CN110014206A - 一种机器人自动火焰喷焊系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机器人自动火焰喷焊系统，包括机器人系统、喷枪系统、送粉系统与气体系统；机器人系统包括六轴机器人、机器人控制器与示教器；喷枪系统包括火焰喷枪与喷枪夹持器；气体系统包括乙炔罐、氧气罐与压缩空气罐；送粉系统包括送粉器、送粉器控制器与氩气罐。本发明降低了火焰喷焊技术对操作者的能力要求，提高了焊接质量和焊接效率；将传统的手工火焰喷焊，变成了自动化、机械化的火焰喷焊技术。

Description

一种机器人自动火焰喷焊系统
技术领域
本发明涉及焊接领域，尤其涉及一种机器人自动火焰喷焊系统。
背景技术
目前，在石油、化工、船舶、冶金、交通、军工等领域施工建设中，针对各种零件的加工修理和新零件的表面保护，通常采用手工火焰喷焊的工艺方法。其中，在使用手工火焰喷焊焊接时，通常需要焊工一只手持火焰喷枪，另外一只手调整火焰喷枪上的旋钮调整火焰并送粉。
所以在焊接工程中由于人工操作不确定的因素，送粉的稳定性和均匀性直接影响着焊接效率及焊接质量。通常焊缝的稳定性和均匀性是由操作工的水平等级来决定，因此在焊接过程中焊接经验少水平低的焊工经常会发生送粉不稳定、火焰能量调整不正确、焊缝不均匀的情况从而导致焊接质量和焊接效率大大降低。
另外由于火焰喷枪自身的重量比较重，工人长时间使用火焰喷枪进行手工火焰喷焊极易出现工人疲劳的情况，影响焊缝质量和焊接效率。
还有，由于火焰喷焊的温度较高，一般在600℃到1100℃，长时间手工火焰喷焊的情况下，极易出现工人中暑的现象。
发明内容
发明目的：针对现有技术的不足与缺陷，本发明提供一种机器人自动火焰喷焊系统。降低了火焰喷焊技术对操作者的能力要求，提高了焊接质量和焊接效率；将传统的手工火焰喷焊，变成了自动化、机械化的火焰喷焊技术。
技术方案：本发明的一种机器人自动火焰喷焊系统，其特征在于：包括机器人系统、喷枪系统、送粉系统与气体系统；所述机器人系统包括六轴机器人、机器人控制器与示教器，其中机器人控制器通过控制线及通讯线与六轴机器人连接，机器人控制器通过机器人电源线与外部电源连接并通过数据线与示教器连接；
所述喷枪系统包括火焰喷枪与喷枪夹持器；所述火焰喷枪通过喷枪夹持器与六轴机器人连接；所述气体系统包括乙炔罐、氧气罐与压缩空气罐，其中乙炔罐通过乙炔管与火焰喷枪连通并设有乙炔表，氧气罐通过氧气管与火焰喷枪连通并设有氧气表，压缩空气罐通过压缩空气管与火焰喷枪连通；
所述送粉系统包括送粉器、送粉器控制器与氩气罐，其中送粉器设有装粉桶并在装粉桶下方设有送粉轮且送粉器通过送粉管与火焰喷枪连通，送粉器底部设有送粉器支架，送粉器控制器通过管道I及管道II与送粉器连接且送粉器控制器通过氩气管与氩气罐连接并在氩气罐上设有氩气表；
所述送粉器控制器通过送粉器电源线与外部电源连接，送粉器控制器设有送粉气旋钮与气柱，送粉器控制器设有送粉开关与送粉气开关及与送粉开关、送粉气开关对应的送粉开关指示灯、送粉气开关指示灯。
其中，所述的火焰喷枪设有调节火焰的喷枪控制钮并在底部设有把手。
其中，所述的送粉器电源线与外部220V的电源连接。
其中，所述的喷枪夹持器通过若干颗M5*25的内六角螺钉固定在六轴机器人上。
其中，所述的机器人电源线与外部380V的三相电源连接。
其中，所述的乙炔罐、氧气罐、氩气罐与压缩空气罐均设有阀门。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：本发明采用六轴机器人全自动焊接的方式，使用示教器对工件的形状进行轨迹编程，并设置相应的速度和高度保证焊枪的稳定性和火焰对于工件加热的均匀性，通过火焰喷枪夹持器夹持火焰喷枪，避免操作人员长时间拿火焰喷枪而导致的身体和视觉疲劳。火焰喷枪上有旋钮，可以调整需要的火焰能量大小，使工件能够受热均匀；大大降低了操作者因身体原因导致的工件缺陷问题。
本发明的机器人自动火焰喷焊系统通过送粉器送粉。通过送粉器里面的送粉轮不停的转动，带动粉末从送粉管里流向火焰喷枪，再用适量的送粉气将粉末从喷嘴里送出。保证粉末上到工件的均匀性，避免了工人因长时间作业导致的上粉不均匀的问题。此外，由于送粉控制器上有旋钮，可以调整送粉量的大小。由于送粉的可控性，大大提高的喷焊层厚度的可控性，降低了整个生产工件的成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中1为压缩空气管、2为乙炔管、3为氩气管、4为送粉器、5为管道I、6为送粉器控制器、7为氩气管、8为火焰喷枪、9为喷枪控制钮、10为送粉管、11为送粉器支架、12为送粉轮、13为管道II、14为送粉开关、15为送粉气开关、16为送粉气旋钮、17为气柱、18为送粉器电源线、19为喷枪夹持器、20为六轴机器人、21为控制线、22为示教器、23为通讯线、24为机器人控制器、25为机器人电源线、26为装粉桶、27为把手、28为送粉开关指示灯、29为送粉气开关指示灯、30为乙炔表、31为乙炔罐、32为氧气罐、33为氧气表、34为氩气表、35为氩气罐、36为压缩空气罐。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案做进一步的描述。
本发明的一种机器人自动火焰喷焊系统，包括机器人系统、喷枪系统、送粉系统与气体系统；机器人系统包括六轴机器人20、机器人控制器24与示教器22，其中机器人控制器24通过控制线21及通讯线23与六轴机器人20连接，机器人控制器24通过机器人电源线25与外部380V的电源连接并通过数据线与示教器22连接。机器人控制器24设有控制模块，可调整程序轨迹的高度、速度、运行次数；并在示教器22中显示，便于操作者了解火焰喷枪距离工件的高度、速度和轨迹的运行次数，通过示教器22可以更改轨迹的的位置，保证的轨迹的位置与实际的工件相匹配。
喷枪系统包括火焰喷枪8与喷枪夹持器19；火焰喷枪8通过喷枪夹持器19与六轴机器人20连接；气体系统包括乙炔罐31、氧气罐32与压缩空气罐36，其中乙炔罐31通过乙炔管2与火焰喷枪8连通并设有乙炔表30，氧气罐32通过氧气管3与火焰喷枪8连通并设有氧气表33，压缩空气罐36通过压缩空气管1与火焰喷枪8连通。火焰喷枪8设有调节火焰的喷枪控制钮9并在底部设有把手27；喷枪夹持器19通过若干颗M5*25的内六角螺钉固定在六轴机器人20上。乙炔罐31、氧气罐32与压缩空气罐36均设有阀门。
送粉系统包括送粉器4、送粉器控制器6与氩气罐35，其中送粉器4设有装粉桶26并在装粉桶26下方设有送粉轮12且送粉器4通过送粉管10与火焰喷枪8连通，送粉器4底部设有送粉器支架11，送粉器控制器6通过管道I5及管道II13与送粉器4连接且送粉器控制器6通过氩气管7与氩气罐35连接并在氩气罐35上设有氩气表34。送粉器4底部设有送粉器支架11，便于粉末的流出。送粉器控制器6设有控制模块，用于控制送粉轮的转速。氩气罐35中的氩气通过送粉器控制器6、送粉器4直接送至火焰喷枪8。氩气罐35设有阀门。
送粉器控制器6通过送粉器电源线18与外部220V的电源连接，送粉器控制器6设有送粉气旋钮16与气柱17，送粉器控制器6设有送粉开关14与送粉气开关15及与送粉开关14、送粉气开关15对应的送粉开关指示灯28、送粉气开关指示灯29。送粉气旋钮16、送粉开关14与送粉气开关15均为两档的纽子开关，当送粉开关14打开后，送粉开关指示灯28会亮起；当送粉气开关15打开后，送粉气开关指示灯29会亮起。送粉气旋钮16是调整送粉气的大小，通过气柱17可以直接观察到送粉气的大小。

