CN113681114A - 一种基于激光跟踪的自动化环保焊接系统 - Google Patents
一种基于激光跟踪的自动化环保焊接系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113681114A CN113681114A CN202111022457.9A CN202111022457A CN113681114A CN 113681114 A CN113681114 A CN 113681114A CN 202111022457 A CN202111022457 A CN 202111022457A CN 113681114 A CN113681114 A CN 113681114A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding
- steering
- welding gun
- gun
- trolley
- 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.)
- Granted
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 359
- 239000003496 welding fume Substances 0.000 claims abstract description 33
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 claims description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 5
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 abstract description 11
- 239000000779 smoke Substances 0.000 abstract description 6
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 6
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
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
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
-
- 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
- B23K9/127—Means for tracking lines during arc welding or cutting
- B23K9/1272—Geometry oriented, e.g. beam optical trading
- B23K9/1274—Using non-contact, optical means, e.g. laser means
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于激光跟踪的自动化环保焊接系统,包括焊接小车、焊枪组件、焊枪调整机构、送丝装置、焊烟净化器以及激光跟踪系统,其中,所述焊接小车能够在焊接工作面上跟随焊缝行走,所述焊枪调整机构用于将焊枪组件可移动地装配在焊接小车上,并能够调整焊枪组件的焊接位置;所述焊枪夹持架用于进一步调整焊枪的工作位置;所述激光跟踪系统能够通过高速激光相机实时拍摄的焊缝路径信息,并通过无线遥控器控制焊接小车、Z轴滑台和Y轴滑台进行相应动作。本发明通过自动化环保焊接系统驱动焊接小车的行走转向、Z轴和Y轴的升降滑动实现焊缝跟踪作业,并采用环保焊枪,可将焊接时产生的烟尘排出至焊烟净化器净化,实现环保焊接作业。
Description
技术领域
本发明涉及自动化焊接设备领域,具体为一种基于激光跟踪的自动化环保焊接系统。
背景技术
当前各种焊接小车多是有轨或增加导向行走,作业时需工人将轨道架设在所需焊合工件一侧,与焊缝保持相对平行,操作过程繁琐,且多为直线型焊缝,对曲线型焊缝不能满足使用,这样一来对焊接作业就会有很大的局限性。
采用铺设导轨的方式进行跟踪式焊接,灵活性比较差,在使用的时候需要预先进行导轨的铺设,耗费人力和大量时间,同时在一些不便铺设导轨的地方进行焊接时,现有的这种导轨式的跟踪焊接小车就不能使用,只能通过纯人工的方法进行焊缝的焊接,人工在焊接焊缝时,由于人为因素的影响,得到的焊接效果并不理想,产品通过率比较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于激光跟踪的自动化环保焊接系统以解决上述背景技术中提出的问题,本发明采用高速激光相机实时跟踪焊缝信息,数据传输至主控制器,由主控制器自运算处理驱动焊接小车的行走转向、Z轴和Y轴的升降滑动实现焊缝跟踪作业,采用环保焊枪,可将焊接时产生的烟尘排出至焊烟净化器净化,实现环保焊接作业。
