CN113199492A - 双工位配电箱机器人焊接工作站自动焊接的方法 - Google Patents

双工位配电箱机器人焊接工作站自动焊接的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双工位配电箱机器人焊接工作站自动焊接的方法,包括以下步骤:1、规划焊接路径;2、定位焊接轨迹:用示教器将机器人焊枪分别按照预定的焊接顺序依次运动到每个焊接的位置形成多个定位点,储存每个定位点当前的X、Y、Z坐标;3、生成焊接程序:将定位结果的坐标值、焊接工艺参数输入计算机程序中生成焊接程序;4、将待焊接工件通过夹具固定在工作台上,启动焊接程序控制机器人执行焊接工作。本发明通过机器人自动焊接代替人工焊接,使得配电箱的焊接质量稳定,有效节省人力和时间成本。

Description

双工位配电箱机器人焊接工作站自动焊接的方法
技术领域
本发明涉及机器人焊接技术领域,具体涉及一种配电箱的机器人焊接工作站的焊接方法。
背景技术
配电箱是将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备等组装在内部的一种封闭或半封闭的金属柜,目前对配电箱主体的焊接主要还是以传统的手工焊接为主,但现有传统的手工焊接存在诸多不足:焊接质量通常受到焊接工的焊接技术水平和操作规范的制约,焊接质量不稳定。而且配电箱的规格种类繁多,同样规格的焊接数量又不一定量大,使得焊接工作很繁琐,焊接效率低,人工成本高。
据于前述原因,随着对焊接质量要求的不断提高,手工焊接已越来越无法满足发展要求。
发明内容
本发明的目的在于提供双工位配电箱机器人焊接工作站自动焊接的方法,解决传统手工焊接效率低的问题。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
双工位配电箱机器人焊接工作站自动焊接的方法,包括以下步骤:
步骤1、规划焊接路径:箱体折边相接的四个角→顶板与U型主体框架相接的外部→连接框条与U型主体框架相接的外部→顶板与U型主体框架相接的内部;
步骤2、定位焊接轨迹:用示教器将机器人焊枪分别按照预定的焊接顺序依次运动到每个焊接的位置形成多个定位点,储存每个定位点当前的X、Y、Z坐标;
步骤3、生成焊接程序:将定位结果的坐标值、焊接工艺参数输入计算机程序中生成焊接程序;
步骤4、将待焊接工件通过夹具固定在工作台上,启动焊接程序控制机器人执行焊接工作。
所述步骤1中的焊接路径具体为:
步骤1.1、对折边相接的四个角进行焊接
对顶板的折边两端分别与U型主体框架左右两道折边的上端相接的两道条缝进行点焊,对连接框条的折边两端分别与U型主体框架左右两道折边的下端相接的两道条缝进行点焊;
步骤1.2、对顶板与U型主体框架相接的外部进行焊接
所述顶板的上前面板的两侧与U型主体框架上端的前面板相接形成左右两道垂直条缝,所述顶板的主体与前面板的水平线相接形成左右两道水平条缝,先分别对垂直条缝与水平条缝的相交点和水平条缝上的点进行两处点焊,接着对另一侧的对称位置进行两处点焊,最后对左右两侧的垂直条缝进行满焊;
步骤1.3、对连接框条的两侧斜边与U型主体框架下端的前面板相接的两道条缝进行焊接;
在该步骤中,将条缝分为水平段、中间的倾斜段和竖直段这三段分开进行焊接,先对一侧的水平段进行满焊、另一侧的水平段进行满焊,再对一侧的竖直段、另一侧的竖直段进行满焊,最后对一侧的中间段、另一侧的中间段进行满焊。
步骤1.4、对箱体内部进行焊接
对所述顶板收进U型主体框架内部的折边与U型主体框架的背板的搭接缝进行三处点焊;对所述折边与U型主体框架侧板的搭接缝进行三处点焊。
所述步骤1.1的焊接工艺参数为电流:48A,电压:16.8V,速度:42cm/min,焊枪角度:90°。
所述步骤1.2的点焊工艺参数为电流:75A,电压:21V,点焊时间:0.5秒,焊枪角度:45°;满焊的工艺参数为电流:48A,电压:16.8V,速度:48cm/min,焊枪角度:45°。
所述步骤1.3的焊接工艺参数为电流:48A,电压:16.8V,速度:54cm/min,焊枪角度:45°。
