CN112605493A - 一种湍流器焊接机器人系统 - Google Patents

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冯文宇
朱波宇
杨成祥
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Abstract

本发明涉及烟气除尘器加工设备领域，具体是一种湍流器焊接机器人系统，包括：焊接组件以及变位组件，所述焊接组件以及变位组件分布在地面上端左右两侧；所述焊接组件包括机器人底座、第一电机、安装架以及机器人手臂；所述变位组件包括安装座，安装座左右两侧设有变位机构，所述安装座下端安装固定在转盘上，转盘下端与两轴变位机座的输出轴连接，两轴变位机座两侧通过设置的挡块安装固定在地面上；所述的湍流器焊接机器人系统通过设置的焊接组件以及变位组件配合作用，实现了湍流器的自动化焊接，大大提高了湍流器焊接作业的效率。

Description

一种湍流器焊接机器人系统
技术领域
本发明涉及烟气除尘器加工设备领域，具体是一种湍流器焊接机器人系统。
背景技术
在烟气除尘器设备中常需要使用到制冷剂，由于随环境温度的变化，系统的最佳平衡点及各部分内部的制冷剂状态都会改变，因此导致整个系统不能持续稳定运行并且效率不断变化；因此，需要对制冷剂循环过程中的运行状态进行优化并安装湍流器，从而以实现改善制冷机组状况，使其更加节能，并增加制冷系统寿命的效果。
现有技术中的湍流器在加工过程中由于湍流器的叶片具有空间内的多个自由度，且叶片间的空间尺寸狭小，因此无法使用激光或者视觉寻位装置，导致无法实现湍流器的大批量自动化焊接。而湍流器作为目前单塔一体化脱硫或者其他脱硫的必要装置，每年都有大量的需求，所以开发此类专用焊接机器人系统具有足够的必要性。
针对上述背景技术中的问题，本发明旨在提供一种湍流器焊接机器人系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种湍流器焊接机器人系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种湍流器焊接机器人系统，其包括：焊接组件以及变位组件，所述焊接组件以及变位组件分布在地面上端左右两侧；
所述焊接组件包括机器人底座、第一电机、安装架以及机器人手臂，第一电机设置在机器人底座上端，第一电机的输出端与安装架连接，安装架上端活动安装有机器人手臂，机器人手臂上端设有安装端头，安装端头一侧安装固定有激光位移传感器以及氩弧焊枪，氩弧焊枪表面设有防碰撞传感器；
所述变位组件包括安装座，安装座左右两侧设有变位机构，变位机构上用于安装固定湍流器工装；所述安装座上端通过隔板隔开，安装座下端安装固定在转盘上，转盘下端与两轴变位机座的输出轴连接，两轴变位机座两侧通过设置的挡块安装固定在地面上。
作为本发明进一步的方案：所述机器人底座下端安装固定在垫板上，垫板左右两侧通过地锚安装固定在地面上；通过设置的垫板与地锚配合作用提高了整个所述焊接组件运作时的稳定型。
作为本发明进一步的方案：变位机构的数量为两个，两个变位机构分布在安装座左右两侧；通过设置的两个变位机构可以同时对两个湍流器工装进行不同状态的作业。
作为本发明进一步的方案：所述变位机构包括卡位座、气缸座、供能座以及转板，所述卡位座表面设有三爪卡盘，卡位座上设置的三爪卡盘通过气缸座驱动运转，三爪卡盘用于夹持固定湍流器工装，气缸座一端与供能座的输出轴连接，供能座另一端安装固定有转板。
作为本发明进一步的方案：所述转板活动安装在安装座一侧开设的插槽内部，转板中间设有转轴，转轴一端穿过安装座内壁后与减速箱连接，减速箱一侧与第二电机的输出轴实现安装。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
所述的湍流器焊接机器人系统具有以下优势：
