机器人焊接系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种机器人焊接系统，用于集装箱的顶角加强板与顶板横缝的焊接，机器人焊接系统包括：焊接台架、机器人移动支撑座、焊接机器人、横向移动轨道和横缝自动焊焊机。焊接台架的下方用于放置待焊接的集装箱；机器人移动支撑座设置在焊接台架上；焊接机器人设置在机器人移动支撑座上，用于集装箱的顶角加强板的焊接；横向移动轨道沿集装箱的宽度方向设置在台架上；横缝自动焊焊机与横向移动轨道连接，并沿横向移动轨道在集装箱的宽度方向上可移动，用于集装箱的顶板的焊接。根据本实用新型的机器人焊接系统，可实现对多种箱型的自动焊接和快速转产，焊接机器人和横缝自动焊焊机配合，有效解决设备干涉的问题，实现了无人化操作。
【专利说明】
机器人焊接系统
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及集装箱领域，尤其涉及一种机器人焊接系统。
【背景技术】
[0002]自动化已成为一种保障产品质量降本增效的趋势，由于生产车间的空间限制，总装线工位少。现有的顶板横搭激光跟踪自动焊及顶角加强板编程自动焊设备，两工位分开，使得总装线需增加一个工位，导致总装线及其配套设施均需移位，耗资巨大。且现有的技术对集装箱顶角加强板和顶板横缝分别焊接，耗时长。
【实用新型内容】
[0003]在【实用新型内容】部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在【具体实施方式】部分中进一步详细说明。本实用新型的【实用新型内容】部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0004]为了解决上述问题，本实用新型提供了一种机器人焊接系统，用于集装箱的顶角加强板与顶板横缝的焊接，其特征在于，包括:焊接台架，所述焊接台架的下方用于放置待焊接的集装箱;机器人移动支撑座，所述机器人移动支撑座设置在所述焊接台架上;焊接机器人，所述焊接机器人设置在所述机器人移动支撑座上，用于所述集装箱的顶角加强板的焊接;横向移动轨道，所述横向移动轨道沿所述集装箱的宽度方向设置在所述台架上；以及横缝自动焊焊机，所述横缝自动焊焊机与所述横向移动轨道连接，并沿所述横向移动轨道在所述集装箱的宽度方向上可移动，用于所述集装箱的顶板的焊接。
[0005]可选地，还包括纵向移动轨道，所述纵向移动轨道沿所述集装箱的长度方向设置在所述焊接台架上，所述横向移动轨道设置在所述纵向移动轨道上并沿所述纵向移动轨道在所述集装箱的长度方向上可移动。
[0006]可选地，还包括焊接机器人移动轨道，所述焊接机器人移动轨道沿所述集装箱的长度方向设置在所述焊接台架上，所述机器人移动支撑座滑动地设置在所述焊接机器人移动轨道上并沿所述焊接机器人移动轨道在所述集装箱的长度方向可移动。
[0007]可选地，所述焊接机器人的焊接路径和所述横缝自动焊焊机的焊接路径设置为在路径靠近区域按施焊时间先后错开焊接。
[0008]可选地，包括至少4个机器人移动支撑座以及与所述至少4个机器人移动支撑座对应设置的至少4个焊接机器人，所述机器人移动支撑座分别设置在所述焊接台架的侧面的上部。
[0009]可选地，包括至少2个横缝自动焊焊机，所述至少2个横缝自动焊焊机设置在所述焊接台架的顶部。
[0010]可选地，所述至少2个横缝自动焊焊机在所述集装箱的长度方向上的最大间距大于或等于53’集装箱的长度，以使所述至少2个横缝自动焊焊机可同时焊接所述集装箱。[0011 ]可选地，所述横缝自动焊焊机上设置有光学定位装置，以使得所述横缝自动焊焊机精准定位在焊接位置。
[0012]可选地，所述机器人焊接系统的高度小于或等于950mm。
[0013]可选地，所述焊接机器人的焊接方式为摆弧焊接。
[0014]根据本实用新型的机器人焊接系统，可实现对多种箱型的自动焊接和快速转产，焊接机器人和横缝自动焊焊机配合使用，有效解决了设备干涉碰撞的问题，实现了无人化操作。
【附图说明】
[0015]本实用新型实施方式的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施方式及其描述，用来解释本实用新型的原理。在附图中，
[0016]图1为根据本实用新型的机器人焊接系统的一个优选实施方式的正视图；
[0017]图2为图1的侧视图；以及
[0018]图3为图1所示的机器人焊接系统的焊接路径示意图。
[0019]附图标记说明:
[0020]1、焊接台架2、机器人移动支撑座
[0021]3、横缝自动焊焊机 4、横向移动轨道
[0022]5、焊接机器人6、纵向移动轨道
[0023]7、焊接机器人移动轨道10、集装箱
