一种压力容器封头自动化生产线的制作方法

本发明涉及自动化生产线，尤其是指一种压力容器封头自动化生产线。

背景技术：

封头是压力容器的端盖，是容器设备关键的承压部件之一。封头应用在石油、化工、食品和制药等行业的容器设备上，封头的品质优劣直接关系到压力容器使用安全性。

现有技术中，无论是冲压成型还是旋压成型，都要经过封头齐边加工过程，以获得准确的垂直于封头几何中心轴线的封头底边，保证后续与筒体对接焊缝的焊接质量，保证压力容器成品合格率。

传统封头加工工艺主要有：立式车床加工及人工示教火焰切割，其中，立式车床加工加工工艺成本高，而人工示教火焰切割加工工艺，效率低且精确度不高，加工后的封头存在以下缺陷：

一，封头底边与封头几何中心轴线不垂直；二，压力容器两端封头与筒体几何中心轴线误差较大，封头轴线与筒体轴线不在一条直线上，形成偏角，压力容器成品合格率低，返修率高；三，封头底边坡口钝边参差不齐；四，封头与筒体组对间隙大小不一。

除以上缺陷外，封头的生产还需要大量人力物力配合，如封头切割、吊装、组对及焊接，费时、费力、效率低，而且存在安全隐患；工人工作环境恶劣，焊接质量及生产效率低下限制行业的规模化发展。

因此，传统生产方法无论质量还是焊接效率及安全可靠性均不能满足产品制造的质量和数量需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种压力容器封头自动化生产线，以提高生产效率，减轻工人的劳动强度，确保生产的安全性，且生产精确度较高。

为达成上述目的，本发明的解决方案为：

一种压力容器封头自动化生产线，包括RGV小车、RGV行走轨道、立体料库、机器人切割站、组对站和机器人焊接站；立体料库、机器人切割站、组对站和机器人焊接站依次跨设在RGV行走轨道上，RGV小车在RGV行走轨道上行走，封头存储在立体料库中，RGV小车运载封头至机器人切割站进行切割，切割后，RGV小车运载切割后的封头至组对站进行组对，组对后，RGV小车运载组对的封头至机器人焊接站进行焊接，焊接完成后的封头由RGV小车运载至立体料库中存储。

进一步，立体料库包括架体、驱动机构、升降机构和托料机构；架体跨设在RGV行走轨道上，驱动机构和升降机构安装在架体上，驱动机构驱使升降机构上下移动，而托料机构安装在升降机构上，托料机构用于托送封头。

进一步，机器人切割站包括龙门三轴行走机构、切割机器人、等离子切割机、激光扫描机、轨迹规划系统、升降平台和切割小车；龙门三轴行走机构跨设在RGV行走轨道上，切割机器人安装在龙门三轴行走机构上，等离子切割机安装在切割机器人上；封头置于升降平台上，升降平台配合切割小车定位封头；激光扫描机对封头进行扫描并将信息传输至轨迹规划系统自动生成切割轨迹，由切割机器人驱使等离子切割机进行切割。

进一步，组对站包括组对工作台、硬臂机械手、悬臂送丝操作机和手工焊接机；封头置于组对工作台上，悬臂送丝操作机输送焊丝至封头，手工焊接机配合硬臂机械手对封头进行贴板、法兰组对点焊。

进一步，机器人焊接站包括三轴行走机构、焊接机器人、焊枪和焊接工作台；三轴行走机构跨设在RGV行走轨道上，焊接机器人安装在三轴行走机构上，焊枪安装在焊接机器人上，焊枪对封头进行焊接，封头置于焊接工作台上。

采用上述方案后，本发明由立体料库、机器人切割站、组对站、机器人焊接站以及RGV小车、RGV行走轨道五大部分组成。以输送、切割、焊接、物流一体的模式，满足封头的自动化生产的同时提高了生产质量和工作效率。具有地面积小、减轻操作工人的劳动强、单位产出比高、物流路径短、生产灵活性强等优点。因此，本发明可以提高生产效率，减轻工人的劳动强度，确保生产的安全性，且生产精确度较高。

同时，采用激光自动扫描系统获取封头几何中心线，自动规划齐边切割及马鞍孔切割轨迹，同时将马鞍孔切割轨迹传输给后续焊接工作站，实现无需人工示教编程和离线编程，全自动焊接。

