圓柱面自動化堆焊裝置制造方法
【專利摘要】圓柱面自動化堆焊裝置，它涉及機器人自動化焊接【技術領域】。熱防護裝置(3)上設置有夾具(4，兩個相對的變位機(2)的中部下端設置有加熱裝置(5)，加熱裝置(5)的一側設置有地軌(6)，地軌(6)的一端設置有焊機(7)，地軌(6)的另一端設置有控制盒(8)，焊機(7)的前端設置有機器人(9)，機器人(9)的一端與焊槍(10)連接，變位機(2)的一側設置有水冷機(11)，水冷機(11)的一側設置有控制箱(12)。它由機器人自動操作，克服手工操作無法避免的缺陷，使堆焊均勻平整，質量穩(wěn)定，達到降低勞動強度，提高工作效率，改善勞動環(huán)境的目的，適應同類型多種規(guī)格工件的焊接，自動預熱，自動焊接。
【專利說明】圓柱面自動化堆焊裝置
[0001]【技術領域】:
本發(fā)明涉及機器人自動化焊接【技術領域】，尤其涉及一種用于規(guī)則及不規(guī)則圓柱面的自動化堆焊裝置。
[0002]【背景技術】:
對于圓柱面的堆焊，目前主要借助于簡單變位機和工裝，人工控制工件姿態(tài)并手工焊接，由于產(chǎn)品需要在一定溫度下進行堆焊，所以必須對工件進行預熱，目前主要是采用人工預熱，現(xiàn)有的焊接方法存在以下缺點:(I)人工預熱很難使溫度控制在合適的范圍內，從而影響堆焊層的硬度和耐磨性，高溫環(huán)境對工人的健康極其不利；(2)手工焊接，堆焊的焊縫非常不平整，易產(chǎn)生裂紋、氣孔等敏感性問題，致密性也差，質量不能保證，影響產(chǎn)品使用壽命；(3)手工操作勞動強度大，效率低，對操作者技能要求高，對操作者的健康也有不利影響。
[0003]
【發(fā)明內容】
:
本發(fā)明的目的是提供圓柱面自動化堆焊裝置，它由機器人自動操作，克服手工操作無法避免的缺陷，使堆焊均勻平整，質量穩(wěn)定，達到降低勞動強度，提高工作效率，改善勞動環(huán)境的目的，適應同類型多種規(guī)格工件的焊接，自動預熱，自動焊接。
[0004]為了解決【背景技術】所存在的問題，本發(fā)明是采用以下技術方案:它是由本體1、變位機2、熱防護裝置3、夾具4、加熱裝置5、地軌6、焊機7、控制盒8、機器人9、焊槍10、水冷機11、控制箱12組成；本體I的上端中部設置有兩個相對的變位機2，變位機2的內側設置有熱防護裝置3，熱防護裝置3上設置有夾具4，兩個相對的變位機2的中部下端設置有加熱裝置5，加熱裝置5的一側設置有地軌6，地軌6的一端設置有焊機7，地軌6的另一端設置有控制盒8，焊機7的前端設置有機器人9，機器人9的一端與焊槍10連接，變位機2的一側設置有水冷機11，水冷機11的一側設置有控制箱12。[0005]所述的變位機2主要是由單軸變位機2-1、變位機支撐平臺2-2、單軸變位機頭架2-3和單軸變位機尾架2-4組成；單軸變位機頭架2-3帶有驅動，能夠與機器人聯(lián)動，變位機2具備兩個軸，能使工件在兩個方向上轉動，以調整工件焊縫在合適的焊接位置，單軸變位機頭架2-3和單軸變位機尾架2-4能夠移動，可以適應不同長度的工件。
[0006]所述的單軸變位機頭架2-3和單軸變位機尾架2-4上分別安裝有強力三爪自定心卡盤，變位機支撐平臺2-2上安裝有可升降滾輪架，可升降滾輪架在平臺上沿工件軸向方向移動以適應不同長度的工件，在實際運動時，如果要對某一工件焊接，先將可升降滾輪架調整到合適高度，使工件的軸心略低于三爪卡盤的軸心，并將可升降滾輪架移動到對應的軸向位置，然后固定，將單軸變位機頭架2-3限位塊固定到合適位置，然后將工件放到可升降滾輪架上，向內移動變位機頭架至限位塊，然后向內移動變位機尾架，然后夾緊卡盤，自此工件裝夾完畢。
[0007]所述的熱防護裝置3包括水冷系統(tǒng)和機器人專用熱防護服，水冷系統(tǒng)由水冷盤和水冷機構成，水冷盤由鋼板加工而成，內部打有通水孔，經(jīng)鍍鋅處理，將其安裝到三爪卡盤與變位機2之間，水冷系統(tǒng)可以隔斷工件熱量傳導到變位機2上，機器人專用熱防護服可以隔斷工件的熱輻射對機器人的影響。
