圓柱面自動(dòng)化堆焊裝置制造方法
【專利摘要】圓柱面自動(dòng)化堆焊裝置，它涉及機(jī)器人自動(dòng)化焊接【技術(shù)領(lǐng)域】。熱防護(hù)裝置(3)上設(shè)置有夾具(4，兩個(gè)相對(duì)的變位機(jī)(2)的中部下端設(shè)置有加熱裝置(5)，加熱裝置(5)的一側(cè)設(shè)置有地軌(6)，地軌(6)的一端設(shè)置有焊機(jī)(7)，地軌(6)的另一端設(shè)置有控制盒(8)，焊機(jī)(7)的前端設(shè)置有機(jī)器人(9)，機(jī)器人(9)的一端與焊槍(10)連接，變位機(jī)(2)的一側(cè)設(shè)置有水冷機(jī)(11)，水冷機(jī)(11)的一側(cè)設(shè)置有控制箱(12)。它由機(jī)器人自動(dòng)操作，克服手工操作無(wú)法避免的缺陷，使堆焊均勻平整，質(zhì)量穩(wěn)定，達(dá)到降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，改善勞動(dòng)環(huán)境的目的，適應(yīng)同類型多種規(guī)格工件的焊接，自動(dòng)預(yù)熱，自動(dòng)焊接。
【專利說(shuō)明】圓柱面自動(dòng)化堆焊裝置
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及機(jī)器人自動(dòng)化焊接【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于規(guī)則及不規(guī)則圓柱面的自動(dòng)化堆焊裝置。
[0002]【背景技術(shù)】:
對(duì)于圓柱面的堆焊，目前主要借助于簡(jiǎn)單變位機(jī)和工裝，人工控制工件姿態(tài)并手工焊接，由于產(chǎn)品需要在一定溫度下進(jìn)行堆焊，所以必須對(duì)工件進(jìn)行預(yù)熱，目前主要是采用人工預(yù)熱，現(xiàn)有的焊接方法存在以下缺點(diǎn):(I)人工預(yù)熱很難使溫度控制在合適的范圍內(nèi)，從而影響堆焊層的硬度和耐磨性，高溫環(huán)境對(duì)工人的健康極其不利；(2)手工焊接，堆焊的焊縫非常不平整，易產(chǎn)生裂紋、氣孔等敏感性問(wèn)題，致密性也差，質(zhì)量不能保證，影響產(chǎn)品使用壽命；(3)手工操作勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，對(duì)操作者技能要求高，對(duì)操作者的健康也有不利影響。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供圓柱面自動(dòng)化堆焊裝置，它由機(jī)器人自動(dòng)操作，克服手工操作無(wú)法避免的缺陷，使堆焊均勻平整，質(zhì)量穩(wěn)定，達(dá)到降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，改善勞動(dòng)環(huán)境的目的，適應(yīng)同類型多種規(guī)格工件的焊接，自動(dòng)預(yù)熱，自動(dòng)焊接。
[0004]為了解決【背景技術(shù)】所存在的問(wèn)題，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案:它是由本體1、變位機(jī)2、熱防護(hù)裝置3、夾具4、加熱裝置5、地軌6、焊機(jī)7、控制盒8、機(jī)器人9、焊槍10、水冷機(jī)11、控制箱12組成；本體I的上端中部設(shè)置有兩個(gè)相對(duì)的變位機(jī)2，變位機(jī)2的內(nèi)側(cè)設(shè)置有熱防護(hù)裝置3，熱防護(hù)裝置3上設(shè)置有夾具4，兩個(gè)相對(duì)的變位機(jī)2的中部下端設(shè)置有加熱裝置5，加熱裝置5的一側(cè)設(shè)置有地軌6，地軌6的一端設(shè)置有焊機(jī)7，地軌6的另一端設(shè)置有控制盒8，焊機(jī)7的前端設(shè)置有機(jī)器人9，機(jī)器人9的一端與焊槍10連接，變位機(jī)2的一側(cè)設(shè)置有水冷機(jī)11，水冷機(jī)11的一側(cè)設(shè)置有控制箱12。[0005]所述的變位機(jī)2主要是由單軸變位機(jī)2-1、變位機(jī)支撐平臺(tái)2-2、單軸變位機(jī)頭架2-3和單軸變位機(jī)尾架2-4組成；單軸變位機(jī)頭架2-3帶有驅(qū)動(dòng)，能夠與機(jī)器人聯(lián)動(dòng)，變位機(jī)2具備兩個(gè)軸，能使工件在兩個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)整工件焊縫在合適的焊接位置，單軸變位機(jī)頭架2-3和單軸變位機(jī)尾架2-4能夠移動(dòng)，可以適應(yīng)不同長(zhǎng)度的工件。