附图说明

图1是本发明生产的封头产品示意图；

图2是本发明封头自动化生产线三维布局图；

图3是本发明立体料库结构示意图；

图4是本发明机器人切割站结构示意图；

图5是本发明组对站结构示意图；

图6是本发明机器人焊接站结构示意图。

标号说明

封头10

RGV小车1 RGV行走轨道2

立体料库3 架体31

驱动机构32 升降机构33

托料机构34 机器人切割站4

龙门三轴行走机构41 切割机器人42

等离子切割机43 升降平台44

切割小车45 烟尘处理系统46

组对站5 组对工作台51

硬臂机械手52 悬臂送丝操作机53

机器人焊接站6 三轴行走机构61

焊接机器人62 焊枪63

焊接工作台64 烟尘处理系统65。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明做详细描述。

请参阅图1至图6所述，本发明揭示的一种压力容器封头自动化生产线，包括RGV小车1、RGV行走轨道2、立体料库3、机器人切割站4、组对站5和机器人焊接站6。

立体料库3、机器人切割站4、组对站5和机器人焊接站6依次跨设在RGV行走轨道2上，RGV小车1在RGV行走轨道2上行走，封头10存储在立体料库3中，RGV小车1运载封头10至机器人切割站4进行切割，切割后，RGV小车1运载切割后的封头10至组对站5进行组对，组对后，RGV小车1运载组对的封头10至机器人焊接站6进行焊接，焊接完成后的封头10由RGV小车1运载至立体料库3中存储。

本发明由立体料库3、机器人切割站4、组对站5、机器人焊接站6以及RGV小车1、RGV行走轨道2五大部分组成。以输送、切割、焊接、物流一体的模式，满足封头的自动化生产的同时提高了生产质量和工作效率。具有地面积小、减轻操作工人的劳动强、单位产出比高、物流路径短、生产灵活性强等优点，提高生产效率，减轻工人的劳动强度，确保生产的安全性，且生产精确度较高。

如图3所示，立体料库3包括架体31、驱动机构32、升降机构33和托料机构34。架体31跨设在RGV行走轨道2上，驱动机构32和升降机构33安装在架体31上，驱动机构32驱使升降机构33上下移动，而托料机构34安装在升降机构33上，托料机构34用于托送封头10。

如图4所示，机器人切割站4包括龙门三轴行走机构41、切割机器人42、等离子切割机43、激光扫描机、轨迹规划系统、升降平台44和切割小车45。龙门三轴行走机构41跨设在RGV行走轨道2上，切割机器人42安装在龙门三轴行走机构41上，等离子切割机43安装在切割机器人42上；封头10置于升降平台44上，升降平台44配合切割小车45定位封头10；激光扫描机对封头10进行扫描并将信息传输至轨迹规划系统自动生成切割轨迹，由切割机器人42驱使等离子切割机43进行切割。机器人切割站4还包括烟尘处理系统46，烟尘处理系统46用于清除切割产生的烟尘。

如图5所示，组对站5包括组对工作台51、硬臂机械手52、悬臂送丝操作机53和手工焊接机；封头10置于组对工作台51上，悬臂送丝操作机53输送焊丝至封头10，手工焊接机配合硬臂机械手52对封头10进行贴板、法兰组对点焊。

如图6所示，机器人焊接站6包括三轴行走机构61、焊接机器人62、焊枪63和焊接工作台64。三轴行走机构61跨设在RGV行走轨道2上，焊接机器人62安装在三轴行走机构61上，焊枪63安装在焊接机器人62上，焊枪63对封头10进行焊接，封头10置于焊接工作台64上。机器人焊接站6还包括烟尘处理系统65，烟尘处理系统65用于清除焊接产生的烟尘。

本发明在工作时：一，将原材料吊装至RGV小车1上，再由RGV小车1完成工件配送至立体料库3上。

二，RGV小车1从立体料库3接送工件。

三，送至机器人切割站4，放至切割升降平台44上，RGV小车1退出切割工位，由切割小车45配合切割升降平台44对封头10进行粗定位后，升降平台44降下。切割机器人42夹持激光传感器，对工件进行扫描计算，确认工件轴心位置后，计算切割轨迹，进行去飞边、开坡口、割马鞍孔等工作。

四，RGV小车1重新进入切割工作站，托起工件送至组对站5；人工配合硬臂机械手52进行贴板、法兰组对点焊。

五，RGV小车1把工件送至机器人焊接站6后并退出，焊接机器人62对工件进行焊接。所有生产工序完成后再由RGV小车1把工件运回至立体料库3。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。