一种水轮机外壳加工焊接设备的制作方法

本发明属于焊接，具体为一种水轮机外壳加工焊接设备。

背景技术：

1、水轮机外壳作为水轮发电设备的重要承载部件，通常由多组金属壳体通过焊接方式拼接而成；在水轮机外壳加工过程中，需采用焊接设备对壳体拼接位置进行连续焊接，以保证各壳体之间的连接强度与整体密封性能；由于水轮机外壳尺寸较大、结构复杂，焊接热源会使焊缝区域及周边金属快速升温，焊接结束后又逐步冷却收缩，进而使焊接区域发生热胀冷缩，易出现焊缝凸起、凹陷、波纹状缺陷以及壳体局部变形等问题。

2、目前，水轮机外壳加工焊接设备多通过焊枪沿预设轨迹移动完成焊接作业，但焊接过程中无法实时感知焊接区域表面状态及变形情况，导致设备难以及时识别热胀冷缩引发的焊缝成形异常与壳体局部变形，既影响焊接质量，也会降低后续装配精度。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种水轮机外壳加工焊接设备，有效的解决了上述背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水轮机外壳加工焊接设备，包括弧形轨道；所述弧形轨道上契合连接有主动滑块，二者滑动配合；所述主动滑块上设置有调位焊连单元，用于焊接工件；所述调位焊连单元包括多轴位移平台，安装于主动滑块上；

