[發明專利]用于PTA工藝的機器人自動化焊接系統及其使用方法

在審

• 申請號: 201910658892.7
• 申請日: 2019-07-22
• 公開（公告）號: CN110270743A
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 孫騫;楊修榮;石少堅
• 申請（專利權）人: 福尼斯（南京）表面工程技術有限公司
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167;B23K9/32;B25J11/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 陸濤

1.用于PTA工藝的機器人自動化焊接系統，其特征在于：包括控制系統、焊接系統與行走系統三個部分，控制系統包括機柜(1)與控制盒(4)；

焊接系統包括氣瓶(5)、等離子發生器(6)、交直流TIG焊機(7)、制冷水箱(8)、焊槍(10)、送粉器(13)、送粉器架(14)與中轉盒(28)；所述氣瓶(5)通過中繼線(21)分別與等離子發生器(6)、交直流TIG焊機(7)、制冷水箱(8)連接；所述等離子發生器(6)通過焊槍線纜(18)與交直流TIG焊機(7)連接且焊槍線纜(18)、中轉盒(28)與焊槍(10)依次連接；所述焊槍(10)通過送粉管(30)與送粉器(13)連接且送粉器(13)通過夾持器II(32)與送粉器架(14)連接且送粉器(13)通過送粉器中繼線(19)與焊槍(10)連接；

行走系統包括機器人控制柜(2)、示教器(3)、機器人(9)、外部軸(11)與工裝卡盤(12)；所述機器人控制柜(2)通過通訊線I(15)與機柜(1)連接并通過通訊線II(16)與控制盒(4)連接，機器人控制柜(2)頂部與示教器(3)連接且示教器(3)控制機器人(9)、外部軸(11)的位置；所述機器人(9)通過通訊線III(17)與控制盒(4)連接并通過通訊線IV(20)與外部軸(11)連接；所述外部軸(11)頂部設有用于固定工件的工裝卡盤(12)。

2.根據權利要求1所述的用于PTA工藝的機器人自動化焊接系統，其特征在于：所述的機柜(1)側部通過380V電插頭(38)與外部電源連接，機柜(1)設有電腦屏(26)、門把手(27)、總開關(25)與急停開關II(37)，機柜(1)設有使用中亮起的指示燈I(34)、暫停中亮起的指示燈II(35)、報錯中亮起的指示燈III(36)。

3.根據權利要求2所述的用于PTA工藝的機器人自動化焊接系統，其特征在于：所述的機柜(1)通過PLC系統模塊將信號反饋至電腦屏(26)。

4.根據權利要求1所述的用于PTA工藝的機器人自動化焊接系統，其特征在于：所述的控制盒(4)設有電開關I(22)、電開關II(23)、急停開關I(24)。

5.根據權利要求1所述的用于PTA工藝的機器人自動化焊接系統，其特征在于：所述的機器人(9)設有夾持器I(29)并在夾持器I(29)上設有用于固定焊槍(10)的定位銷孔(33)。

6.根據權利要求1所述的用于PTA工藝的機器人自動化焊接系統，其特征在于：所述的機器人(9)為六軸機器人且外部軸(11)為二軸變位機。

7.根據權利要求1所述的用于PTA工藝的機器人自動化焊接系統，其特征在于：所述的外部軸(11)的安裝位置在機器人(9)的行程范圍內。

8.根據權利要求1所述的用于PTA工藝的機器人自動化焊接系統，其特征在于：所述的工裝卡盤(12)為四爪卡盤且工裝卡盤(12)與旋轉軸同心。

9.根據權利要求1所述的用于PTA工藝的機器人自動化焊接系統，其特征在于：所述的送粉器(13)的安裝位置高于焊槍(10)的安裝位置500mm以上，送粉器(13)頂部設有蓋子(31)。

10.用于PTA工藝的機器人自動化焊接系統的使用方法，其特征在于：包括下述步驟：

(1)將380V電插頭(38)接入外部電源，打開機柜(1)上的總開關(25)，對整個焊接系統進行供電；

(2)將待焊接工件安裝在機器人(9)的外部軸(11)的工裝卡盤(12)上，旋轉工裝卡盤(12)將工件旋緊與工裝卡盤(12)同心，如果工件為非圓形則直接放置在工裝卡盤(12)上；

(3)使用示教器(3)編寫機器人9TCP，保證精度在1mm以內，編寫機器人(9)與外部軸(11)協同TCP，保證協同精度在2mm以內；

(4)通過示教器(3)控制機器人(9)與外部軸(11)，調試待焊接工件的機器人程序，編輯焊接程序，在交直流TIG焊機(7)與等離子發生器(6)面板上完成焊接參數的調節與確定；

(5)打開送粉器(13)上的蓋子(31)，將粉材倒入送粉器(13)；

(6)安裝減壓表至氣瓶(5)表面，調節壓力表壓力在0.4mpa～06mpa；

(7)打開氣瓶(5)的開關，使其中一個瓶體的氣體單獨通至等離子發生器(6)，再由等離子發生器(6)控制氣流量并直接傳輸至焊槍(10)；

(8)打開氣瓶(5)的開關，使另一個瓶體接入交直流TIG焊機(7)進行氣體分流，一路為送粉氣直接通過交直流TIG焊機(7)控制氣流量后接入送粉器(13)，另一路接焊槍(10)保護氣，通過交直流TIG焊機(7)控制氣流量后接通至焊槍(10)保護氣處；

(9)打開制冷水箱(8)開關，在進水口設有流量報警器，使水體一路通過水流量報警器接入焊槍(10)，另一路接入外部軸(11)的工裝卡盤(12)；

(10)在機柜(1)的電腦屏(26)上設置焊接程序，控制整個焊接；

(11)將示教器(3)與機器人控制柜(2)操作模式調為自動狀態，使用控制盒(4)的電開關I(22)進行供電并開始焊接；

(12)焊接過程中遇到問題，通過控制盒(4)上的急停開關I(24)或機柜(1)上的急停開關II(37)進行中止；

(13)待焊接完成后，對焊縫進行檢測，檢測合格后完成焊接操作。