CN110465769A - 一种自熔式焊接机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自熔式焊接机器人，包括前部机头、位于所述的前部机头后方的后部开关控制柄、设置在所述的前部机头内部的焊接执行机构，所述的开关控制柄上设置有控制面板，所述的焊接执行机构包括焊枪转动件、连接在所述的焊枪转动件上的钨极夹持块以及连接在所述的钨极夹持块上的钨极，所述的前部机头具有机头外壳、设置在所述的机头外壳与所述的焊枪转动件之间的覆板，所述的机头外壳内与所述的覆板之间有绝缘层。本发明在机头外壳内侧、焊接旋转件分别设置绝缘层，减小了绝缘距离，有效降低机头壳体重量。

Description

一种自熔式焊接机器人
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，特别是涉及一种自熔式焊接机器人。
背景技术
在电力、石化、制药等领域，针对外径6~114mm、壁厚小于3mm的中小薄壁管道的自动化焊接一般采用不填丝的自熔式焊接。自熔式焊接时，整个焊缝封闭在自熔式焊接机器人内，内部在保护气体的作用下，机头与被焊管道形成电弧，通过熔化管道实现连接。由于电弧被完全封闭在焊接机器人中，焊接过程产生的高温对设备耐温性、耐变形等要求较高。同时，在核电高辐射区域进行管道自熔式焊接机器人作业时，要考虑焊接机器人重量轻、安装方便、夹持可靠等问题。
现有的自熔式焊接机器人是一体式结构，由于有控制线缆的拖拽，安装过程的作业时间较长。另外，机头壳体采用了金属材料，为了达到耐变形的要求，厚度较大，导致重量大。
总体来说，现有的自熔式焊接机器人存在以下的问题：
（1）、机头壳体重量大，影响其安装；
（2）、由于自熔式焊接机器人线缆的拖拽，自熔式焊接机器人与管道的固定容易产生偏斜；
（3）、焊接机器人与被焊管道的固定不能可靠保证，易导致焊接过程中焊缝偏移。
发明内容
本发明的目的是提供一种自熔式焊接机器人。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种自熔式焊接机器人，包括前部机头、位于所述的前部机头后方的后部开关控制柄、设置在所述的前部机头内部的焊接执行机构，所述的开关控制柄上设置有控制面板，所述的焊接执行机构包括焊枪转动件、连接在所述的焊枪转动件上的钨极夹持块以及连接在所述的钨极夹持块上的钨极，所述的前部机头具有机头外壳、设置在所述的机头外壳与所述的焊枪转动件之间的覆板，所述的机头外壳内与所述的覆板之间设置有绝缘层。
优选地，所述的绝缘层采用聚四氟乙烯材质。
优选地，所述的前部机头、后部开关控制柄可拆卸地连接成一体。
进一步优选地，所述的前部机头、后部开关控制柄中的一个上设置有插接头，另一个上设置有插接槽，所述的前部机头、后部开关控制柄通过所述的插接头、插接槽相连接。
进一步优选地，所述的接插头、接插槽内分别设置有用于实现所述的前部机头、后部开关控制柄通信的线针，当所述的接插头、接插槽相连接时，所述的线针实现信号导通。
进一步优选地，所述的接插头、接插槽之间通过紧密配合。
进一步优选地，所述的插接头设置在所述的前部机头的后端，所述的插接槽设置在所述的后部开关控制柄的前端。
优选地，所述的前部机头具有上夹紧部、下夹紧部，所述的上夹紧部、下夹紧部之间一侧转动连接，另一侧能够相对打开，被焊管道夹紧在上夹紧部、下夹紧部之间。
进一步优选地，所述的上夹紧部设置上卡块，所述的下夹紧部设置下卡块，当所述的上夹紧部、下夹紧部夹紧时，所述的上卡块、下卡块能够围合成夹紧区域，所述的夹紧区域与被焊管道外形相匹配的形状，所述的被焊管道夹紧在所述的夹紧区域内。
进一步优选地，所述的上卡块可更换地连接在所述的上夹紧部上；所述的下卡块可更换地连接在所述的下夹紧部上。
进一步优选地，所述的焊枪旋转件包括上焊接旋转件、下焊接旋转件，所述的上焊接旋转件位于所述的上夹紧部内，所述的下焊接旋转件位于所述的下夹紧部内，当所述的上夹紧部、下夹紧部夹紧时，所述的上焊接旋转件、下焊接旋转件形成闭环。