所述步骤1.4中对背板的搭接缝的焊接工艺参数为电流:88A,电压:22V,点焊时间:0.8秒,焊枪角度:45°;对侧板的搭接缝的焊接工艺参数为电流:88A,电压:22V,点焊时间:0.8秒,焊枪角度:90°。
采用上述技术方案后,本发明具有如下优点:本发明通过机器人自动焊接代替人工焊接,使得配电箱的焊接质量稳定;机器人与变位机的协调联动,可以在360度范围内任意定位、协调,确保在每条焊缝处焊枪与工件均形成最佳焊接姿势,使得焊接质量和工作效率大大提高,并且节约了大量的人力、时间和经济成本。
附图说明
图1为机器人焊接工作站的简单示意图;
图2为完成焊接的配电箱的箱体示意图;
图3为待焊接的配电箱的分解示意图;
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,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
请参阅图1所示,本发明公开了一种双工位配电箱机器人焊接工作站,其包括变位机1、安装在变位机1上的焊接机器人2、安装在焊接机器人2机械臂末端的焊枪(图上未画出末端)、分别位于两个工位上的工作台3(图上只示意出了其中一个工位,另一工位在旁边,两个工位之间形成直角方位),工作台3上设有用于固定待焊接工件的夹具4,焊接机器人2由变位机1带动可以在两个工位之间回转,当对一个工位上的工件焊接完成后,可以转到另一个工位上开始进行焊接,这时操作人员就可以利用该空档将已经完成焊接的配电箱从该工作台的夹具上拆卸下来并安装上新的待焊接工件,提高焊接效率。
如图2和图3所示,配电箱的箱体5包括以下三个部分,由箱体的背板、左侧板和右侧板连成一体的U型主体框架51、用于焊接在U型主体框架51顶部位置的顶板52和用于焊接在U型主体框架51底部前端的连接框条53,U型主体框架51的U形两侧分别往内弯折形成左右两边的前面板57,并且前面板57末端的边缘分别外翻形成左、右两道折边54,顶板52分别与U型主体框架51的背板、左侧板、右侧板相对应的三个侧边分别对内弯折,剩余的一侧往内弯折构成与前面板57的表面相接的上前面板58,上前面板58的末端边缘外翻形成折边55,连接框条53与前面板57的表面相接,并且连接框条53的上端也外翻形成折边56。
本发明提供的一种机器人自动焊接的方法过程具体包括以下步骤:
步骤1、规划焊接顺序:箱体折边相接的四个角→顶板与U型主体框架相接的外部→连接框条与U型主体框架相接的外部→顶板与U型主体框架相接的内部;
步骤2、定位焊接轨迹:用示教器将机器人的焊枪分别按照预定的焊接顺序依次运动到每个焊接的位置形成多个定位点,储存每个定位点当前的X、Y、Z坐标;
步骤3、生成焊接程序:将定位结果的坐标值、焊接工艺参数输入计算机程序中生成焊接程序;
步骤4、将工件通过夹具固定在工作台上,启动焊接程序控制机器人执行焊接;
其中在步骤1中焊接路径的规划按如下焊接顺序来执行:
步骤1.1、对折边相接的四个角进行焊接
对顶板52的折边55两端分别与U型主体框架51左右两道折边54的上端相接的两道条缝A进行点焊,对连接框条53的折边56两端分别与U型主体框架51左右两道折边54的下端相接的两道条缝B进行点焊;
焊接工艺参数为电流:48A,电压:16.8V,速度:42cm/min,焊枪角度:90°
步骤1.2、对顶板52与U型主体框架51相接的外部进行焊接
顶板52的上前面板58的两侧与U型主体框架51上端的前面板57相接形成左右两道垂直条缝C,顶板52的主体与前面板57的水平线相接形成左右两道水平条缝D,先对左侧的两处位置(垂直条缝C与水平条缝D的相交点E、水平条缝D的大约1/4处的点F)进行点焊,接着在对称的右侧两处位置上进行点焊,最后对左右两侧的垂直条缝C进行满焊;
该步骤的点焊工艺参数为电流:75A,电压:21V,点焊时间:0.5秒,焊枪角度:45°
满焊的工艺参数为电流:48A,电压:16.8V,速度:48cm/min,焊枪角度:45°
步骤1.3、对连接框条53的两侧斜边与U型主体框架51下端的前面板57相接的两道条缝G进行焊接;
