一种机器人智能管口焊接装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种机器人智能管口焊接装置，包括外轨道，所述外轨道上设置有双柱龙门架，所述双柱龙门架上安装有控制柜，所述双柱龙门架底座设置有龙门行走驱动装置，所述机器人焊接装置包括焊接机器人，所述焊接机器人悬挂安装于升降支座，所述焊接机器人的末端安装有激光器，所述升降支座与双柱龙门架横梁之间通过移动滑板连接，所述移动滑板上设置有横向驱动装置和升降驱动装置，所述横梁和升降支座上设置有齿条和导轨，本发明不仅可实现在不同厚度、不同弧度工件上焊接不同位置、不同方向、不同大小的接管，而且由于在焊接机器人末端设置了激光器，因此可保证焊接位置、焊接轨迹的完全正确。
【专利说明】
一种机器人智能管口焊接装置
[0001 ] 技术领域:
本发明涉及容器焊接领域，具体涉及一种机器人智能管口焊接装置。
[0002]【背景技术】:
由于容器的使用工艺要求，常在容器的筒体或封头上开设各种大小的孔并安装法兰、接管，如人孔、手孔、视镜孔、物料进出口接管以及安装压力表、安全阀、液面计、测温仪表等接管。通常，这些接管都是在筒体、封头成型后进行开孔，然后进行管口组对，再手工焊接。这种人工管口焊接方式效率低、劳动强度大、焊接质量难以保证，影响了容器的生产周期、制造成本和质量安全。
[0003]虽然目前有些机器人制造商已开发出了焊接机器人，但是在实际应用中，由于非标容器比较多，而且受到成型误差、筒体或封头摆放的平整度等因素影响，很可能导致焊接位置产生偏离、形状产生误差，轻者需要花费更多的时间去返修，严重的甚至导致筒体或封头报废。
[0004]
【发明内容】
:
本发明的目的是为了解决现有技术中所存在的管口焊接效率低、劳动强度大、焊接质量无法得到保障的问题，而提供一种智能化的管口焊接装置。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种机器人智能管口焊接装置，包括双柱龙门架、机器人焊接装置、外轨道、控制柜，所述外轨道上设置有双柱龙门架，所述双柱龙门架上安装有控制柜，所述双柱龙门架底座设置有龙门行走驱动装置;所述机器人焊接装置包括焊接机器人，所述焊接机器人悬挂安装于升降支座，所述焊接机器人的末端安装有激光器，所述升降支座与双柱龙门架横梁之间通过移动滑板连接，所述移动滑板上设置有横向驱动装置，所述双柱龙门架横梁上横向设置有齿条和导轨，所述横向驱动装置通过齿轮与所述横向设置的齿条传动连接;所述移动滑板上设置有升降驱动装置，所述升降支座上纵向设置有齿条和导轨，所述升降驱动装置通过齿轮与所述纵向设置的齿条传动连接。
[0006]进一步的，所述焊接机器人具有送丝机和焊丝盘，所述送丝机设置在升降支座上，所述焊接机器人的焊丝盘设置在移动滑板上。
[0007]再进一步的，所述焊接机器人包含规划和控制焊接的计算机系统以及手持式机器人编程控制器。
[0008]优选的，为了使焊丝长度保持一致并且定期清除焊枪喷嘴内部的飞溅，所述双柱龙门架的立柱内侧设置有清枪剪丝装置，清枪完毕后自动喷防飞溅剂，并可由焊枪枪缆自内而外吹落松动的飞溅。
[0009]优选的，为了使控制线缆在随着机器人焊接装置和龙门架一起移动时不产生缠绕，所述双柱龙门架横梁上设置有第一拖链，所述机器人焊接装置的升降支座上设置第二拖链，所述控制柜下方沿外轨道方向设置有第三拖链。
[0010]优选的，为了使轨道龙门架运行更为精确，所述外轨道边上固定安装有沿着外轨道方向的齿条。
[0011]优选的，为了实现在不同厚度、不同弧度工件(筒体或封头)上焊接不同位置、不同方向、不同大小的接管，所述焊接机器人的运动轴数为四轴以上。
[0012]优选的，为了避免焊接机器人在动作时碰坏焊枪，所述焊接机器人设置有防碰撞传感器，所述防碰撞传感器上安装有枪夹，所述枪夹上连接焊枪。
[0013]优选的，为了适应较长筒体的管口焊接，所述龙门架的下方设置至少两条内轨道，所述内轨道上设置可滑动的工件支撑装置。