进一步优选地，所述的上夹紧部、下夹紧部能够相对打开的一侧设置有锁定件，当所述的上夹紧部、下夹紧部关闭时，所述的锁定件锁定。
进一步优选地，所述的锁定件包括设置在所述的上夹紧部上凸出与上夹紧部的上锁定块、设置在所述的下夹紧部上凸出与下夹紧部的下锁定块以及转动连接在上夹紧部或下夹紧部上的锁定勾，当所述的锁定件锁定时，所述的锁定勾同时勾住所述的上锁定块、下锁定块。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
1、机头外壳内侧、焊接旋转件分别设置绝缘层，减小了绝缘距离，有效降低机头壳体重量；
2、分体式结构便于连接，减少安装工人的辐照量和工作量；安装过程中在，有效避免焊接机器人线缆的拖拽；
3、卡块式夹紧结构可使自熔式焊接机器人牢固、准确安装在被焊管道上安装稳定。
附图说明
附图1为本实施例中前部机头、后部开关控制柄的拆分示意图；
附图2为本实施例中前部机头的主视图；
附图3为附图2中A-A剖视图。
其中：1、前部机头；10、上夹紧部；100、上卡块；101、上锁定块；11、下夹紧部；110、下卡块；111、下锁定块；112、锁定勾；12、插接头；13、机头外壳；2、后部开关控制柄；20、控制面板；21、插接槽；3、覆板；40、焊接转动件；41、钨极夹持块；42、钨极；5、绝缘层。
具体实施方式
下面结合附图及实施案例对本发明作描述：
如图1-3所示的一种自熔式焊接机器人，包括前部机头1、位于前部机头1后方设置有控制面板20的后部开关控制柄2、设置在前部机头1内部的焊接执行机构。
在本实施例中：前部机头1、后部开关控制柄2可拆卸地连接成一体。具体的说：前部机头1、后部开关控制柄2中的一个上设置有插接头12，另一个上设置有插接槽21，前部机头1、后部开关控制柄2通过插接头12、插接槽21相连接，实现机械连接，接插头12、接插槽21之间通过紧密配合。具体的说：插接头12设置在前部机头1的后端，插接槽21设置在后部开关控制柄2的前端。接插头12、接插槽21内分别设置有用于实现前部机头1、后部开关控制柄2通信的线针，接插头12、接插槽21相连接时，线针实现信号导通。
前部机头1具有上夹紧部10、下夹紧部11，上夹紧部10、下夹紧部11之间一侧转动连接，另一侧能够相对打开，被焊管道夹紧在上夹紧部10、下夹紧部11之间。具体的说：上夹紧部10设置上卡块100，下夹紧部11设置下卡块110，当上夹紧部10、下夹紧部11夹紧时，上卡块100、下卡块110能够围合成夹紧区域，夹紧区域与被焊管道外形相匹配的形状，被焊管道夹紧在夹紧区域内。在本实施例中：上卡块100可更换地连接在上夹紧部10上；下卡块110可更换地连接在下夹紧部11上，通过更换不同的上卡块100、下卡块110适应不同外径的被焊管道。
上夹紧部10、下夹紧部11能够相对打开的一侧设置有锁定件，当上夹紧部10、下夹紧部11关闭时，锁定件锁定。具体的说：锁定件包括设置在上夹紧部10上凸出与上夹紧部10的上锁定块101、设置在下夹紧部11上凸出与下夹紧部11的下锁定块111以及转动连接在上夹紧部10或下夹紧部11上的锁定勾112，当锁定件锁定时，锁定勾112同时勾住上锁定块101、下锁定块111。
焊接执行机构包括焊枪转动件40、连接在焊枪转动件40上的钨极夹持块41以及连接在钨极夹持块41上的钨极42。具体的说：焊枪旋转件40包括上焊接旋转件、下焊接旋转件（未具体示出），上焊接旋转件位于上夹紧部10内，下焊接旋转件位于下夹紧部11内，当上夹紧部10、下夹紧部11夹紧时，上焊接旋转件、下焊接旋转件形成闭环。焊枪转动件40可以采用轨道等形式，钨极夹持块41能够通过焊枪转动件40绕夹紧在上夹紧部10、下夹紧部11之间的被焊管道行走，实现自熔式焊接。
