[发明专利]一种钢管塔塔管自动焊接系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种钢管塔塔管自动焊接系统及其控制方法。本发明由筋板码放平台、上料地轨机构、上料机器人、焊接地轨机构、变位机组、升降滚轮架、焊接机器人和电气控制系统组成。该系统主要工作流程为：滚轮架上的钢管配合变位机上固定的两个法兰，找正位置后，焊接机械手将管法兰和钢管进行先点焊再满焊操作。完成法兰和钢管的焊接后，上料机器人按照焊接筋板的先后顺序自动夹取筋板码放平台上的筋板至焊接位置，焊接机械手先进行点焊固定筋板，再由变为机组与焊接机器人联动进行满焊焊接。本发明提供的系统可以实现多种钢管塔管的自动拼装、焊接，减少工人劳动强度和工作量，提高焊接质量和效率。

技术领域

本发明涉及一种钢管塔塔管自动焊接系统，具体涉及一种自动拼装、焊接通讯塔塔管的系统，属于装备制造技术领域。

背景技术

钢管塔属于一种通信铁塔，其组成部分主要由塔管拼接而成。对于不同高度的铁塔，塔管的拼装角度也各不相同。塔管的焊接过程为，法兰与钢管点焊后，再进行满焊。法兰处筋板和管身筋板点焊后，在进行满焊。由于钢管塔的塔管尺寸较大，拼接和满焊的工作量非常大、工序繁琐，导致塔管生产效率低下。

经查阅相关资料，还没有发现能够满足多种型号塔管自动焊接的系统。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了一种用于钢管塔塔管自动焊接的自动化系统，它能够实现多种型号塔管的自动拼装焊接，自动化程度高，减少了工人的劳动量，提高了生产效率，避免了人工拼装焊接导致的焊接质量问题。

本发明采用一下技术方案予以实施：

一种钢管塔塔管自动焊接系统，其结构组成包括筋板码放平台3、上料地轨机构2、上料机器人1、焊接地轨机构4、变位机6、升降滚轮架5、焊接机器人7和电气控制系统。

所述的筋板码放平台3，包括平台框架8、1#夹紧机构9、2#夹紧机构10；所述上料地轨机构2，包括1#硬限位挡块18、型材底座20、1#轨道19、1#齿条17、2#硬限位挡块、上料动力小车16；所述上料机器人1，包括纵梁15、横梁12、十字坐标机械臂11、旋转机构13、气动爪手14；所述焊接地轨机构4，包括3#硬限位挡块21、型材底座22、2#轨道23、2#齿条24、4#硬限位挡块29、1#变位机动力小车25、2#变位机动力小车27、1#升降滚轮架动力小车26、2#升降滚轮架动力小车28；所述变位机6，包括翻转轴30、旋转轴31、旋转四爪卡盘32。翻转轴和旋转轴都通过减速器与伺服电机连接，它们可以在伺服电机的驱动下绕各自的中心轴线转动；驱动翻转轴的伺服电机和减速器封装在翻转轴右侧的方形箱体内；驱动旋转轴的伺服电机和减速器封装在旋转轴下部的圆柱形盒体内；旋转四爪卡盘用于放置管法兰，并通过卡爪固定管法兰；所述升降滚轮架5，包括滚轮33、滚轮支架34、剪刀撑升降机构36、伺服减速电机38、上安装板35、下安装板37。

所述电气控制系统包括工控机、PLC主站、PLC从站、伺服放大器、焊接机器人控制板。

所述焊接机器人7采用六轴焊接机器人。

上述钢管塔塔管自动焊接系统的控制方法，包括以下步骤：

①准备工作：人工将法兰板料分别安装在1#变位机和2#变位机上，将两种筋板按照指定位置放置在筋板码放平台上，筋板码放平台上的夹紧机构自动夹紧筋板。选择一种规格的钢管塔规格作为参考模型，并对焊接机器人进行示教。

②上位机操作：在所述工控机的人机界面上输入钢管塔塔管的直径、法兰孔数、拼装角度和拼装顺序，以此作为生产需求数据。焊接机器人7示教时的运动轨迹保存为参考轨迹，钢管塔相关参数保存为拼装数据，气动自动模式，自动焊接系统上电，上料机械臂、变位机、升降滚轮架复位。