[發明專利]一種可旋轉焊炬裝置及其焊接方法

無效

• 申請號: 201510329243.4
• 申請日: 2015-06-15
• 公開（公告）號: CN104923999A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發明（設計）人: 全燕鳴;蘇國鵬
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B23K37/02
• 分類號: B23K37/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

技術領域

本發明涉及焊接裝置，尤其涉及一種可旋轉焊炬裝置及其焊接方法。

背景技術

智能化機器人已有多年的研究基礎，技術相對成熟。然而，焊接過程中待焊工件結構多種多樣，焊縫形式各不相同，且焊接過程伴隨高溫、弧光閃爍、保護氣體等各種干擾，因此各種焊接參數的獲取較為困難，成為制約焊接智能化實現的關鍵技術之一。在眾多的待焊接構件中，集裝箱等大構件折線角焊縫是較難實現自動化焊接的待焊件之一。在大構件折線角焊縫中，波紋板具有壁薄、尺寸較大、裝配前剛性差、難以一次成型、不便運輸等特征，故整體波紋板采用小尺寸波紋板拼接而成，再與平板進行裝配，在大構件折線角焊縫中，采用波紋板結構與平板垂直裝配，提高了集裝箱等結構的整體剛度，使工件整體具有較好的力學性能，因此大構件折線角焊縫在工業生產中得到了廣泛的應用。在現有大構件折線角焊縫的焊接過程中，較多的仍然采用人工焊接的方式。

然而，傳統基于工人目測的焊接方式的存在兩大弊病：①工作車間焊接工位較多、氣流不暢，工人在大量弧光輻射、有害煙塵的環境中長時間地工作，嚴重地損害身體健康，使得焊接工人大部分都患肺部、神經系統損傷等職業病；②工人長時間采用站立、半蹲等姿勢進行焊接，在惡劣的環境中容易疲勞，影響判斷力，焊接質量得不到保障。

目前大多數焊炬系統中焊炬不能夠作軸向轉動，而是隨著波紋焊縫作平移運動，這樣就無法使在焊接過程中焊炬始終垂直于焊縫，無法保證焊接質量。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種可旋轉焊炬裝置及其焊接方法。將其運用于現有焊接機器人中，使在焊接過程中焊炬始終能夠垂直于焊縫進行焊接，保證焊接質量。

本發明通過下述技術方案實現：

一種可旋轉焊炬裝置，包括安裝支架10、設置在安裝支架10上的Z向導軌9、安裝在Z向導軌9上的滑塊8、用于驅動滑塊8在Z向導軌9上滑動的Z向驅動伺服電機6、焊炬1、用于驅動焊炬1旋轉的伺服電機4；

所述滑塊8上設有導軌8-1，所述導軌8-1上安裝有滑動支架7，所述驅動焊炬1旋轉的伺服電機4安裝在滑動支架7上。

所述焊炬1通過連桿機構3和鍵2安裝在伺服電機4的主軸上，通過伺服電機4的轉動使焊炬1進行繞y軸的轉動。

焊炬1的焊絲端點與伺服電機4主軸的中心點連線應與伺服電機4軸線同軸，該同軸度誤差在以內。

所述焊炬1與連桿機構3之間過盈配合連接；所述連桿機構3與伺服電機4主軸之間過盈配合連接。

Z向驅動伺服電機6通過滾珠絲杠5連接滑塊8，使滑塊8在Z向導軌9上、下運動。

上述可旋轉焊炬裝置對焊縫進行焊接的方法如下：

步驟(1)：將第一基準面11和第二基準面12均與第一焊縫13垂直，第三基準面14與第二焊縫15垂直；

步驟(2)：起始階段時，焊炬1于第一焊縫13處施焊，此時焊炬1垂直于第一焊縫13；當焊炬1沿著第一焊縫13由第一基準面11運動至第二基準面12時，焊炬1繞著焊伺服電機4主軸逆時針旋轉至焊炬1前半部分與第三基準面14重合，此時焊炬1垂直于第二焊縫15，繼續沿著第二焊縫15施焊，從而保證焊炬1在平移運動中焊絲軸線始終與焊縫法面垂直。

本發明適用于大構件折線角焊縫自動焊接，尤其適合與前置-直視雙視覺監測跟蹤系統配套，其對于大構件折線角焊縫，能夠結合前置視覺跟蹤系統進行焊縫軌跡掃描；并且可根據直視視覺系統用于引導焊炬軌跡實時糾偏和焊接工藝參數實時調整，實現焊縫軌跡和縫寬的在線監測，引導焊炬自適應地跟蹤裝配縫和以適宜工藝參數施焊。

本發明結合適合與前置-直視雙視覺監測跟蹤系統配套使用，可使焊炬在焊接波紋板焊縫時能夠始終垂直于焊縫，保證焊縫質量，達到最佳焊接效果。

附圖說明

圖1為本發明可旋轉焊炬裝置結構圖。

圖2為本發明可旋轉焊炬裝置與其他設備裝配后的圖。

圖3為圖1側視圖。

圖4為本發明可旋轉焊炬裝置與其他設備配合使用狀態圖。

圖5為本發明可旋轉焊炬裝置中的焊炬在具體焊接方法中的運動方式；其中，第一基準面11；第二基準面12；第一焊縫13垂直；第三基準面14；第二焊縫15垂直；焊炬1；焊炬旋轉軸17；焊炬運動方向18；連桿結構3；焊炬旋轉方向20。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步具體詳細描述。

實施例