[發明專利]一種智能機械自動化H型鋼構件焊接輸送方法

有效

• 申請號: 201610762808.2
• 申請日: 2016-08-29
• 公開（公告）號: CN106270970B
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 袁慶周;吳振國;張亞軍
• 申請（專利權）人: 安徽鴻路鋼結構（集團）股份有限公司
• 主分類號: B23K9/18
• 分類號: B23K9/18;B23K9/12;B23K9/127;B23K9/32;B23K37/047
• 代理公司: 合肥鼎途知識產權代理事務所(普通合伙) 34122
• 代理人: 葉丹

1.一種智能機械自動化H型鋼構件焊接輸送方法，其特征在于，包括焊接輸送機構和智能控制系統，其中所述H型鋼構件的焊接輸送機構包括H型鋼構件移動機構和焊接龍門移動機構；

所述H型鋼構件移動機構包括構件移動軌道(51)，所述構件移動軌道(51)上設置有I字圓柱狀自動上料輥道(5)和I字圓柱狀構件送出輥道(12)，所述自動上料輥道(5)和構件送出輥道(12)之間設置有自動平移升降設備(9)和自動翻轉機(10)；所述自動平移升降設備(9)能帶動H型鋼構件升降且能在平移滑軌(91)上橫向滑動；所述自動翻轉機(10)上設置有兩片端部相交的焊接臂(101)和水平槽(102)，兩片焊接臂分別為焊接臂一(1011)和焊接臂二(1012)，所述焊接臂一(1011)靠近所述構件移動軌道一側，所述兩片焊接臂(101)可帶動H型鋼構件沿所述水平槽(102)實現翻轉或移動；所述構件移動軌道(51)包括3-5個單元，每個單元包括2-4根輥道，每個單元用于輸送一根H型鋼構件；

所述焊接龍門移動機構包括鋼結構桁架(2)和焊接龍門行走軌道(11)；所述鋼結構桁架(2)的兩端均設置有人行上下鋼梯(1)；所述鋼結構桁架(2)和焊接龍門行走軌道(11)之間安裝有可移動的焊接龍門，焊接龍門可沿所述鋼結構桁架(2)和焊接龍門行走軌道(11)移動，進行焊接；所述焊接龍門包括焊絲盤(3)、焊劑回收機(4)、龍門焊接架(6)、控制柜(7)和智能焊接機頭(8)；所述龍門焊接架(6)上設置有焊絲盤(3)和焊劑回收機(4)；所述智能焊接機頭(8)設置于龍門焊接架(6)上焊接方向的前方；

所述鋼結構桁架(2)和焊接龍門行走軌道(11)均與所述構件移動軌道(51)平行，其中鋼結構桁架(2)位于所述構件移動軌道(51)上方，所述焊接龍門行走軌道(11)位于所述構件移動軌道(51)側方；所述構件移動軌道(51)的長度大于鋼結構桁架(2)的長度；所述自動翻轉機(10)位于所述構件移動軌道(51)與焊接龍門行走軌道(11)之間；

所述智能控制系統由伺服電機，運動控制系統，視覺引導系統組成；所述伺服電機負責龍門焊接架行走及自動翻轉機翻轉；所述運動控制系統由運動控制器及擴展板組成，運動控制系統對伺服電機的位置、速度進行實時的控制，使其按照預期的運動軌跡和規定的運動參數進行運動，接受i o端口輸入信號進行處理，按照程序控制io輸出信號；通過總線及其他通訊端口與視覺引導系統進行通訊，按照視覺引導系統給出的位置偏差及時糾正焊槍的位置，以及焊槍的通斷及電流的大小；

所述視覺引導系統由工業相機，控制器，線型激光組成，屬于主動式視覺系統，線型激光發出光線照射到H型鋼構件焊縫位置，工業相機實時捕獲激光的光線形狀通過同軸電纜傳遞給控制器進行分析，控制器與模板進行比對運算后得出相對位置偏差量，并通過通訊端口及時傳遞給運動控制器，運動控制器控制伺服電機進行運動，進行糾偏；

所述H型鋼構件(13)上有四處焊縫，所述焊縫位于H型鋼構件四個直角處，按逆時針方向，四個焊縫依次為焊縫一(131)、焊縫二(132)、焊縫三(133)和焊縫四(134)；

所述智能機械自動化H型鋼構件焊接輸送方法包括以下步驟：

S1、啟動焊接輸送機構和智能控制系統，構件移動軌道(51)上輥道開始朝焊接方向轉動，帶動輥道上的H型鋼構件朝焊接區移動，H型鋼構件在到達某個單元時則該單元輥道電機工作進行輸送，H型鋼構件未到的單元輥道電機不工作；

S2、當某個H型鋼構件被運輸到自動平移升降設備(9)上時，除了該H型鋼構件所在的單元外，其他單元停止運行，該H型鋼構件隨自動平移升降設備(9)升高后平移，被傳遞到自動翻轉機(10)上；以構件移動軌道(51)一側為內側，焊接龍門行走軌道(11)一側為外側，此時焊接臂一(1011)和焊接臂二(1012)呈水平狀態卡在水平槽(102)內；所述H型鋼構件(13)被平放在焊接臂一(1011)上，且H型鋼構件的外側接近焊接臂一(1011)和焊接臂二(1012)相交處，自動平移升降設備(9)退回到構件移動軌道(51)上；

S3、焊接臂一(1011)保持水平，焊接臂二(1012)向內側轉動90度，此時焊接臂一和焊接臂二垂直，隨后焊接臂一和焊接臂二保持垂直狀態一起向外側轉動45度，此時焊縫一(131)被置于水平船形位置，通過龍門焊接架智能行走，焊槍智能尋位，焊接焊縫一(131)；

S4、焊縫一(131)焊接完成后，焊接臂一(1011)和焊接臂二(1012)轉動到水平狀態，自動平移升降設備(9)將H型鋼構件(13)移動到焊接臂二(1012)上，且H型鋼構件的內側接近焊接臂一(1011)和焊接臂二(1012)相交處，自動平移升降設備(9)退回到構件移動軌道(51)上；焊接臂二(1012)保持水平，焊接臂一(1011)向外側轉動90度，此時焊接臂一和焊接臂二垂直，隨后焊接臂一和焊接臂二保持垂直狀態一起向內側轉動45度，此時焊縫二(132)被置于水平船形位置，通過龍門焊接架智能行走，焊槍智能尋位，焊接焊縫二(132)；

S5、焊縫二(132)焊接完成后，焊接臂一和焊接臂二保持垂直狀態繼續向內側轉動45度，此時焊接臂一保持水平放置，焊接臂二繼續向內側轉動，使H型鋼構件翻邊，自動平移升降設備(9)將H型鋼構件(13)移動到焊接臂一(1011)上，且H型鋼構件的內側接近焊接臂一(1011)和焊接臂二(1012)相交處，重復步驟3和步驟4中的動作，依次完成焊縫三(133)焊縫四(134)的焊接；

通過伺服電機實現龍門焊接架的行走和及自動翻轉機翻轉，通過程序智能控制焊接槍智能尋位；

S6、焊接完成的H型鋼構件被運輸回構件移動軌道(51)上，該H型鋼構件隨所述構件送出輥道(12)被逐漸送出所述構件移動軌道(51)；

S7、當下一單元的H型鋼構件被運輸到自動平移升降設備(9)上時，除了該H型鋼構件所在的單元外，其他單元停止運行；反復循環，直到完成所有H型鋼構件的焊接和輸送為止。