在该步骤中,将条缝G分为三段进行焊接,即将条缝G分为水平段、中间的倾斜段和竖直段,先对一侧的水平段进行满焊、另一侧的水平段进行满焊,再对一侧的竖直段、另一侧的竖直段进行满焊,最后对一侧的中间段、另一侧的中间段进行满焊。
该步骤的焊接工艺参数为电流:48A,电压:16.8V,速度:54cm/min,焊枪角度:45°
步骤1.4、对箱体内部进行焊接
对顶板52收进U型主体框架51内部的折边与U型主体框架51的背板的搭接缝I进行三处点焊,在搭接缝I大约每隔1/4的位置分别进行点焊;焊接参数为电流:88A,电压:22V,点焊时间:0.8秒,焊枪角度:45°,对折边与U型主体框架51侧板的搭接缝H大约每隔1/3的位置进行三处点焊,焊接参数为电流:88A,电压:22V,点焊时间:0.8秒,焊枪角度:90°。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.双工位配电箱机器人焊接工作站自动焊接的方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1、规划焊接路径:箱体折边相接的四个角→顶板与U型主体框架相接的外部→连接框条与U型主体框架相接的外部→顶板与U型主体框架相接的内部;
步骤2、定位焊接轨迹:用示教器将机器人焊枪分别按照预定的焊接顺序依次运动到每个焊接的位置形成多个定位点,储存每个定位点当前的X、Y、Z坐标;
步骤3、生成焊接程序:将定位结果的坐标值、焊接工艺参数输入计算机程序中生成焊接程序;
步骤4、将待焊接工件通过夹具固定在工作台上,启动焊接程序控制机器人执行焊接工作。
2.如权利要求1所述的双工位配电箱机器人焊接工作站自动焊接的方法,其特征在于:所述步骤1中的焊接路径具体为:
步骤1.1、对折边相接的四个角进行焊接
对顶板的折边两端分别与U型主体框架左右两道折边的上端相接的两道条缝进行点焊,对连接框条的折边两端分别与U型主体框架左右两道折边的下端相接的两道条缝进行点焊;
步骤1.2、对顶板与U型主体框架相接的外部进行焊接
所述顶板的上前面板的两侧与U型主体框架上端的前面板相接形成左右两道垂直条缝,所述顶板的主体与前面板的水平线相接形成左右两道水平条缝,先分别对垂直条缝与水平条缝的相交点和水平条缝上的点进行两处点焊,接着对另一侧的对称位置进行两处点焊,最后对左右两侧的垂直条缝进行满焊;
步骤1.3、对连接框条的两侧斜边与U型主体框架下端的前面板相接的两道条缝进行焊接;
在该步骤中,将条缝分为水平段、中间的倾斜段和竖直段这三段分开进行焊接,先对一侧的水平段进行满焊、另一侧的水平段进行满焊,再对一侧的竖直段、另一侧的竖直段进行满焊,最后对一侧的中间段、另一侧的中间段进行满焊。
步骤1.4、对箱体内部进行焊接
对所述顶板收进U型主体框架内部的折边与U型主体框架的背板的搭接缝进行三处点焊;对所述折边与U型主体框架侧板的搭接缝进行三处点焊。
3.如权利要求2所述的双工位配电箱机器人焊接工作站自动焊接的方法,其特征在于:所述步骤1.1的焊接工艺参数为电流:48A,电压:16.8V,速度:42cm/min,焊枪角度:90°。
4.如权利要求2所述的双工位配电箱机器人焊接工作站自动焊接的方法,其特征在于:所述步骤1.2的点焊工艺参数为电流:75A,电压:21V,点焊时间:0.5秒,焊枪角度:45°;满焊的工艺参数为电流:48A,电压:16.8V,速度:48cm/min,焊枪角度:45°。
5.如权利要求2所述的双工位配电箱机器人焊接工作站自动焊接的方法,其特征在于:所述步骤1.3的焊接工艺参数为电流:48A,电压:16.8V,速度:54cm/min,焊枪角度:45°。
6.如权利要求4所述的双工位配电箱机器人焊接工作站自动焊接的方法,其特征在于:所述步骤1.4中对背板的搭接缝的焊接工艺参数为电流:88A,电压:22V,点焊时间:0.8秒,焊枪角度:45°;对侧板的搭接缝的焊接工艺参数为电流:88A,电压:22V,点焊时间:0.8秒,焊枪角度:90°。
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