CN102151956B - 挖掘机挖斗侧板焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用于工程机械的生产加工系统，尤其是挖掘机挖斗侧板焊接加工装置。目的是提供一种成本较低的、且完全能够满足焊接精度、效率要求的挖掘机挖斗焊接方法及其装置。一种挖掘机挖斗侧板焊接方法，首先由焊接变位机连带工件运转到一个焊接工作位置并保持静止不动；然后由控制单元提供信号由焊接机器人进行相应位置的焊接操作；此位置焊接完成后，由控制单位发出换位信号，焊接变位机将工件运转到下一个工作位置；继续由焊接机器人进行相应位置的焊接操作，直到完成所有位置的焊接作业。本发明焊接机器人与焊接变位机之间不是同步动作，而是半联动装态，对与单个焊接机器人和焊接变位机来说，都大大降低了制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于工程机械的生产加工系统，尤其是挖掘机挖斗侧板焊接加工装置。
背景技术
工程机械制造行业中机械式焊接工装夹具的使用十分广泛，但操作繁琐耗时长、生产效率不高。目前自动化多样式的机械结构作为焊接工装的主要执行元件，安全可靠，液压夹紧装置、气动夹紧装置和电动控制作为动力系统，有效地解决了夹紧速度慢和焊接变形等问题，提高了生产效率并降低了工人的劳动强度。
目前的自动化焊接设备通常包括两个部分，一个是工业焊接机器人，另一个是焊接变位机，通过PLC控制单元将焊接动作与工件动作同步协调进行，能够实现工件焊接的完全自动化操作。这对于具有较为复杂表面结构的焊接工件来说，焊接机器人与焊接变位机的同步协调动作必不可少。但是在挖掘机焊接加工领域，挖掘机部件通常具有较为简单的焊接结构，而采用上述自动化焊接设备，生产成本过高。
发明内容
本发明的目的是提供一种成本较低的、且完全能够满足焊接精度、效率要求的挖掘机挖斗侧板焊接方法及其装置。
一种挖掘机挖斗侧板焊接方法，首先由焊接变位机连带工件运转到一个工作位置并保持静止不动；然后由焊接机器人进行相应位置的焊接操作；接下来焊接变位机将工件 运转到下一个工作位置；继续由焊接机器人进行相应位置的焊接操作，直到完成所有位置的焊接作业。
一种挖掘机挖斗侧板焊接装置，包括一套焊接机器人、一套用来给上述焊接机器人提供电源的YO-500GR3气保焊接电源、一套与焊接机器人联动的焊接变位机和一套用来协调焊接机器人与焊接变位机联动的可编程控制单元，上述焊接机器人具有水冷焊枪和冷却水箱，焊接变位机上设有清枪机构。
上述焊接变位机具有底座，底座两侧设有主动箱体和从动箱体，主动箱体内设有第一伺服电机，底座上设有第二伺服电机，上述主动箱体与从动箱体之间设有横梁，横梁上设有工装夹具。
本发明的好处是焊接机器人设备能实现自动化焊接，操作工人只需要进行工件的装卸即可，大大提高了生产效率，而且有利于焊接质量的保证，同时避免了在焊接过程中的人为因素对焊接质量的不良影响，而且由于本发明焊接机器人与焊接变位机之间不是同步动作，而是半联动装态，对与单个焊接机器人和焊接变位机来说，都大大降低了制造成本，焊接变位机只需要两个维度的旋转动作就可以满足挖掘机挖斗的焊接工位动作要求。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施例做进一步的详细描述。
图1是本发明装置机械示意图。
图2是本发明装置控制示意图。
图3是本发明装置工作流程示意图。
具体实施方式
见图1，本发明焊接机器人和焊接变位机采用半联动方式协调动作，首先由焊接变位机连带工件运转到一个工作位置并保持静止不动；然后由焊接机器人进行相应位置的焊接操作；接下来焊接变位机将工件运转到下一个工作位置；继续由焊接机器人进行相应位置的焊接操作，直到完成所有位置的焊接作业。
本装置包括一套焊接机器人6、一套用来给上述焊接机器人提供电源的Y0-500GR3气保焊接电源、一套与焊接机器人联动的焊接变位机和一套用来协调焊接机器人与焊接变位机联动的可编程控制单元(PLC)，上述焊接机器人具有水冷焊枪和冷却水箱，焊接变位机上设有清枪机构7。
上述焊接变位机具有底座1，底座两侧设有主动箱体2和从动箱体3，主动箱体内设有第一司服电机41，底座上设有第二司服电机42，上述主动箱体与从动箱体之间设有横梁，横梁上设有工装夹具5。
