一種多障礙環(huán)境下的全位置自動(dòng)焊接裝備及焊接方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多障礙環(huán)境下的全位置自動(dòng)焊接裝備及焊接方法，裝備主要包括供電控制柜組件、拼接軌道、行走小車、垂直升降組件、焊接機(jī)器人、焊槍系統(tǒng)，所述供電控制柜組件懸掛于行走小車上方，所述行走小車安裝在拼接軌道上，垂直升降組件、送絲系統(tǒng)、焊絲盤、剪絲組件分別安裝在行走小車上，所述焊接機(jī)器人安裝在垂直升降組件上，焊槍系統(tǒng)安裝在焊接機(jī)器人前端。本發(fā)明能夠自動(dòng)完成多障礙復(fù)雜環(huán)境下焊縫的全位置自動(dòng)焊接，可有效提高焊接效率，保證焊縫焊接質(zhì)量。
【專利說明】
一種多障礙環(huán)境下的全位置自動(dòng)焊接裝備及焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及自動(dòng)化焊接領(lǐng)域，尤其涉及一種多障礙環(huán)境下的全位置自動(dòng)焊接裝備及焊接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)
【申請人】了解，目前在船舶等大型構(gòu)件內(nèi)部狹小空間多障礙環(huán)境下的多個(gè)同類型焊縫的焊接均采用人工手動(dòng)焊接方法，該類焊縫的焊接具有焊接空間小、工作量大、全位置焊接等諸多難點(diǎn)，對焊接人員技術(shù)要求很高，焊接質(zhì)量難以保證。由于大型構(gòu)件內(nèi)部空間小，人工焊接時(shí)難以找到舒服的焊接姿態(tài)，甚至有些地方幾乎難以進(jìn)入;同時(shí)由于大型構(gòu)件內(nèi)部大多為封閉或半封閉環(huán)境，焊接煙塵難以快速消除，對焊接人員的身體會(huì)造成很大傷害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于:針對以上現(xiàn)有作業(yè)方式存在的缺點(diǎn)，提出一種多障礙環(huán)境下的全位置自動(dòng)焊接裝備及焊接方法，可以有效提高焊接工作效率與焊接質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人工作環(huán)境。
[0004]為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種多障礙環(huán)境下的全位置自動(dòng)焊接裝備，主要包含供電控制柜組件、拼接軌道、行走小車、垂直升降組件、焊接機(jī)器人、焊槍系統(tǒng)，所述供電控制柜組件懸掛于行走小車上方，所述行走小車安裝在拼接軌道上，垂直升降組件、送絲系統(tǒng)、焊絲盤、剪絲組件分別安裝在行走小車上，所述焊接機(jī)器人安裝在垂直升降組件上，焊槍系統(tǒng)安裝在焊接機(jī)器人前端。
[0005]所述供電控制柜組件具有無線收發(fā)功能，可與行走小車同步移動(dòng)。
[0006]所述拼接軌道采用多段輕質(zhì)型材制造，可根據(jù)焊接位置進(jìn)行移動(dòng)拼接。
[0007]所述焊接機(jī)器人為六軸焊接機(jī)器人，具有自動(dòng)焊縫起始點(diǎn)尋位功能。
[0008]—種多障礙環(huán)境下的全位置自動(dòng)焊接方法，包括以下步驟:
第一步，根據(jù)焊接要求，將一種多障礙環(huán)境下的全位置自動(dòng)焊接裝備移動(dòng)到焊接區(qū)域，固定拼接軌道進(jìn)行裝備的定位；
第二步，供電控制柜組件根據(jù)工件型號(hào)控制行走小車沿拼接軌道移動(dòng)，使得焊接機(jī)器人及焊槍系統(tǒng)移動(dòng)至第一焊接位置；
第三步，焊接機(jī)器人根據(jù)焊接要求自動(dòng)進(jìn)行焊縫尋位；
第四步，焊接機(jī)器人帶動(dòng)焊槍系統(tǒng)進(jìn)行焊縫焊接的示教自學(xué)習(xí)，完成第一焊接位置焊縫的全位置焊接并將焊縫焊接示教程序存儲(chǔ)在供電控制柜組件中；
第五步，供電控制柜組件控制行走小車沿拼接軌道移動(dòng)至下一焊接位置后，拆除上一焊接位置的拼接軌道，將其拼接在后續(xù)的焊接位置；
第六步，焊接機(jī)器人根據(jù)焊接要求自動(dòng)進(jìn)行焊縫尋位；
第七步，焊接機(jī)器人自動(dòng)調(diào)用存儲(chǔ)在供電控制柜組件中的焊縫焊接示教程序，完成該焊接位置焊縫的全位置焊接；
第八步，重復(fù)第五至第七步驟，直至完成所有焊縫的焊接。
[0009]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.供電控制柜組件具有無線收發(fā)功能，可進(jìn)行無線遙控、傳送及修改焊接程序和數(shù)據(jù)，更加方便快捷；
