CN203091983U - 一种用于燃气烤炉的复杂空间曲线智能型焊接系统 - Google Patents

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赵汝振
梁月娟
莫计娇
梁元敏
陈国龙
卢自强
杨晓军
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Abstract

本实用新型是一种用于燃气烤炉的复杂空间曲线智能型焊接系统。包括有机器人本体(1)、焊机系统(2)、机器人控制柜(3)、变位机(4)以及工装夹具(5),其中控制机器人本体(1)及变位机(4)工作的机器人控制柜(3)与机器人本体(1)及变位机(4)电连接,且机器人本体(1)与焊机系统(2)电连接,工装夹具(5)安装在变位机(4)上。本实用新型能够焊接具有复杂空间曲线的焊缝,运行稳定可靠,自动化程度高,生产效率高。并且集成有焊缝跟踪系统,利用传感器技术准确控制焊缝位置偏差,保证焊接尺寸,焊缝与母材平滑过渡,外观漂亮,焊缝区域均匀,无表面缺陷,力学性能良好。

Description

一种用于燃气烤炉的复杂空间曲线智能型焊接系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种智能型焊接系统,特别是涉及一种用于燃气烤炉的复杂空间曲线智能型焊接系统。
背景技术
[0002]目前,用于工业生产的焊接机器人主要是示教再现型机器人,在机器人焊接过程中,它们可以在其工作空间内高精度地重复已经示教的动作。但这些机器人也有一定的局限性,即它们缺乏应变能力。在焊接每一种工件前均需要依靠大量的人力对焊接作业进行示教,在小批量生产时示教将占有大量的生产时间。此外,它们对作业条件的一致性要求严格。在实际机器人焊接过程中,焊接条件的变化,如工件在加工、装夹过程中的尺寸和位置偏差以及焊接过程中工件的受热和散热条件的变化均会影响焊接质量。
[0003] 燃气烤炉盖为不锈钢制品,由于不锈钢热膨胀率、导电率均与碳钢及低合金钢差别较大,且熔池流动性差,成形较差,尤其在全位置焊接时问题更突出,手工焊接时,要求工人焊枪摆动幅度、频率、速度及边缘停留时间配合非常适当,动作协调一致,并且随时调整焊枪角度,使焊缝表面边缘熔合整齐,成形美观,才能保证填充及盖面层质量。对于一些不锈钢小件、薄板,一旦操作工人控制不好,出现焊接温度过高,则极易产生焊点周边发黑现象,甚至出现菜花状缺陷,而工人在操作时还要承受一定的电弧辐射。目前,燃气烤炉还是主要依靠人工方式进行焊接,难度大,效率低、成本高,废品率高,质量难以保证,同时工人安全隐患大。因此,采用人工焊接已经难以满足燃气烤炉盖的制造要求了。
发明内容
[0004] 本实用 新型针对当前人工焊接燃气烤炉盖中出现的问题,提出了一种焊接质量高、生产率高、成本低的用于燃气烤炉的复杂空间曲线智能型焊接系统。
[0005] 本实用新型通过以下技术方案来实现:
[0006] 本实用新型的用于燃气烤炉的复杂空间曲线智能型焊接系统,包括有机器人本体、焊机系统、机器人控制柜、变位机以及工装夹具,其中控制机器人本体及变位机工作的机器人控制柜与机器人本体及变位机电连接,且机器人本体与焊机系统电连接,工装夹具安装在变位机上。
[0007] 所述机器人本体为设有至少4个自由度的机械手,所述机械手的端部夹持有焊枪,焊机系统的信号输出端与焊枪的控制信号输入端连接。
[0008] 所述机器人本体端部所设的焊枪的旁侧设置有能实时采集焊缝或熔池区域信息的CCD摄像仪和传感器,所述CCD摄像仪和传感器的信号输出端与焊机系统的信号输入端连接,焊机系统的信号输出端与焊枪的控制信号输入端连接。
[0009] 所述焊机系统包括有输入系统、信号处理系统、路径自主规划系统以及模拟仿真系统。
[0010] 与现有技术相比,本实用新型具有如下有益效果:[0011] (I)本实用新型变位机与机器人本体通过相互配合的动作,共同完成工件焊接过程,自动化程度及生产效率高,成本低。
[0012] (2)本实用新型机器人本体端部所设的焊枪的旁侧设置有能实时采集焊缝或熔池区域信息的CCD摄像仪和传感器,确保焊接精度高,焊缝与母材平滑过渡,外观漂亮,焊缝区域均匀,无表面缺陷,力学性能良好。
[0013] (3)本实用新型焊机系统包括有输入系统、信号处理系统、路径自主规划系统以及模拟仿真系统,故能焊接复杂空间曲线,降低了工人的劳动强度。
附图说明
[0014] 图1为本实用新型焊接系统示意图。
[0015] 图2为本实用新型焊机系统原理框图。
[0016] 图3为本实用新型工装夹具结构示意图。
具体实施方式
[0017] 下面对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明,但本实用新型的实施方式不限于此。
[0018] 实施例
[0019] 如图1所示,本实用新型的用于燃气烤炉的复杂空间曲线智能型焊接系统,包括有机器人本体1、焊机系统2、机器人控制柜3、变位机4以及工装夹具5,其中控制机器人本体I及变位机4工作的机器人·控制柜·3与机器人本体I及变位机4电连接,且机器人本体I与焊机系统2电连接,工装夹具5安装在变位机4上。本实用新型所述变位机4与机器人本体I通过相互配合的动作,共同完成工件焊接过程,自动化程度及生产效率高,成本低。
[0020] 所述机器人本体I为设有至少4个自由度的机械手,所述机械手的端部夹持有焊枪2A,焊机系统2的信号输出端与焊枪2A的控制信号输入端连接。本实施例中,所述机器人本体I为具有六个自由度的机械手,焊枪2A跟随机器人本体I沿工件焊接规划线运动。
[0021] 所述机器人本体I端部所设的焊枪2A的旁侧设置有能实时采集焊缝或熔池区域信息的CCD摄像仪和传感器,所述CCD摄像仪和传感器的信号输出端与焊机系统(2)的信号输入端连接,焊机系统2的信号输出端与焊枪2A的控制信号输入端连接,确保焊接精度高,焊缝与母材平滑过渡,外观漂亮,焊缝区域均匀,无表面缺陷,力学性能良好。
[0022] 如图2所示,所述焊机系统2包括有输入系统、信号处理系统、路径自主规划系统以及模拟仿真系统。本实施例中,所述焊机系统2集成了 CAD输入系统、路径自主规划系统以及模拟仿真系统,所述焊机系统2具有自动规划路径功能,本实用新型能焊接复杂空间曲线,降低了工人的劳动强度。
[0023] 所述工装夹具5包括有两个弧形支撑板5A和两个弧形活动压块5B,其中弧形活动压块5B装设在弧形支撑板5A上,弧形活动压块5B连接有气缸5C。如图3所示,工件放置于弧形支撑板5A上,气缸5C带动弧形活动压块5B夹紧工件。
[0024] 本实施例中,所述变位机4设有升降机构、回转机构、翻转机构。所述变位机4所设的升降机构、回转机构、翻转机构由机器人控制柜3控制。
[0025] 本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制,其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本实用新型的保护范 围之内。

