CN204934828U - 用于双焊缝弧焊焊接的双机器人工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于双焊缝弧焊焊接的双机器人工作站，涉及智能焊接机器人领域，本实用新型提供一种双缝双弧焊焊接系统，该系统配置双机器人，并且实行同步控制，解决手工焊接对称焊缝盒段构件中的不规则焊缝存在的焊接质量稳定性差，焊接变形大、焊接接头质量不稳定，零件加工周期长等问题。

Description

用于双焊缝弧焊焊接的双机器人工作站

技术领域

本实用新型涉及智能焊接机器人领域，特别涉及一种用于双焊缝弧焊焊接的双机器人工作站。

背景技术

目前对对称焊缝盒段组件进行焊接，在实际生产中一直使用手工焊接，用跳焊分段法焊接，且焊接不能同时焊接两条对称焊缝，焊后工件变形大，工序复杂，焊接效率极低。手工焊接复杂构件中的不规则焊缝存在的最大问题是焊接质量稳定性差，手工焊接焊缝均匀性差，致使安全性能相对比较不稳。焊接接头质量严重依赖于焊接操作人员技能水平及焊接操作时的工作状态，且此类零件加工周期长，一旦出现因人为操作失误导致的焊缝质量问题，就会严重影响企业生产进度。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于双焊缝弧焊焊接的双机器人工作站，提供一种双缝双弧焊焊接系统，该系统配置双机器人，并且实行同步控制，解决手工焊接对称焊缝盒段构件中的不规则焊缝存在的焊接质量稳定性差，焊接变形大、焊接接头质量不稳定，焊缝质量问题，零件加工周期长等问题。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：一种用于双焊缝弧焊焊接的双机器人工作站，包括一台翻转变位机，此翻转变位机为第一焊接机器人外部轴，翻转变位机与第一焊接机器人可以实现协同变位；焊接工装夹具与翻转变位机采用一体式安装，焊接工装夹具与翻转变位机一起运动，两激光跟踪仪分别通过固定支架安装在两焊接机器人的第六轴臂上，两焊接机器人与滑轨定位移动，在两焊接机器人之间设置一台翻转变位机，两焊接机器人对称放置翻转变位机两侧，并与翻转变位机设置水平；两激光跟踪仪通过电缆与两机器人控制柜连接,弧焊焊接电源、焊接电源和电气控制装置通过电缆与机器人控制柜、机器人控制柜连接，并置于放置架上，机器人控制柜、机器人控制柜通过电缆与两焊接机器人连接，并对两焊接机器人进行控制。

该用于双焊缝弧焊焊接的双机器人工作站的工作过程如下：

（1）PLC控制器进行系统检测，一切正常后，发送开始焊接的命令给焊接机器人，焊接机器人启动到达焊接位置，将对称焊缝盒段点焊固定，PLC控制器对焊接工装夹具气动定位工装；焊接机器人发送信号控制翻转变位机翻转开始焊接；焊接机器人同时对对称焊缝盒段焊接，激光跟踪仪根据焊接过程中焊缝直线度或焊缝间隙的变化，实时反馈信号对机器人控制柜，机器人控制柜根据焊缝实际状况，实时调整焊接电源参数，焊接电源对焊枪角度或者焊接参数进行控制，焊接完成后，焊接机器人和翻转变位机自动复位；

（2）监视屏与PLC之间采用串口通讯，将自动焊接系统PLC控制器中的各种参数直观地显示在监视屏上，操作员在工作站外部对整个系统进行操作，监控生产进程，保证工作站时刻处于优化的高效运行状态，保证操作员的安全；

（3）机器人控制柜为控制焊接机器人的主控制器，利用工业总线与焊接机器人通讯，在焊接过程中，机器人控制柜在检测到焊接电源信号后，焊接机器人开始运动，并通过工业总线通讯对焊接电源控制引弧电流、电压，然后焊接电源进入主焊接阶段；