为实现上述目的,本发明提供了一种基于激光跟踪的自动化环保焊接系统,包括焊接小车、焊枪组件、焊枪调整机构、送丝装置、焊烟净化器以及激光跟踪系统,所述焊枪组件通过焊枪调整机构装配于所述焊接小车上,且焊枪组件包括焊枪、集成管线及焊枪夹持架,所述集成管线由焊枪末端通过转接三通件分别连接送丝装置和焊烟净化器,且所述送丝装置连接焊机电源;其中,
所述焊接小车能够在焊接工作面上跟随焊缝行走,并使焊枪组件与焊缝的相对位置保持稳定;
所述焊枪调整机构用于将焊枪组件可移动地装配在焊接小车上,并通过Z轴滑台调整焊枪相对于焊缝的高度距离,以及通过Y轴滑台调整焊枪在焊接工作面上的投影与焊缝的距离;
所述焊枪组件包括用于进一步调整焊枪高度以及焊枪相对于焊缝的焊接角度的焊枪夹持架;
所述激光跟踪系统包括主控制器、遥控装置以及固定于焊枪前侧的高速激光相机,且所述高速激光相机用于实时拍摄焊枪前的焊缝路径信息并将数据传输至主控制器,所述主控制器根据焊缝的路径信息运算处理出焊接小车的行走参数以及Z轴滑台和Y轴滑台的实时调节参数,并通过无线遥控器控制焊接小车、Z轴滑台和Y轴滑台进行相应动作;
所述遥控装置包括发射器及接收器,其中发射器与主控制器通过数据端口连接,接收器通过接口电路分别连接焊接小车、Z轴滑台和Y轴滑台的驱动器。
作为本发明的优选方案,所述集成管线包括焊枪管线及焊烟管路,所述焊枪包括枪颈总成、吸烟罩、手柄及开关,所述枪颈总成固定于手柄前端,并通过手柄内部管线连通位于手柄末端的集成管线中的焊枪管线,所述吸烟罩沿着枪颈总成延伸固定于手柄前端,并通过手柄内部管路连通位于手柄末端的集成管线中的焊烟管路;
所述焊枪夹持架包括焊枪夹及固定架,所述固定架包括滑槽板、U型锁紧环及转动轴,其中,所述U型锁紧环固定于焊接小车上用于固定焊枪的固定柱上,所述滑槽板上对应U型锁紧环开设有条形滑槽及滑动组件,使得滑槽板与U型锁紧环通过条形滑槽相对滑动并固定,所述滑槽板上以转动轴为中心还开设有弧形滑槽,并且焊枪夹固定连接转动轴并对应弧形滑槽设有限位块。在焊接作业时,将本发明中的焊枪固定装配于焊接小车或者焊接机器人上,然后通过焊接小车的移动能够间接调整焊枪与焊缝的相对位置,本发明中还能够通过条形滑槽、弧形滑槽及其滑槽板的配合使得焊枪的焊接位置和焊接角度进行二次调整,不但能够使得焊接过程调节精度更高,还能够有利于在各种工作环境下的焊接,适应性更广,调节范围更大。
其次,本发明中集成管线通过转接三通件将焊枪管线连接送丝装置,将焊烟管路连接焊烟净化器,一方面装配在焊接小车上的焊枪采用集成管线方便拖曳扭转,能够更好地适应跟随式自动化焊接的过程,另一方面焊接时焊烟通过吸烟罩吸出直至焊烟净化器,保障了焊接过程的环保性。
进一步地,所述集成管线包括中空腔室及环设于中空腔室外的环状腔室,且中空腔室与环状腔室之间设有隔热层,其中,所述焊枪管线穿设于中空腔室内,所述焊烟管路螺旋盘绕在环状腔室中。集成管线中用于容纳焊枪管线的中空腔室与容纳焊烟管路的环状腔室之间设有隔热层,从而避免了焊烟温度过高对焊枪管线产生影响。
更进一步地,所述U型锁紧环侧面设有穿过所述条形滑槽的限位杆,且限位杆于滑槽板相对U型锁紧环的另一侧设有锁紧螺母。
更进一步地,所述转动轴的转动角度通过微型电机驱动调节,且所述微型电机通过接口电路连接所述接收器。
作为本发明的优选方案,所述焊接小车由其转向轮和动力轮搭载在工件焊接工作面上,所述转向轮及动力轮均为通过磁力开关控制开关磁的磁力轮;
所述焊枪调整机构包括固定于焊接小车上的Z轴滑台及沿着所述Z轴滑台滑动的Z轴滑台座,且所述Z轴滑台座前端面上设有旋转轴,所述旋转轴连接有一能够通过该旋转轴相对Z轴滑台座转动的Y轴滑台,所述Y轴滑台上设有沿着所述Y轴滑台方向滑动的Y轴滑台座,所述Y轴滑台座固定有支座,且所述支座上具有用于适配焊枪夹持架以固定焊枪的固定柱。
作为本发明的优选方案,所述Z轴滑台及Y轴滑台分别包括滑杆、电机及由电机驱动的伸缩杆,其中,Z轴滑台座、Y轴滑台座分别通过连接其对应的Z轴滑台、Y轴滑台的伸缩杆从而在其对应滑杆上滑动和固定,所述电机通过接口电路连接所述接收器。在焊接作业时,将本发明中的焊枪调整机构能够通过控制Z轴滑台的上下滑动,从而调控焊枪与工件的相对高度,通过电机及其驱动的伸缩杆实时根据焊接小车的位置控制Y轴滑台的滑动距离,从而保障Y轴滑台和旋转轴能够调控焊枪在针对曲线型焊缝时的跟随性;本发明中焊接小车采用磁力轮吸附在工件上,无需额外的支架或者驱动装置,同时焊接小车具有转向轮和动力轮,能够在工件上完成不同方向的前进运动,从而配合焊枪调整机构完成对焊枪焊点全方位的适应;本发明通过焊接小车自身能够在X轴方向前进并且转向,以及焊枪调整机构的Y轴、Z轴、旋转轴的配合,能够实现多种焊接模式的切换,满足多种焊缝形式(平焊、立焊、仰焊、管道的环焊等)的焊接作业。
作为本发明的优选方案,所述转向轮为前轮,所述动力轮为后轮,所述焊接小车还包括前轮保持架以及转向机构,其中,所述前轮保持架包括用于固定前轮的前轮毂、位于两前轮毂之间并用于装配前轮毂的横梁以及前轮毂与横梁之间的转向支架,其中,所述转向支架对称地通过竖向转轴铰接于横梁两端,所述转向支架具有用于装配前轮毂的侧面板,且侧面板与前轮毂转动配合,所述转向支架于两前轮内侧还设有向后的铰接端;