[0006]所述的單軸變位機(jī)頭架2-3和單軸變位機(jī)尾架2-4上分別安裝有強(qiáng)力三爪自定心卡盤，變位機(jī)支撐平臺(tái)2-2上安裝有可升降滾輪架，可升降滾輪架在平臺(tái)上沿工件軸向方向移動(dòng)以適應(yīng)不同長(zhǎng)度的工件，在實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果要對(duì)某一工件焊接，先將可升降滾輪架調(diào)整到合適高度，使工件的軸心略低于三爪卡盤的軸心，并將可升降滾輪架移動(dòng)到對(duì)應(yīng)的軸向位置，然后固定，將單軸變位機(jī)頭架2-3限位塊固定到合適位置，然后將工件放到可升降滾輪架上，向內(nèi)移動(dòng)變位機(jī)頭架至限位塊，然后向內(nèi)移動(dòng)變位機(jī)尾架，然后夾緊卡盤，自此工件裝夾完畢。
[0007]所述的熱防護(hù)裝置3包括水冷系統(tǒng)和機(jī)器人專用熱防護(hù)服，水冷系統(tǒng)由水冷盤和水冷機(jī)構(gòu)成，水冷盤由鋼板加工而成，內(nèi)部打有通水孔，經(jīng)鍍鋅處理，將其安裝到三爪卡盤與變位機(jī)2之間，水冷系統(tǒng)可以隔斷工件熱量傳導(dǎo)到變位機(jī)2上，機(jī)器人專用熱防護(hù)服可以隔斷工件的熱輻射對(duì)機(jī)器人的影響。
[0008]所述的加熱裝置5主要由自動(dòng)點(diǎn)火裝置5-1、自動(dòng)加熱槍5-2和紅外溫度傳感器構(gòu)成，點(diǎn)火裝置5-1和自動(dòng)加熱槍5-2分別為四件，兩件為一組，分別安裝在可升降滾輪架底板上，跟隨可升降滾輪架移動(dòng)以適應(yīng)不同長(zhǎng)度工件，加熱裝置5高度方向也可調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同粗細(xì)的工件，而原理是視線設(shè)定一個(gè)合適的工作溫度，用紅外溫度傳感器判斷工件溫度，如果工件溫度低于設(shè)定溫度范圍，就自動(dòng)點(diǎn)火，引燃加熱搶對(duì)工件加熱，如果工作溫度高于設(shè)定溫度范圍，就自動(dòng)關(guān)閉加熱搶停止對(duì)工件加熱。
[0009]所述的機(jī)器人9采用站立式弧焊機(jī)器人，能夠?qū)崿F(xiàn)焊接起始點(diǎn)自動(dòng)尋位，自動(dòng)追蹤焊縫和多層多道焊接的功能，其中焊接起始點(diǎn)自動(dòng)尋位是利用接觸傳感程序包實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋找焊接起始點(diǎn)，接觸傳感程序包是機(jī)器人通過(guò)焊絲端部傳感電壓，檢測(cè)焊接工件偏差、坡口尺度、記憶工件和焊縫位置，利用這些功能，可以使焊接過(guò)程不受由于工件的加工、裝夾定位帶來(lái)的誤差的影響，自動(dòng)尋找焊縫并識(shí)別焊接情況，保證能夠順利地焊接。
[0010]本發(fā)明的焊接系統(tǒng)是由KEMPPI逆變焊接電源、KEMPPI送絲機(jī)及TBI特制焊槍和焊槍把持器等幾部分構(gòu)成。
[0011]本發(fā)明由機(jī)器人自動(dòng)操作，克服手工操作無(wú)法避免的缺陷，使堆焊均勻平整，質(zhì)量穩(wěn)定，達(dá)到降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，改善勞動(dòng)環(huán)境的目的，適應(yīng)同類型多種規(guī)格工件的焊接，自動(dòng)預(yù)熱，自動(dòng)焊接。
[0012]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明中變位機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]【具體實(shí)施方式】:
參照?qǐng)D1，圖2，本【具體實(shí)施方式】采用以下技術(shù)方案:它是由本體1、變位機(jī)2、熱防護(hù)裝置3、夾具4、加熱裝置5、地軌6、焊機(jī)7、控制盒8、機(jī)器人9、焊槍10、水冷機(jī)11、控制箱12組成；本體I的上端中部設(shè)置有兩個(gè)相對(duì)的變位機(jī)2，變位機(jī)2的內(nèi)側(cè)設(shè)置有熱防護(hù)裝置3，熱防護(hù)裝置3上設(shè)置有夾具4，兩個(gè)相對(duì)的變位機(jī)2的中部下端設(shè)置有加熱裝置5，加熱裝置5的一側(cè)設(shè)置有地軌6，地軌6的一端設(shè)置有焊機(jī)7，地軌6的另一端設(shè)置有控制盒8，焊機(jī)7的前端設(shè)置有機(jī)器人9，機(jī)器人9的一端與焊槍10連接，變位機(jī)2的一側(cè)設(shè)置有水冷機(jī)11，水冷機(jī)11的一側(cè)設(shè)置有控制箱12。
[0014]所述的變位機(jī)2主要是由單軸變位機(jī)2-1、變位機(jī)支撐平臺(tái)2-2、單軸變位機(jī)頭架2-3和單軸變位機(jī)尾架2-4組成；單軸變位機(jī)頭架2-3帶有驅(qū)動(dòng)，能夠與機(jī)器人聯(lián)動(dòng)，變位機(jī)2具備兩個(gè)軸，能使工件在兩個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)整工件焊縫在合適的焊接位置，單軸變位機(jī)頭架2-3和單軸變位機(jī)尾架2-4能夠移動(dòng)，可以適應(yīng)不同長(zhǎng)度的工件。
[0015]所述的單軸變位機(jī)頭架2-3和單軸變位機(jī)尾架2-4上分別安裝有強(qiáng)力三爪自定心卡盤，變位機(jī)支撐平臺(tái)2-2上安裝有可升降滾輪架，可升降滾輪架在平臺(tái)上沿工件軸向方向移動(dòng)以適應(yīng)不同長(zhǎng)度的工件，在實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果要對(duì)某一工件焊接，先將可升降滾輪架調(diào)整到合適高度，使工件的軸心略低于三爪卡盤的軸心，并將可升降滾輪架移動(dòng)到對(duì)應(yīng)的軸向位置，然后固定，將單軸變位機(jī)頭架2-3限位塊固定到合適位置，然后將工件放到可升降滾輪架上，向內(nèi)移動(dòng)變位機(jī)頭架至限位塊，然后向內(nèi)移動(dòng)變位機(jī)尾架，然后夾緊卡盤，自此工件裝夾完畢。[0016]所述的熱防護(hù)裝置3包括水冷系統(tǒng)和機(jī)器人專用熱防護(hù)服，水冷系統(tǒng)由水冷盤和水冷機(jī)構(gòu)成，水冷盤由鋼板加工而成，內(nèi)部打有通水孔，經(jīng)鍍鋅處理，將其安裝到三爪卡盤與變位機(jī)2之間，水冷系統(tǒng)可以隔斷工件熱量傳導(dǎo)到變位機(jī)2上，機(jī)器人專用熱防護(hù)服可以隔斷工件的熱輻射對(duì)機(jī)器人的影響。
[0017]所述的加熱裝置5主要由自動(dòng)點(diǎn)火裝置5-1、自動(dòng)加熱槍5-2和紅外溫度傳感器構(gòu)成，點(diǎn)火裝置5-1和自動(dòng)加熱槍5-2分別為四件，兩件為一組，分別安裝在可升降滾輪架底板上，跟隨可升降滾輪架移動(dòng)以適應(yīng)不同長(zhǎng)度工件，加熱裝置5高度方向也可調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同粗細(xì)的工件，而原理是視線設(shè)定一個(gè)合適的工作溫度，用紅外溫度傳感器判斷工件溫度，如果工件溫度低于設(shè)定溫度范圍，就自動(dòng)點(diǎn)火，引燃加熱搶對(duì)工件加熱，如果工作溫度高于設(shè)定溫度范圍，就自動(dòng)關(guān)閉加熱搶停止對(duì)工件加熱。
[0018]所述的機(jī)器人9采用站立式弧焊機(jī)器人，能夠?qū)崿F(xiàn)焊接起始點(diǎn)自動(dòng)尋位，自動(dòng)追蹤焊縫和多層多道焊接的功能，其中焊接起始點(diǎn)自動(dòng)尋位是利用接觸傳感程序包實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋找焊接起始點(diǎn)，接觸傳感程序包是機(jī)器人通過(guò)焊絲端部傳感電壓，檢測(cè)焊接工件偏差、坡口尺度、記憶工件和焊縫位置，利用這些功能，可以使焊接過(guò)程不受由于工件的加工、裝夾定位帶來(lái)的誤差的影響，自動(dòng)尋找焊縫并識(shí)別焊接情況，保證能夠順利地焊接。
[0019]本【具體實(shí)施方式】的焊接系統(tǒng)是由KEMPPI逆變焊接電源、KEMPPI送絲機(jī)及TBI特制焊槍和焊槍把持器等幾部分構(gòu)成。