[0024]31、横缝自动焊焊机起焊点
[0025]51、焊接机器人起焊点
【具体实施方式】
[0026]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0027]为了彻底了解本实用新型实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本实用新型实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。
[0028]参考图1和图2，本实用新型提供了一种机器人焊接系统，用于集装箱顶角加强板与顶板横缝的焊接。机器人焊接系统包括:焊接台架1、机器人移动支撑座2、焊接机器人5、横向移动轨道4以及横缝自动焊焊机3。
[0029]具体地，焊接台架I可由诸如钢的硬性材料制成，其高度高于集装箱的高度，并且焊接台架I具有一定的宽度，使得待焊接的集装箱1可进入到焊接台架I的下方。焊接台架I上设置有机器人移动支撑座2，机器人移动支撑座2上设置有焊接机器人5，焊接机器人5的端部设置有焊枪，且其可以为六轴机器人，以保证运行顺畅。
[0030]本实用新型的机器人焊接系统可分为两部分，一是用于对集装箱的顶角加强板焊接的焊接机器人5，其设置在机器人移动支撑座2上。
[0031]另一部分是用于对用于集装箱的顶板进行焊接的横缝自动焊焊机3，其设置在横向移动轨道4上。
[0032]可对焊接机器人5与横缝自动焊焊机3分别设置焊接路径，以错开彼此，提高焊接效率。
[0033]由此，根据本实用新型的机器人焊接系统，可实现对多种箱型的自动焊接和快速转产，焊接机器人5和横缝自动焊焊机3配合使用，有效解决了设备干涉碰撞的问题，实现了无人化操作。
[0034]对于横缝自动焊焊机3，由于需要对不同尺寸(例如长度为20’、40’、45’或53’)的集装箱的顶板进行焊接。因此，期望横缝自动焊焊机3可在集装箱的长度方向上移动，例如，移动到不同长度的集装箱的顶板靠近端部的位置。这样，进一步地，在图示实施方式中，机器人焊接系统还可包括纵向移动轨道6，纵向移动轨道6沿集装箱的长度方向设置在焊接台架I上，横向移动轨道4设置在纵向移动轨道6上并沿纵向移动轨道6在所述集装箱的长度方向上可移动。在图示实施方式中，纵向移动轨道6分别设置在焊接台架I的两个侧面的上部。
[0035]从而，纵向移动轨道6设置在焊接台架I上，横向移动轨道4可以以常规的方式(诸如滚轮或卡合)设置在纵向移动轨道4上，自动焊焊机3设置在横向移动轨道4上。
[0036]在电机的驱动下，横缝自动焊焊机3可在横向移动轨道4上沿集装箱的宽度方向移动，而横向移动轨道4可在纵向移动轨道6上沿集装箱的长度方向移动。换句话说，横向移动轨道4和纵向移动轨道6使得横缝自动焊焊机3可在水平面上自由移动。本领域技术人员应当知道，横缝自动焊焊机3可在竖直方向上的一定范围内移动，从而，横缝自动焊机3可根据不同的箱型沿纵向移动轨道6移至合适位置，再经过横向移动轨道4对集装箱顶板横缝进行自动焊接。
[0037]此外，机器人移动支撑座2可沿焊接台架I的长度方向(即第一方向)在焊接台架I上移动，本领域技术人员应当知道，例如焊接台架I上可设置有焊接机器人轨道7，机器人移动支撑座2可滑动或移动地设置在该焊接机器人轨道7上。例如，机器人移动支撑座2上可设置有与上述轨道连接的滚轮，在电机的驱动下，机器人移动支撑座2可沿轨道移动。而焊接机器人5能够随机器人移动支撑座2的移动而移动。
[0038]根据本实用新型的机器人焊接系统的具体工作过程为:不同尺寸的待焊接的集装箱1通过诸如位于焊接台架I下方地面上的的轨道(未示出)进入本台位(即焊接台架I的下方)，焊接机器人5可通过程序的控制，在机器人移动支撑座2的作用下移动到集装箱的顶角件处对集装箱顶角加强板进行自动焊接。
[0039]在图示实施方式中，机器人焊接系统包括至少4个机器人移动支撑座2以及与至少4个机器人移动支撑座2对应设置的至少4个焊接机器人5，机器人移动支撑座2分别设置在焊接台架I的侧面的上部。
[0040]此外，机器人焊接系统可包括至少2个横缝自动焊焊机3，至少2个横缝自动焊焊机3设置在焊接台架I的顶部。至少两个横缝自动焊焊机3可对集装箱两端的顶部同时进行焊接。进一步地，至少2个横缝自动焊焊机3在集装箱的长度方向上的最大间距可大于或等于53，集装箱的长度，以同时焊接诸如53，集装箱。从而，可满足不同尺寸的集装箱的焊接需求，例如同时满足20 ’、40 ’、45 ’、53 ’等尺寸的各种集装箱，以及不同箱宽、箱高及各类集装箱的顶角加强板和顶板横缝的焊接需求。由于焊接机器人5和横缝自动焊焊机3均可沿集装箱的长度方向自由移动，因此可实现快速转产，且生产节拍满足产能需求并能够实现无人化操作。
