CN112620883A - 一种基于电弧增材制造技术的产品打标工作站及打标方法 - Google Patents

一种基于电弧增材制造技术的产品打标工作站及打标方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112620883A
CN112620883A CN202011279070.7A CN202011279070A CN112620883A CN 112620883 A CN112620883 A CN 112620883A CN 202011279070 A CN202011279070 A CN 202011279070A CN 112620883 A CN112620883 A CN 112620883A
Authority
CN
China
Prior art keywords
robot
control cabinet
additive manufacturing
manufacturing technology
robot control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011279070.7A
Other languages
English (en)
Inventor
刘宏亮
易翔
李铭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Petroleum Corp
Baoji Oilfield Machinery Co Ltd
CNPC National Oil and Gas Drilling Equipment Engineering Technology Research Center Co Ltd
Original Assignee
China National Petroleum Corp
Baoji Oilfield Machinery Co Ltd
CNPC National Oil and Gas Drilling Equipment Engineering Technology Research Center Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China National Petroleum Corp, Baoji Oilfield Machinery Co Ltd, CNPC National Oil and Gas Drilling Equipment Engineering Technology Research Center Co Ltd filed Critical China National Petroleum Corp
Priority to CN202011279070.7A priority Critical patent/CN112620883A/zh
Publication of CN112620883A publication Critical patent/CN112620883A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/133—Means for feeding electrodes, e.g. drums, rolls, motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/24—Features related to electrodes
    • B23K9/28—Supporting devices for electrodes
    • B23K9/287—Supporting devices for electrode holders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/32—Accessories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于电弧增材制造技术的产品打标工作站，包括可移动平台，可移动平台上设置有机器人，机器人连接有送丝机、焊枪、机器人控制柜，焊枪连接有焊机，焊机与机器人控制柜连接，所述机器人控制柜与PLC电气控制器连接。本发明打印工作站解决了现有产品标牌制作时冲压操作需频繁更换字头，生产效率低的问题。