2.拼接軌道采用多段輕質(zhì)型材制造，重量輕，能夠通過拼接調(diào)整，適應(yīng)不同縱骨間距，設(shè)備移動(dòng)更加靈活；
3.焊接機(jī)器人選用六軸焊接機(jī)器人，具有自動(dòng)焊縫起始點(diǎn)尋位功能；
4.整套設(shè)備具有焊縫示教自學(xué)習(xí)功能，可自動(dòng)完成后續(xù)焊縫的跟蹤焊接，有效提高了焊接效率，保證了焊縫的焊接質(zhì)量；
5.送絲系統(tǒng)、焊絲盤、剪絲組件全部集成在行走小車上，結(jié)構(gòu)更加緊湊，設(shè)備移動(dòng)更加方便。
[0010]本發(fā)明可有效提高焊接可達(dá)性，提高焊接質(zhì)量，降低了人為因素導(dǎo)致的產(chǎn)品不合格率，生產(chǎn)效率高，適應(yīng)性強(qiáng)，同時(shí)使焊接人員遠(yuǎn)離惡劣的焊接環(huán)境，保障了人員的安全。
【附圖說明】
[0011 ]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明整體示意圖。
[0013]圖3是本發(fā)明工件焊縫示意圖。
[0014]其中:1.供電控制柜組件;2.拼接軌道;3.行走小車;4.垂直升降組件;5.焊接機(jī)器人;6.焊槍系統(tǒng)；7.送絲系統(tǒng)；8.焊絲盤;9.剪絲組件；10.縱骨；11.隔板；12.水密補(bǔ)板；13.焊縫。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為使本發(fā)明的目的和技術(shù)方案更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于所描述的本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0016]如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)施例主要是本發(fā)明的裝備應(yīng)用于船舶分段水密補(bǔ)板12的焊接。通常情況下船艙內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜，主要有縱骨10、隔板11等多重障礙，焊接空間狹小，同時(shí)水密補(bǔ)板12的焊縫13需全位置焊接，包含平焊、垂直焊、仰焊等焊接位置，焊接難度較高，每塊隔板11上有多個(gè)水密補(bǔ)板需全位置焊接，工作量大，焊接質(zhì)量難以保證。為提高焊接效率，保證焊縫的焊接質(zhì)量，本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下。
[0017]—種多障礙環(huán)境下的全位置自動(dòng)焊接裝備，包含供電控制柜組件1、拼接軌道2、行走小車3、垂直升降組件4、焊接機(jī)器人5、焊槍系統(tǒng)6;所述供電控制柜組件I通過電動(dòng)葫蘆懸掛于行走小車3上方，供電控制柜組件I具有無線收發(fā)功能，可無線傳輸焊接程序和數(shù)據(jù);供電控制柜組件I與行走小車3保持同步移動(dòng);所述行走小車3通過滑塊或滾輪安裝在拼接軌道2上，焊接過程中，行走小車3可沿拼接軌道2移動(dòng)到相應(yīng)的焊接位置;所述拼接軌道2采用多段鋁合金型材制造，可根據(jù)焊接位置進(jìn)行移動(dòng)拼接;垂直升降組件4、送絲系統(tǒng)7、焊絲盤8、剪絲組件9分別安裝在行走小車3上，所述焊接機(jī)器人5安裝在垂直升降組件4上，焊槍系統(tǒng)6安裝在焊接機(jī)器人5前端。
[0018]所述焊接機(jī)器人5為六軸焊接機(jī)器人，具有自動(dòng)焊縫起始點(diǎn)尋位功能。
[0019]—種多障礙環(huán)境下的全位置自動(dòng)焊接方法，包括以下步驟:
第一步，根據(jù)焊接要求，將一種多障礙環(huán)境下的全位置自動(dòng)焊接裝備移動(dòng)到船艙內(nèi)部，利用開關(guān)磁鐵的固定方式將拼接軌道2安裝在船艙縱骨10上，進(jìn)行裝備的定位，開關(guān)磁鐵的安裝間距可根據(jù)縱骨10的間距進(jìn)行調(diào)整；
第二步，供電控制柜組件I根據(jù)工件型號(hào)控制行走小車3沿拼接軌道2移動(dòng)，使得焊接機(jī)器人5及焊槍系統(tǒng)6移動(dòng)至第一焊接位置；
第三步，焊接機(jī)器人5根據(jù)焊接要求自動(dòng)對水密補(bǔ)板12的焊縫13進(jìn)行焊縫尋位；
第四步，焊接機(jī)器人5帶動(dòng)焊槍系統(tǒng)6對水密補(bǔ)板12的焊縫13進(jìn)行焊接的示教自學(xué)習(xí)，完成第一焊接位置焊縫的全位置焊接并將水密補(bǔ)板12的焊縫13的焊接示教程序存儲(chǔ)在供電控制柜組件I中；