一、其通过设置的焊接组件以及变位组件配合作用，实现了湍流器的自动化焊接，大大提高了湍流器焊接作业的效率；
二、其通过激光位移传感器采用激光寻位来确定湍流器工装内部的叶片的角度分度，进行初步的粗定位，然后采用氩弧焊枪碰撞寻位(即氩弧焊枪与湍流器工装碰撞，通过氩弧焊枪表面的防碰撞功能进行寻位)，通过碰撞湍流器工装的外筒壁，湍流器工装的外筒顶端及湍流器工装的叶片下截面来实现空间三维坐标的确定，最后，通过内部的程序计算对起弧点进行确认，确认起弧点后，采用焊接机器人的弧压跟踪系统，来对湍流器工装的叶片角度进行跟踪焊接，解决了机器人焊接系统狭小空间寻位问题；
三、焊接好的湍流器工装与未焊接的湍流器工装可以通过两轴变位机座驱动转盘转动进行位置调换，便于工作人员及时取下焊接完成的湍流器工装，实现自动化流水作业，提高焊接效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1为本发明实施例的一种湍流器焊接机器人系统的结构示意图。
图2为本发明实施例的一种湍流器焊接机器人系统的湍流器的安装示意图。
图中：1-地面、2-垫板、3-地锚、4-机器人底座、5-第一电机、6-安装架、7-机器人手臂、8-安装端头、9-激光位移传感器、10-氩弧焊枪、11-湍流器工装、12-变位机构、13-安装座、14-隔板、15-转盘、16-两轴变位机座、17-挡块、18-三爪卡盘、19-卡位座、20-气缸座、21-供能座、22-转板、23-转轴、24-减速箱、25-第二电机。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
请参阅图1和图2，本发明实施例1中，一种湍流器焊接机器人系统，其包括：焊接组件以及变位组件，所述焊接组件以及变位组件分布在地面1上端左右两侧；
所述焊接组件包括机器人底座4、第一电机5、安装架6以及机器人手臂7，第一电机5设置在机器人底座4上端，第一电机5的输出端与安装架6连接，安装架6上端活动安装有机器人手臂7，机器人手臂7上端设有安装端头8，安装端头8一侧安装固定有激光位移传感器9以及氩弧焊枪10，氩弧焊枪10表面设有防碰撞传感器；
所述变位组件包括安装座13，安装座13左右两侧设有变位机构12，变位机构12上用于安装固定湍流器工装11；所述安装座13上端通过隔板14隔开，安装座13下端安装固定在转盘15上，转盘15下端与两轴变位机座16的输出轴连接，两轴变位机座16两侧通过设置的挡块17安装固定在地面1上；
所述的湍流器焊接机器人系统通过激光位移传感器9采用激光寻位来确定湍流器工装11内部的叶片的角度分度，进行初步的粗定位，然后采用氩弧焊枪10碰撞寻位(即氩弧焊枪10与湍流器工装11碰撞，通过氩弧焊枪10表面的防碰撞功能进行寻位)，通过碰撞湍流器工装11的外筒壁，湍流器工装11的外筒顶端及湍流器工装11的叶片下截面来实现空间三维坐标的确定，最后，通过内部的程序计算对起弧点进行确认，确认起弧点后，采用焊接机器人的弧压跟踪系统，来对湍流器工装11的叶片角度进行跟踪焊接。
进一步地，所述机器人底座4下端安装固定在垫板2上，垫板2左右两侧通过地锚3安装固定在地面1上；通过设置的垫板2与地锚3配合作用提高了整个所述焊接组件运作时的稳定型。
实施例2
进一步地，变位机构12的数量为两个，两个变位机构12分布在安装座13左右两侧；通过设置的两个变位机构12可以同时对两个湍流器工装11进行不同状态的作业；
具体地，所述变位机构12包括卡位座19、气缸座20、供能座21以及转板22，所述卡位座19表面设有三爪卡盘18，卡位座19上设置的三爪卡盘18通过气缸座20驱动运转，三爪卡盘18用于夹持固定湍流器工装11，气缸座20一端与供能座21的输出轴连接，供能座21另一端安装固定有转板22；
更进一步地，所述转板22活动安装在安装座13一侧开设的插槽内部，转板22中间设有转轴23，转轴23一端穿过安装座13内壁后与减速箱24连接，减速箱24一侧与第二电机25的输出轴实现安装；
