專利名稱：一種用于燃氣烤爐的復雜空間曲線智能型焊接系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種智能型焊接系統(tǒng)，特別是涉及一種用于燃氣烤爐的復雜空間曲線智能型焊接系統(tǒng)。
背景技術：
目前，用于工業(yè)生產(chǎn)的焊接機器人主要是示教再現(xiàn)型機器人，在機器人焊接過程中，它們可以在其工作空間內(nèi)高精度地重復已經(jīng)示教的動作。但這些機器人也有一定的局限性，即它們?nèi)狈兡芰?。在焊接每一種工件前均需要依靠大量的人力對焊接作業(yè)進行示教，在小批量生產(chǎn)時示教將占有大量的生產(chǎn)時間。此外，它們對作業(yè)條件的一致性要求嚴格。在實際機器人焊接過程中，焊接條件的變化，如工件在加工、裝夾過程中的尺寸和位置偏差以及焊接過程中工件的受熱和散熱條件的變化均會影響焊接質量。燃氣烤爐蓋為不銹鋼制品，由于不銹鋼熱膨脹率、導電率均與碳鋼及低合金鋼差別較大，且熔池流動性差，成形較差，尤其在全位置焊接時問題更突出，手工焊接時，要求工人焊槍擺動幅度、頻率、速度及邊緣停留時間配合非常適當，動作協(xié)調一致，并且隨時調整焊槍角度，使焊縫表面邊緣熔合整齊，成形美觀，才能保證填充及蓋面層質量。對于一些不銹鋼小件、薄板，一旦操作工人控制不好，出現(xiàn)焊接溫度過高，則極易產(chǎn)生焊點周邊發(fā)黑現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)菜花狀缺陷，而工人在操作時還要承受一定的電弧輻射。目前，燃氣烤爐還是主要依靠人工方式進行焊接，難度大，效率低、成本高，廢品率高，質量難以保證，同時工人安全隱患大。因此，采用人工焊接已經(jīng)難以滿足燃氣烤爐蓋的制造要求了。
發(fā)明內(nèi)容本實用 新型針對當前人工焊接燃氣烤爐蓋中出現(xiàn)的問題，提出了一種焊接質量高、生產(chǎn)率高、成本低的用于燃氣烤爐的復雜空間曲線智能型焊接系統(tǒng)。本實用新型通過以下技術方案來實現(xiàn):本實用新型的用于燃氣烤爐的復雜空間曲線智能型焊接系統(tǒng)，包括有機器人本體、焊機系統(tǒng)、機器人控制柜、變位機以及工裝夾具，其中控制機器人本體及變位機工作的機器人控制柜與機器人本體及變位機電連接，且機器人本體與焊機系統(tǒng)電連接，工裝夾具安裝在變位機上。所述機器人本體為設有至少4個自由度的機械手，所述機械手的端部夾持有焊槍，焊機系統(tǒng)的信號輸出端與焊槍的控制信號輸入端連接。所述機器人本體端部所設的焊槍的旁側設置有能實時采集焊縫或熔池區(qū)域信息的CCD攝像儀和傳感器，所述CCD攝像儀和傳感器的信號輸出端與焊機系統(tǒng)的信號輸入端連接，焊機系統(tǒng)的信號輸出端與焊槍的控制信號輸入端連接。所述焊機系統(tǒng)包括有輸入系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)、路徑自主規(guī)劃系統(tǒng)以及模擬仿真系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有如下有益效果:[0011](I)本實用新型變位機與機器人本體通過相互配合的動作，共同完成工件焊接過程，自動化程度及生產(chǎn)效率高，成本低。(2)本實用新型機器人本體端部所設的焊槍的旁側設置有能實時采集焊縫或熔池區(qū)域信息的CCD攝像儀和傳感器，確保焊接精度高，焊縫與母材平滑過渡，外觀漂亮，焊縫區(qū)域均勻，無表面缺陷，力學性能良好。(3)本實用新型焊機系統(tǒng)包括有輸入系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)、路徑自主規(guī)劃系統(tǒng)以及模擬仿真系統(tǒng)，故能焊接復雜空間曲線，降低了工人的勞動強度。

圖1為本實用新型焊接系統(tǒng)示意圖。圖2為本實用新型焊機系統(tǒng)原理框圖。圖3為本實用新型工裝夾具結構示意圖。
具體實施方式
下面對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細的說明，但本實用新型的實施方式不限于此。實施例如圖1所示，本實用新型的用于燃氣烤爐的復雜空間曲線智能型焊接系統(tǒng)，包括有機器人本體1、焊機系統(tǒng)2、機器人控制柜3、變位機4以及工裝夾具5，其中控制機器人本體I及變位機4工作的機器人·控制柜·3與機器人本體I及變位機4電連接，且機器人本體I與焊機系統(tǒng)2電連接，工裝夾具5安裝在變位機4上。本實用新型所述變位機4與機器人本體I通過相互配合的動作,共同完成工件焊接過程，自動化程度及生產(chǎn)效率高,成本低。所述機器人本體I為設有至少4個自由度的機械手，所述機械手的端部夾持有焊槍2A，焊機系統(tǒng)2的信號輸出端與焊槍2A的控制信號輸入端連接。本實施例中，所述機器人本體I為具有六個自由度的機械手，焊槍2A跟隨機器人本體I沿工件焊接規(guī)劃線運動。所述機器人本體I端部所設的焊槍2A的旁側設置有能實時采集焊縫或熔池區(qū)域信息的CCD攝像儀和傳感器，所述CCD攝像儀和傳感器的信號輸出端與焊機系統(tǒng)(2)的信號輸入端連接，焊機系統(tǒng)2的信號輸出端與焊槍2A的控制信號輸入端連接，確保焊接精度高，焊縫與母材平滑過渡，外觀漂亮，焊縫區(qū)域均勻，無表面缺陷，力學性能良好。如圖2所示，所述焊機系統(tǒng)2包括有輸入系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)、路徑自主規(guī)劃系統(tǒng)以及模擬仿真系統(tǒng)。本實施例中，所述焊機系統(tǒng)2集成了 CAD輸入系統(tǒng)、路徑自主規(guī)劃系統(tǒng)以及模擬仿真系統(tǒng)，所述焊機系統(tǒng)2具有自動規(guī)劃路徑功能，本實用新型能焊接復雜空間曲線，降低了工人的勞動強度。所述工裝夾具5包括有兩個弧形支撐板5A和兩個弧形活動壓塊5B，其中弧形活動壓塊5B裝設在弧形支撐板5A上，弧形活動壓塊5B連接有氣缸5C。如圖3所示，工件放置于弧形支撐板5A上，氣缸5C帶動弧形活動壓塊5B夾緊工件。本實施例中，所述變位機4設有升降機構、回轉機構、翻轉機構。所述變位機4所設的升降機構、回轉機構、翻轉機構由機器人控制柜3控制。本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范 圍之內(nèi)。
權利要求1.一種用于燃氣烤爐的復雜空間曲線智能型焊接系統(tǒng)，其特征在于包括有機器人本體(I)、焊機系統(tǒng)(2)、機器人控制柜(3)、變位機(4)以及工裝夾具(5)，其中控制機器人本體(I)及變位機(4 )工作的機器人控制柜(3 )與機器人本體(I)及變位機(4 )電連接，且機器人本體(I)與焊機系統(tǒng)(2)電連接，工裝夾具(5)安裝在變位機(4)上。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于燃氣烤爐的復雜空間曲線智能型焊接系統(tǒng)，其特征在于所述機器人本體(I)為設有至少4個自由度的機械手，所述機械手的端部夾持有焊槍(2A)，焊機系統(tǒng)(2)的信號輸出端與焊槍(2A)的控制信號輸入端連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的用于燃氣烤爐的復雜空間曲線智能型焊接系統(tǒng)，其特征在于所述機器人本體(I)端部所設的焊槍(2A)的旁側設置有能實時采集焊縫或熔池區(qū)域信息的CCD攝像儀和傳感器，所述CCD攝像儀和傳感器的信號輸出端與焊機系統(tǒng)(2)的信號輸入端連接，焊機系統(tǒng)(2)的信號輸出端與焊槍(2A)的控制信號輸入端連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于燃氣烤爐的復雜空間曲線智能型焊接系統(tǒng)，其特征在于所述工裝夾具(5)包括有兩個弧形支撐板(5A)和兩個弧形活動壓塊(5B)，其中弧形活動壓塊(5B)裝設在弧形支撐板(5A)上，弧形活動壓塊(5B)連接有氣缸(5C)。
5.根據(jù)權利要求 1至4任一項所述的用于燃氣烤爐的復雜空間曲線智能型焊接系統(tǒng)，其特征在于所述變位機(4 )設有升降機構、回轉機構、翻轉機構。
6.根據(jù)權利要求5所述的用于燃氣烤爐的復雜空間曲線智能型焊接系統(tǒng)，其特征在于所述變位機(4)所設的升降機構、回轉機構、翻轉機構由機器人控制柜(3)控制。
專利摘要本實用新型是一種用于燃氣烤爐的復雜空間曲線智能型焊接系統(tǒng)。包括有機器人本體(1)、焊機系統(tǒng)(2)、機器人控制柜(3)、變位機(4)以及工裝夾具(5)，其中控制機器人本體(1)及變位機(4)工作的機器人控制柜(3)與機器人本體(1)及變位機(4)電連接，且機器人本體(1)與焊機系統(tǒng)(2)電連接，工裝夾具(5)安裝在變位機(4)上。本實用新型能夠焊接具有復雜空間曲線的焊縫，運行穩(wěn)定可靠，自動化程度高，生產(chǎn)效率高。并且集成有焊縫跟蹤系統(tǒng)，利用傳感器技術準確控制焊縫位置偏差，保證焊接尺寸，焊縫與母材平滑過渡，外觀漂亮，焊縫區(qū)域均勻，無表面缺陷，力學性能良好。
文檔編號B23K37/02GK203091983SQ20122067529
公開日2013年7月31日 申請日期2012年12月10日 優(yōu)先權日2012年12月10日
發(fā)明者曾海峰, 趙汝振, 梁月娟, 莫計嬌, 梁元敏, 陳國龍, 盧自強, 楊曉軍 申請人:陽江市新力工業(yè)有限公司