所述转向机构包括转向伺服电机、由转向伺服电机驱动转动的转向盘、以及平行于横梁设置的转向拉杆,所述转向拉杆两端分别对应地铰接于两转向支架的铰接端下端面,其中一个所述转向支架的铰接端上端面与转向盘端面之间设置转向拨杆,且所述转向拨杆与铰接端上端面、转向盘端面均通过球轴连接,以使得在转向拨杆一端随着转向盘的转动时,铰接端沿着转向拉杆的方向同步移动。
在焊接作业时,本发明放置于工件的焊接工作面上,并置于焊缝一侧,在焊接小车上固定有焊枪组件,本发明中焊接小车能够通过转向伺服电机驱动转向,并实时根据需要的转向角度通过转向伺服电机精确控制转向盘的转动角度,从而使得转向拨杆拉动转向拉杆及转向支架的铰接端横向移动,从而以转向支架的竖向转轴为支点形成转动杠杆,驱使侧面板装配的前轮毂转向,由于焊接小车的前轮为磁力轮,能够稳定地贴附在工作面上,从而横梁能够保持稳定平行于焊接工作面的姿态,铰接端的位置也在竖直方向上保持稳定,使得整个转向机构保持平稳、高效的传动效率。
其次,本发明中焊接小车采用磁力轮吸附在工件上,无需额外的支架或者驱动装置,同时焊接小车具有转向轮和动力轮,能够在工件上完成不同方向的前进运动,从而配合焊枪组件完成对焊缝全方位的适应。
作为本发明的优选方案,所述前轮毂具有轮轴,且所述轮轴通过轴承装配在开设于侧面板的安装孔内,所述转向拨杆包括连接转向盘端面的转向上轴、连接铰接端上端面的转向下轴以及连接转向上轴和转向下轴之间的转动柱。
作为本发明的优选方案,所述焊接小车的后轮为通过动力电机驱动转动的动力轮,且所述转向伺服电机及动力电机均通过接口电路连接所述接收器。
本发明的有益效果在于:
首先,本发明采用激光跟踪智能焊接系统,能够无线遥控操作,可通过高速激光相机自动追寻焊缝焊接,并且能够适应包括直线型焊缝和曲线型焊缝在内的各种形状的焊缝,也可以通过主控制器写入适应焊缝形状的焊接控制程序,以协调控制焊接小车、高速激光相机、焊枪组件以及焊枪调整机构在焊接过程中进行配合,可有效保证焊接质量,减轻工人的劳动强度。
其次,本发明中焊接小车采用磁力轮吸附在工作面上,可满足多种焊缝形式(平焊、立焊、仰焊以及管道的环焊等)的焊接作业。
并且,本发明采用环保型的焊枪可以在焊接时将焊烟由枪头吸出至焊烟净化器,提供给焊接全过程的环保性。
附图说明
图1为本发明的一种基于激光跟踪的自动化环保焊接系统的结构示意图。
图2为本发明中焊枪调整机构与焊接小车装配结构示意图。
图3为本发明中焊枪组件的结构示意图。
图4为本发明中集成管线的结构示意图。
图5为图3中U型锁紧环与滑槽板的连接结构图。
图6为本发明中焊接小车的结构示意图。
图7为图6中A处的局部放大图。
图8为图6中转向拨杆的结构放大图。
图9为本发明的控制系统原理示意图。
图中:
1、前轮,11、磁力开关;
2、转向机构,21、转向伺服电机,22、转向盘,23、转向拉杆,24、转向拨杆,241、转向上轴,242、转向下轴,243、转动柱,25、球轴;
3、前轮保持架,31、前轮毂,311、轮轴,32、横梁,33、转向支架,331、侧面板,332、铰接端;
4、竖向转轴;
5、车架;
6、壳体;
7、提手;
8、后轮;
9、动力电机;
10、无线遥控器;
11、焊枪;
12、焊接小车,1201、固定柱;
13、集成管线,131、焊枪管线,132、焊烟管路,133、中空腔室,134、环状腔室,135、隔热层,
14、焊枪夹持架,141、焊枪夹,1411、限位块,142、固定架,1421、滑板槽,1422、U型锁紧环,1423、转动轴,1424、条形滑槽,1425、弧形滑槽,1426、限位杆,1427、锁紧螺母;
15、枪颈总成;
16、吸烟罩;
17、手柄;
18、开关;
19、转接三通件;
40、送丝装置;
50、焊烟净化器;
60、焊机电源;
70、高速激光相机;
81、Z轴滑台,82、Z轴滑台座,83、旋转轴,84、Y轴滑台,85、Y轴滑台座,86、支座,88、电机,89、滑杆;
90、工作面;
110、焊缝。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1、图2及图9所示的一种基于激光跟踪的自动化环保焊接系统,包括焊接小车12、焊枪组件、焊枪调整机构、送丝装置40、焊烟净化器50以及激光跟踪系统,所述焊枪组件通过焊枪调整机构装配于所述焊接小车12上,且焊枪组件包括焊枪11、集成管线13及焊枪夹持架14,所述集成管线13由焊枪11末端通过转接三通件19分别连接送丝装置40和焊烟净化器50,且所述送丝装置40连接焊机电源60;其中,
所述焊接小车12能够在焊接工作面90上跟随焊缝110行走,并使焊枪组件与焊缝110的相对位置保持稳定;
所述焊枪调整机构用于将焊枪组件可移动地装配在焊接小车12上,并通过Z轴滑台81调整焊枪11相对于焊缝110的高度距离,以及通过Y轴滑台84调整焊枪11在焊接工作面90上的投影与焊缝110的距离;
所述焊枪组件包括用于进一步调整焊枪11高度以及焊枪11相对于焊缝110的焊接角度的焊枪夹持架14;
