[發明專利]一種鋼管塔塔管自動焊接系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201910868628.6
• 申請日: 2019-09-16
• 公開（公告）號: CN110560942A
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 靳曄;張震;王長春;秦亞敏;趙東哲;傅林鶴;張雷;張磊;龐增拴;李迎春;王鎮;張月
• 申請（專利權）人: 河北省機電一體化中試基地;河北億鑫通訊設備有限公司
• 主分類號: B23K31/00
• 分類號: B23K31/00;B23K37/00;B23K37/04
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• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種鋼管塔塔管自動焊接系統及其控制方法。本發明由筋板碼放平臺、上料地軌機構、上料機器人、焊接地軌機構、變位機組、升降滾輪架、焊接機器人和電氣控制系統組成。該系統主要工作流程為：滾輪架上的鋼管配合變位機上固定的兩個法蘭，找正位置后，焊接機械手將管法蘭和鋼管進行先點焊再滿焊操作。完成法蘭和鋼管的焊接后，上料機器人按照焊接筋板的先后順序自動夾取筋板碼放平臺上的筋板至焊接位置，焊接機械手先進行點焊固定筋板，再由變為機組與焊接機器人聯動進行滿焊焊接。本發明提供的系統可以實現多種鋼管塔管的自動拼裝、焊接，減少工人勞動強度和工作量，提高焊接質量和效率。

技術領域

本發明涉及一種鋼管塔塔管自動焊接系統，具體涉及一種自動拼裝、焊接通訊塔塔管的系統，屬于裝備制造技術領域。

背景技術

鋼管塔屬于一種通信鐵塔，其組成部分主要由塔管拼接而成。對于不同高度的鐵塔，塔管的拼裝角度也各不相同。塔管的焊接過程為，法蘭與鋼管點焊后，再進行滿焊。法蘭處筋板和管身筋板點焊后，在進行滿焊。由于鋼管塔的塔管尺寸較大，拼接和滿焊的工作量非常大、工序繁瑣，導致塔管生產效率低下。

經查閱相關資料，還沒有發現能夠滿足多種型號塔管自動焊接的系統。

發明內容

本發明為解決上述問題，提供了一種用于鋼管塔塔管自動焊接的自動化系統，它能夠實現多種型號塔管的自動拼裝焊接，自動化程度高，減少了工人的勞動量，提高了生產效率，避免了人工拼裝焊接導致的焊接質量問題。

本發明采用一下技術方案予以實施：

一種鋼管塔塔管自動焊接系統，其結構組成包括筋板碼放平臺3、上料地軌機構2、上料機器人1、焊接地軌機構4、變位機6、升降滾輪架5、焊接機器人7和電氣控制系統。

所述的筋板碼放平臺3，包括平臺框架8、1#夾緊機構9、2#夾緊機構10；所述上料地軌機構2，包括1#硬限位擋塊18、型材底座20、1#軌道19、1#齒條17、2#硬限位擋塊、上料動力小車16；所述上料機器人1，包括縱梁15、橫梁12、十字坐標機械臂11、旋轉機構13、氣動爪手14；所述焊接地軌機構4，包括3#硬限位擋塊21、型材底座22、2#軌道23、2#齒條24、4#硬限位擋塊29、1#變位機動力小車25、2#變位機動力小車27、1#升降滾輪架動力小車26、2#升降滾輪架動力小車28；所述變位機6，包括翻轉軸30、旋轉軸31、旋轉四爪卡盤32。翻轉軸和旋轉軸都通過減速器與伺服電機連接，它們可以在伺服電機的驅動下繞各自的中心軸線轉動；驅動翻轉軸的伺服電機和減速器封裝在翻轉軸右側的方形箱體內；驅動旋轉軸的伺服電機和減速器封裝在旋轉軸下部的圓柱形盒體內；旋轉四爪卡盤用于放置管法蘭，并通過卡爪固定管法蘭；所述升降滾輪架5，包括滾輪33、滾輪支架34、剪刀撐升降機構36、伺服減速電機38、上安裝板35、下安裝板37。

所述電氣控制系統包括工控機、PLC主站、PLC從站、伺服放大器、焊接機器人控制板。

所述焊接機器人7采用六軸焊接機器人。

上述鋼管塔塔管自動焊接系統的控制方法，包括以下步驟：

①準備工作：人工將法蘭板料分別安裝在1#變位機和2#變位機上，將兩種筋板按照指定位置放置在筋板碼放平臺上，筋板碼放平臺上的夾緊機構自動夾緊筋板。選擇一種規格的鋼管塔規格作為參考模型，并對焊接機器人進行示教。

②上位機操作：在所述工控機的人機界面上輸入鋼管塔塔管的直徑、法蘭孔數、拼裝角度和拼裝順序，以此作為生產需求數據。焊接機器人7示教時的運動軌跡保存為參考軌跡，鋼管塔相關參數保存為拼裝數據，氣動自動模式，自動焊接系統上電，上料機械臂、變位機、升降滾輪架復位。