[發明專利]圓柱面自動化堆焊裝置

無效

• 申請號: 201210369473.X
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN103706920A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 張大祥;魯志剛;劉亞娟;聶威;李浩;徐萬峰
• 申請（專利權）人: 徠斯機器人（昆山）有限公司
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/12;B23K9/235;B23K9/32
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• 代理人: 暫無信息

?技術領域：

????本發明涉及機器人自動化焊接技術領域，尤其涉及一種用于規則及不規則圓柱面的自動化堆焊裝置。

背景技術：

????對于圓柱面的堆焊，目前主要借助于簡單變位機和工裝，人工控制工件姿態并手工焊接，由于產品需要在一定溫度下進行堆焊，所以必須對工件進行預熱，目前主要是采用人工預熱，現有的焊接方法存在以下缺點：（1）人工預熱很難使溫度控制在合適的范圍內，從而影響堆焊層的硬度和耐磨性，高溫環境對工人的健康極其不利；（2）手工焊接，堆焊的焊縫非常不平整，易產生裂紋、氣孔等敏感性問題，致密性也差，質量不能保證，影響產品使用壽命；（3）手工操作勞動強度大，效率低，對操作者技能要求高，對操作者的健康也有不利影響。

發明內容：

本發明的目的是提供圓柱面自動化堆焊裝置，它由機器人自動操作，克服手工操作無法避免的缺陷，使堆焊均勻平整，質量穩定，達到降低勞動強度，提高工作效率，改善勞動環境的目的，適應同類型多種規格工件的焊接，自動預熱，自動焊接。

為了解決背景技術所存在的問題，本發明是采用以下技術方案：它是由本體1、變位機2、熱防護裝置3、夾具4、加熱裝置5、地軌6、焊機7、控制盒8、機器人9、焊槍10、水冷機11、控制箱12組成；本體1的上端中部設置有兩個相對的變位機2，變位機2的內側設置有熱防護裝置3，熱防護裝置3上設置有夾具4，兩個相對的變位機2的中部下端設置有加熱裝置5，加熱裝置5的一側設置有地軌6，地軌6的一端設置有焊機7，地軌6的另一端設置有控制盒8，焊機7的前端設置有機器人9，機器人9的一端與焊槍10連接，變位機2的一側設置有水冷機11，水冷機11的一側設置有控制箱12。

所述的變位機2主要是由單軸變位機2-1、變位機支撐平臺2-2、單軸變位機頭架2-3和單軸變位機尾架2-4組成；單軸變位機頭架2-3帶有驅動，能夠與機器人聯動，變位機2具備兩個軸，能使工件在兩個方向上轉動，以調整工件焊縫在合適的焊接位置，單軸變位機頭架2-3和單軸變位機尾架2-4能夠移動，可以適應不同長度的工件。

所述的單軸變位機頭架2-3和單軸變位機尾架2-4上分別安裝有強力三爪自定心卡盤，變位機支撐平臺2-2上安裝有可升降滾輪架，可升降滾輪架在平臺上沿工件軸向方向移動以適應不同長度的工件，在實際運動時，如果要對某一工件焊接，先將可升降滾輪架調整到合適高度，使工件的軸心略低于三爪卡盤的軸心，并將可升降滾輪架移動到對應的軸向位置，然后固定，將單軸變位機頭架2-3限位塊固定到合適位置，然后將工件放到可升降滾輪架上，向內移動變位機頭架至限位塊，然后向內移動變位機尾架，然后夾緊卡盤，自此工件裝夾完畢。

所述的熱防護裝置3包括水冷系統和機器人專用熱防護服，水冷系統由水冷盤和水冷機構成，水冷盤由鋼板加工而成，內部打有通水孔，經鍍鋅處理，將其安裝到三爪卡盤與變位機2之間，水冷系統可以隔斷工件熱量傳導到變位機2上，機器人專用熱防護服可以隔斷工件的熱輻射對機器人的影響。

所述的加熱裝置5主要由自動點火裝置5-1、自動加熱槍5-2和紅外溫度傳感器構成，點火裝置5-1和自動加熱槍5-2分別為四件，兩件為一組，分別安裝在可升降滾輪架底板上，跟隨可升降滾輪架移動以適應不同長度工件，加熱裝置5高度方向也可調節以適應不同粗細的工件，而原理是視線設定一個合適的工作溫度，用紅外溫度傳感器判斷工件溫度，如果工件溫度低于設定溫度范圍，就自動點火，引燃加熱搶對工件加熱，如果工作溫度高于設定溫度范圍，就自動關閉加熱搶停止對工件加熱。

所述的機器人9采用站立式弧焊機器人，能夠實現焊接起始點自動尋位，自動追蹤焊縫和多層多道焊接的功能，其中焊接起始點自動尋位是利用接觸傳感程序包實現自動尋找焊接起始點，接觸傳感程序包是機器人通過焊絲端部傳感電壓，檢測焊接工件偏差、坡口尺度、記憶工件和焊縫位置，利用這些功能，可以使焊接過程不受由于工件的加工、裝夾定位帶來的誤差的影響，自動尋找焊縫并識別焊接情況，保證能夠順利地焊接。

本發明的焊接系統是由KEMPPI逆變焊接電源、KEMPPI送絲機及TBI特制焊槍和焊槍把持器等幾部分構成。

本發明由機器人自動操作，克服手工操作無法避免的缺陷，使堆焊均勻平整，質量穩定，達到降低勞動強度，提高工作效率，改善勞動環境的目的，適應同類型多種規格工件的焊接，自動預熱，自動焊接。

附圖說明：

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明中變位機的結構示意圖。

具體實施方式：