大口径质量流量计外壳的自动化焊接工作站及焊接方法与流程

本发明涉及自动焊接，具体是一种大口径质量流量计外壳的自动化焊接工作站，本发明同时涉及一种应用该自动化焊接工作站对大口径质量流量计外壳进行焊接的方法。

背景技术：

1、大口径质量流量计外壳在流量计的构造中扮演着保护传感器内流量管的关键角色，其制造质量直接影响到流量计的测量精度和使用寿命。在现有的制造工艺中，大口径质量流量计外壳通常采用不锈钢厚板进行折弯加工，然后通过氩弧焊接技术拼焊成型。

2、对于大口径的外壳而言，由于其焊缝长、焊接量大，焊接过程中容易产生较大的焊接热应力。这种热应力不仅会导致外壳发生变形，进而影响流量计的零点及标定精度，严重时甚至可能使得流量计传感器发生不可恢复的变形，从而大大降低了流量计的使用性能和可靠性。

3、为了解决上述问题，传统的方法往往依赖于人工监控和调整焊接过程中的各项参数，以及后续的校正和修复工作。然而，这些方法不仅效率低下，而且难以保证每次焊接的一致性和稳定性。

4、基于上述现有技术存在的技术问题，设计一种更加高效、精确的自动化焊接工作站，以实现对大口径质量流量计外壳的高质量焊接，确保产品的制造精度和性能要求，成为本申请所要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种大口径质量流量计外壳的自动化焊接工作站，通过自动化控制和精确焊接技术，实现高效、稳定、精确的焊接加工，减少焊接变形，提高产品质量和生产效率。

2、为解决上述技术问题，本申请提供一种大口径质量流量计外壳的自动化焊接工作站，包括，

3、变位装置，用于安装并旋转待焊接的大口径质量流量计外壳；

4、夹紧工装，设置在所述的变位装置上，用于在焊接过程中夹持外壳；

5、自动焊接装置，设置于自动焊接装置的一侧，配置有氩弧焊接系统，在外壳旋转至预定位置时，进行焊缝的焊接；

6、控制系统，用于控制变位装置的旋转、夹紧装置的夹持以及自动焊接装置的焊接过程，对外壳上的焊缝进行水平自动焊接。

7、本申请除上述记载的技术方案以外，还在如下方面做了改进：

8、在一些实施例中，所述变位装置包括底座、动力机构、传动机构、旋转机构、电气控制单元；所述底座上部设置有壳体，所述动力机构和传动机构安装在所述壳体内，动力机构的动力输出端连接传动机构，所述传动机构通过卡盘连接旋转机构，用于驱动旋转机构进行旋转。

9、在一些实施例中，所述旋转机构包括旋转盘，旋转盘的内部设置冷却系统，外部设置温度传感器，用于检测焊接过程中外壳的温度。

10、在一些实施例中，所述冷却系统为水冷系统和/或风冷系统，对焊接区域进行局部或整体冷却。

11、在一些实施例中，所述夹紧工装包括底板以及设置于底板上的定位组件，所述夹紧工装通过底板与旋转机构连接，所述的定位组件设置为两组，两组定位组件并排设置，一组用于安装待焊接的外壳，另一组上设置有夹紧装置。

12、在一些实施例中，所述定位组件包括两组定位板，所述两组定位板对称设置形成三角形的支撑结构，用于支撑和定位待焊接的外壳。

13、在一些实施例中，所述夹紧装置包括至少一组夹紧气缸，用于对安装于定位组件上的待焊接外壳进行夹紧定位。

14、在一些实施例中，所述自动焊接装置，包括焊接机器人，以及与焊接机器人配套设置的焊缝跟踪器装置，所述焊缝跟踪器装置用于实现焊缝位置的实时自动识别。

15、在一些实施例中，所述焊缝跟踪器装置包括激光传感器和跟踪控制系统，用于非接触式测量和跟踪焊缝位置，实时调整焊枪位置。

16、本发明的第二目的在于提供一种大口径质量流量计外壳焊接的方法，包括如下步骤：

17、将点焊固定好的外壳安装至变位装置上，并使用定位组件对外壳进行精确定位；

18、启动夹紧装置，通过夹紧气缸的活塞夹持住外壳，防止其移动；

19、控制变位装置旋转，将待焊接的焊缝旋转至水平位置，以便于焊接；

20、启动焊接机器人，利用焊缝跟踪器装置识别焊缝位置并进行焊接；

21、当一条焊缝焊接完成后，控制变位装置快速旋转，将下一条待焊接的焊缝旋转至水平位置，并重复焊接步骤；

22、重复上述旋转和焊接步骤，直至所有焊缝均完成焊接。

23、结合上述技术实现要素：中相关技术特征的描述，本发明具备如下全部、部分或者至少其中一个有益效果：

24、1.提高焊接精度与产品质量

25、工作站采用自动化焊接技术，配合精准的焊缝跟踪器装置，能够实现对焊缝位置的实时自动识别与调整，确保焊接过程中焊缝的精确对位，有效提升了焊接的精准度和一致性，大幅提升焊接精度，进而保证了大口径质量流量计外壳的尺寸精度和形状稳定性，减少了焊接缺陷，提升了产品的整体质量。

26、2.防止焊接热变形

27、工作站通过将焊缝始终保持在水平位置进行焊接，通过变位装置将焊缝旋转至水平位置进行焊接，使得焊接热应力得到更好的分散和平衡，有效避免了传统焊接过程中因焊接位置变化而引起的热应力集中和热变形问题。此外，旋转机构内设置的冷却系统，可以对焊接区域进行局部或整体冷却，进一步降低了焊接过程中的热影响，保证了外壳在焊接过程中的形状稳定，减少热变形。

28、3.保证焊接质量

29、工作站中的自动焊接装置配置有氩弧焊接系统，能够精确控制焊接参数，确保焊接质量的一致性。焊缝位置自动识别系统、焊缝跟踪器装置的应用，实现了焊缝位置的实时、高精度自动识别和调整，减少了焊接缺陷。

30、4.提高产品制造精度

31、通过精确的夹紧装置和定位组件，确保了待焊接外壳在焊接过程中的稳定性和位置精度。焊接过程中的自动化控制和精确调整，使得产品制造精度得到了显著提升，满足了高精度流量计外壳的制造要求。

32、综上所述，本申请大口径质量流量计外壳的自动化焊接工作站，通过集成化的设计和高精度的控制系统，实现了外壳的高效、精准、稳定焊接。该工作站不仅大幅提高了生产效率，而且有效防止了焊接过程中的热变形，保证了产品的要求尺寸和精度。同时，自动化焊接减少了人工干预，降低了工人的劳动强度，改善了工作环境，提升了生产安全。

技术特征：

1.一种大口径质量流量计外壳的自动化焊接工作站，其特征在于，包括，

2.根据权利要求1所述的大口径质量流量计外壳的自动化焊接工作站，其特征在于，所述变位装置(1)，包括，

3.根据权利要求2所述的大口径质量流量计外壳的自动化焊接工作站，其特征在于，所述旋转机构包括，

4.根据权利要求3所述的大口径质量流量计外壳的自动化焊接工作站，其特征在于，所述冷却系统为水冷系统和/或风冷系统，对焊接区域进行局部或整体冷却。

5.根据权利要求1所述的大口径质量流量计外壳的自动化焊接工作站，其特征在于，所述夹紧工装(2)包括，

6.根据权利要求5所述的大口径质量流量计外壳的自动化焊接工作站，其特征在于，所述定位组件(22)包括两组定位板(221)，所述两组定位板(221)对称设置形成三角形的支撑结构，用于支撑和定位待焊接的外壳。

7.根据权利要求5所述的大口径质量流量计外壳的自动化焊接工作站，其特征在于，所述夹紧装置包括至少一组夹紧气缸(23)，用于对安装于定位组件(22)上的待焊接外壳进行夹紧定位。

8.根据权利要求1所述的大口径质量流量计外壳的自动化焊接工作站，其特征在于，所述自动焊接装置，包括焊接机器人，以及与焊接机器人配套设置的焊缝跟踪器装置，所述焊缝跟踪器装置用于实现焊缝位置的实时自动识别。

9.根据权利要求8所述的大口径质量流量计外壳的自动化焊接工作站，其特征在于，所述焊缝跟踪器装置包括激光传感器和跟踪控制系统，用于非接触式测量和跟踪焊缝位置，实时调整焊枪位置。

10.一种使用权利要求1至9中任一项所述的自动化焊接工作站进行大口径质量流量计外壳焊接的方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种大口径质量流量计外壳的自动化焊接工作站，包括，变位装置，用于安装并旋转待焊接的大口径质量流量计外壳；夹紧工装，设置在所述的变位装置上，用于在焊接过程中夹持外壳；自动焊接装置，设置于自动焊接装置的一侧，配置有氩弧焊接系统，在外壳旋转至预定位置时，进行焊缝的焊接；控制系统，用于控制变位装置的旋转、夹紧装置的夹持以及自动焊接装置的焊接过程，对外壳上的焊缝进行水平自动焊接。本发明同时公开了一种大口径质量流量计外壳的自动化焊接工作站的焊接方法。本发明采用自动化焊接技术，配合焊缝跟踪器装置，实现了对焊缝位置的实时自动识别与调整，提升了大口径质量流量计外壳焊接精度，减少了焊接缺陷。技术研发人员：范泽,曾德威,康剑受保护的技术使用者：上海一诺仪表有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18