[發明專利]一種焊接機器人

在審

• 申請號: 201810182183.1
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108145283A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 劉瑋;朱龍英;林鑫焱;郭俊;耿龍偉
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: B23K9/12
• 分類號: B23K9/12;B23K9/133;B23K9/173;B23K9/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種焊接機器人，其特征在于：所述焊接機器人包括焊槍、機架、線性模組、伺服電機、焊絲盤、焊絲、送絲機構、氬氣罐、輸氣管、控制箱以及專用夾具。

2.根據權利要求1所述的焊接機器人，其特征在于：所述焊絲為藥芯焊絲，所述藥芯焊絲由鋯合金外皮內裹藥芯組成。

3.根據權利要求2所述的焊接機器人，其特征在于：所述藥芯焊絲包括鋯英砂、金紅石、金屬鉻、鈮粉、硅錳合金、鉬鐵、釩鐵、鎳粉、鎢粉、鈷粉、鋁鎂合金、蒙脫石、氟鋁酸鉀、氧化銻、鈀粉、高嶺土、鉀長石和鐵粉。

4.根據權利要求1-3任一所述的焊接機器人，其特征在于：所述焊接機器人的使用流程包括以下步驟：

步驟1、對兩塊需要焊接的鋯合金板進行機械加工，并對鋯合金板口表面進行清理，去除鐵銹、油脂和灰塵；

步驟2、將兩塊鋯合金板固定在專用夾具上，確保兩塊鋯合金板的相對位置及其間隙，形成U型坡口，同時確保焊縫和所述焊槍的位置關系；

步驟3、所述焊槍在所述伺服電機的驅動下，隨所述線性模組的滑臺水平滑動，焊槍在U型坡口焊道內進行“自適應正弦波”軌跡擺動施焊，且在各層焊道間往復施焊；

所述“自適應正弦波”信號由控制箱控制，發送至伺服電機和焊槍，所述“自適應正弦波”軌跡按如下算法實施：

正弦信號的表達式為：

其中：A--正弦波的振幅；--正弦波的初始相位角；f--正弦波的頻率(Hz)；ω—圓頻率，等于2πf；t--時間

所述“自適應正弦波”軌跡S的特點是正弦波頻率隨著焊接過程逐漸變化，公式為：

其中，A＝H/2，所述H＝U形坡口的寬度；f₁為初始頻率，根據坡口寬度H和合金板厚度T計算得到，公式為f₁＝10*H/3T；f_n＝f₁-1；t_n＝1/f_n，這種正弦波軌跡的施焊方法能確保對接位置下的合金板各焊縫在全自動焊接下全熔透、各焊道的厚度適宜。

5.根據權利要求4所述的焊接機器人，其特征在于：所述氬氣罐采用質量純度為99.99％的氬氣作為保護氣，流量范圍為10L/min-15L/min。

6.根據權利要求5所述的焊接機器人，其特征在于：所述焊絲采用藥芯焊絲，且所述焊絲直徑為1.2mm-2.0mm，焊接電流為80A-140A，焊接電壓為15-25V，焊接速度10～20cm/min，焊前不預熱，各焊道層間溫度控制在100℃以下。

7.根據權利要求6所述的焊接機器人，其特征在于：所述兩塊鋯合金板構成的U型坡口的寬度范圍為5-15mm，兩塊鋯合金板的間隙大小為1-3mm；焊接時，焊道逐層疊加，底部為打底焊道，中部為填充焊道，頂部為蓋面焊道，焊道之間需進行清渣處理，所述焊槍的噴嘴內徑范圍為Ф12-24mm。