Description

一种基于电弧增材制造技术的产品打标工作站及打标方法
技术领域
本发明属于增材制造设备技术领域，具体涉及一种基于电弧增材制造技术的产品打标工作站，还涉及一种基于电弧增材制造技术的产品的打印方法。
背景技术
石油钻机井架、底座在生产制造过程中，存在多套同时批量生产或年内多次投产同一型号产品的情况。由于井架、底座每套都需经大组装配焊而成，因而钢结构部件不具备互换性。钻机生产周期长达3-6个月，生产过程中组合、焊接、组装、打砂、油漆、井场联调试验、清洗补漆等工序需频繁在分厂车间内部、分厂之间和外协单位周转，如果没有唯一性和永久性的可靠产品标识，极易造成钻机井架、底座配套、包装和发运混乱，极大影响产品质量，造成产品再次组装时安装困难。且结构件丢失和损坏经常发生，如果没有唯一性标识非常不易查找和确认。因此石油钻机井架、底座钢结构件标识具有重要作用，它具有对零部件进行识别、追溯、确认和信息传达的重要作用。
钻机结构件标牌种类、数量、规格多，且每一个牌子都具有标识唯一性，依据标牌类型和用途的不同，可分为件号牌、配套牌、序号牌等，规格和尺寸均不相同且数量众多。目前，采用钢制标牌的形式对零部件进行标识。标牌一般采用扁钢板制作，工艺流程是扁钢剪裁、排字头、字模冲压，在产品组装合格后，打砂油漆前焊接于工件上。因标牌数量多，标识字符变化，实际冲压操作时需频繁更换字头，生产效率低，安全风险大。为避免产品油漆后，标牌和工件之间缝隙进入雨水而锈蚀流铁锈黄水，影响美观，标牌周边需连续焊接，且由于扁钢较薄，焊缝焊后需打磨处理，工作量大。扁钢用字头冲压标识后，变形大，存在延展、凸凹不平及个别撕裂现象，严重影响外观质量。
钻机结构件标牌数量多，制作的好坏规范与否，对产品外观质量影响极大，目前结构件标识的制作方法存在工作量大，效率低，单个标牌成本较高的问题。因此急需研究一种生产效率高、方便易于操作、工序简单、成本低廉、安全环保的钢结构件标识制作方法，简化制造流程，提高生产效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于电弧增材制造技术的产品打标工作站，解决了现有产品标牌制作时冲压操作需频繁更换字头，生产效率低的问题。
本发明的另一目的是提供一种基于电弧增材制造技术的产品的打印方法。
本发明所采用的技术方案是，一种基于电弧增材制造技术的产品打标工作站，包括可移动平台，可移动平台上设置有机器人，机器人连接有送丝机、焊枪、机器人控制柜，焊枪连接有焊机，焊机与机器人控制柜连接，所述机器人控制柜与PLC电气控制器连接。
本发明的特点还在于，
送丝机连接有气瓶。
可移动平台的侧壁设置有支撑脚。
PLC电气控制器连接有触摸屏、按钮。
本发明所采用的另一技术方案是，一种基于电弧增材制造技术的产品的打标方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将可移动平台推至工作区域，撑起支撑脚，接通电源；
步骤2，将待打标识工件平稳的放置于焊枪的有效工作范围内，在触摸屏上输入待打印的字母数字排列信息，触摸屏将接收到的信息通过以太网通讯给PLC电气控制器，PLC电气控制器根据接收到信息生成打印轨迹，将打印轨迹传输给机器人控制柜，机器人控制柜将接收到的信息传输给机器人，机器人接收信息后移动至待打印工件表面打标起始位置确定用户坐标；
步骤3，启动操控按钮，则PLC电气控制器接收信息后传输给机器人控制柜，机器人控制柜控制焊机和机器人进行打标。
本发明的有益效果在于，
(1)本发明一种基于电弧增材制造技术的产品打标工作站，设置有可移动平台，底部配有脚轮且设置有支撑脚，需要移动时可将支撑脚收起，人工推动至工作区域，再将支撑脚撑起，减少大件打标时的移运；
(2)本发明一种基于电弧增材制造技术的产品打标工作站，避免了传统标识牌扁钢剪裁、排字头、字模冲压的制作工艺流程，无需频繁更换字头，同时省略了传统标识牌需焊接在工件表面和焊缝打磨工序，生产效率高，安全环保，成本低廉；
(3)本发明一种基于电弧增材制造技术的产品的打印方法，采用CMT PIN打标工艺，使用此方法形成的标识永久可靠，不受喷砂影响；
(4)本发明一种基于电弧增材制造技术的产品的打印方法打印的标识简单、灵活、字符美观，不受字头种类限制。
附图说明
图1是本发明一种基于电弧增材制造技术的产品打标工作站的结构示意图；
图2是本发明一种基于电弧增材制造技术的产品打标工作站的控制原理图；
图3是传统字头冲压标识牌效果图；
图4是本发明打标方法打印的标识效果图。
图中，1.机器人，2.PLC电气控制器，3.焊机，4.机器人控制柜，5.支撑脚，6.可移动平台，7.送丝机，8.气瓶，9.焊枪，10.触摸屏，11.操控按钮。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种基于电弧增材制造技术的产品打标工作站，如图1和图2所示，包括可移动平台6，可移动平台6的侧壁设置有支撑脚5，可移动平台6上设置有机器人1，机器人1连接有送丝机7、焊枪9、机器人控制柜4，送丝机7连接有气瓶8，焊枪9连接有焊机3，焊机3与机器人控制柜4连接，机器人控制柜4与PLC电气控制器2连接，PLC电气控制器2连接有触摸屏10、操控按钮11，机器人1连接有示教器，机器人控制柜4和焊机3设置于可移动平台6的内部，送丝机7、气瓶8、PLC电气控制器2设置于可移动平台6上。
PLC电气控制器2通过以太网通讯(Mdbus TCP协议)连接有触摸屏10，PLC电气控制器2通过I/O接口连接有操控按钮11，PLC电气控制器2通过prifinet与机器人1连接，机器人控制柜4通过总线与焊接的通讯接口连接。
本发明一种基于电弧增材制造技术的产品打标工作站中各关键部件的作用如下：
1.机器人采用安川AR1440机器人，用于带动焊枪生成轨迹运动；
2.PLC电气控制器采用西门子品牌，支持profinet通讯，便于后期扩展，用于协调机器人、焊机动作，并且通过安全信号的互锁，保证人员及设备的安全；
3.焊机采用TPS3200CMT焊机，用作焊接电源控制焊接电流和熔滴过渡；
4.机器人控制柜用于控制机器人六轴的运动，示教器用于编程和发送控制命令给控制柜以命令机器人运动；
5.支撑脚用于支撑可移动平台，防止工作站工作时倾覆；
6.可移动平台是工作站各部件安装集成的平台，底部配有脚轮，可实现人工推移；
7.送丝机用于连续为机器人提供电弧增材打标用丝材；
8.气瓶用于通过输送软管接入送丝机提供焊接保护气体；
9.焊枪为打标执行机构，形成标识字符；
10.触摸屏用于输入打印字母数字排列信息；
11.操控按钮用于控制打印工作站的开关。
本发明一种基于电弧增材制造技术的产品的打标方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将可移动平台6推至工作区域，撑起支撑脚5，接通电源；
步骤2，将待打标识工件平稳的放置于焊枪9的有效工作范围内，在机器人1中通过离线编程的方式预先导入字母数字的打标程序，打标程序中输入打标的信息字符、字体、字高等，然后在触摸屏10上输入待打印的字母数字排列信息，触摸屏10将接收到的信息通过以太网通讯给PLC电气控制器2，PLC电气控制器2根据接收到排列信息信号将对应程序进行组合通过路径规划功能生成打印轨迹，将打印轨迹传输给机器人控制柜4，机器人控制柜4将接收到的信息传输给机器人1，通过示教器将机器人1移动至待打印工件表面打标起始位置确定用户坐标；
步骤3，启动操控按钮11，则PLC电气控制器2接收信息后传输给机器人控制柜4，机器人控制柜4控制焊机3和机器人1采用CMT PIN打标工艺进行打标，打印的标识字符的焊接PIN点高度在0.5-1.2mm，可根据需要设置，不受漆膜厚度遮盖影响。
图3为传统字头冲压标识牌效果图，图4为本发明打标方法打印的标识效果图，通过对比可以看出，本发明打标工作站打印的更加标识简单、灵活、美观。