所述激光跟踪系统包括主控制器、遥控装置以及固定于焊枪11前侧的高速激光相机70,且所述高速激光相机70用于实时拍摄焊枪11前的焊缝110路径信息并将数据传输至主控制器,所述主控制器根据焊缝110的路径信息运算处理出焊接小车12的行走参数以及Z轴滑台81和Y轴滑台84的实时调节参数,并通过无线遥控器10控制焊接小车12、Z轴滑台81和Y轴滑台84进行相应动作;
所述遥控装置包括发射器及接收器,其中发射器与主控制器通过数据端口连接,接收器通过接口电路分别连接焊接小车12、Z轴滑台81和Y轴滑台84的驱动器。所述遥控装置中的发射器与主控制器集成于无线遥控器10中,用于遥控本系统的驱动动力源。
实施例一
如图3至图5并结合图9所示,所述集成管线13包括焊枪管线131及焊烟管路132,所述焊枪11包括枪颈总成15、吸烟罩16、手柄17及开关18,所述枪颈总成15固定于手柄17前端,并通过手柄17内部管线连通位于手柄17末端的集成管线13中的焊枪管线131,所述吸烟罩沿16着枪颈总成延15伸固定于手柄17前端,并通过手柄17内部管路连通位于手柄17末端的集成管线13中的焊烟管路132;
所述焊枪夹持架14包括焊枪夹141及固定架142,所述固定架142包括滑槽板1421、U型锁紧环1422及转动轴1423,其中,所述U型锁紧环1422固定于焊接小车12上用于固定焊枪11的固定柱1201上,所述滑槽板1421上对应U型锁紧环1422开设有条形滑槽1424及滑动组件,使得滑槽板1424与U型锁紧环1422通过条形滑槽1424相对滑动并固定,所述滑槽板1421上以转动轴1423为中心还开设有弧形滑槽1425,并且焊枪夹141固定连接转动轴1423并对应弧形滑槽1425设有限位块1411。在焊接作业时,将本发明中的焊枪11固定装配于焊接小车12上,然后通过焊接小车12的移动能够间接调整焊枪12与焊缝110的相对位置,本发明中还能够通过条形滑槽1424、弧形滑槽1425及其滑槽板1421的配合使得焊枪11的焊接位置和焊接角度进行二次调整,不但能够使得焊接过程调节精度更高,还能够有利于在各种工作环境下的焊接,适应性更广,调节范围更大。
其次,本发明中集成管线13通过转接三通件19将焊枪管线131连接送丝装置40,将焊烟管路132连接焊烟净化器50,一方面装配在焊接小车12上的焊枪11采用集成管线13方便拖曳扭转,能够更好地适应跟随式自动化焊接的过程,另一方面焊接时焊烟通过吸烟罩16吸出直至焊烟净化器50,保障了焊接过程的环保性。
在本实施例中,所述集成管线13包括中空腔室133及环设于中空腔室133外的环状腔室134,且中空腔室133与环状腔室134之间设有隔热层135,其中,所述焊枪管线131穿设于中空腔室133内,所述焊烟管路132螺旋盘绕在环状腔室134中。集成管线13中用于容纳焊枪管线131的中空腔室133与容纳焊烟管路132的环状腔室134之间设有隔热层135,从而避免了焊烟温度过高对焊枪管线131产生影响。
在本实施例中,所述U型锁紧环1422侧面设有穿过所述条形滑槽1424的限位杆1426,且限位杆1426于滑槽板1421相对U型锁紧环1422的另一侧设有锁紧螺母1427。
在本实施例中,所述转动轴1423的转动角度通过微型电机驱动调节,且所述微型电机通过接口电路连接所述接收器。
实施例二
如图2并结合图9所示,所述焊接小车12由其转向轮和动力轮搭载在工件焊接工作面90上,所述转向轮及动力轮均为通过磁力开关11控制开关磁的磁力轮;
所述焊枪调整机构包括固定于焊接小车12上的Z轴滑台82及沿着所述Z轴滑台81滑动的Z轴滑台座82,且所述Z轴滑台座82前端面上设有旋转轴83,所述旋转轴83连接有一能够通过该旋转轴83相对Z轴滑台座82转动的Y轴滑台84,所述Y轴滑台84上设有沿着所述Y轴滑台84方向滑动的Y轴滑台座85,所述Y轴滑台座85固定有支座86,且所述支座86上具有用于适配焊枪夹持架以固定焊枪1的固定柱1201。
在本实施例中,所述Z轴滑台81及Y轴滑台85分别包括滑杆89、电机88及由电机88驱动的伸缩杆,其中,Z轴滑台座82、Y轴滑台座85分别通过连接其对应的Z轴滑台81、Y轴滑台84的伸缩杆从而在其对应滑杆89上滑动和固定,所述电机88通过接口电路连接所述接收器,本实施例中,所述Z轴滑台81和Y轴滑台84的驱动器即所述电机88。在焊接作业时,将本发明中的焊枪调整机构能够通过控制Z轴滑台81的上下滑动,从而调控焊枪11与工件的相对高度,通过电机88及其驱动的伸缩杆实时根据焊接小车12的位置控制Y轴滑台84的滑动距离,从而保障Y轴滑台84和旋转轴83能够调控焊枪在针对曲线型焊缝时的跟随性;本发明中焊接小车12采用磁力轮吸附在工件上,无需额外的支架或者驱动装置,同时焊接小车12具有转向轮和动力轮,能够在工件上完成不同方向的前进运动,从而配合焊枪调整机构完成对焊枪11焊点全方位的适应;本发明通过焊接小车12自身能够在X轴方向前进并且转向,以及焊枪调整机构的Y轴、Z轴、旋转轴的配合,能够实现多种焊接模式的切换,满足多种焊缝形式(平焊、立焊、仰焊、管道的环焊等)的焊接作业。
