一種鋁電解槽焊接機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可以在鋁電解槽槽大修作業(yè)中使用的焊接機器人及工藝配置方法，屬于鋁電解槽領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在鋁電解槽槽大修作業(yè)中，目前國內(nèi)外絕大多數(shù)鋁電解槽陰極鋼棒與爆炸焊片間，均采用焊接方式實現(xiàn)連接。但是施焊處強大的磁場和狹小操作空間，使人工作業(yè)非常困難，不僅焊接工作效率低，而且焊接質(zhì)量得不到保障，導(dǎo)致電解槽電流分布不均勻，并且生產(chǎn)運行存在較大的安全隱患。為解決在強磁場下的可靠焊接和工作效率，近年來貴陽鋁鎂設(shè)計研究院有限公司提出了采用焊接機器人代替人工進行焊接的技術(shù)。
[0003]鋁電解槽焊接機器人的開發(fā)不僅要解決強磁場對機械部件和焊接材料的影響，還要盡量小型化設(shè)計以適應(yīng)狹小操作空間要求。而在電解系列狹小操作空間和復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境中，如何配置機器人，使焊接機器人能在電解槽周穩(wěn)定自由行走，對陰極鋼棒與爆炸焊片間連接鋼板進行焊接，是焊接機器人開發(fā)最基本的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種鋁電解槽焊接機器人，作業(yè)非常簡單容易，不僅焊接工作效率高，而且焊接質(zhì)量可靠，提高電解槽電流分布均勻性，降低生產(chǎn)運行中存在的安全隱患。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種鋁電解槽焊接機器人，包括由焊接機械臂和搬運機械臂組成的機器人組件，機器人組件與調(diào)試平臺連接，調(diào)試平臺一側(cè)配置有與機器人組件聯(lián)動的重心調(diào)節(jié)裝置，調(diào)試平臺下方為垂直升降機構(gòu)，垂直升降機構(gòu)與移動小車連接，移動小車行走于電解槽槽殼陰極表面，移動小車上配置有控制單元；所述焊接機械臂主要由依次相連的焊接裝置、關(guān)節(jié)式連桿機構(gòu)和第一螺旋行走機構(gòu)構(gòu)成，所述搬運機械臂主要由依次相連的吸盤裝置、關(guān)節(jié)式連桿機構(gòu)和第二螺旋行走機構(gòu)構(gòu)成。
[0006]所述焊接機械臂包含控制電機Ml、M3、M5和M7，形成4個自由度。
[0007]所述搬運機械臂包含控制電機M2、M4、M6和M8，形成4個自由度。
[0008]調(diào)試平臺上配置有可控制機器人組件在X方向移動的電機M9 ;垂直升降機構(gòu)上配置有可控制機器人組件在y方向移動的電機M10;移動小車上配置有可控制機器人組件在z方向移動的電機Mil。保證機器人組件在整個作業(yè)區(qū)域擁有三個平移自由度。
[0009]電解槽槽殼上設(shè)置有一對定位裝置。移動小車追蹤設(shè)置在槽內(nèi)的定位線，定位線由上述一對定位裝置產(chǎn)生，在槽內(nèi)沿z方向行走至施焊點上方，不用配置軌道。
[0010]控制單元與鋁電解系列不停電降磁裝置控制系統(tǒng)連接。
[0011]本發(fā)明在鋁電解槽有限的槽空間中使用的焊接機器人及工藝配置方法，能對陰極鋼棒與爆炸焊片間連接鋼板進行自動焊接，解決了在強磁場下的可靠焊接和工作效率問題，實現(xiàn)了作業(yè)簡單，焊接工作效率高，焊接質(zhì)量可靠，電解槽電流分布均勻化的目的，同時降低了生產(chǎn)運行中存在的安全隱患。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖(z方向)；
圖2為圖1中A向結(jié)構(gòu)示意圖(X方向)；
圖3為本發(fā)明的仰視圖(y方向)。
【具體實施方式】
[0013]如圖1?2所示，一種鋁電解槽焊接機器人，由4、8、9組成焊接機械臂，4為螺旋行走機構(gòu)，8為關(guān)節(jié)式連桿機構(gòu)，9為焊接裝置；由5、8、7組成搬運機械臂，5為螺旋行走機構(gòu)，8為關(guān)節(jié)式連桿機構(gòu)，7為吸盤裝置；焊接機械臂與搬運機械臂共同形成機器人組件1，機器人組件I與調(diào)試平臺2連接，可沿X向移動；3為重心調(diào)節(jié)裝置，其與機器人組件I聯(lián)動，保持整個機器人運動平衡；12為垂直升降機構(gòu)，可使調(diào)試平臺2沿7方向移動；垂直升降機構(gòu)12與移動小車11連接；移動小車11行走于電解槽槽殼陰極表面，移動小車11上配置控制單元6o
[0014]如圖2所示，焊接機械臂運動由電機Ml、M3、M5、M7控制，形成4個自由度；搬運機械臂運動由電機M2、M4、M6、M8控制，形成4個自由度；M9可控制機器人組件I在x方向位置，MlO可控制機器人組件I在I方向位置，Mll可控制機器人組件I在z方向位置，保證機器人組件I在整個作業(yè)區(qū)域擁有三個平移自由度。
[0015]如圖3所示，移動小車11追蹤設(shè)置在槽內(nèi)的定位線14，定位線由安裝在定位裝置10及13產(chǎn)生，在槽內(nèi)沿Z方向行走至施焊點上方，不用配置軌道。
[0016]控制單元6與鋁電解系列不停電降磁裝置控制系統(tǒng)聯(lián)動，保證機器人運動和焊接不受強磁場影響，鋁電解系列不停電降磁裝置為市場可采購的定型產(chǎn)品，作業(yè)前安裝于鋁電解槽通流母線上。
【主權(quán)項】
1.一種鋁電解槽焊接機器人，其特征在于:包括由焊接機械臂和搬運機械臂組成的機器人組件(1)，機器人組件(I)與調(diào)試平臺(2)連接，調(diào)試平臺(2)—側(cè)配置有與機器人組件Cl)聯(lián)動的重心調(diào)節(jié)裝置(3)，調(diào)試平臺(2)下方為垂直升降機構(gòu)(12)，垂直升降機構(gòu)(12)與移動小車(11)連接，移動小車(11)行走于電解槽槽殼陰極表面，移動小車(11)上配置有控制單元(6);所述焊接機械臂主要由依次相連的焊接裝置(9)、關(guān)節(jié)式連桿機構(gòu)(8)和第一螺旋行走機構(gòu)(4)構(gòu)成，所述搬運機械臂主要由依次相連的吸盤裝置(7)、關(guān)節(jié)式連桿機構(gòu)(8)和第二螺旋行走機構(gòu)(5)構(gòu)成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁電解槽焊接機器人，其特征在于:所述焊接機械臂包含控制電機Ml、M3、M5和M7，形成4個自由度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鋁電解槽焊接機器人，其特征在于:所述搬運機械臂包含控制電機M2、M4、M6和M8，形成4個自由度。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋁電解槽焊接機器人，其特征在于:調(diào)試平臺(2)上配置有可控制機器人組件(I)在X方向移動的電機M9 ;垂直升降機構(gòu)(12)上配置有可控制機器人組件(I)在y方向移動的電機MlO ;移動小車(11)上配置有可控制機器人組件(I)在z方向移動的電機Mil。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鋁電解槽焊接機器人，其特征在于:電解槽槽殼上設(shè)置有一對定位裝置(10 )和(13 )。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鋁電解槽焊接機器人，其特征在于:控制單元(6)與鋁電解系列不停電降磁裝置控制系統(tǒng)連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋁電解槽焊接機器人，包括由焊接機械臂和搬運機械臂組成的機器人組件（1），機器人組件（1）與調(diào)試平臺（2）連接，調(diào)試平臺（2）一側(cè)配置有與機器人組件（1）聯(lián)動的重心調(diào)節(jié)裝置（3），調(diào)試平臺（2）下方為垂直升降機構(gòu)（12），垂直升降機構(gòu)（12）與移動小車（11）連接，移動小車（11）行走于電解槽槽殼陰極表面，移動小車（11）上配置有控制單元（6）。本發(fā)明縮短了金屬塊長度，剛好能卡住間隔棒上的孔。本發(fā)明作業(yè)非常簡單容易，不僅焊接工作效率高，而且焊接質(zhì)量可靠，提高了電解槽電流分布均勻性，降低了生產(chǎn)運行中存在的安全隱患。
【IPC分類】B23K37/02
【公開號】CN105328372
【申請?zhí)枴緾N201510574707
【發(fā)明人】李猛, 曹斌
【申請人】貴陽鋁鎂設(shè)計研究院有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年9月11日