[0008]所述的加熱裝置5主要由自動點火裝置5-1、自動加熱槍5-2和紅外溫度傳感器構成，點火裝置5-1和自動加熱槍5-2分別為四件，兩件為一組，分別安裝在可升降滾輪架底板上，跟隨可升降滾輪架移動以適應不同長度工件，加熱裝置5高度方向也可調節(jié)以適應不同粗細的工件，而原理是視線設定一個合適的工作溫度，用紅外溫度傳感器判斷工件溫度，如果工件溫度低于設定溫度范圍，就自動點火，引燃加熱搶對工件加熱，如果工作溫度高于設定溫度范圍，就自動關閉加熱搶停止對工件加熱。
[0009]所述的機器人9采用站立式弧焊機器人，能夠實現(xiàn)焊接起始點自動尋位，自動追蹤焊縫和多層多道焊接的功能，其中焊接起始點自動尋位是利用接觸傳感程序包實現(xiàn)自動尋找焊接起始點，接觸傳感程序包是機器人通過焊絲端部傳感電壓，檢測焊接工件偏差、坡口尺度、記憶工件和焊縫位置，利用這些功能，可以使焊接過程不受由于工件的加工、裝夾定位帶來的誤差的影響，自動尋找焊縫并識別焊接情況，保證能夠順利地焊接。
[0010]本發(fā)明的焊接系統(tǒng)是由KEMPPI逆變焊接電源、KEMPPI送絲機及TBI特制焊槍和焊槍把持器等幾部分構成。
[0011]本發(fā)明由機器人自動操作，克服手工操作無法避免的缺陷，使堆焊均勻平整，質量穩(wěn)定，達到降低勞動強度，提高工作效率，改善勞動環(huán)境的目的，適應同類型多種規(guī)格工件的焊接，自動預熱，自動焊接。
[0012]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
圖2是本發(fā)明中變位機的結構示意圖。
[0013]【具體實施方式】:
參照圖1，圖2，本【具體實施方式】采用以下技術方案:它是由本體1、變位機2、熱防護裝置3、夾具4、加熱裝置5、地軌6、焊機7、控制盒8、機器人9、焊槍10、水冷機11、控制箱12組成；本體I的上端中部設置有兩個相對的變位機2，變位機2的內側設置有熱防護裝置3，熱防護裝置3上設置有夾具4，兩個相對的變位機2的中部下端設置有加熱裝置5，加熱裝置5的一側設置有地軌6，地軌6的一端設置有焊機7，地軌6的另一端設置有控制盒8，焊機7的前端設置有機器人9，機器人9的一端與焊槍10連接，變位機2的一側設置有水冷機11，水冷機11的一側設置有控制箱12。
[0014]所述的變位機2主要是由單軸變位機2-1、變位機支撐平臺2-2、單軸變位機頭架2-3和單軸變位機尾架2-4組成；單軸變位機頭架2-3帶有驅動，能夠與機器人聯(lián)動，變位機2具備兩個軸，能使工件在兩個方向上轉動，以調整工件焊縫在合適的焊接位置，單軸變位機頭架2-3和單軸變位機尾架2-4能夠移動，可以適應不同長度的工件。
[0015]所述的單軸變位機頭架2-3和單軸變位機尾架2-4上分別安裝有強力三爪自定心卡盤，變位機支撐平臺2-2上安裝有可升降滾輪架，可升降滾輪架在平臺上沿工件軸向方向移動以適應不同長度的工件，在實際運動時，如果要對某一工件焊接，先將可升降滾輪架調整到合適高度，使工件的軸心略低于三爪卡盤的軸心，并將可升降滾輪架移動到對應的軸向位置，然后固定，將單軸變位機頭架2-3限位塊固定到合適位置，然后將工件放到可升降滾輪架上，向內移動變位機頭架至限位塊，然后向內移動變位機尾架，然后夾緊卡盤，自此工件裝夾完畢。[0016]所述的熱防護裝置3包括水冷系統(tǒng)和機器人專用熱防護服，水冷系統(tǒng)由水冷盤和水冷機構成，水冷盤由鋼板加工而成，內部打有通水孔，經(jīng)鍍鋅處理，將其安裝到三爪卡盤與變位機2之間，水冷系統(tǒng)可以隔斷工件熱量傳導到變位機2上，機器人專用熱防護服可以隔斷工件的熱輻射對機器人的影響。
[0017]所述的加熱裝置5主要由自動點火裝置5-1、自動加熱槍5-2和紅外溫度傳感器構成，點火裝置5-1和自動加熱槍5-2分別為四件，兩件為一組，分別安裝在可升降滾輪架底板上，跟隨可升降滾輪架移動以適應不同長度工件，加熱裝置5高度方向也可調節(jié)以適應不同粗細的工件，而原理是視線設定一個合適的工作溫度，用紅外溫度傳感器判斷工件溫度，如果工件溫度低于設定溫度范圍，就自動點火，引燃加熱搶對工件加熱，如果工作溫度高于設定溫度范圍，就自動關閉加熱搶停止對工件加熱。