前部机头1具有机头外壳13，设置在机头外壳13内与焊枪转动件40之间的覆板3，由于机头外壳13、钨极夹持块41相当于两个电极，覆板3实现了对机头外壳13与钨极夹持块41之间的间隔。在本实施例中：机头外壳13与覆板3之间设置有绝缘层5，绝缘层5可以采用如聚四氟乙烯材质。这样，可以缩小机头外壳13、覆板3之间的距离，减小前部机头1的体积，但机头内部的绝缘。
以下具体阐述下本实施的工作过程，本实施例中以焊接薄壁小管为例，包括步骤：
（1）、管道准备：
管工对被焊管口进行切割、打磨，并对管口的对接进行准备。
（2）、管道对口：
焊工对准备好的管口进行点焊固定，保证管口内壁、外壁平齐。
（3）、自熔式焊接机器人前部机头1的固定：
根据被焊管道的外径，选择相应的上卡块100和下卡块101；然后分别装配到上夹紧部10和下夹紧部11上，然后利用锁定勾112将上夹紧部10和下夹紧部11锁定，使前部机头1固定到被焊管道上，并检查固定位置的准确性。
（4）、自熔式焊接机器人后部开关控制柄2的连接：
焊工将后部开关控制柄2的插接槽21与前部机头1的插接头12插接，实现前部机头1与后部开关控制柄2的快速连接，并再次核查固定位置的准确性。
（5）、自熔式焊接机器人焊接：
焊工通过远程控制器，进行焊接操作，钨极夹持块41通过焊枪转动件40绕夹紧在上夹紧部10、下夹紧部11之间的被焊管道行走，钨极42实现管口的自熔式焊接。
（6）、设备拆卸：
焊工检查焊缝焊接质量，并将后部开关控制柄2从前部机头1上拔下。
（7）、工作收尾：
管工拆掉前部机头，清理现场，并恢复管线的初始状态。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自熔式焊接机器人，包括前部机头、位于所述的前部机头后方的后部开关控制柄、设置在所述的前部机头内部的焊接执行机构，所述的开关控制柄上设置有控制面板，所述的焊接执行机构包括焊枪转动件、连接在所述的焊枪转动件上的钨极夹持块以及连接在所述的钨极夹持块上的钨极，所述的前部机头具有机头外壳、设置在所述的机头外壳内与所述的焊枪转动件之间的覆板，其特征在于：所述的机头外壳与所述的覆板之间设置有绝缘层。
2.根据权利要求1所述的自熔式焊接机器人，其特征在于：所述的绝缘层采用聚四氟乙烯材质。
3.根据权利要求1所述的自熔式焊接机器人，其特征在于：所述的前部机头、后部开关控制柄可拆卸地连接成一体。
4.根据权利要求3所述的自熔式焊接机器人，其特征在于：所述的前部机头、后部开关控制柄中的一个上设置有插接头，另一个上设置有插接槽，所述的前部机头、后部开关控制柄通过所述的插接头、插接槽相连接。
5.根据权利要求3所述的自熔式焊接机器人，其特征在于：所述的接插头、接插槽内分别设置有用于实现所述的前部机头、后部开关控制柄通信的线针，当所述的接插头、接插槽相连接时，所述的线针实现信号导通。
6.根据权利要求4所述的自熔式焊接机器人，其特征在于：所述的接插头、接插槽之间通过紧密配合。
7.根据权利要求1所述的自熔式焊接机器人，其特征在于：所述的前部机头具有上夹紧部、下夹紧部，所述的上夹紧部、下夹紧部之间一侧转动连接，另一侧能够相对打开，被焊管道夹紧在上夹紧部、下夹紧部之间。
8.根据权利要求7所述的自熔式焊接机器人，其特征在于：所述的上夹紧部设置上卡块，所述的下夹紧部设置下卡块，当所述的上夹紧部、下夹紧部夹紧时，所述的上卡块、下卡块能够围合成夹紧区域，所述的夹紧区域与被焊管道外形相匹配的形状，所述的被焊管道夹紧在所述的夹紧区域内。
9.根据权利要求8所述的自熔式焊接机器人，其特征在于：所述的上卡块可更换地连接在所述的上夹紧部上；所述的下卡块可更换地连接在所述的下夹紧部上。
10.根据权利要求8所述的自熔式焊接机器人，其特征在于：所述的焊枪旋转件包括上焊接旋转件、下焊接旋转件，所述的上焊接旋转件位于所述的上夹紧部内，所述的下焊接旋转件位于所述的下夹紧部内，当所述的上夹紧部、下夹紧部夹紧时，所述的上焊接旋转件、下焊接旋转件形成闭环。
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