[0020]本【具體實(shí)施方式】由機(jī)器人自動(dòng)操作，克服手工操作無(wú)法避免的缺陷，使堆焊均勻平整，質(zhì)量穩(wěn)定，達(dá)到降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，改善勞動(dòng)環(huán)境的目的，適應(yīng)同類型多種規(guī)格工件的焊接，自動(dòng)預(yù)熱，自動(dòng)焊接。
[0021]實(shí)施例:
本實(shí)施例運(yùn)用到塑膠機(jī)械行業(yè)密煉機(jī)轉(zhuǎn)子的堆焊，密煉機(jī)轉(zhuǎn)子工件為一個(gè)典型的不規(guī)則圓柱面，工件的兩端頭有一段圓柱，中間一段為不規(guī)則圓柱面，不規(guī)則圓柱面需要堆焊，由于工件為中碳合金材料，需要堆焊過(guò)程中工件保持在200-300度的溫度，具體實(shí)施步驟為:(1)按照本發(fā)明做好系統(tǒng)配置；(2)將滾輪架調(diào)整到軸向合適位置，鎖緊定位銷使?jié)L輪架位置固定；(3)搖動(dòng)手柄，將滾輪架調(diào)整到合適高度；(4)將變位機(jī)頭架限位塊調(diào)整到合適位置；(5)將加熱裝置調(diào)整到合適高度；(6)裝夾工件；(7)檢測(cè)溫度是否在規(guī)定范圍，如果在固定范圍就直接按焊接啟動(dòng)按鈕，如果不在固定范圍就需要加熱；(8)焊接；(9)卸載工件。
【權(quán)利要求】
1.圓柱面自動(dòng)化堆焊裝置，其特征在于它是由本體(1)、變位機(jī)(2)、熱防護(hù)裝置(3)、夾具⑷、加熱裝置(5)、地軌(6)、焊機(jī)(7)、控制盒(8)、機(jī)器人(9)、焊槍(10)、水冷機(jī)(U)、控制箱(12)組成；本體⑴的上端中部設(shè)置有兩個(gè)相對(duì)的變位機(jī)(2)，變位機(jī)⑵的內(nèi)側(cè)設(shè)置有熱防護(hù)裝置(3)，熱防護(hù)裝置(3)上設(shè)置有夾具(4，兩個(gè)相對(duì)的變位機(jī)(2)的中部下端設(shè)置有加熱裝置(5)，加熱裝置(5)的一側(cè)設(shè)置有地軌(6)，地軌(6)的一端設(shè)置有焊機(jī)(7)，地軌(6)的另一端設(shè)置有控制盒(8)，焊機(jī)(7)的前端設(shè)置有機(jī)器人(9)，機(jī)器人(9)的一端與焊槍(10)連接，變位機(jī)(2)的一側(cè)設(shè)置有水冷機(jī)(11)，水冷機(jī)(11)的一側(cè)設(shè)置有控制箱(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱面自動(dòng)化堆焊裝置，其特征在于所述的變位機(jī)(2)主要是由單軸變位機(jī)(2-1)、變位機(jī)支撐平臺(tái)(2-2)、單軸變位機(jī)頭架(2-3)和單軸變位機(jī)尾架(2-4)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圓柱面自動(dòng)化堆焊裝置，其特征在于所述的單軸變位機(jī)頭架(2-3)和單軸變位機(jī)尾架(2-4)上分別安裝有強(qiáng)力三爪自定心卡盤，變位機(jī)支撐平臺(tái)(2-2)上安裝有可升降滾輪架。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱面自動(dòng)化堆焊裝置，其特征在于所述的熱防護(hù)裝置(3)包括水冷系統(tǒng)和機(jī)器人專用熱防護(hù)服，水冷系統(tǒng)由水冷盤和水冷機(jī)構(gòu)成，水冷盤由鋼板加工而成，內(nèi)部打有通水孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱面自動(dòng)化堆焊裝置，其特征在于所述的加熱裝置(5)主要由自動(dòng)點(diǎn)火裝置(5-1)、自動(dòng)加熱槍(5-2)和紅外溫度傳感器構(gòu)成，點(diǎn)火裝置(5-1)和自動(dòng)加熱槍(5-2)分別為四 件，兩件為一組，分別安裝在可升降滾輪架底板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱面自動(dòng)化堆焊裝置，其特征在于所述的機(jī)器人(9)采用站立式弧焊機(jī)器人。
【文檔編號(hào)】B23K9/04GK103706920SQ201210369473
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月29日
【發(fā)明者】張大祥, 魯志剛, 劉亞娟, 聶威, 李 浩, 徐萬(wàn)峰 申請(qǐng)人:徠斯機(jī)器人（昆山）有限公司