[0041]此外，机器人焊接系统还包括集装箱自动定位夹紧装置，其用于固定并定位集装箱。
[0042]可选地，横缝自动焊焊机3上设置有光学定位装置，以使得横缝自动焊焊机3精准定位在焊接位置。横缝自动焊焊机3可使用诸如摄像头的光学定位装置找准横缝两端点位置，而伺服控制系统可控制横缝自动焊焊机3的焊枪调整至与焊缝平齐，并可使用诸如激光测距装置的光学定位装置对焊缝实时跟踪，在增加焊接精度的同时减小横缝自动焊焊机3的体积。
[0043]在使用焊接机器人时，3_以内的误差可依靠使用摆弧焊接方式解决，从而可省去了焊缝自动跟踪系统，从而大幅减少了焊接机器人投入费用。
[0044]如图3所示，集装箱顶角加强板焊缝与顶板横缝位置紧密相邻，为解决顶角加强板焊接设备与顶板横缝焊接设备同时焊接时发生碰撞的问题，使用焊接机器人5对顶角板焊缝进行焊接，而使用横缝自动焊焊机3对顶板横向焊缝进行焊接。这样，通过合理设置焊接路径，例如，在图示实施方式中，横缝自动焊焊机3从横缝自动焊焊机起焊点31开始焊接，而焊接机器人5从焊接机器人起焊点51开始焊接。使得设备在重叠区域错开焊接时间，成功解决两者干涉或等待的问题。
[0045]可选地，机器人焊接系统的高度小于或等于950mm。从而减小了系统占用的空间高度，节约了成本。
[0046]本实用新型已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施方式范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施方式，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。
【主权项】
1.一种机器人焊接系统，用于集装箱的顶角加强板与顶板横缝的焊接，其特征在于，包括: 焊接台架，所述焊接台架的下方用于放置待焊接的集装箱； 机器人移动支撑座，所述机器人移动支撑座设置在所述焊接台架上； 焊接机器人，所述焊接机器人设置在所述机器人移动支撑座上，用于所述集装箱的顶角加强板的焊接； 横向移动轨道，所述横向移动轨道沿所述集装箱的宽度方向设置在所述台架上；以及 横缝自动焊焊机，所述横缝自动焊焊机与所述横向移动轨道连接，并沿所述横向移动轨道在所述集装箱的宽度方向上可移动，用于所述集装箱的顶板的焊接。2.根据权利要求1所述的机器人焊接系统，其特征在于，还包括纵向移动轨道，所述纵向移动轨道沿所述集装箱的长度方向设置在所述焊接台架上，所述横向移动轨道设置在所述纵向移动轨道上并沿所述纵向移动轨道在所述集装箱的长度方向上可移动。3.根据权利要求1所述的机器人焊接系统，其特征在于，还包括焊接机器人移动轨道，所述焊接机器人移动轨道沿所述集装箱的长度方向设置在所述焊接台架上，所述机器人移动支撑座滑动地设置在所述焊接机器人移动轨道上并沿所述焊接机器人移动轨道在所述集装箱的长度方向可移动。4.根据权利要求3所述的机器人焊接系统，其特征在于，所述焊接机器人的焊接路径和所述横缝自动焊焊机的焊接路径设置为在路径靠近区域按施焊时间先后错开焊接。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的机器人焊接系统，其特征在于，包括至少4个机器人移动支撑座以及与所述至少4个机器人移动支撑座对应设置的至少4个焊接机器人，所述机器人移动支撑座分别设置在所述焊接台架的侧面的上部。6.根据权利要求5所述的机器人焊接系统，其特征在于，包括至少2个横缝自动焊焊机，所述至少2个横缝自动焊焊机设置在所述焊接台架的顶部。7.根据权利要求6所述的机器人焊接系统，其特征在于，所述至少2个横缝自动焊焊机在所述集装箱的长度方向上的最大间距大于或等于53’集装箱的长度，以使所述至少2个横缝自动焊焊机可同时焊接所述集装箱。8.根据权利要求5所述的机器人焊接系统，其特征在于，所述横缝自动焊焊机上设置有光学定位装置，以使得所述横缝自动焊焊机精准定位在焊接位置。9.根据权利要求5所述的机器人焊接系统，其特征在于，所述机器人焊接系统的高度小于或等于950mmo10.根据权利要求5所述的机器人焊接系统，其特征在于，所述焊接机器人的焊接方式为摆弧焊接。
【文档编号】B23K9/32GK205414664SQ201520955881
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年11月25日
【发明人】陆宏文, 许宝飞, 相顺强, 刘俊
【申请人】广东新会中集特种运输设备有限公司, 中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司, 中集集团集装箱控股有限公司