（4）焊接电源控制焊枪与送丝机，焊接电源与焊接机器人通过工业总线的通讯，焊接电流、电压以及送丝速度均可以根据焊缝及时调整，保证焊接工件的焊后质量；

（5）翻转变位机与机器人控制柜通过工业总线的通讯，同时变位机为机器人的第七轴，将负载按预编的程序进行回转和翻转，使工件接缝的位置始终处于最佳状态，即处于平焊位置；

（6）工装夹具将焊件准确定位和可靠夹紧，与PLC通过硬接线的通讯的夹紧信号、打开信号由PLC控制器控制，工件安装到位后，PLC控制器检测到工装夹具发出的到位信号，对工件准确定位夹紧；

（7）激光跟踪仪通过实时检测焊接之前和焊接过程中焊缝位置的变化量，并通过与焊接机器人的接口引导焊接机器人自动修正路径来保证焊枪始终准确地沿着焊缝行走，始终保持焊接位置处于最优状态。

采用以上技术方案的有益效果是：该用于双焊缝弧焊焊接的双机器人工作站不仅解决对于由不规则薄壁结构组成且焊接变形量需精确控制的零件的问题，还可以通过PLC终端设备实现焊接工作站的远距离操作等，并且加入激光跟踪仪来实时调整焊枪角度或者焊接参数，最大程度控制焊接质量和焊接效率。

该双缝双弧焊机器人工作站对于复杂结构件的焊接，不仅可以提高焊接质量、缩短焊接加工周期，而且可以避免由于人为操作失误造成的零件报废，节约成本、减轻工人的劳动强度、改善作业环境。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

图1是本实用新型用于双焊缝弧焊焊接的双机器人工作站的结构俯视图；

图2是本实用新型用于双焊缝弧焊焊接的双机器人工作站的结构俯视图；

图3是本实用新型用于双焊缝弧焊焊接的双机器人工作站的控制原理图。

其中，1—弧焊焊接电源、2—机器人控制柜、3—机器人控制柜、4—焊接电源、5—滑轨、6—第一焊接机器人、7—第二焊接机器人、8—激光跟踪仪、9—激光跟踪仪、10—翻转变位机、11—焊接工装夹具。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型一种用于双焊缝弧焊焊接的双机器人工作站的优选实施方式。

结合图1、图2和图3出示本实用新型一种用于双焊缝弧焊焊接的双机器人工作站的具体实施方式：该用于双焊缝弧焊焊接的双机器人工作站，包括一台翻转变位机10，此翻转变位机10为第一焊接机器人6外部轴，翻转变位机10与第一焊接机器人6可以实现协同变位；焊接工装夹具11与翻转变位机10采用一体式安装，焊接工装夹具11与翻转变位机10一起运动，激光跟踪仪8、激光跟踪仪9分别通过固定支架安装在第一焊接机器人6、第二焊接机器人7的第六轴臂上，第一焊接机器人6与第二焊接机器人7与滑轨定位移动，在第一焊接机器人6与第二焊接机器人7之间设置一台翻转变位机10，第一焊接机器人6与第二焊接机器人7对称放置翻转变位机10两侧，并与翻转变位机10设置水平；激光跟踪仪8、激光跟踪仪9通过电缆与机器人控制柜2、机器人控制柜3连接,弧焊焊接电源1、焊接电源4和电气控制装置通过电缆与机器人控制柜2、机器人控制柜3连接，并置于放置架上，机器人控制柜2、机器人控制柜3通过电缆与第一焊接机器人6、第二焊接机器人7连接，并对第一焊接机器人6、第二焊接机器人7进行控制。

该用于双焊缝弧焊焊接的双机器人工作站的工作过程如下：

（1）PLC控制器进行系统检测，一切正常后，发送开始焊接的命令给第一焊接机器人6与第二焊接机器人7，第一焊接机器人6与第二焊接机器人7启动到达焊接位置，将对称焊缝盒段点焊固定，PLC控制器对焊接工装夹具11气动定位工装；第一焊接机器人6与第二焊接机器人7发送信号控制翻转变位机10翻转开始焊接；第一焊接机器人6与第二焊接机器人7同时对对称焊缝盒段焊接，激光跟踪仪8根据焊接过程中焊缝直线度或焊缝间隙的变化，实时反馈信号对机器人控制柜3，机器人控制柜3根据焊缝实际状况，实时调整焊接电源4参数，焊接电源4对焊枪角度或者焊接参数进行控制，焊接完成后，第一焊接机器人6、第二焊接机器人7和翻转变位机10自动复位；

