[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

本發明公開了一種用于PTA工藝的機器人自動化焊接系統，包括控制系統、焊接系統與行走系統三個部分，控制系統包括機柜與控制盒；焊接系統包括氣瓶、等離子發生器、交直流TIG焊機、制冷水箱、焊槍、送粉器、送粉器架與中轉盒；行走系統包括機器人控制柜、示教器、機器人、外部軸與工裝卡盤。并公開了該焊接系統的使用方法。本發明能夠有效降低焊接對人的依賴性，降低操作難度且使用方便，焊接效率高質量好。

技術領域

本發明涉及焊接領域，尤其涉及一種用于PTA工藝的機器人自動化焊接系統及其使用方法。

背景技術

目前在石油鉆采，礦山機械，煤炭開采等行業的開采鉆頭都需要有硬質的耐磨層，硬度需要達到HRC50-60，由于硬度較高，耐磨層材料很難拉至成焊絲，一般以粉材為主。目前市面上對這種高硬度且需要耐沖擊的材料過渡工藝以火焰噴焊為主，且都是手工操作，在施工過程中容易導致以下問題：

1、焊接效率低，火焰噴焊時因人員操作的關系，噴焊時整個工件發紅，噴焊完一個位置后為防止流淌需要有個等待層間溫度的時間。

2、焊接質量不穩定，噴焊時因人員操作的關系，影響因素很多，據不完全統計，人工火焰噴焊石油鉆采鉆頭的合格率只有75％左右，返工率較大，多數以脫層為主。

3、操作環境惡劣，噴焊時均是氧乙炔火焰，人員夏天操作時環境溫度均大于40度，職業健康無法保證。

4、安全系數低，火焰噴焊火焰為氧乙炔火焰，易產生回火。

5、工藝操作難度大，純手工操作對操作人的依賴性較大，因火候的關系，需要操作經驗豐富。

發明內容

發明目的：針對現有技術的不足與缺陷，本發明提供一種能夠有效降低焊接對人的依賴性，降低操作難度且使用方便，焊接效率高質量好的用于PTA工藝的機器人自動化焊接系統及其使用方法。

技術方案：本發明的用于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，控制系統包括機柜與控制盒；

焊接系統包括氣瓶、等離子發生器、交直流TIG焊機、制冷水箱、焊槍、送粉器、送粉器架與中轉盒；所述氣瓶通過中繼線分別與等離子發生器、交直流TIG焊機、制冷水箱連接；所述等離子發生器通過焊槍線纜與交直流TIG焊機連接且焊槍線纜、中轉盒與焊槍依次連接；所述焊槍通過送粉管與送粉器連接且送粉器通過夾持器II與送粉器架連接且送粉器通過送粉器中繼線與焊槍連接；

行走系統包括機器人控制柜、示教器、機器人、外部軸與工裝卡盤；所述機器人控制柜通過通訊線I與機柜連接并通過通訊線II與控制盒連接，機器人控制柜頂部與示教器連接且示教器控制機器人、外部軸的位置；所述機器人通過通訊線III與控制盒連接并通過通訊線IV與外部軸連接；所述外部軸頂部設有用于固定工件的工裝卡盤。

其中，所述的機柜側部通過380V電插頭與外部電源連接，機柜設有電腦屏、門把手、總開關與急停開關II，機柜設有使用中亮起的指示燈I、暫停中亮起的指示燈II、報錯中亮起的指示燈III。

其中，所述的機柜通過PLC系統模塊將信號反饋至電腦屏。

其中，所述的控制盒設有電開關I、電開關II、急停開關I。

其中，所述的機器人設有夾持器I并在夾持器I上設有用于固定焊槍的定位銷孔。

其中，所述的機器人為六軸機器人且外部軸為二軸變位機。

其中，所述的外部軸的安裝位置在機器人的行程范圍內。

其中，所述的工裝卡盤為四爪卡盤且工裝卡盤與旋轉軸同心。

其中，所述的送粉器的安裝位置高于焊槍的安裝位置500mm以上，送粉器頂部設有蓋子。