实施例三
如图6至图8并结合图9所示,所述转向轮为前轮1,所述动力轮为后轮8,所述焊接小车12还包括前轮保持架3以及转向机构2,其中,所述前轮保持架3包括用于固定前轮1的前轮毂31、位于两前轮毂31之间并用于装配前轮毂31的横梁32以及前轮毂31与横梁32之间的转向支架33,其中,所述转向支架33对称地通过竖向转轴4铰接于横梁32两端,所述转向支架33具有用于装配前轮毂31的侧面板331,且侧面板331与前轮毂31转动配合,所述转向支架33于两前轮1内侧还设有向后的铰接端332;
所述转向机构2包括转向伺服电机21、由转向伺服电机21驱动转动的转向盘22、以及平行于横梁32设置的转向拉杆23,所述转向拉杆23两端分别对应地铰接于两转向支架33的铰接端332下端面,其中一个所述转向支架33的铰接端332上端面与转向盘22端面之间设置转向拨杆24,且所述转向拨杆24与铰接端332上端面、转向盘22端面均通过球轴25连接,以使得在转向拨杆24一端随着转向盘22的转动时,铰接端332沿着转向拉杆23的方向同步移动。
在焊接作业时,本发明放置于工件的焊接工作面90上,并置于焊缝110一侧,在焊接小车12上固定有焊枪组件,本发明中焊接小车12能够通过转向伺服电机21驱动转向,并实时根据需要的转向角度通过转向伺服电机21精确控制转向盘22的转动角度,从而使得转向拨杆24拉动转向拉杆23及转向支架33的铰接端332横向移动,从而以转向支架33的竖向转轴4为支点形成转动杠杆,驱使侧面板331装配的前轮毂31转向,由于焊接小车12的前轮31为磁力轮,能够稳定地贴附在工作面90上,从而横梁32能够保持稳定平行于焊接工作面90的姿态,铰接端332的位置也在竖直方向上保持稳定,使得整个转向机构2保持平稳、高效的传动效率。
其次,本发明中焊接小车12采用磁力轮吸附在工件上,无需额外的支架或者驱动装置,同时焊接小车12具有转向轮和动力轮,能够在工件上完成不同方向的前进运动,从而配合焊枪组件完成对焊缝全方位的适应。
在本实施例中,所述前轮毂31具有轮轴311,且所述轮轴311通过轴承装配在开设于侧面板331的安装孔内,所述转向拨杆24包括连接转向盘22端面的转向上轴242、连接铰接端332上端面的转向下轴242以及连接转向上轴241和转向下轴242之间的转动柱243。
在本实施例中,所述焊接小车12的后轮8为通过动力电机9驱动转动的动力轮,且所述转向伺服电机21及动力电机9均通过接口电路连接所述接收器。
本发明的焊接作业时,首先将工件工作面90备好后,将焊接小车12放置焊缝110一侧,操作无线遥控器10选择手动模式,操作摇杆控制焊接小车12前、后、左、右移动,调整好焊枪11与焊缝110的相对位置,通过主控制器接通焊烟净化器50、焊机电源60、送丝装置40。
操作无线遥控器10,选择对应的焊接模式,设定好焊接参数,选择自动,焊接小车12将在高速激光相机70的引导下自动追踪焊缝110,操作无线遥控器10,起弧,焊接小车23行进,送丝装置40开始送丝,环保型的焊枪11开始焊接,产生的烟尘通过集成管线13进入焊烟净化器50净化处理。焊接小车12行至焊缝110末端,操作无线遥控器10,选择灭弧,停止,送丝装置40停止送丝,焊接小车12行进停止,焊接完成。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于激光跟踪的自动化环保焊接系统,其特征在于,包括焊接小车、焊枪组件、焊枪调整机构、送丝装置、焊烟净化器以及激光跟踪系统,所述焊枪组件通过焊枪调整机构装配于所述焊接小车上,且焊枪组件包括焊枪、集成管线及焊枪夹持架,所述集成管线由焊枪末端通过转接三通件分别连接送丝装置和焊烟净化器,且所述送丝装置连接焊机电源;其中,
所述焊接小车能够在焊接工作面上跟随焊缝行走,并使焊枪组件与焊缝的相对位置保持稳定;
所述焊枪调整机构用于将焊枪组件可移动地装配在焊接小车上,并通过Z轴滑台调整焊枪相对于焊缝的高度距离,以及通过Y轴滑台调整焊枪在焊接工作面上的投影与焊缝的距离;
所述焊枪组件包括用于进一步调整焊枪高度以及焊枪相对于焊缝的焊接角度的焊枪夹持架;
所述激光跟踪系统包括主控制器、遥控装置以及固定于焊枪前侧的高速激光相机,且所述高速激光相机用于实时拍摄焊枪前的焊缝路径信息并将数据传输至主控制器,所述主控制器根据焊缝的路径信息运算处理出焊接小车的行走参数以及Z轴滑台和Y轴滑台的实时调节参数,并通过无线遥控器控制焊接小车、Z轴滑台和Y轴滑台进行相应动作;
所述遥控装置包括发射器及接收器,其中发射器与主控制器通过数据端口连接,接收器通过接口电路分别连接焊接小车、Z轴滑台和Y轴滑台的驱动器。
2.根据权利要求1所述的一种基于激光跟踪的自动化环保焊接系统,其特征在于,所述集成管线包括焊枪管线及焊烟管路,所述焊枪包括枪颈总成、吸烟罩、手柄及开关,所述枪颈总成固定于手柄前端,并通过手柄内部管线连通位于手柄末端的集成管线中的焊枪管线,所述吸烟罩沿着枪颈总成延伸固定于手柄前端,并通过手柄内部管路连通位于手柄末端的集成管线中的焊烟管路;
