[发明专利]多功能SAW型铁塔焊接机器人

说明书

本发明公开了一种多功能SAW型铁塔焊接机器人，包括底座，底座上方安装有用于焊接工件的弯颈枪体，所述弯颈枪体通过方位调节装置可进行多方位移动和转动，该方位调节装置的一侧设置有用于驱动被焊接件多方位转动的L型伺服数控变位机，L型伺服数控变位机的输出端上固定连接有用于固定被焊接件位置的自锁式四点定位机构，具备了焊接动作稳定性好，工件定位准确快捷，焊接速度快，焊缝质量好，生产效率高等优点。

技术领域

本发明涉及一种多功能SAW型铁塔焊接机器人，具体的说，涉及一种具备焊接动作稳定性好，工件定位准确快捷，焊接速度快，焊缝质量好，生产效率高的多功能SAW型铁塔焊接机器人，属于工业机器人领域。

背景技术

随着输电线路铁塔产业焊接工艺技术的发展，对角钢塔塔脚及节点等结构件的焊接质量和焊接效率要求越来越高，高标准的全熔透Ⅰ、Ⅱ级焊缝越来越多地出现在设计技术规范中。

传统的手工CO2气体保护焊焊接工艺（GMAW）作为当前主流角钢塔塔脚及节点等结构件焊接工艺，由于存在焊接效率低、焊接质量差、焊接环境恶劣、工人劳动强度大以及受焊接工人个人焊接技术的影响大，已经严重制约了角钢塔塔脚的焊接生产。

在此背景下，出现了焊接机器人专门用于角钢塔塔脚的焊接以替代手工焊接。然而，当前市场上铁塔焊接机器人采用的技术方案均存在不同的结构设计和焊接工艺技术缺陷，一直无法满足铁塔生产企业对角钢塔塔脚及节点等结构件高质量焊接、高效率焊接的需求，导致铁塔生产企业采购后只能够用于演示，远未到达在实际生产中推广应用的目的，具体如下：

1、焊接工艺方法单一；

所采用的机械手均为关节式和悬臂回转式结构，该结构的最大缺点是负载小，只能够采用单一的焊接工艺方法——GWAW焊接工艺。

2、传动精度不高；

部分品牌使用的变位机采用普通的蜗轮蜗杆传动减速机，这种传动结构的缺点是间隙大，导致焊接动作变形严重。

3、整体设计落后；

部分品牌采用的手工拖拽式示教技术及整体结构设计方案，只能够一次焊接一道焊缝，不能够连续一次性焊完单个角钢塔塔脚的所有焊缝，焊接效率低下。

4、碳刨清根污染严重；

所有结构形式的焊接机器人采用的焊接技术在焊接角钢塔塔脚全熔透Ⅰ、Ⅱ级焊缝过程中，均必须采用背面碳刨清根的方式，导致操作过程中产生大量的粉尘、高分贝噪音等重大污染源，且工人劳动强度大、焊接成本增加、焊接效率低。

5、工件定位无基准；

所有结构形式的焊接机器人采用的工件固定方式均采用手工螺栓压紧的原始固定方式，该方式最大的缺陷是无工件定位基准、效率低，导致相同型号的角钢塔塔脚不能够实现一次示教便可连续施焊多个角钢塔塔脚的最终目的，即使同一型号的角钢塔塔脚也要每个在焊接前重新示教，严重影响批量生产效率。

6、焊接环境不良；

所有结构形式的焊接机器人由于焊接工艺技术的原因，焊接过程中产生强烈弧光辐射、飞溅且必须严格控制焊接区域的风速，尤其在高温的夏季，焊接工人既要穿戴好厚的防护服以防止弧光灼伤和飞溅烫伤，还要在施焊区域严禁使用风扇等降温设施，工人的劳动环境恶劣，容易对焊接工人身体造成职业性损害。

7、整体焊接效率低下；

由于所有结构形式的焊接机器人只能采用GMAW焊接工艺技术方案，这种方案主要采用Φ1.2mm焊丝，可适用于较薄板材的焊接，用于较大厚度的中厚板焊接则存在熔深小、熔敷效率低、焊接速度慢、容易产生气孔、未熔透、和夹渣焊接等多种焊接缺陷，整体焊接效率不高。