液壓支架結(jié)構(gòu)件主筋補(bǔ)強(qiáng)板焊接專的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型為一種液壓支架結(jié)構(gòu)件主筋補(bǔ)強(qiáng)板焊接專機(jī)，解決了目前液壓支架結(jié)構(gòu)件主筋補(bǔ)強(qiáng)板手工焊接質(zhì)量不穩(wěn)定、效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大等問題。該專機(jī)包括可調(diào)水平工作臺(tái)，在可調(diào)水平工作臺(tái)一側(cè)安裝有三軸龍門架和半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊機(jī)，在三軸龍門架的Z方向滑座上安裝有二軸焊接機(jī)械手，二軸焊接機(jī)械手上安裝有與半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊機(jī)連接的焊槍，三軸龍門架旁安裝有控制柜。本實(shí)用新型簡(jiǎn)單、合理，使用方便，焊縫焊接質(zhì)量可與焊接機(jī)器人焊接效果媲美，且焊縫成型美觀，效率與手工相比提高30%。主要以液壓支架的頂粱、底座、掩護(hù)梁等大、中型結(jié)構(gòu)件的主筋補(bǔ)強(qiáng)板自動(dòng)焊接為主，同時(shí)可以兼顧類似結(jié)構(gòu)其它領(lǐng)域的補(bǔ)強(qiáng)板焊接需求。
【專利說明】液壓支架結(jié)構(gòu)件主筋補(bǔ)強(qiáng)板焊接專機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及焊接【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種液壓支架結(jié)構(gòu)件主筋補(bǔ)強(qiáng)板焊接專機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓支架是現(xiàn)代煤礦綜合機(jī)械化采煤工作面最主要的技術(shù)裝備之一，其主要由支柱、頂梁、掩護(hù)梁、底座等部件鉸接而成，在井下起到支撐和掩護(hù)的作用，為采煤連續(xù)作業(yè)提供安全的工作空間。為減少設(shè)計(jì)制造周期，提高綜合經(jīng)濟(jì)效益，頂梁、掩護(hù)梁、底座三大結(jié)構(gòu)件通常采用鋼板拼焊的箱形梁結(jié)構(gòu)，工作中承受的扭剪、彎曲等復(fù)合應(yīng)力，通過位于箱形梁端部的鉸接支座在結(jié)構(gòu)件之間傳遞。所以箱形梁端部外伸的鉸接支座通常采用補(bǔ)強(qiáng)板給予加強(qiáng)，對(duì)補(bǔ)強(qiáng)板與主筋板的聯(lián)系焊縫質(zhì)量提出了很高的要求，一旦出現(xiàn)焊縫質(zhì)量問題，必然造成結(jié)構(gòu)件連鎖失效，進(jìn)而影響整個(gè)工作面的采煤進(jìn)度和采煤安全。目前，國內(nèi)補(bǔ)強(qiáng)板焊接工藝，均采取“手工水平橫焊工藝”，但存在焊接質(zhì)量不穩(wěn)定、效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大等弊病。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是為了解決目前液壓支架結(jié)構(gòu)件主筋補(bǔ)強(qiáng)板手工焊接質(zhì)量不穩(wěn)定、效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大等問題，而提供一種液壓支架結(jié)構(gòu)件主筋補(bǔ)強(qiáng)板焊接專機(jī)。
[0004]本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種液壓支架結(jié)構(gòu)件主筋補(bǔ)強(qiáng)板焊接專機(jī)，包括可調(diào)水平工作臺(tái)，在可調(diào)水平工作臺(tái)一側(cè)沿其長度方向安裝有三軸龍門架和半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊機(jī)，在三軸龍門架的Z方向滑座上安裝有二軸焊接機(jī)械手，二軸焊接機(jī)械手上安裝有與半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊機(jī)連接的焊槍，三軸龍門架旁安裝有用于控制三軸龍門架、二軸焊接機(jī)械手和半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊機(jī)的控制柜。
[0006]可調(diào)水平工作臺(tái)為專用的可調(diào)整水平度的工作臺(tái)，其上設(shè)有可調(diào)整定位塊、安裝孔系及工件夾緊裝置，主要實(shí)現(xiàn)工件的初定位，便于后續(xù)快速示教。
[0007]三軸龍門架為二軸焊接機(jī)械手外部軸，可自由編程，用于二軸焊接機(jī)械手的懸掛安裝，三軸龍門架包括安裝在立柱上的X方向?qū)к墸赬方向?qū)к壣匣瑒?dòng)的Y方向?qū)к壱约霸赮方向?qū)к壣匣瑒?dòng)的Z方向?qū)к?。三軸龍門架可實(shí)現(xiàn)帶動(dòng)二軸焊接機(jī)械手X、Y、Z方向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)焊槍直線、曲線、圓弧軌跡移動(dòng)。
[0008]二軸焊接機(jī)械手為實(shí)現(xiàn)焊槍旋轉(zhuǎn)(C軸)、焊槍擺動(dòng)(R軸)的專用機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括與三軸龍門架Z方向?qū)к壣匣B接的固定座、旋轉(zhuǎn)座、焊槍固定座、焊槍夾持器、伺服電機(jī)、諧波減速機(jī)等。二軸焊接機(jī)械手采取集成設(shè)計(jì)，整個(gè)焊槍擺動(dòng)機(jī)構(gòu)集成于焊槍旋轉(zhuǎn)軸
下，隨焊槍旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，始終保持焊絲端點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)中心同軸-即焊槍定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)(C
軸)。另外，通過精確控制焊槍擺動(dòng)機(jī)構(gòu)伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度，實(shí)現(xiàn)焊絲端點(diǎn)擺動(dòng)(R軸)，滿足焊槍多層多道焊動(dòng)作要求。
[0009]控制柜主要采用“PLC+運(yùn)動(dòng)控制器”模式，其上設(shè)有可編程控制器(PLC)、運(yùn)動(dòng)控制器、觸摸屏、手搖脈沖發(fā)生器。可編程控制器(PLC)用于本實(shí)用新型專機(jī)的整體控制；運(yùn)動(dòng)控制器用于實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型專機(jī)基本的直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、五軸聯(lián)動(dòng)等；觸摸屏用于人機(jī)界面的操作交換；手搖脈沖發(fā)生器控制每個(gè)單軸(X、Y、Z、C、R)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，或在焊接過程中微調(diào)Z軸及R軸彌補(bǔ)工件焊接變形造成的誤差，焊接時(shí)通過控制X、Y、C、R四軸聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)焊槍運(yùn)動(dòng)及角度變化。其中X、Y軸實(shí)現(xiàn)焊槍按焊縫軌跡運(yùn)動(dòng)、C軸旋轉(zhuǎn)保證焊槍與運(yùn)動(dòng)軌跡始終呈法線狀態(tài)、R軸實(shí)現(xiàn)焊槍擺動(dòng)。
[0010]具體使用時(shí)，先將點(diǎn)裝好的主筋合件(工件)水平放置于可調(diào)水平工作臺(tái)上，通過可調(diào)水平工作臺(tái)上預(yù)先設(shè)置好的定位塊簡(jiǎn)單定位、夾緊；手工操作控制柜內(nèi)的手搖脈沖發(fā)生器，驅(qū)動(dòng)三軸龍門架帶動(dòng)設(shè)備自帶的紅外原點(diǎn)對(duì)工件外輪廓進(jìn)行示教；通過控制柜上的可編程控制器采取離線或在線編程的方式，使得設(shè)備控制系統(tǒng)自動(dòng)生成焊接軌跡，并根據(jù)預(yù)設(shè)的焊接規(guī)范和焊縫尺寸自動(dòng)生成多層多道焊焊接程序；由系統(tǒng)自動(dòng)生成的焊接程序驅(qū)動(dòng)三軸龍門架及二軸焊接機(jī)械手，作五軸的單獨(dú)或聯(lián)合運(yùn)動(dòng)，實(shí)施補(bǔ)強(qiáng)板與主筋板構(gòu)成的角焊縫橫焊焊接；操作人員可通過控制柜在線修改焊接參數(shù)并實(shí)時(shí)調(diào)整焊接軌跡。
[0011 ] 進(jìn)一步，所述的半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊機(jī)為逆變式CO2氣體保護(hù)焊機(jī)，所述的焊槍為水冷焊槍。逆變式CO2氣體保護(hù)焊機(jī)能夠在微秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)對(duì)焊機(jī)輸出電流進(jìn)行調(diào)整，可實(shí)現(xiàn)焊接過程理想控制一即焊接電流、焊接電壓等焊接參數(shù)任意調(diào)節(jié)，可獲得最優(yōu)的焊接質(zhì)量和焊縫外觀；水冷焊槍在焊接過程始終有循環(huán)水對(duì)焊槍進(jìn)行冷卻，可在100%的暫載率下進(jìn)行全功率焊接，而普通氣冷焊槍通常為60%，焊接工作時(shí)間及壽命大大延長，日常降本效果明顯。
[0012]在半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊機(jī)上的焊槍固定端安裝有防撞傳感器，防撞傳感器可以防止焊槍的非正常使用。
[0013]本實(shí)用新型簡(jiǎn)單、合理，使用方便，焊縫焊接質(zhì)量可與焊接機(jī)器人焊接效果媲美，且焊縫成型美觀，效率與手工相比提高30%。主要以液壓支架的頂粱、底座、掩護(hù)梁等大、中型結(jié)構(gòu)件的主筋補(bǔ)強(qiáng)板自動(dòng)焊接為主，同時(shí)可以兼顧類似結(jié)構(gòu)其它領(lǐng)域的補(bǔ)強(qiáng)板焊接需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為圖1的右視圖。
[0016]圖3為圖1的俯視圖。
[0017]圖中:1_可調(diào)水平工作臺(tái)、2-三軸龍門架、3-半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊機(jī)、4-二軸焊接機(jī)械手、5-焊槍、6-控制柜。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地描述:
[0019]如圖1至圖3所示，一種液壓支架結(jié)構(gòu)件主筋補(bǔ)強(qiáng)板焊接專機(jī)，包括可調(diào)水平工作臺(tái)1，在可調(diào)水平工作臺(tái)I 一側(cè)沿其長度方向安裝有三軸龍門架2和半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊機(jī)3，在三軸龍門架2的Z方向滑座上安裝有二軸焊接機(jī)械手4，二軸焊接機(jī)械手4上安裝有與半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊機(jī)3連接的焊槍5，三軸龍門架2旁安裝有用于控制三軸龍門架2、半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊機(jī)3和二軸焊接機(jī)械手4的控制柜6。
[0020]具體實(shí)施時(shí)，所述的半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊機(jī)3為逆變式CO2氣體保護(hù)焊機(jī)，所述的焊槍5為水冷焊槍，并且在半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊機(jī)3上的焊槍固定端安裝有防撞傳感器。
【權(quán)利要求】
1.一種液壓支架結(jié)構(gòu)件主筋補(bǔ)強(qiáng)板焊接專機(jī)，其特征在于:包括可調(diào)水平工作臺(tái)(1)，在可調(diào)水平工作臺(tái)(I) 一側(cè)沿其長度方向安裝有三軸龍門架(2)和半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊機(jī)(3)，在三軸龍門架(2)的Z方向滑座上安裝有二軸焊接機(jī)械手(4)，二軸焊接機(jī)械手(4)上安裝有與半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊機(jī)(3)連接的焊槍(5)，三軸龍門架(2)旁安裝有用于控制三軸龍門架(2)、半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊機(jī)(3)和二軸焊接機(jī)械手(4)的控制柜(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓支架結(jié)構(gòu)件主筋補(bǔ)強(qiáng)板焊接專機(jī)，其特征在于:所述的半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊機(jī)(3)為逆變式CO2氣體保護(hù)焊機(jī)，所述的焊槍(5)為水冷焊槍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液壓支架結(jié)構(gòu)件主筋補(bǔ)強(qiáng)板焊接專機(jī)，其特征在于:在半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊機(jī)(3)上的焊槍固定端安裝有防撞傳感器。
【文檔編號(hào)】B23K37/00GK203426577SQ201320525929
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】趙忠民, 畢保平, 王昌印, 許健, 遲海江, 吳淑晶 申請(qǐng)人:山西平陽重工機(jī)械有限責(zé)任公司