所述焊枪夹持架包括焊枪夹及固定架,所述固定架包括滑槽板、U型锁紧环及转动轴,其中,所述U型锁紧环固定于焊接小车上用于固定焊枪的固定柱上,所述滑槽板上对应U型锁紧环开设有条形滑槽及滑动组件,使得滑槽板与U型锁紧环通过条形滑槽相对滑动并固定,所述滑槽板上以转动轴为中心还开设有弧形滑槽,并且焊枪夹固定连接转动轴并对应弧形滑槽设有限位块。
3.根据权利要求2所述的一种基于激光跟踪的自动化环保焊接系统,其特征在于,所述集成管线包括中空腔室及环设于中空腔室外的环状腔室,且中空腔室与环状腔室之间设有隔热层,其中,所述焊枪管线穿设于中空腔室内,所述焊烟管路螺旋盘绕在环状腔室中。
4.根据权利要求2所述的一种基于激光跟踪的自动化环保焊接系统,其特征在于,所述U型锁紧环侧面设有穿过所述条形滑槽的限位杆,且限位杆于滑槽板相对U型锁紧环的另一侧设有锁紧螺母。
5.根据权利要求2所述的一种基于激光跟踪的自动化环保焊接系统,其特征在于,所述转动轴的转动角度通过微型电机驱动调节,且所述微型电机通过接口电路连接所述接收器。
6.根据权利要求1或2所述的一种基于激光跟踪的自动化环保焊接系统,其特征在于,所述焊接小车由其转向轮和动力轮搭载在工件焊接工作面上,所述转向轮及动力轮均为通过磁力开关控制开关磁的磁力轮;
所述焊枪调整机构包括固定于焊接小车上的Z轴滑台及沿着所述Z轴滑台滑动的Z轴滑台座,且所述Z轴滑台座前端面上设有旋转轴,所述旋转轴连接有一能够通过该旋转轴相对Z轴滑台座转动的Y轴滑台,所述Y轴滑台上设有沿着所述Y轴滑台方向滑动的Y轴滑台座,所述Y轴滑台座固定有支座,且所述支座上具有用于适配焊枪夹持架以固定焊枪的固定柱。
7.根据权利要求6所述的一种基于激光跟踪的自动化环保焊接系统,其特征在于,所述Z轴滑台及Y轴滑台分别包括滑杆、电机及由电机驱动的伸缩杆,其中,Z轴滑台座、Y轴滑台座分别通过连接其对应的Z轴滑台、Y轴滑台的伸缩杆从而在其对应滑杆上滑动和固定,所述电机通过接口电路连接所述接收器。
8.根据权利要求6所述的一种基于激光跟踪的自动化环保焊接系统,所述转向轮为前轮,所述动力轮为后轮,其特征在于,所述焊接小车还包括前轮保持架以及转向机构,其中,所述前轮保持架包括用于固定前轮的前轮毂、位于两前轮毂之间并用于装配前轮毂的横梁以及前轮毂与横梁之间的转向支架,其中,所述转向支架对称地通过竖向转轴铰接于横梁两端,所述转向支架具有用于装配前轮毂的侧面板,且侧面板与前轮毂转动配合,所述转向支架于两前轮内侧还设有向后的铰接端;
所述转向机构包括转向伺服电机、由转向伺服电机驱动转动的转向盘、以及平行于横梁设置的转向拉杆,所述转向拉杆两端分别对应地铰接于两转向支架的铰接端下端面,其中一个所述转向支架的铰接端上端面与转向盘端面之间设置转向拨杆,且所述转向拨杆与铰接端上端面、转向盘端面均通过球轴连接,以使得在转向拨杆一端随着转向盘的转动时,铰接端沿着转向拉杆的方向同步移动。
9.根据权利要求8所述的一种基于激光跟踪的自动化环保焊接系统,其特征在于,所述前轮毂具有轮轴,且所述轮轴通过轴承装配在开设于侧面板的安装孔内,所述转向拨杆包括连接转向盘端面的转向上轴、连接铰接端上端面的转向下轴以及连接转向上轴和转向下轴之间的转动柱。
10.根据权利要求8所述的一种基于激光跟踪的自动化环保焊接系统,其特征在于,所述焊接小车的后轮为通过动力电机驱动转动的动力轮,且所述转向伺服电机及动力电机均通过接口电路连接所述接收器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111022457.9A CN113681114B (zh) | 2021-09-01 | 2021-09-01 | 一种基于激光跟踪的自动化环保焊接系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111022457.9A CN113681114B (zh) | 2021-09-01 | 2021-09-01 | 一种基于激光跟踪的自动化环保焊接系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113681114A true CN113681114A (zh) | 2021-11-23 |
CN113681114B CN113681114B (zh) | 2023-05-09 |
Family
ID=78584830
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111022457.9A Active CN113681114B (zh) | 2021-09-01 | 2021-09-01 | 一种基于激光跟踪的自动化环保焊接系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113681114B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114193055A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-03-18 | 北京石油化工学院 | 预制水泥钢筋多枪自动焊接装置及其焊接系统 |