3、执动滑块，安装于多轴位移平台的末级输出端上；

4、从动折板，安装于执动滑块上；

5、从动基座，连接于从动折板侧面；

6、识控监测器件，设置于从动折板上；所述识控监测器件用于探查工件变形量；所述识控监测器件包括主动基座，安装于从动折板靠近工件一侧；两个主动基座对称设置；

7、定位方柱，位于从动折板靠近工件一侧；所述定位方柱的两端与两个主动基座的相对面固定连接；

8、定位滑块，贯穿连接于定位方柱上；所述定位滑块与所述定位方柱滑动配合；两个定位滑块对称设置；

9、传动标记单元，设置于从动基座上；所述传动标记单元用于在工件变形位置处进行实时标记；所述传动标记单元包括导向基板，安装于从动基座上；

10、导向圆柱，贯穿连接于导向基板上；所述导向圆柱与导向基板滑动配合；

11、导向横块，连接于导向圆柱远离工件的一端；

12、导向板块，安装于导向圆柱靠近工件的一端。

13、优选的，包括旋转基台，安装于执动滑块靠近工件的一侧；

14、旋转u座，安装于旋转基台上；

15、旋转t块，连接于旋转u座内；

16、焊枪，安装于旋转t块靠近工件一侧；

17、第一驱动源，安装于旋转u座上；所述第一驱动源输出端与旋转t块连接。

18、优选的，包括主动方座，安装于定位滑块上；

19、传动连板，一端活动连接于主动方座上；两个传动连板远离主动方座的一端共同活动连接有从动方座；两个传动连板呈八字形布置；

20、定位方块，安装于从动方座上；

21、定位圆形槽，设置于定位方块靠近工件一侧；

22、定位圆块，契合连接于定位圆形槽内；所述定位圆块与所述定位圆形槽转动配合。

23、优选的，包括定位u块，安装于定位圆块上；

24、定位圆轮，连接于定位u块内；所述定位圆轮与工件外壁接触；

25、定位齿环，安装于定位圆块上；所述定位齿环与所述定位圆块的圆心共轴；

26、第二驱动源，安装于定位方块上；所述第二驱动源输出端上安装有定位齿轮；所述定位齿轮与所述定位齿环啮合连接。

27、优选的，包括压力传感器，分别设置于主动基座和定位滑块的相对面；

28、压力弹簧，套设于定位方柱上；所述压力弹簧两端分别与两个压力传感器相连。

29、优选的，包括导向凸轮，连接于从动基座一侧；所述导向横块位于导向凸轮外壁的转动路径上；

30、导向齿轮，连接于从动基座另一侧；所述导向齿轮与导向凸轮同轴连接；

31、导向齿条，安装于定位滑块上；所述导向齿轮与所述导向齿条啮合连接；

32、导向弹簧，套设于导向圆柱上；所述导向弹簧一端与导向基板固定连接，另一端与导向横块固定连接。

33、优选的，包括导向滑槽，设置于导向板块靠近工件一侧；

34、导向滑块，契合连接于导向滑槽内；所述导向滑块与所述导向滑槽滑动配合；

35、折弯板块，安装于导向滑块上；

36、弹性标记器，安装于折弯板块靠近工件一侧；工件外壁位于弹性标记器的移动路径上；

37、定向圆柱，连接于导向滑槽内；所述导向滑块与定向圆柱贯穿连接，二者滑动配合；

38、挤压弹簧，套设于定向圆柱上；所述挤压弹簧一端与导向滑槽内底面固定连接，另一端与导向滑块固定连接；

39、复动齿条，连接于折弯板块上。

40、优选的，所述导向板块上设置有复动扩张模组；所述复动扩张模组包括驱动滑筒，安装于导向板块靠近工件一侧；

41、驱动滑柱，契合连接于驱动滑筒内；所述驱动滑柱与所述驱动滑筒滑动配合；工件外壁位于驱动滑柱的移动路径上；

42、驱动弹簧，设置于驱动滑筒内；所述驱动弹簧一端与驱动滑筒内底面固定连接，另一端与驱动滑柱固定连接。

43、优选的，包括复动空心筒，一端连接于驱动滑筒上，另一端契合连接有复动圆柱；驱动滑筒与复动空心筒相连通；复动空心筒与复动圆柱滑动配合；

44、复动基板，安装于导向板块上；所述复动基板与复动空心筒外壁连接。

45、优选的，包括复动横板，安装于复动圆柱上；

46、复动弹簧，套设于复动圆柱上；所述复动弹簧一端与复动横板固定连接，另一端与复动基板固定连接；所述复动横板上安装有位移齿条；

47、位移齿轮，连接于导向板块上；所述位移齿轮与所述位移齿条啮合连接；

48、复动半齿轮，安装于位移齿轮上；复动半齿轮与复动齿条啮合配合。

49、本发明的上述实施例，可以实现的有益效果包括：

50、（1）通过设置识控监测器件，使定位圆轮在贴合工件外壁移动过程中能够根据工件表面的凸起、凹陷以及焊接热变形产生的阻力变化，通过定位圆块、定位u块、定位方块、传动连板以及定位滑块之间的联动，使压力弹簧产生不同程度的压缩，并由压力传感器实时获取对应变化，实现对焊接过程中工件表面状态以及变形位置的实时检测，同时通过第二驱动源带动定位圆轮转动调节，降低焊枪位置调整过程中定位圆轮与工件之间的运动阻力，提高检测过程中的稳定性，从而避免因无法及时发现热胀冷缩导致的焊缝异常以及壳体变形而影响产品质量；从而得以实时感知焊接区域表面状态及变形情况，避免设备难以及时识别由热胀冷缩引发的焊缝成形异常及壳体局部变形，提升焊接质量与装配精度；

51、（2）通过设置复动扩张模组，使弹性标记器在靠近工件进行标记时，能够利用驱动滑柱、驱动滑筒以及驱动弹簧之间的配合形成初级缓冲，同时利用驱动滑筒内部气体流动推动复动圆柱移动，并通过复动弹簧、位移齿条、位移齿轮、复动半齿轮以及复动齿条之间的联动，使弹性标记器产生往复扩张移动，从而扩大标记范围，使变形区域能够形成更加明显、连续的检测标识，提高工作人员对缺陷区域的查找效率，并降低因标记范围不足导致后续检查困难的问题；

52、（3）通过设置调位焊连单元，使主动滑块能够沿弧形轨道运动，并带动焊枪围绕水轮机外壳外壁进行移动焊接，同时利用多轴位移平台、旋转基台以及旋转t块之间的配合，使焊枪能够根据焊接位置、焊缝方向以及壳体曲面形态进行多方向调节，提高焊枪与焊接区域之间的匹配程度，避免传统焊接设备中焊枪位置固定导致焊接轨迹适应性差的问题，提高水轮机外壳复杂曲面焊接过程中的连续性以及焊接质量；

53、（4）通过设置传动标记单元，使识控监测器件在检测到工件变形区域后，能够利用定位滑块的往复移动带动导向齿条移动，并通过导向齿轮、导向凸轮以及导向横块之间的传动关系，使导向板块带动弹性标记器自动移动至变形区域进行标记，同时通过导向弹簧以及挤压弹簧的缓冲复位作用，使弹性标记器能够重复进行标记动作，提高变形区域标记的及时性以及准确性，避免传统人工寻找缺陷位置以及人工标记过程中存在的标记偏移、标记不明显以及漏检问题，降低后续检修维护难度；

54、（5）通过上述调位焊连单元、识控监测器件、传动标记单元以及复动扩张模组之间的协同配合，使设备不仅能够完成水轮机外壳的自动化焊接加工，还能够在焊接过程中同步感知工件表面状态，对异常变形区域进行识别并自动标记，实现焊接、检测以及缺陷定位的一体化处理，提高设备智能化程度以及实际加工可靠性，同时减少人工检测参与程度，提升水轮机外壳焊接后的装配精度以及产品使用稳定性。