[发明专利]用于空间圆弧路径埋弧焊接的机器人自动焊接装置

说明书

本发明公开一种用于空间圆弧路径埋弧焊接的机器人自动焊接装置，包括：机器人系统、埋弧焊机系统、气保弧焊系统、焊枪切换机构系统、激光视觉跟踪系统、以及变位机系统。埋弧焊焊枪和激光视觉跟踪系统安装在机器人的前端。激光视觉跟踪系统与焊枪设置成一角度以实现对焊接工件和焊接过程中的焊缝实时跟踪定位。控制装置通过内置转角路径数据库自动识别焊接路径的转角特征，调用与转角特征相对应的不同多丝转角技术执行工件圆弧路径的多丝焊接。变位机系统自动完成焊接工件的180°翻身。本发明的装置能够焊接直线及曲线路径的埋弧焊接，结合不清根工艺，提高焊接效率和焊接质量，降低劳动强度。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，更具体地涉及一种用于空间圆弧路径埋弧焊接的机器人自动焊接装置。

背景技术

岸桥大梁节点板是岸桥主要承力结构件，其主要的结构特点是采用一块板厚加大的构件镶嵌到主结构中，与一般结构连接要求相比，需要承载更大的拉力和压力，因此设计要求全熔透焊接，生产中通常采用埋弧焊工艺进行焊接，但是由于节点板镶嵌进主结构配合形状采用圆弧过渡的方式，通常所使用的小车轨道无法有效配合路径变化，因此此类焊接结构圆弧段需要人工补焊，大大降低生产效率和增加焊接工时。同时由于埋弧焊接过程为了提高焊接效率，采用多丝焊接也被越来越多的认同。

关于埋弧焊接曲线路经焊缝，通常会存在以下三个技术难题，首先路径的规划，小车路径轨道均以直线拼接为主，因此无法实现路径的任意弧度变化，其次，在均由转向曲线路径特征的构件上需要预先规划路径转向位置，转向速度，为确保焊接过程稳定，必须要保证线速度一致，旋转角度平滑，从而避免融合不良的问题存在，最后，具备路径偏移的装置进行单独一段圆弧焊缝的焊接从自动化的角度并不具备很好的经济效益。

针对埋弧焊圆弧过渡等曲线路径类焊接构件的焊接装置，目前在市场及生产上鲜有见到。因此，需要提供一种能够实现空间圆弧路径埋弧自动焊接的装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现空间圆弧路径埋弧自动焊接工作站装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于空间圆弧路径埋弧焊接的机器人自动焊接装置，包括：机器人系统、埋弧焊机系统、气保弧焊系统、焊枪切换机构系统、激光视觉跟踪系统、以及变位机系统，其中：所述机器人系统包括6轴机器人、控制电源、和控制装置；所述埋弧焊机系统包括埋弧焊焊机、焊机电源、送丝机、焊丝桶、以及埋弧焊焊枪，其中，埋弧焊焊枪通过集成电缆与埋弧焊焊机、焊机电源以及送丝机相连，送丝机以及集成电缆固定在机器人上，埋弧焊焊枪安装在机器人的前端；所述气保弧焊系统包括气保焊焊枪和气保焊焊机，气保焊焊枪通过集成电缆与气保焊焊机相连；所述焊枪切换机构系统包括焊枪保持器和换枪支架，焊枪保持器和换枪支架安装在机器人的前端；所述激光视觉跟踪系统包括激光器和电源，激光视觉跟踪系统设置在机器人的前端，激光视觉跟踪系统与焊枪设置成一角度以实现对焊接工件的实时跟踪定位，激光视觉跟踪系统在焊接过程中对焊缝执行实时路径跟踪并将跟踪路径信息自动反馈给机器人系统的控制装置；所述变位机系统自动完成焊接工件的180°翻身；机器人系统的控制装置根据激光视觉跟踪系统反馈的焊接路径信息，通过内置转角路径数据库自动识别焊接路径的转角特征，调用与所述转角特征相对应的不同多丝转角技术执行工件圆弧路径的多丝焊接。

根据本发明的实施例，机器人自动焊接装置还包括滑动工装台，所述机器人系统、气保弧焊系统、焊枪切换机构系统、以及变位机系统固定在所述滑动工装台上。

埋弧焊焊枪为三丝埋弧焊枪。

变位机由伺服电机控制，在焊接工件翻转180°后，所述埋弧焊焊枪执行背面焊接。

本发明通过设计并集成能够焊接直线及曲线路径的埋弧装置，并结合不清根工艺，实现埋弧焊的自动化焊接效率的提升、焊接质量的提高、以及人工劳动强度的降低。

附图说明