[發明專利]一種弧焊機器人多層多道焊接的系統及方法

在審

• 申請號: 202010385490.7
• 申請日: 2020-05-09
• 公開（公告）號: CN111659985A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 盧慶亮;連智杰;唐苑壽;陳紀旸;許京偉;楊云;馬思樂;馬曉靜;欒義忠;劉釗江
• 申請（專利權）人: 濟南重工股份有限公司;山東大學
• 主分類號: B23K9/28
• 分類號: B23K9/28;B23K9/133;B23K9/32
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 黃曉燕

本發明提供了一種弧焊機器人多層多道焊接的系統及方法，系統包括控制中心、焊接裝置和視覺傳感裝置，視覺傳感裝置用于獲取焊接工件的坡口信息和特征點坐標，并對獲取的數據進行處理發送給控制中心，控制中心根據視覺傳感裝置發送的數據進行分析處理，得到焊接參數，并將焊接參數發送給焊接裝置，焊接裝置根據所述焊接參數，通過弧焊機器人，對焊接工件進行多層多道焊接。本發明在進行焊接時，控制中心的PLC匯聚外部設備、焊接裝置、視覺傳感裝置等組件信息，并依據信息推進工作流程和發送控制指令，協調系統各部件運行，實現多層多道焊接的自動化，極大減少了人力成本，有效改善了現有多層多道焊接中控制系統不完善的問題。

技術領域

本發明涉及自動焊接技術領域，尤其是一種弧焊機器人多層多道焊接的系統及方法。

背景技術

在工件焊接過程中熔敷兩個及以上的焊層，其中部分焊層由單個或若干焊道組成，這種焊接方式就是多層多道焊接。在大型超厚板焊接領域，由于待焊坡口深度較大，開口較寬，通常需要使用多層多道的焊接方法，以確保焊接質量。

目前大型超厚板工件的多層多道焊接主要通過人工手動實現。采用人工焊接的方式勞動強度較大，生產效率較低，并且焊接質量不能得到穩定的保障，因此使用機器人實現多層多道自動化焊接是大勢所趨。

目前在超厚板的多層多道自動化焊接領域，由于受到坡口加工精度，工件安裝精度，以及工件熱變形、工件結構等因素的限制，僅使用機器人無法實現理想的焊接效果，通常需要機器人系統、視覺系統、外部設備以及焊接系統的協同工作以確保焊接效果。而在實際的多層多道焊接中，控制系統無法有效協調各組件運作，導致焊接所需的人力投入較多，生產效率降低。

發明內容

本發明提供了一種弧焊機器人多層多道焊接的系統及方法，用于解決現有焊接的控制系統無法有效協調各組件運作，仍需較多的人力投入，生產效率低的問題。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

本發明第一方面提供了一種弧焊機器人多層多道焊接的系統，所述系統包括控制中心、焊接裝置和視覺傳感裝置，所述視覺傳感裝置用于獲取焊接工件的坡口信息和特征點坐標，并對獲取的數據進行處理發送給控制中心，所述控制中心根據視覺傳感裝置發送的數據進行分析處理，得到焊接參數，并將所述焊接參數發送給焊接裝置，所述焊接裝置根據所述焊接參數，通過弧焊機器人，對焊接工件進行多層多道焊接。

進一步地，所述系統還包括外部設備，所述外部設備包括除塵裝置和藥皮清除裝置；所述除塵裝置用于除去焊接過程中的煙塵；所述藥皮清除裝置在弧焊機器人每焊完一層后，對焊縫表面的焊渣進行清除。

進一步地，所述除塵裝置包括輪式移動推車和固定于所述輪式移動推車上的柔性吸氣臂，所述柔性吸氣臂從所述輪式移動推車延伸值焊接工位，所述輪式移動推車內設置繼電接觸控制器，所述控制中心通過所述繼電接觸控制器控制除塵裝置的工作。

進一步地，所述藥皮清除裝置包括雙道滑軌和和通過所述雙道滑軌移動的滑車，所述雙道滑軌安裝在焊接工件的兩側，所述滑車上設有梁臂、鋼絲輪和高壓氣動吹塵槍，所述高壓氣動吹塵槍通過金屬支架固定在所述梁臂上，且所述高壓氣動吹塵槍的槍口朝向焊接工件方向，所述鋼絲輪安裝在所述梁臂上，所述鋼絲輪轉動時接觸焊縫表面。

進一步地，所述藥皮清除裝置還包括限位開關組A和限位開關組B，所述限位開關組A包括兩個限位開關，分別設置在雙道滑軌的一端，所述限位開關組B包括兩個限位開關，分別設置在雙道滑軌的另一端。