰孔调节感应片的位置，使瓷环夹板与工件表面完全贴紧后。
2.根据权利要求1所述的用于核电安全壳锚固钉机器人自动焊接头，其特征在于：所述第一开口固定座包含固定单元和活动单元，活动单元上设有垂直设计的两个腰型孔，通过两个腰型孔调整漫反射光电传感器的角度。
3.一种用于锚固钉机器人自动焊接系统，其特征在于：包括龙门系统，所述龙门系统上安装有可移动的滑台安装板，滑台安装板上安装有如权利要求1或2所述的用于焊接核电安全壳钢衬锚固钉的自动焊接头，在滑台安装板还设有自动供料系统，通过自动供料系统上料，自动焊接头完成锚固钉的焊接。
4.根据权利要求3所述的用于锚固钉机器人自动焊接系统，其特征在于：所述自动供料系统包括位于安装板上的锚固钉振动盘和瓷环振动盘，所述锚固钉振动盘和瓷环振动盘内均设有螺旋状的轨道，在锚固钉振动盘出口处连接有第一直线振动送料器，在第一直线振动送料器的端部设有限位凸台，第一直线振动送料器设有可容纳锚固钉的通槽，当锚固钉到达限位凸台时，第一抓取装置抓取锚固钉，在安装板上设...
【专利技术属性】
技术研发人员：程小华，陈明国，张吉斌，杨如成，刘扬，周庭玺，许祥平，赵勇，
申请(专利权)人：中国核工业华兴建设有限公司，
类型：发明
国别省市：
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