本申请涉及焊接设备技术领域，尤其涉及一种高压开关壳体焊接系统。
背景技术：
为实现灭弧操作，高压开关中的电气部件设置在填充SF6气体的金属壳体内。为保证良好的灭弧性能，金属壳体应当具有良好的密封特性、避免SF6气体泄漏。高压开关的金属壳体包括圆筒状的筒体，位于筒体两端以实现筒体与其他部件密封连接的法兰，筒体和法兰采用焊接方式连接，以实现二者良好的密封连接。
现有技术中，法兰的连接面加工圆形定位槽，筒体的端部插入到圆形定位槽内、通过铆接实现定位后再进行内焊缝和外焊缝的焊接。为分别保证内焊缝和外焊缝的焊接质量，焊接内焊缝时金属壳体水平装夹，焊接外焊缝时金属壳体竖直装夹；可以想到，多次装夹影响了生产效率；另外，现有焊接技术仍采用手工焊接方式，可能因为人工控制焊接的送丝速率和变位机的回转速率不匹配而影响焊接质量。
技术实现要素：
本申请提供了一种高压开关壳体焊接系统，以解决现有焊接系统需要多次装夹才能完成高质量焊接的问题。
本发明实施例提供一种高压开关壳体焊接系统，用于高压开关壳体中筒体和两端法兰之间的内焊缝和外焊缝焊接，包括装夹所述高压开关壳体并水平旋转的变位机；
还包括设置在所述变位机旁侧的焊接执行装置；所述焊接执行装置包括多自由度的机械臂和安装在机械臂自由端的焊枪；
焊接外焊缝时，所述机械臂带动所述焊枪移动至筒体顶部旁侧，使所述焊枪形成的熔池高度略低于筒体的顶部；
所述变位机的转动方向使所述熔池向筒体的顶部移动。
可选的，焊接外焊缝时，所述焊枪形成的熔池到所述筒体顶点的距离为5.0-15.0mm。
可选的，所述焊接执行装置包括第一焊接执行装置和第二焊接执行装置；
所述第一焊接执行装置固定安装在所述变位机的机头侧；
还包括平行于所述变位机设置的第二导轨；
所述第二焊接执行装置沿所述第二导轨滑动而改变相对所述第一焊接执行装置的位置。
可选的，所述变位机包括第一变位机和第二变位机；
所述第一变位机和所述第二变位机位于所述焊接执行装置的两侧。
可选的，所述焊接系统还包括架设在所述第一变位机或所述第二变位机上的除尘罩和驱动所述除尘罩移动的动力部件。
可选的，所述焊接执行装置包括位于机械臂自由端的防碰撞传感器。
采用本实施例提供的焊接系统，当焊接高压开关壳体的外焊缝时，焊枪起弧后筒体、法兰和焊丝融化形成熔池，熔池随高压开关壳体旋转向筒体顶部移动；通过控制高压开关壳体的转动速度、焊机的工作功率和焊丝的施加量，熔池在移动至筒体的顶部区域过程中凝固，保证外焊缝的焊接质量。而在焊接内焊缝时，焊接执行装置可直接插入到筒体内腔内实现船型焊。采用前述的焊接系统，内焊缝和外焊缝的焊接质量均可以达到预定要求，并且一次装夹后就可以完成两端法兰和筒体之间两条内焊缝和两条外焊缝的焊接，减小了装夹次数和装夹时间，大大提高焊接效率。
附图说明
为更清楚地说明背景技术或本实用新型的技术方案，下面对现有技术或具体实施方式中结合使用的附图作简单地介绍；显而易见地，以下结合具体实施方式的附图仅是用于方便理解本实用新型实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
图1是本发明实施例提供的高压开关壳体焊接系统俯视图；
其中：11-第一变位机，111-底座，112-机头，113-第一导轨，114-尾座，12-第一焊接执行装置，13-第二焊接执行装置，14-第二导轨，15-第二变位机，16-除尘罩。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
本实施例提供一种高压开关壳体焊接系统，在一次装夹后就可以实现高压开关壳体的内焊缝焊接和外焊缝焊接，避免如现有技术所述的多次装夹。
图1是本发明实施例提供的高压开关壳体焊接系统俯视图。如图1所示，本实施例提供的焊接系统包括变位机和焊接执行装置。