Claims (6)

1.一种机器人自动火焰喷焊系统，其特征在于：包括机器人系统、喷枪系统、送粉系统与气体系统；所述机器人系统包括六轴机器人(20)、机器人控制器(24)与示教器(22)，其中机器人控制器(24)通过控制线(21)及通讯线(23)与六轴机器人(20)连接，机器人控制器(24)通过机器人电源线(25)与外部电源连接并通过数据线与示教器(22)连接；
所述喷枪系统包括火焰喷枪(8)与喷枪夹持器(19)；所述火焰喷枪(8)通过喷枪夹持器(19)与六轴机器人(20)连接；所述气体系统包括乙炔罐(31)、氧气罐(32)与压缩空气罐(36)，其中乙炔罐(31)通过乙炔管(2)与火焰喷枪(8)连通并设有乙炔表(30)，氧气罐(32)通过氧气管(3)与火焰喷枪(8)连通并设有氧气表(33)，压缩空气罐(36)通过压缩空气管(1)与火焰喷枪(8)连通；
所述送粉系统包括送粉器(4)、送粉器控制器(6)与氩气罐(35)，其中送粉器(4)设有装粉桶(26)并在装粉桶(26)下方设有送粉轮(12)且送粉器(4)通过送粉管(10)与火焰喷枪(8)连通，送粉器(4)底部设有送粉器支架(11)，送粉器控制器(6)通过管道I(5)及管道II(13)与送粉器(4)连接且送粉器控制器(6)通过氩气管(7)与氩气罐(35)连接并在氩气罐(35)上设有氩气表(34)；
所述送粉器控制器(6)通过送粉器电源线(18)与外部电源连接，送粉器控制器(6)设有送粉气旋钮(16)与气柱(17)，送粉器控制器(6)设有送粉开关(14)与送粉气开关(15)及与送粉开关(14)、送粉气开关(15)对应的送粉开关指示灯(28)、送粉气开关指示灯(29)。
2.根据权利要求1所述的一种机器人自动火焰喷焊系统，其特征在于：所述的火焰喷枪(8)设有调节火焰的喷枪控制钮(9)并在底部设有把手(27)。
3.根据权利要求1所述的一种机器人自动火焰喷焊系统，其特征在于：所述的送粉器电源线(18)与外部220V的电源连接。
4.根据权利要求1所述的一种机器人自动火焰喷焊系统，其特征在于：所述的喷枪夹持器(19)通过若干颗M5*25的内六角螺钉固定在六轴机器人(20)上。
5.根据权利要求1所述的一种机器人自动火焰喷焊系统，其特征在于：所述的机器人电源线(25)与外部380V的三相电源连接。
6.根据权利要求1所述的一种机器人自动火焰喷焊系统，其特征在于：所述的乙炔罐(31)、氧气罐(32)、氩气罐(35)与压缩空气罐(36)均设有阀门。
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