启动气缸座20，气缸座20运转带动卡位座19上设置的三爪卡盘18运动，对湍流器工装11进行夹持固定，湍流器工装11夹持固定之后启动供能座21，供能座21运转使湍流器工装11进行转动，便于焊接组件对湍流器工装11不同位置处的叶片进行焊接作业；另外，为了调整湍流器工装11的倾斜角度，也可以启动第二电机25，第二电机25运转，通过减速箱24以及转轴23配合作用带动转板22缓慢转动，进而改变湍流器工装11的上下倾斜角度位置；
实施例2的其余结构部分与实施例1相同。
本发明实施例的工作原理是：
所述的湍流器焊接机器人系统通过激光位移传感器9采用激光寻位来确定湍流器工装11内部的叶片的角度分度，进行初步的粗定位，然后采用氩弧焊枪10碰撞寻位(即氩弧焊枪10与湍流器工装11碰撞，通过氩弧焊枪10表面的防碰撞功能进行寻位)，通过碰撞湍流器工装11的外筒壁，湍流器工装11的外筒顶端及湍流器工装11的叶片下截面来实现空间三维坐标的确定，最后，通过内部的程序计算对起弧点进行确认，确认起弧点后，采用焊接机器人的弧压跟踪系统，来对湍流器工装11的叶片角度进行跟踪焊接；
另外，在对湍流器工装11叶片焊接过程中，通过变位组件能够对湍流器工装11进行上下左右多方位位置的调整，便于精准焊接加工湍流器工装11；而且焊接好的湍流器工装11与未焊接的湍流器工装11可以通过两轴变位机座16驱动转盘15转动进行位置调换，便于工作人员及时取下焊接完成的湍流器工装11，实现自动化流水作业，提高焊接效率。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种湍流器焊接机器人系统，其包括：焊接组件以及变位组件，所述焊接组件以及变位组件分布在地面(1)上端左右两侧；其特征在于：
所述焊接组件包括机器人底座(4)、第一电机(5)、安装架(6)以及机器人手臂(7)，第一电机(5)设置在机器人底座(4)上端，第一电机(5)的输出端与安装架(6)连接，安装架(6)上端活动安装有机器人手臂(7)，机器人手臂(7)上端设有安装端头(8)，安装端头(8)一侧安装固定有激光位移传感器(9)以及氩弧焊枪(10)，氩弧焊枪(10)表面设有防碰撞传感器；
所述变位组件包括安装座(13)，安装座(13)左右两侧设有变位机构(12)，变位机构(12)上安装固定有湍流器工装(11)；所述安装座(13)上端通过隔板(14)隔开，安装座(13)下端安装固定在转盘(15)上，转盘(15)下端与两轴变位机座(16)的输出轴连接，两轴变位机座(16)两侧通过设置的挡块(17)安装固定在地面(1)上。
2.根据权利要求1所述的湍流器焊接机器人系统，其特征在于：所述机器人底座(4)下端安装固定在垫板(2)上，垫板(2)左右两侧通过地锚(3)安装固定在地面(1)上。
3.根据权利要求1所述的湍流器焊接机器人系统，其特征在于：变位机构(12)的数量为两个，两个变位机构(12)分布在安装座(13)左右两侧。
4.根据权利要求3所述的湍流器焊接机器人系统，其特征在于：所述变位机构(12)包括卡位座(19)、气缸座(20)、供能座(21)以及转板(22)，所述卡位座(19)表面设有三爪卡盘(18)，卡位座(19)上设置的三爪卡盘(18)通过气缸座(20)驱动运转，三爪卡盘(18)上夹持固定有湍流器工装(11)，气缸座(20)一端与供能座(21)的输出轴连接，供能座(21)另一端安装固定有转板(22)。
5.根据权利要求4所述的湍流器焊接机器人系统，其特征在于：所述转板(22)活动安装在安装座(13)一侧开设的插槽内部，转板(22)中间设有转轴(23)，转轴(23)一端穿过安装座(13)内壁后与减速箱(24)连接，减速箱(24)一侧与第二电机(25)的输出轴实现安装。
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