变位机包括底座111、机头112、第一导轨113和尾座114；其中，机头112固定安装在底座111的一端，第一导轨113平行于机头112回转轴固定在底座111上，尾座114安装在第一导轨113上并且沿第一导轨113移动；尾座114与机头112的回转轴需相同，二者配合可以实现高压开关壳体的装夹并带动高压开关壳体转动；本实施例中，机头112和尾座114的回转轴水平设置，使得装夹在变位机中的高压开关壳体也水平设置。本实施例中，机头112内设置有伺服电机，伺服电机按照和焊接执行装置配合的速度转动，实现高压开关壳体焊缝的焊接。
应当注意，本实施例中所说的高压开关壳体包括筒体和安装在筒体两端的法兰；在装夹在变位机上前，筒体和两端法兰预先固定并且同轴设置。
如图1所示，本实施例中的焊接执行装置设置在底座111的旁侧；焊接执行装置包括机械臂和安装在机械臂自由端的焊枪；机械臂为多自由度的机械臂，能够带动焊枪在多个工作位置之间切换，例如：机械臂可以带动焊枪伸入到高压开关壳体的内腔内、使焊枪对准内焊缝，还可以带动焊枪移动至高压开关壳体外侧并正对外焊缝。
具体的，本实施例焊接系统焊接外焊缝时，机械臂带动焊枪移动至筒体顶部旁侧，使焊枪形成的熔池高度略低于筒体的顶部。此时，变位机的转动使熔池向筒体的顶部移动。
结合前述结构分析可知，当焊接高压开关壳体的外焊缝时，焊枪起弧后筒体、法兰和焊丝融化形成熔池，熔池随着高压开关壳体旋转向筒体顶部移动；通过控制高压开关壳体的转动速度、焊机的工作功率和焊丝的施加量，熔池在移动至筒体的顶部区域过程中凝固；采用此焊接方法，可较好得保证外焊缝的焊接质量。而在焊接内焊缝时，焊接执行装置可直接插入到筒体内腔实现内焊缝的船型焊。
采用前述的焊接系统，在保证内外焊缝焊接质量的前提下，一次装夹后就可以完成两端法兰和筒体之间两条内焊缝和两条外焊缝的焊接，减小了装夹次数和装夹时间，大大提高焊接效率。
具体应用中，焊接外焊缝时，焊枪在筒体上形成的熔池到筒体顶点的距离为5.0mm-15.0mm，优选为10.0mm。
如图1所示，为同时焊接筒体两端的内焊缝和外焊缝，本实施例提供的焊接系统包括两个焊接执行装置，分别为第一焊接执行装置12和第二焊接执行装置13；第一焊接执行装置12固定安装在变位机的机头112侧，第二焊接执行装置13设置在变位机的尾座114侧。
本实施例中的焊接系统还包括平行于第一导轨113的第二导轨14，第二焊接执行装置13安装在第二导轨14上滑动。实际应用中，可根据加工高压开关壳体中筒体的长度确定尾座114的位置和第二焊接执行装置13的位置，控制第二焊接执行装置移动到对应的位置、便于第二焊接执行装置13按照预设动作进行焊接操作。
更为优选的，本实施例提供的焊接系统包括两个变位机，两个变位机分别为第一变位机11和第二变位机15。第一变位机11和第二变位机15分别安装在焊接执行装置的两侧。在焊接工作中，如果焊接执行装置正在焊接第一变位机11上的高压开关壳体，则可以在第二变位机15上执行装卸操作，提高加工效率。
请进一步地参见图1，本实施例提供的焊接系统还包括除尘罩16和与除尘罩16连通的除尘设备；除尘罩16设置在第一变位机11或者第二变位机15上侧，在第一焊接执行装置12和第二焊接执行装置13执行焊接操作时进行除尘操作，以改善焊接车间的工作环境、减小烟尘对操作者的危害。
为了实现除尘罩16在第一变位机11和第二变位机15上侧的位置切换，并便于在第一变位机11和第二变位机15上装夹高压开关壳体，焊接系统还包括驱动除尘罩16移动的动力部件。具体应用中，可以在焊接系统上侧设置龙门架，并将动力部件设置在龙门架下侧。
另外，为了避免焊枪移动时与高压开关壳体或者其他部件碰撞而损坏，焊接执行装置的机械臂自由端还设置有防碰撞传感器。
应当注意，为了实现焊接操作，焊接系统还应当设置焊机、清枪站以及其他配套装置。
以上对本实用新型实施例中的高压开关焊接系统进行了详细介绍。本部分采用具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想，在不脱离本实用新型原理的情况下，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。