Claims (5)

1.一种基于电弧增材制造技术的产品打标工作站，其特征在于，包括可移动平台(6)，所述可移动平台(6)上设置有机器人(1)，所述机器人(1)连接有送丝机(7)、焊枪(9)、机器人控制柜(4)，所述焊枪(9)连接有焊机(3)，所述焊机(3)与机器人控制柜(4)连接，所述机器人控制柜(4)与PLC电气控制器(2)连接。
2.根据权利要求1所述一种基于电弧增材制造技术的产品打标工作站，其特征在于，所述送丝机(7)连接有气瓶(8)。
3.根据权利要求1所述一种基于电弧增材制造技术的产品打标工作站，其特征在于，所述可移动平台(6)的侧壁设置有支撑脚(5)。
4.根据权利要求1所述一种基于电弧增材制造技术的产品打标工作站，其特征在于，所述PLC电气控制器(2)连接有触摸屏(10)、操控按钮(11)。
5.一种基于电弧增材制造技术的产品的打标方法，其特征在于，采用权利要求1-4任一项所述的基于电弧增材制造技术的产品打标工作站，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将可移动平台(6)推至工作区域，撑起支撑脚(5)，接通电源；
步骤2，将待打标识工件平稳的放置于焊枪(9)的有效工作范围内，在触摸屏(10)上输入待打印的字母数字排列信息，触摸屏(10)将接收到的信息通过以太网通讯给PLC电气控制器(2)，PLC电气控制器(2)根据接收到信息生成打印轨迹，将打印轨迹传输给机器人控制柜(4)，机器人控制柜(4)将接收到的信息传输给机器人(1)，机器人(1)接收信息后移动至待打印工件表面打标起始位置确定用户坐标；
步骤3，启动操控按钮(11)，则PLC电气控制器(2)接收信息后传输给机器人控制柜(4)，机器人控制柜(4)控制焊机(3)和机器人(1)进行打标。
CN202011279070.7A 2020-11-16 2020-11-16 一种基于电弧增材制造技术的产品打标工作站及打标方法 Pending CN112620883A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011279070.7A CN112620883A (zh) 2020-11-16 2020-11-16 一种基于电弧增材制造技术的产品打标工作站及打标方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011279070.7A CN112620883A (zh) 2020-11-16 2020-11-16 一种基于电弧增材制造技术的产品打标工作站及打标方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112620883A true CN112620883A (zh) 2021-04-09