[0014]优选的，为了能够在大电流参数下长期稳定工作，将所述焊枪设计为双路循环水冷焊枪，直接冷却到喷嘴。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益之处是:通过将焊接机器人悬挂安装在龙门架上，籍由焊接机器人本体的多轴自由运动，以及焊接机器人在横梁上作横向、纵向移动，并且配以龙门架的前后移动，从而实现在不同厚度、不同弧度工件(筒体或封头)上焊接不同位置、不同方向、不同大小的接管；同时，由于在焊接机器人末端安装了激光器，从而可实现焊接位置、焊接轨迹的自动测量以便于对系统中的参数进行自动修正，因此可保证焊接位置、焊接轨迹的完全正确。
[0016]【附图说明】:
图1是本发明一个实施例的立体图；
图2是焊接机器人的结构示意图。
[0017]图中:1-双柱龙门架，11-横梁，12-立柱，13-底座，14-横向驱动装置，15、25、31_齿条，16、26_导轨，17-第一拖链，18-龙门行走驱动装置，2-机器人焊接装置，21-焊接机器人，211-防碰撞传感器，212-枪夹，213-激光器，214-焊枪，215-送丝机，216-焊丝盘，217-规划和控制焊接的计算机系统，218-手持式机器人编程控制器，22-升降支座，23-移动滑板，24-升降驱动装置，27-第二拖链，28-清枪剪丝装置，3-外轨道，4-控制柜，41-第三拖链，5-可滑动的工件支撑装置，51 -内轨道。
[0018]【具体实施方式】:
下面结合附图及【具体实施方式】对本发明进行详细描述:
根据图1所示的一种机器人智能管口焊接装置，包括双柱龙门架1、机器人焊接装置2、外轨道3、控制柜4，所述外轨道3上设置有双柱龙门架I，所述双柱龙门架I上安装有控制柜4，所述双柱龙门架I包括横梁11、立柱12和底座13，所述底座13设置有龙门行走驱动装置18，所述机器人焊接装置2包括焊接机器人21，所述焊接机器人21悬挂安装于升降支座22，所述焊接机器人21的末端安装有激光器213，所述升降支座22与双柱龙门架I横梁11之间通过移动滑板23连接;所述移动滑板23上设置有横向驱动装置14，所述双柱龙门架I横梁11上横向设置有齿条15和导轨16，所述横向驱动装置14通过齿轮与所述横向设置的齿条15传动连接;所述移动滑板23上设置有升降驱动装置24，所述升降支座22上纵向设置有齿条25和导轨26，所述升降驱动装置24通过齿轮与所述纵向设置的齿条25传动连接。
[0019]根据图1和图2所示，所述焊接机器人21具有送丝机215和焊丝盘216，所述送丝机215设置在升降支座22上，所述焊接机器人21的焊丝盘216设置在移动滑板23上。
[0020]根据图2所示，所述焊接机器人21包含规划和控制焊接的计算机系统217以及手持式机器人编程控制器218。
[0021]另一实施例，不同之处在于:根据图1所示，所述双柱龙门架I的立柱12内侧设置有清枪剪丝装置28。
[0022]另一实施例，不同之处在于:根据图1所示，所述双柱龙门架I横梁11上设置有第一拖链17，所述机器人焊接装置2的升降支座22上设置第二拖链27，所述控制柜4下方沿外轨道3方向设置有第三拖链41。
[0023]另一实施例，不同之处在于:根据图1所示，所述外轨道3边上固定安装有沿着外轨道方向的齿条31。
[0024]另一实施例，不同之处在于:根据图2所示，所述焊接机器人21的运动轴数为四轴以上。
[0025]另一实施例，不同之处在于:根据图2所示，所述焊接机器人21设置有防碰撞传感器211，所述防碰撞传感器211上安装有枪夹212，所述枪夹212连接焊枪214，焊枪214依靠防碰撞预载弹簧实现准确定位，并带有弹簧缓冲装置，在碰撞发生时机器人立即停止运行，而且碰撞发生后不需要对焊枪重新校验。
[0026]另一实施例，不同之处在于:根据图1所示，所述龙门架I的下方设置至少两条内轨道51，所述内轨道51上设置可滑动的工件支撑装置5。
[0027]另一实施例，不同之处在于:所述焊枪214为双路循环水冷焊枪。