CN114749781A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-07-15 | 深圳市华谊世纪电子有限责任公司 | 一种设有烟气吸收回路的环保式电子产品点焊装置及方法 |
CN116393882A (zh) * | 2023-06-08 | 2023-07-07 | 中信建设有限责任公司 | 一种钢管束组合结构构件的焊接装置 |
CN117620378A (zh) * | 2023-12-14 | 2024-03-01 | 江苏道尔芬智能制造有限公司 | 一种可移动智能焊接小车及其控制系统 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN206373520U (zh) * | 2016-12-28 | 2017-08-04 | 北京创想智控科技有限公司 | 焊道偏差跟踪装置及焊接小车 |
CN206749887U (zh) * | 2017-04-14 | 2017-12-15 | 天津职业技术师范大学 | 一种适用于节能竞技大赛的赛车转向系统 |
CN108891479A (zh) * | 2018-08-17 | 2018-11-27 | 王为灿 | 一种车用转向机构 |
CN110449777A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-11-15 | 中国核工业华兴建设有限公司 | 一种全位置自动焊接小车 |
CN110722259A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-01-24 | 浙江金华巨能电子科技有限公司 | 一种等离子焊接机器人 |
CN111085756A (zh) * | 2020-01-07 | 2020-05-01 | 湖北文理学院 | 一种基于嵌入式视觉测控系统的自动移动焊接机器人 |
CN212552416U (zh) * | 2020-06-30 | 2021-02-19 | 江苏新扬子造船有限公司 | 一种轻便灵活的自动摇摆焊接小车 |
CN112589330A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-02 | 山东云动力增程设备科技有限公司 | 一种环保无烟焊机 |
-
2021
- 2021-09-01 CN CN202111022457.9A patent/CN113681114B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN206373520U (zh) * | 2016-12-28 | 2017-08-04 | 北京创想智控科技有限公司 | 焊道偏差跟踪装置及焊接小车 |
CN206749887U (zh) * | 2017-04-14 | 2017-12-15 | 天津职业技术师范大学 | 一种适用于节能竞技大赛的赛车转向系统 |
CN108891479A (zh) * | 2018-08-17 | 2018-11-27 | 王为灿 | 一种车用转向机构 |
CN110449777A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-11-15 | 中国核工业华兴建设有限公司 | 一种全位置自动焊接小车 |
CN110722259A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-01-24 | 浙江金华巨能电子科技有限公司 | 一种等离子焊接机器人 |
CN111085756A (zh) * | 2020-01-07 | 2020-05-01 | 湖北文理学院 | 一种基于嵌入式视觉测控系统的自动移动焊接机器人 |
CN212552416U (zh) * | 2020-06-30 | 2021-02-19 | 江苏新扬子造船有限公司 | 一种轻便灵活的自动摇摆焊接小车 |
CN112589330A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-02 | 山东云动力增程设备科技有限公司 | 一种环保无烟焊机 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114193055A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-03-18 | 北京石油化工学院 | 预制水泥钢筋多枪自动焊接装置及其焊接系统 |
CN114193055B (zh) * | 2021-12-17 | 2023-05-05 | 北京石油化工学院 | 预制水泥钢筋多枪自动焊接装置及其焊接系统 |
CN114749781A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-07-15 | 深圳市华谊世纪电子有限责任公司 | 一种设有烟气吸收回路的环保式电子产品点焊装置及方法 |