[0018]所述的機器人9采用站立式弧焊機器人，能夠實現(xiàn)焊接起始點自動尋位，自動追蹤焊縫和多層多道焊接的功能，其中焊接起始點自動尋位是利用接觸傳感程序包實現(xiàn)自動尋找焊接起始點，接觸傳感程序包是機器人通過焊絲端部傳感電壓，檢測焊接工件偏差、坡口尺度、記憶工件和焊縫位置，利用這些功能，可以使焊接過程不受由于工件的加工、裝夾定位帶來的誤差的影響，自動尋找焊縫并識別焊接情況，保證能夠順利地焊接。
[0019]本【具體實施方式】的焊接系統(tǒng)是由KEMPPI逆變焊接電源、KEMPPI送絲機及TBI特制焊槍和焊槍把持器等幾部分構成。
[0020]本【具體實施方式】由機器人自動操作，克服手工操作無法避免的缺陷，使堆焊均勻平整，質量穩(wěn)定，達到降低勞動強度，提高工作效率，改善勞動環(huán)境的目的，適應同類型多種規(guī)格工件的焊接，自動預熱，自動焊接。
[0021]實施例:
本實施例運用到塑膠機械行業(yè)密煉機轉子的堆焊，密煉機轉子工件為一個典型的不規(guī)則圓柱面，工件的兩端頭有一段圓柱，中間一段為不規(guī)則圓柱面，不規(guī)則圓柱面需要堆焊，由于工件為中碳合金材料，需要堆焊過程中工件保持在200-300度的溫度，具體實施步驟為:(1)按照本發(fā)明做好系統(tǒng)配置；(2)將滾輪架調整到軸向合適位置，鎖緊定位銷使?jié)L輪架位置固定；(3)搖動手柄，將滾輪架調整到合適高度；(4)將變位機頭架限位塊調整到合適位置；(5)將加熱裝置調整到合適高度；(6)裝夾工件；(7)檢測溫度是否在規(guī)定范圍，如果在固定范圍就直接按焊接啟動按鈕，如果不在固定范圍就需要加熱；(8)焊接；(9)卸載工件。
【權利要求】
1.圓柱面自動化堆焊裝置，其特征在于它是由本體(1)、變位機(2)、熱防護裝置(3)、夾具⑷、加熱裝置(5)、地軌(6)、焊機(7)、控制盒(8)、機器人(9)、焊槍(10)、水冷機(U)、控制箱(12)組成；本體⑴的上端中部設置有兩個相對的變位機(2)，變位機⑵的內側設置有熱防護裝置(3)，熱防護裝置(3)上設置有夾具(4，兩個相對的變位機(2)的中部下端設置有加熱裝置(5)，加熱裝置(5)的一側設置有地軌(6)，地軌(6)的一端設置有焊機(7)，地軌(6)的另一端設置有控制盒(8)，焊機(7)的前端設置有機器人(9)，機器人(9)的一端與焊槍(10)連接，變位機(2)的一側設置有水冷機(11)，水冷機(11)的一側設置有控制箱(12)。
2.根據(jù)權利要求1所述的圓柱面自動化堆焊裝置，其特征在于所述的變位機(2)主要是由單軸變位機(2-1)、變位機支撐平臺(2-2)、單軸變位機頭架(2-3)和單軸變位機尾架(2-4)組成。
3.根據(jù)權利要求2所述的圓柱面自動化堆焊裝置，其特征在于所述的單軸變位機頭架(2-3)和單軸變位機尾架(2-4)上分別安裝有強力三爪自定心卡盤，變位機支撐平臺(2-2)上安裝有可升降滾輪架。
4.根據(jù)權利要求1所述的圓柱面自動化堆焊裝置，其特征在于所述的熱防護裝置(3)包括水冷系統(tǒng)和機器人專用熱防護服，水冷系統(tǒng)由水冷盤和水冷機構成，水冷盤由鋼板加工而成，內部打有通水孔。
5.根據(jù)權利要求1所述的圓柱面自動化堆焊裝置，其特征在于所述的加熱裝置(5)主要由自動點火裝置(5-1)、自動加熱槍(5-2)和紅外溫度傳感器構成，點火裝置(5-1)和自動加熱槍(5-2)分別為四 件，兩件為一組，分別安裝在可升降滾輪架底板上。
6.根據(jù)權利要求1所述的圓柱面自動化堆焊裝置，其特征在于所述的機器人(9)采用站立式弧焊機器人。
【文檔編號】B23K9/04GK103706920SQ201210369473
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年9月29日 優(yōu)先權日:2012年9月29日
【發(fā)明者】張大祥, 魯志剛, 劉亞娟, 聶威, 李 浩, 徐萬峰 申請人:徠斯機器人（昆山）有限公司