[发明专利]一种用于大面板工件的剪力钉焊接单元、装置及工作方法

说明书

本发明公开了一种用于大面板工件的剪力钉焊接单元、装置及工作方法，包括第一板件、安装在第一板件上用于容纳剪力钉的第一储料盒、安装在第一板件上用于容纳磁环的第二储料盒；所述第一储料盒的两侧分别安装有第一机械手和第一视觉系统，所述第二储料盒的两侧分别安装有第二机械手和第二视觉系统；所述第一板件上安装有剪力钉工装、磁环工装和第三视觉系统，所述剪力钉工装和磁环工装位于第一机械手和第二机械手之间；所述第一板件上还安装有第三机械手、第四机械手和焊枪，所述焊枪位于第三机械手和第四机械手之间；焊接范围能够依据核电结构模块单面板的最大尺寸确定，能够满足大面板工件上剪力钉的焊接。

技术领域

本申请涉及剪力钉焊接领域，具体的说是一种用于大面板工件的剪力钉焊接单元、装置及工作方法。

背景技术

第三代非能动CAP1000/CAP1400型核电站单机组结构模块子模块数量多达二百多个，单机组结构模块所需剪力钉总数约为40万颗，并且其子模块的待焊接区域的面积大。

发明人发现，目前现有的剪力钉焊接设备只适用于小尺寸无瓷环剪力钉的焊接，且焊接工件的面积普遍较小，对于核电结构模块所需的大面板工件、大尺寸有瓷环的剪力钉无法适用；现有的剪力钉焊接过程中通常采用手持式电弧螺柱焊枪进行焊接，存在劳动强度过大，焊接质量不稳定的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种用于大面板工件的剪力钉焊接单元、装置及工作方法，以解决现有剪力钉焊接设备无法进行带瓷环的大尺寸剪力钉焊接到大面板工件的问题，解决焊接过程焊接质量不稳定的问题。

本发明的第一发明目的是提供一种用于大面板工件的剪力钉焊接单元，为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于大面板工件的剪力钉焊接单元，包括板件、安装在板件上用于容纳剪力钉的第一储料盒、安装在板件上用于容纳瓷环的第二储料盒；所述第一储料盒的两侧分别安装有第一机械手和第一视觉系统，所述第二储料盒的两侧分别安装有第二机械手和第二视觉系统；所述板件上安装有剪力钉工装、瓷环工装和第三视觉系统，所述剪力钉工装和瓷环工装位于第一机械手和第二机械手之间；所述板件上还安装有第三机械手、第四机械手和焊枪，所述焊枪位于第三机械手和第四机械手之间；所述第一机械手、第二机械手、第三机械手和第四机械手的动作互不干涉。

上述焊接单元，通过设置在同一板件上的四个机械手协同工作，将剪力钉和瓷环分别取出并进行组合，只需要定期向储料盒中添加剪力钉和瓷环，即可完成自动的抓取和组合。

作为进一步的技术方案，所述板件包括第一板件和第二板件，所述第一板件的一端与第二板件的一端垂直连接，所述剪力钉工装和瓷环工装均安装在第一板件上，所述第一机械手用于从第一储料盒中取出剪力钉并放置在剪力钉工装上，所述第二机械手用于从第二储料盒内取出瓷环并放置在瓷环工装上。

作为进一步的技术方案，所述焊枪通过升降机构安装在板件上，所述升降机构带动焊枪沿竖直方向做往返运动。

本发明的第二发明目的是提供一种用于大面板工件的剪力钉焊接装置，包括上述的剪力钉焊接单元。

作为进一步的技术方案，还包括龙门架、导轨和焊接工作台，所述导轨有两个，分别安装在焊接工作台的两侧，呈平行设置，所述龙门架包括机架和安装在机架两端的支腿，两端的支腿分别与两条导轨滑动配合；所述剪力钉焊接单元通过滑动副安装在机架上，沿机架水平滑动。

本发明的第三发明目的是提供一种用于大面板工件的剪力钉焊接装置的工作方法，为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

将待焊接的工件放置在焊接工作台上两条导轨之间，剪力钉焊接单元在龙门架的带动下调整到合适位置；

第一视觉系统识别位于第一储料盒内的剪力钉，第二视觉系统识别位于第二储料盒内的瓷环；