CN114749781B (zh) * | 2022-04-26 | 2023-11-17 | 深圳市华谊世纪电子有限责任公司 | 一种设有烟气吸收回路的环保式电子产品点焊装置及方法 |
CN116393882A (zh) * | 2023-06-08 | 2023-07-07 | 中信建设有限责任公司 | 一种钢管束组合结构构件的焊接装置 |
CN116393882B (zh) * | 2023-06-08 | 2023-08-22 | 中信建设有限责任公司 | 一种钢管束组合结构构件的焊接装置 |
CN117620378A (zh) * | 2023-12-14 | 2024-03-01 | 江苏道尔芬智能制造有限公司 | 一种可移动智能焊接小车及其控制系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113681114B (zh) | 2023-05-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113681114B (zh) | 一种基于激光跟踪的自动化环保焊接系统 | |
CN102689100B (zh) | 一种用于等离子mig复合焊接的自主移动式机器人系统 | |
CN202622192U (zh) | 一种用于等离子mig复合焊接的自主移动式机器人系统 | |
WO2020125019A1 (zh) | 一种基于柔性导轨的机器人焊接装置及焊接方法 | |
CN102689083B (zh) | 用于大厚板mig/mag多层多道焊接的机器人系统 | |
CN102689085B (zh) | 一种用于大型精密设备焊接的自主移动式抖动热丝tig焊机器人系统 | |
CN214721334U (zh) | 一种箱梁多层多道视觉成像自动化焊接系统 | |
CN202752728U (zh) | 一种气电立焊自主移动式机器人系统 | |
CN102672311A (zh) | 一种气电立焊自主移动式机器人系统 | |
CN102489839B (zh) | 单枪双丝高速全自动气保焊接机器人 | |
CN110814472A (zh) | 适用于大型钢结构件的主从式爬壁焊接机器人系统 | |
CN218253340U (zh) | 一种环保型履带行走式智能焊接工作站 | |
CN104889529B (zh) | 一种大尺寸立体曲线焊缝智能焊接设备的焊接方法 | |
CN113909639A (zh) | 一种基于视觉检测的焊缝偏斜自动补偿埋弧焊小车及方法 | |
CN113102865A (zh) | 一种用于方钢管板仰角和平角焊缝焊接的自动化焊接装备 | |
CN111531303A (zh) | 一种自动焊接小车、装置及控制方法 | |
CN111139420A (zh) | 一种智能化热喷涂装置 | |
JPH0712542B2 (ja) | パイプの片面溶接装置 | |
CN215509650U (zh) | 一种智能跟踪式焊接小车 | |
CN202684288U (zh) | 一种用于大厚板mig/mag多层多道焊接的自主移动式机器人系统 | |
CN214612671U (zh) | 一种焊缝热处理机器人 | |
CN202804455U (zh) | 用于大型精密设备焊接的抖动热丝tig焊机器人系统 | |
CN212599568U (zh) | 一种薄板智能焊接小车 | |
CN212420195U (zh) | 自动焊接小车、装置及用于环形焊缝焊接的自动焊接设备 | |
CN210147210U (zh) | 一种焊接装置 |
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 | ||
CB02 | Change of applicant information | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 277000 Fengcheng Road Private Industrial Zone, Xuecheng District, Zaozhuang City, Shandong Province Applicant after: Shandong Tongxiang Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Address before: 277000 Fengcheng Road Private Industrial Zone, Xuecheng District, Zaozhuang City, Shandong Province Applicant before: Shandong Tongxiang Environmental Protection Technology Co.,Ltd. |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |