[发明专利]大型罐体机器人自动化焊接工作站及利用该装置焊接的方法

说明书

大型罐体机器人自动化焊接工作站及利用该装置焊接的方法，包括焊接系统和PLC自动化控制系统，所述PLC自动化控制系统通过网络总线与焊接系统相连接，其特征在于：所述焊接系统包括滑轨、变位机和机架，所述机架套装在滑轨上，所述变位机位于两条滑轨的中心线上，所述机架上安装有六轴联动机器人，所述六轴联动机器人上固定有焊枪。PLC自动化控制系统通过驱动器来控制焊接系统能够的焊接路线。利用本发明的装置和方法，可实现焊接系统全自动化，焊缝更加光滑平整，且焊接精度高，其空间定位精确度可达0.1mm，焊接质量好，变形小，而且由于六轴联动机器人空间动作灵活自如，能使焊枪移动到罐体各个部位，可对各种焊缝形式进行焊接加工。

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域机械，具体涉及一种大型罐体机器人自动化焊接工作站。

本发明还涉及一种利用该大型罐体机器人自动化焊接工作站实现焊接的方法。

背景技术

在罐式汽车生产过程中，与罐式汽车相关的技术主要有生产技术、设计技术和测试技术，生产技术中罐体的焊接生产尤为重要，罐体焊接的质量，直接关系到整个工程质量、施工效率、施工成本、以及运行期间的安全可靠性和经济效益。在现有技术中，罐体焊接通常采用两种方式：①采用人工手工焊接，手工焊接具有以下缺点，焊接速度很慢，焊接效率低，焊接生产周期长，时间成本高，全部使用人工进行焊接生产，人力成本高，焊接过程对人具有危险性，焊接质量会随人的随意性无法保证。②采用罐体焊接专机，常用的罐体焊接专机主要有环焊缝自动焊接专机、纵焊缝自动焊接专机、环焊缝和纵焊缝自动焊接专机。环焊缝自动焊接专机与纵焊缝自动焊接专机虽然有较快的焊接速度，在一定程度上节约了时间成本，但其焊接加工的范围却仅限于单一的环焊缝或纵焊缝，自动化程度太低，焊接质量任然无法完全满足罐体焊接加工的需要；而环焊缝和纵焊缝自动焊接专机虽然同样拥有较快的焊接速度，且也能够同时完成环焊缝和纵焊缝自动焊接工作，但部分设备对罐体的长度有严格的限制，无法对部分大型罐体进行加工，其焊接范围也仅限于环焊缝和纵焊缝，对其他附件及角焊缝仍无法实现完全的自动化焊接，焊接不具备“柔性”无法根据焊缝的实际情况进行焊接加工，焊接质量也无法完全满足罐体焊接加工的需要，性价比不高。

发明内容

本发明的目的是克服现技术的缺陷和不足，提供一种焊接质量好、加工效率高和易于操作使用的大型罐体机器人自动化焊接工作站，同时还提供利用该大型罐体机器人自动化焊接工作站实现焊接的方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种大型罐体机器人自动化焊接工作站，包括焊接系统和PLC自动化控制系统，所述PLC自动化控制系统通过网络总线与焊接系统相连接，其特征在于：所述焊接系统包括滑轨、变位机和机架，所述机架套装在滑轨上，所述变位机位于两条滑轨的中心线上，所述机架上安装有六轴联动机器人，所述六轴联动机器人上固定有焊枪。

所述PLC自动化控制系统包括电源供给单元、ESC安全系统、伺服驱动器、RDC数模信号转换模块、工控机和KCP示教器。

所述伺服驱动器包括驱动器KSD01～KSD09，所述驱动器KSD01～KSD06通过电机电缆六轴联动机器人的1～6轴伺服电机相连接，驱动器KSD07～KSD07分别与机架X 轴伺服电机和机架Z轴私服电机相连接，驱动器KSD09与变位机旋转轴伺服电机相连接。

所述焊枪上安装有激光跟踪装置。

一种利用大型罐体机器人自动化焊接工作站的焊接方法，该方法包括以下步骤：

1）将待焊接罐体固定在变位机上，并初始化PLC自动化控制系统，确认机器人各轴角度、零点是否正确；

2）预先设计好六轴联动机器人、机架、变位机运动的参考坐标系，并将焊枪移动到初始坐标点，时焊枪的定位精度小于0.2mm；

3）开始焊接，机架、变位机、焊枪在伺服电机的带动下按照事先设置好的运动轨迹动作，完成对罐体焊缝的焊接。