Claims (6)

1.一种用于燃气烤炉的复杂空间曲线智能型焊接系统,其特征在于包括有机器人本体(I)、焊机系统(2)、机器人控制柜(3)、变位机(4)以及工装夹具(5),其中控制机器人本体(I)及变位机(4 )工作的机器人控制柜(3 )与机器人本体(I)及变位机(4 )电连接,且机器人本体(I)与焊机系统(2)电连接,工装夹具(5)安装在变位机(4)上。
2.根据权利要求1所述的用于燃气烤炉的复杂空间曲线智能型焊接系统,其特征在于所述机器人本体(I)为设有至少4个自由度的机械手,所述机械手的端部夹持有焊枪(2A),焊机系统(2)的信号输出端与焊枪(2A)的控制信号输入端连接。
3.根据权利要求2所述的用于燃气烤炉的复杂空间曲线智能型焊接系统,其特征在于所述机器人本体(I)端部所设的焊枪(2A)的旁侧设置有能实时采集焊缝或熔池区域信息的CCD摄像仪和传感器,所述CCD摄像仪和传感器的信号输出端与焊机系统(2)的信号输入端连接,焊机系统(2)的信号输出端与焊枪(2A)的控制信号输入端连接。
4.根据权利要求1所述的用于燃气烤炉的复杂空间曲线智能型焊接系统,其特征在于所述工装夹具(5)包括有两个弧形支撑板(5A)和两个弧形活动压块(5B),其中弧形活动压块(5B)装设在弧形支撑板(5A)上,弧形活动压块(5B)连接有气缸(5C)。
5.根据权利要求 1至4任一项所述的用于燃气烤炉的复杂空间曲线智能型焊接系统,其特征在于所述变位机(4 )设有升降机构、回转机构、翻转机构。
6.根据权利要求5所述的用于燃气烤炉的复杂空间曲线智能型焊接系统,其特征在于所述变位机(4)所设的升降机构、回转机构、翻转机构由机器人控制柜(3)控制。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105195864A (zh) * 2015-07-17 2015-12-30 江西洪都航空工业集团有限责任公司 用于双焊缝弧焊焊接的双机器人工作站
CN106425202A (zh) * 2016-11-15 2017-02-22 合肥星服信息科技有限责任公司 一种双工位智能焊接机器人
CN110070792A (zh) * 2019-04-28 2019-07-30 陈龙 人工智能实验室
CN110262307A (zh) * 2019-04-30 2019-09-20 陈龙 一种智能物联网实验室

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