CN104191117A - 一种自动焊接压力容器夹套的工装系统 - Google Patents

一种自动焊接压力容器夹套的工装系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种自动焊接压力容器夹套的工装系统，变位机，所述变位机为两台，两台变位机位于一支撑臂的两端，所述变位机与一推动装置连接，所述变位机上设有夹套固定装置，所述变位机用于将所述夹套固定装置移到焊接位置。控制系统将指令送到焊接机器人控制系统,机器人控制系统进行自动控制,与变位机协调进行焊接。通过自主研发一种适合压力容器夹套的夹套固定装置，能够快速将夹套在焊接前固定拼装起来，采用双工位悬臂旋转，双工位中一个焊接工位在焊接时,另一个工位可以同时进行装卸夹套产品，从而提高整个系统效率。本发明结构简单,设计合理,通过自动焊接实现质量控制和产品的高效生产，实现焊接产品制造的自动化,柔性化,智能化。

Description

一种自动焊接压力容器夹套的工装系统
 
技术领域
本发明涉及一种焊接工装，具体涉及一种压力容器夹套的焊接工装。
 
背景技术
压力容器是典型的焊接结构，主要的制造方法就是焊接，焊接质量直接关系到设备的质量。目前常用的焊接方法是：手工电弧焊，埋弧自动焊，气体保护焊。压力容器夹套属于压力容器上的一部分部件,压力容器的夹套对焊缝质量的要求很高,目前现有的技术都是采用人手工气保焊作业,目前还没有一种专门针对压力容器夹套的焊接工装，由于压力容器夹套体积重量大，需要先拼接再焊接，在手工焊接时由于是人工操作，焊缝质量稳定性不高，焊缝弯曲不平，并且人工焊接效率低，难以满足大量生产压力容器的要求。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种自动焊接压力容器夹套的工装系统，专门针对压力容器夹套的形状，能够自动焊接压力容器的夹套，提高焊缝稳定性和生产效率。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种自动焊接压力容器夹套的工装系统，其包括：
变位机，所述变位机为两台，两台变位机位于一支撑臂的两端，所述变位机与一推动装置连接，所述变位机上设有夹套固定装置，所述变位机用于将所述夹套固定装置移到焊接位置；
控制柜，所述控制柜内装有控制系统，用于控制被焊工件旋转到最佳的焊接位置，及控制夹套固定装置对夹套的固定，所述控制系统与所述变位机和所述夹套固定装置连接；
焊接机器人，所述焊接机器人位于所述变位机的一端，所述焊接机器人包括机身座，所述机身座上设有机器手臂、焊接控制器、辅助装置，所述机器手臂上设有焊钳，所述焊钳上设有焊枪，所述机器手臂与所述焊接控制器、辅助装置连接，所述焊接控制器用于根据预订的焊接监控程序，完成焊接参数输入、焊接程序控制及焊接系统故障自诊断。
优选地，所述夹套固定装置包括底座，所述底座上设有传感器，执行机构，所述底座固定在所述变位机上，所述传感器与所述控制系统连接，所述传感器还与所述执行机构连接，所述执行机构包括数个气缸、传动机构、外推块、内推块，所述外推块固定在所述底座上，每个传动机构的一端与所述气缸连接，另一端与所述内推块连接，气缸推动所述内推块运动。
优选地，所述外推块为4块，组成未封角的四方形，所述内推块也为4块，组成未封角的四方形，两个四方形之间有容纳夹套的空间。
优选地，所述夹套固定装置还包括4个角推块，每个角推块对应于四方形的每个顶角位置，每个角推块与一气缸连接，放上夹套后，在气缸的推动下角推块会抵住夹套与夹套间的缝隙，便于焊接。
优选地，所述控制柜上设有控制夹套固定装置的夹紧按钮和松开按钮，所述控制柜上还设有控制悬臂旋转变位机的控制按钮。
优选地，所述焊接机器人与一安全保护装置连接，用于保障焊接机器人系统的安全运行，安全保护装置包括驱动装置、过热自断电保护装置、动作超限位自断电保护装置、超速自断电保护装置、焊接机器人工作空间干涉自断电保护装置、人工急停装置。
优选地，还包括报警装置，所述报警装置内设有感应器，所述报警装置与所述安全保护系统连接。
如上所述，本发明的一种自动焊接压力容器夹套的工装系统，具有以下有益效果：控制系统将指令送到焊接机器人控制系统,机器人控制系统进行自动控制,与变位机协调进行焊接。通过自主研发一种适合压力容器夹套的夹套固定装置，能够快速将夹套在焊接前固定拼装起来，采用双工位悬臂旋转，双工位中一个焊接工位在焊接时,另一个工位可以同时进行装卸夹套产品，从而提高整个系统效率。本发明结构简单,设计合理,通过自动焊接实现质量控制和产品的高效生产，实现焊接产品制造的自动化,柔性化,智能化。
 