见图2和图3，焊接机器人具有机器人控制器，焊接变位机具有伺服控制器，PLC控制单元分别与机器人控制器、伺服控制器连接。两个伺服控制器用来控制焊接变位机水平、垂直两个转动方向的转动，操作板(触摸屏)用来输入操作指令。
本装置工作时，系统经过初始化，由操作工人通过触摸屏进行焊接变位机工作位置和运转速度设定，焊接变位机工装夹具的水平位置由G1轴控制，垂直位置由G2轴控制，而第一伺服电机用来驱动G1轴，第二伺服电机用来驱动G2轴。人工指令经过PLC控制单元处理，焊接变位机将工件运转到指定的工作位置。在启动伺服电机之前，还要先对气压回路进行检测，如果一切正常再执行电机运转。
伺服电机转动过程中，PLC控制单元发送指令给第一、二伺服电机(分别控制G1轴、G2轴转动角度)，控制焊接变位机的水平方向和垂直方向位置变换，伺服电机中的 编码器对焊接变位机进行监测反馈脉冲信号，判断被焊工件的相应位置，通过PLC控制器再将信号输出到伺服电机的伺服控制器，伺服控制器获得信号后做出反应并控制伺服电机对焊接变位机进行精确定位，直到获得准确的工作位置。伺服控制器再把这一信号输出到焊接机器人控制器，焊接机器人控制器获得信号后控制机器人进行在这个位置的焊接工作。
焊接机器人完成这个位置的焊接工作后，机器人控制器发送信号给PLC控制单元，PLC控制单元根据预设指令，将下一个位置信息发送给伺服控制器，伺服控制器再次指挥第一、二伺服电机运转，直到焊接变位机到达下一个焊接工作位置，然后伺服控制器再将位置到达信号发送给机器人控制器，由焊接机器人进行这个位置的焊接工作。以上焊接变位机与焊接机器人交替工作，直到完成工件所有位置的焊接任务，当焊接机器人完成最后位置的焊接工作后，PLC控制单元指挥第一伺服电机和第二伺服电机转动，恢复初始位置，即G1轴、G2轴角度都为0角度，焊接完成。
显然，本发明的上述具体实施方式仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以容易的做出其它形式上的变化或者替代，而这些改变或者替代也将包含在本发明确定的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种挖掘机挖斗侧板焊接方法，其特征在于：首先由焊接变位机连带工件运转到一个工作位置并保持静止不动；然后由焊接机器人进行相应位置的焊接操作；接下来焊接变位机将工件运转到下一个工作位置；继续由焊接机器人进行相应位置的焊接操作，直到完成所有位置的焊接作业；具体包括如下步骤：
1）系统经过初始化，由操作工人通过触摸屏进行焊接变位机工作位置和运转速度设定，焊接变位机工装夹具的水平位置由G1轴控制，垂直位置由G2轴控制，而第一伺服电机用来驱动G1轴，第二伺服电机用来驱动G2轴；
2）人工指令经过PLC控制单元处理，焊接变位机将工件运转到指定的工作位置；
3）伺服电机转动过程中，PLC控制单元发送指令给第一、二伺服电机，分别控制G1轴、G2轴转动角度，控制焊接变位机的水平方向和垂直方向位置变换，伺服电机中的编码器对焊接变位机进行监测反馈脉冲信号，判断被焊工件的相应位置，通过PLC控制器再将信号输出到伺服电机的伺服控制器，伺服控制器获得信号后做出反应并控制伺服电机对焊接变位机进行精确定位，直到获得准确的工作位置；
4）伺服控制器再把这一信号输出到焊接机器人控制器，焊接机器人控制器获得信号后控制机器人进行在这个位置的焊接工作；
5）焊接机器人完成这个位置的焊接工作后，机器人控制器发送信号给PLC控制单元，PLC控制单元根据预设指令，将下一个位置信息发送给伺服控制器，伺服控制器再次指挥第一、二伺服电机运转，直到焊接变位机到达下一个焊接工作位置，然后伺服控制器再将位置到达信号发送给机器人控制器，由焊接机器人进行这个位置的焊接工作；
6）焊接变位机与焊接机器人交替工作，直到完成工件所有位置的焊接任务，当焊接机器人完成最后位置的焊接工作后，PLC控制单元指挥第一伺服电机和第二伺服电机转动，恢复初始位置，即G1轴、G2轴角度都为0角度，焊接完成。
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