（2）监视屏与PLC之间采用串口通讯，将自动焊接系统PLC控制器中的各种参数直观地显示在监视屏上，操作员在工作站外部对整个系统进行操作，监控生产进程，保证工作站时刻处于优化的高效运行状态，保证操作员的安全；

（3）机器人控制柜2和机器人控制柜3为第一控制焊接机器人6和第二焊接机器人7的主控制器，利用工业总线与第一焊接机器人6和第二焊接机器人7通讯，在焊接过程中，机器人控制柜2和机器人控制柜3在检测到焊接电源信号后，第一焊接机器人6和第二焊接机器人7开始运动，并通过工业总线通讯对焊接电源4控制引弧电流、电压，然后焊接电源4进入主焊接阶段；

（4）焊接电源4控制焊枪与送丝机，焊接电源4与第一焊接机器人6和第二焊接机器人7通过工业总线的通讯，焊接电流、电压以及送丝速度均可以根据焊缝及时调整，保证焊接工件的焊后质量；

（5）翻转变位机10与机器人控制柜2和机器人控制柜3通过工业总线的通讯，同时变位机为机器人的第七轴，将负载按预编的程序进行回转和翻转，使工件接缝的位置始终处于最佳状态，即处于平焊位置；

（6）工装夹具将焊件准确定位和可靠夹紧，与PLC通过硬接线的通讯的夹紧信号、打开信号由PLC控制器控制，工件安装到位后，PLC控制器检测到工装夹具发出的到位信号，对工件准确定位夹紧；

（7）激光跟踪仪9通过实时检测焊接之前和焊接过程中焊缝位置的变化量，并通过与第一焊接机器人6和第二焊接机器人7的接口引导第一焊接机器人6和第二焊接机器人7自动修正路径来保证焊枪始终准确地沿着焊缝行走，始终保持焊接位置处于最优状态。

按照图3显示的该用于双焊缝弧焊焊接的双机器人工作站的原理框图的一个具体实施例，PLC控制器与监视屏通过工业总线和硬接线实现机器人控制柜2和机器人控制柜3、工装夹具的逻辑控制，机器人控制器对焊接电源4、第一焊接机器人6和第二焊接机器人7、激光跟踪仪8分别用工业总线和以太网连接，焊枪与送丝机由焊接电源4控制。

以上的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (1)

1.一种用于双焊缝弧焊焊接的双机器人工作站，包括一台翻转变位机（10），此翻转变位机（10）为第一焊接机器人（6）外部轴，翻转变位机（10）与第一焊接机器人（6）可以实现协同变位；焊接工装夹具（11）与翻转变位机（10）采用一体式安装，焊接工装夹具（11）与翻转变位机（10）一起运动，激光跟踪仪（8）、激光跟踪仪（9）分别通过固定支架安装在第一焊接机器人（6）、第二焊接机器人（7）的第六轴臂上，第一焊接机器人（6）与第二焊接机器人（7）与滑轨定位移动，在第一焊接机器人（6）与第二焊接机器人（7）之间设置一台翻转变位机（10），第一焊接机器人（6）与第二焊接机器人（7）对称放置翻转变位机（10）两侧，并与翻转变位机（10）设置水平；激光跟踪仪（8）、激光跟踪仪（9）通过电缆与机器人控制柜（2）、机器人控制柜（3）连接,弧焊焊接电源（1）、焊接电源（4）和电气控制装置通过电缆与机器人控制柜（2）、机器人控制柜（3）连接，并置于放置架上，机器人控制柜（2）、机器人控制柜（3）通过电缆与第一焊接机器人（6）、第二焊接机器人（7）连接，并对第一焊接机器人（6）、第二焊接机器人（7）进行控制。