附图说明
图1为自动焊接压力容器夹套的工装系统的整体示意图。
图2为夹套固定装置的立体图。
图3为夹套固定装置的俯视图。
元件标号说明
1—      变位机，2—夹套固定装置，3—支撑臂，4—机器手臂，5—焊钳，6—机身座，21—外推块，22—内推块，23—角推块，24—气缸，25—底座。
 
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1至图3所示，本发明提供一种自动焊接压力容器夹套的工装系统，其包括：
变位机1，变位机1为两台，两台变位机1位于一支撑臂3的两端，变位机1与一推动装置连接，变位机1上设有夹套固定装置2，变位机1用于将夹套固定装置2移到焊接位置。变位机1作为机器人焊接生产线及焊接柔性加工单元的重要组成部分，其作用是将被焊工件旋转或平移到最佳的焊接位置。在焊接作业前和焊接过程中，变位机通过夹具来装卡和定位被焊工件，对工件的不同要求决定了变位机的负载能力及其运动方式。为了提高工作效率，本发明采用两台变位机，当其中一台进行焊接作业时，另一台则完成工件的装卸工作，减少中间的准备等待时间，从而提高整个工装系统的效率。
夹套固定装置2包括底座25，底座25上设有传感器，执行机构，底座25固定在变位机1上，传感器与控制系统连接，传感器还与执行机构连接，执行机构包括数个气缸24、传动机构、外推块21、内推块22，外推块21固定在底座25上，每个传动机构的一端与气缸24连接，另一端与内推块22连接，气缸24推动内推块22运动。外推块21为4块，组成未封角的四方形，内推块22也为4块，组成未封角的四方形，两个四方形之间有容纳夹套的空间。夹套固定装置还包括4个角推块23，每个角推块23对应于四方形的每个顶角位置，每个角推块23与一气缸24连接，放上夹套后，在气缸的推动下角推块23会抵住夹套与夹套间的缝隙，便于焊接。由于每种产品的夹套厚度、体积不一，通过调节内推快和外推块的距离，每个夹套固定装置可固定5种不同的规格的夹套产品。
控制柜，控制柜内装有控制系统，用于控制被焊工件旋转到最佳的焊接位置，及控制夹套固定装置对夹套的固定，控制系统与变位机和夹套固定装置连接。控制柜上设有控制夹套固定装置的夹紧按钮和松开按钮，所述控制柜上还设有控制悬臂旋转变位机的控制按钮。
焊接机器人，焊接机器人位于变位机1的一端，焊接机器人包括机身座6，机身座6上设有机器手臂4、焊接控制器、辅助装置，机器手臂4上设有焊钳5，焊钳5上设有焊枪，机器手臂4与焊接控制器、辅助装置连接，焊接控制器用于根据预订的焊接监控程序，完成焊接参数输入、焊接程序控制及焊接系统故障自诊断。焊接机器人还与一安全保护装置连接，用于保障焊接机器人系统的安全运行，安全保护装置包括驱动装置、过热自断电保护装置、动作超限位自断电保护装置、超速自断电保护装置、焊接机器人工作空间干涉自断电保护装置、人工急停装置。焊接机器人是完成焊接作业的核心装置，焊接机器人的辅助装置由水、电、气等辅助部分组成，用于弧焊机器人的焊接电源及送丝设备由于参数选择的需要，由焊接控制器直接控制。
整个工装系统上还设有报警装置，报警装置内设有感应器，报警装置与所述安全保护系统连接。
进行操作时，将组成压力容器的4块夹套分别放在夹套固定装置的外推块和内推块之间的空间内，4个气缸分别向外推动内推块，使内推块和外推块将夹套固定，4块夹套组成一个四方体，在夹套与夹套组成的顶角处，气缸推动角推块，使角推块顶住夹套和夹套的缝隙处，该缝隙处将送往焊接机器人进行焊接工装。夹套在夹套固定装置上固定好了之后，按动按钮，变位机将装好夹套的夹套固定装置送到焊接机器人处最佳位置，并将另一端已经焊接好的夹套送到卸载工作区。焊接机器人在焊接控制器的命令下进行焊接工作。