Family

ID=75303403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011279070.7A Pending CN112620883A (zh) 2020-11-16 2020-11-16 一种基于电弧增材制造技术的产品打标工作站及打标方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112620883A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106078208A (zh) * 2016-07-28 2016-11-09 平湖拓伟思自动化设备有限公司 一种基于工业机器人的智能制造系统
CN106141373A (zh) * 2016-07-18 2016-11-23 南京航空航天大学 铝合金结构件的电弧3d打印设备及打印方法
CN107225314A (zh) * 2017-06-22 2017-10-03 华南理工大学 反极性等离子弧机器人增材制造系统及其实现方法
CN107457470A (zh) * 2017-09-21 2017-12-12 济南时代新纪元科技有限公司 一种焊接增材制造机器人
CN110421267A (zh) * 2019-09-02 2019-11-08 珠海格力智能装备有限公司 打标机的控制方法及装置
CN211276997U (zh) * 2019-12-26 2020-08-18 济南锐骏自动化设备有限公司 移动式激光打标机

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106141373A (zh) * 2016-07-18 2016-11-23 南京航空航天大学 铝合金结构件的电弧3d打印设备及打印方法
CN106078208A (zh) * 2016-07-28 2016-11-09 平湖拓伟思自动化设备有限公司 一种基于工业机器人的智能制造系统
CN107225314A (zh) * 2017-06-22 2017-10-03 华南理工大学 反极性等离子弧机器人增材制造系统及其实现方法
CN107457470A (zh) * 2017-09-21 2017-12-12 济南时代新纪元科技有限公司 一种焊接增材制造机器人
CN110421267A (zh) * 2019-09-02 2019-11-08 珠海格力智能装备有限公司 打标机的控制方法及装置
CN211276997U (zh) * 2019-12-26 2020-08-18 济南锐骏自动化设备有限公司 移动式激光打标机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104384695A (zh) 车体机器人自动焊接系统
CN204367583U (zh) 一种工业机器人翻转喷码机构
CN203636230U (zh) 一种焊接系统工作站
CN204954115U (zh) 一种选择性助焊剂喷涂装置
CN104385639A (zh) 一种具有三维打印功能的产品修补系统
CN104369551A (zh) 钢板在线自动喷标机
CN102582244A (zh) 一种双工作台多工位成衣数码印花机
CN110362010A (zh) 一种模块化多轴激光振镜运动控制器
CN112620883A (zh) 一种基于电弧增材制造技术的产品打标工作站及打标方法
CN102548701A (zh) 焊机
CN103862861A (zh) 钢管自动内喷标设备
CN104635618A (zh) 超声波焊接的方法及装置
CN206484130U (zh) 用于船舶板架结构机器人的智能焊接系统
CN206123682U (zh) 模块化机器人教学系统
CN104148536B (zh) 一种双道餐叉自动生产系统
CN202398568U (zh) 一种自动装配机清屑装置
CN205550727U (zh) 在线式全自动高速喷射式点胶机
CN219254076U (zh) 一种卧式压铸机模具清洗喷涂装置
CN203032959U (zh) 一种测试编带标记一体机
CN107942952A (zh) 一种数控任意配对链条的制造装置及制造方法
CN204195050U (zh) 车体机器人自动焊接装置
CN204058665U (zh) 全自动清板系统
CN202965511U (zh) 钢管自动内喷标设备
CN203936349U (zh) 喷雾取件一体机械手
CN204953208U (zh) 柔性字符选择装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210409

RJ01 Rejection of invention patent application after publication