第五步，供電控制柜組件I控制行走小車3沿拼接軌道2移動(dòng)至下一焊接位置后，拆除上一焊接位置的拼接軌道，將其拼接在后續(xù)的焊接位置；
第六步，焊接機(jī)器人5根據(jù)焊接要求自動(dòng)進(jìn)行焊縫尋位；
第七步，焊接機(jī)器人5自動(dòng)調(diào)用存儲(chǔ)在供電控制柜組件I中焊縫焊接示教程序，完成該焊接位置焊縫的全位置焊接；
第八步，重復(fù)第五至第七步驟，直至完成隔板11上其余水密補(bǔ)板所有焊縫的焊接。
[0020]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.供電控制柜組件具有無線收發(fā)功能，可進(jìn)行無線遙控、傳送或修改焊接程序和數(shù)據(jù)，更加方便快捷；
2.拼接軌道采用多段鋁合金型材制造，重量輕，能夠通過拼接調(diào)整，適應(yīng)不同縱骨間距，設(shè)備移動(dòng)更加靈活；
3.焊接機(jī)器人選用六軸焊接機(jī)器人，具有自動(dòng)焊縫起始點(diǎn)尋位功能；
4.整套設(shè)備具有焊縫示教自學(xué)習(xí)功能，可自動(dòng)完成后續(xù)同類型焊縫的跟蹤焊接，有效提高了焊接效率，保證了焊縫質(zhì)量；
5.送絲系統(tǒng)、焊絲盤、剪絲組件全部集成在行走小車上，結(jié)構(gòu)更加緊湊，設(shè)備移動(dòng)更加方便。
[0021]本發(fā)明可有效提高焊接可達(dá)性，提高焊接質(zhì)量，降低了人為因素導(dǎo)致的產(chǎn)品不合格率，生產(chǎn)效率高，適應(yīng)性強(qiáng)，同時(shí)使焊接人員遠(yuǎn)離惡劣的焊接環(huán)境，保障了人員的安全。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多障礙環(huán)境下的全位置自動(dòng)焊接裝備，主要包括供電控制柜組件、拼接軌道、行走小車、垂直升降組件、焊接機(jī)器人、焊槍系統(tǒng)，其特征在于:所述供電控制柜組件懸掛于行走小車上方，所述行走小車安裝在拼接軌道上，垂直升降組件、送絲系統(tǒng)、焊絲盤、剪絲組件分別安裝在行走小車上，所述焊接機(jī)器人安裝在垂直升降組件上，焊槍系統(tǒng)安裝在焊接機(jī)器人前端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多障礙環(huán)境下的全位置自動(dòng)焊接裝備，其特征在于:所述供電控制柜組件具有無線收發(fā)功能，并且可與行走小車同步移動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多障礙環(huán)境下的全位置自動(dòng)焊接裝備，其特征在于:所述拼接軌道采用多段輕質(zhì)型材制造，可根據(jù)焊接位置進(jìn)行移動(dòng)拼接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多障礙環(huán)境下的全位置自動(dòng)焊接裝備，其特征在于:所述焊接機(jī)器人為六軸焊接機(jī)器人，具有自動(dòng)焊縫起始點(diǎn)尋位功能。5.—種如權(quán)利要求1所述的多障礙環(huán)境下的全位置自動(dòng)焊接方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步，根據(jù)焊接要求，將一種多障礙環(huán)境下的全位置自動(dòng)焊接裝備移動(dòng)到焊接區(qū)域，固定拼接軌道進(jìn)行裝備的定位； 第二步，供電控制柜組件根據(jù)工件型號(hào)控制行走小車沿拼接軌道移動(dòng)，使得焊接機(jī)器人及焊槍系統(tǒng)移動(dòng)至第一焊接位置； 第三步，焊接機(jī)器人根據(jù)焊接要求自動(dòng)進(jìn)行焊縫尋位； 第四步，焊接機(jī)器人帶動(dòng)焊槍系統(tǒng)進(jìn)行焊縫焊接的示教自學(xué)習(xí)，完成第一焊接位置焊縫的全位置焊接并將焊縫焊接示教程序存儲(chǔ)在供電控制柜組件中； 第五步，供電控制柜組件控制行走小車沿拼接軌道移動(dòng)至下一焊接位置，拆除上一焊接位置的拼接軌道，將其拼接在后續(xù)的焊接位置； 第六步，焊接機(jī)器人根據(jù)焊接要求自動(dòng)進(jìn)行焊縫尋位； 第七步，焊接機(jī)器人自動(dòng)調(diào)用存儲(chǔ)在供電控制柜組件中的焊縫焊接示教程序，完成焊縫的全位置焊接； 第八步，重復(fù)第五至第七步驟，直至完成所有焊縫的焊接。
【文檔編號(hào)】B23K37/00GK105945458SQ201610314557
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】吳興旺, 潘慧君, 周光, 王淼, 徐航
【申請人】中船重工鵬力（南京）智能裝備系統(tǒng)有限公司