如上所述，本发明提供的一种自动焊接压力容器夹套的工装系统，控制系统将指令送到焊接机器人控制系统,机器人控制系统进行自动控制,与变位机协调进行焊接。通过自主研发一种适合压力容器夹套的夹套固定装置，能够快速将夹套在焊接前固定拼装起来，采用双工位悬臂旋转，双工位中一个焊接工位在焊接时,另一个工位可以同时进行装卸夹套产品，从而提高整个系统效率。本发明结构简单,设计合理,通过自动焊接实现质量控制和产品的高效生产，实现焊接产品制造的自动化,柔性化,智能化。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种自动焊接压力容器夹套的工装系统，其特征在于，其包括：
变位机，所述变位机为两台，两台变位机位于一支撑臂的两端，所述变位机与一推动装置连接，所述变位机上设有夹套固定装置，所述变位机用于将所述夹套固定装置移到焊接位置；
控制柜，所述控制柜内装有控制系统，用于控制被焊工件旋转到最佳的焊接位置，及控制夹套固定装置对夹套的固定，所述控制系统与所述变位机和所述夹套固定装置连接；
焊接机器人，所述焊接机器人位于所述变位机的一端，所述焊接机器人包括机身座，所述机身座上设有机器手臂、焊接控制器、辅助装置，所述机器手臂上设有焊钳，所述焊钳上设有焊枪，所述机器手臂与所述焊接控制器、辅助装置连接，所述焊接控制器用于根据预订的焊接监控程序，完成焊接参数输入、焊接程序控制及焊接系统故障自诊断。
2.根据权利要求1所述的一种自动焊接压力容器夹套的工装系统，其特征在于：所述夹套固定装置包括底座，所述底座上设有传感器，执行机构，所述底座固定在所述变位机上，所述传感器与所述控制系统连接，所述传感器还与所述执行机构连接，所述执行机构包括数个气缸、传动机构、外推块、内推块，所述外推块固定在所述底座上，每个传动机构的一端与所述气缸连接，另一端与所述内推块连接，气缸推动所述内推块运动。
3.根据权利要求2所述的一种自动焊接压力容器夹套的工装系统，其特征在于：所述外推块为4块，组成未封角的四方形，所述内推块也为4块，组成未封角的四方形，两个四方形之间有容纳夹套的空间。
4.根据权利要求3所述的一种自动焊接压力容器夹套的工装系统，其特征在于：所述夹套固定装置还包括4个角推块，每个角推块对应于四方形的每个顶角位置，每个角推块与一气缸连接。
5.根据权利要求4所述的一种自动焊接压力容器夹套的工装系统，其特征在于：所述控制柜上设有控制夹套固定装置的夹紧按钮和松开按钮，所述控制柜上还设有控制悬臂旋转变位机的控制按钮。
6.根据权利要求1至5任意一权利要求所述的一种自动焊接压力容器夹套的工装系统，其特征在于：所述焊接机器人与一安全保护装置连接，用于保障焊接机器人系统的安全运行，安全保护装置包括驱动装置、过热自断电保护装置、动作超限位自断电保护装置、超速自断电保护装置、焊接机器人工作空间干涉自断电保护装置、人工急停装置。
7.根据权利要求6所述的一种自动焊接压力容器夹套的工装系统，其特征在于：还包括报警装置，所述报警装置内设有感应器，所述报警装置与所述安全保护系统连接。
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