[0028]在具体实施时，首先在规划和控制焊接的计算机系统217中输入焊接参数，并生成管口焊接任务传达给焊接机器人21，然后将管口组对、点焊后的工件(筒体或封头)放置于龙门架I下方的可滑动的工件支撑装置5上，通过升降驱动装置14和横向驱动装置24将机器人焊接装置2调整到适当的高度和位置，由焊接机器人21把执激光器213对工件进行焊前扫描，并建立焊缝空间轨迹模型，同时根据焊缝截面的扫描结果进行内置运算，自动生成焊接轨迹、调整焊接参数传输给焊接机器人21，焊接机器人21根据获得的实际焊接轨迹、焊接参数对工件管口进行焊接。在寻找焊缝之前，使焊接机器人21移动至清枪剪丝装置28上方由剪丝机构来保证一致的焊丝伸长量，焊接以后，使焊接机器人21定期移动至清枪剪丝装置28上方清理焊枪214喷嘴内部飞溅。
[0029]需要强调的是:以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种机器人智能管口焊接装置，其特征在于:包括双柱龙门架(I)、机器人焊接装置(2)、外轨道(3)、控制柜(4)，所述外轨道(3)上设置有双柱龙门架(1)，所述双柱龙门架(I)上安装有控制柜(4)，所述双柱龙门架(I)底座(13)设置有龙门行走驱动装置(18)，所述机器人焊接装置(2)包括焊接机器人(21)，所述焊接机器人(21)悬挂安装于升降支座(22)，所述焊接机器人(21)的末端安装有激光器(213)，所述升降支座(22)与双柱龙门架(I)横梁(11)之间通过移动滑板(23)连接，所述移动滑板(23)上设置有横向驱动装置(14)，所述双柱龙门架(I)横梁(11)上横向设置有齿条(15)和导轨(16)，所述横向驱动装置(14)通过齿轮与所述横向设置的齿条(15)传动连接;所述移动滑板(23)上设置有升降驱动装置(24)，所述升降支座(22)上纵向设置有齿条(25)和导轨(26)，所述升降驱动装置(24)通过齿轮与所述纵向设置的齿条(25)传动连接。2.根据权利要求1所述的机器人智能管口焊接装置，其特征在于:所述焊接机器人(21)具有送丝机(215)和焊丝盘(216)，所述送丝机(215)设置在升降支座(22)上，所述焊接机器人(21)的焊丝盘(216)设置在移动滑板(23)上。3.根据权利要求1所述的机器人智能管口焊接装置，其特征在于:所述焊接机器人(21)包含规划和控制焊接的计算机系统(217)以及手持式机器人编程控制器(218)。4.根据权利要求1所述的机器人智能管口焊接装置，其特征在于:所述双柱龙门架(I)的立柱(12)内侧设置有清枪剪丝装置(28)。5.根据权利要求1所述的机器人智能管口焊接装置，其特征在于:所述双柱龙门架(I)横梁(11)上设置有第一拖链(17)，所述机器人焊接装置(2)的升降支座(22)上设置第二拖链(27)，所述控制柜(4)下方沿外轨道(3)方向设置有第三拖链(41)。6.根据权利要求1所述的机器人智能管口焊接装置，其特征在于:所述外轨道(3)边上固定安装有沿着外轨道方向的齿条(31)。7.根据权利要求1所述的机器人智能管口焊接装置，其特征在于:所述焊接机器人(21)的运动轴数为四轴以上。8.根据权利要求1至7任一项所述的机器人智能管口焊接装置，其特征在于:所述焊接机器人(21)设置有防碰撞传感器(211)，所述防碰撞传感器(211)上安装有枪夹(212)，所述枪夹(212)连接焊枪(214)。9.根据权利要求1所述的机器人智能管口焊接装置，其特征在于:所述龙门架(I)的下方设置至少两条内轨道(51)，所述内轨道(51)上设置可滑动的工件支撑装置(5)。10.根据权利要求8所述的机器人智能管口焊接装置，其特征在于:所述焊枪(214)为双路循环水冷焊枪。
【文档编号】B23K26/70GK105965162SQ201610500238
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】谢金山
【申请人】永胜机械工业（昆山）有限公司