[发明专利]一种复杂异型工件自动焊接系统及方法

摘要

本发明公开了一种复杂异型工件的自动焊接系统，包括底座、设置在所述底座上的工件装夹系统、焊接执行系统、主控制系统及触摸屏，所述的工件装夹系统包括气缸支架、竖直设置在所述气缸支架上的下压气缸、连接下压气缸的推拉板、通过推力轴承转动设置在推拉板底部的第二夹具；所述的焊接执行系统包括回转机构、十字滑台机构，用于带动焊枪和工件进行相应的插补运动，完成轮廓焊接；所述主控制系统与回转机构及十字滑台机构电路连接，用于根据工件形状，进行插补计算，并发送运动脉冲至所述的焊接执行系统。本发明还提供了一种复杂异型工件的自动焊接方法。本发明焊接质量高等优点，生产效率高、工作稳定、焊接质量好、适应工件种类多。

主权项

1.一种复杂异型工件的自动焊接方法，采用复杂异型工件的自动焊接系统，所述复杂异型工件的自动焊接系统包括底座(10)、设置在所述底座(10)上的工件装夹系统、焊接执行系统、主控制系统及触摸屏，所述的工件装夹系统包括气缸支架(1)、竖直设置在所述气缸支架(1)上的下压气缸(12)、连接下压气缸(12)的推拉板(11)、通过推力轴承转动设置在推拉板(11)底部的第二夹具；所述的焊接执行系统包括设置于所述下压气缸(12)正下方的回转机构、驱动焊枪(4)沿平面内沿XY方向移动的十字滑台机构(8)，用于根据主控制系统发送的电机指令和脉冲，带动焊枪(4)和工件进行相应的插补运动，完成轮廓焊接；所述触摸屏设置在所述底座(10)一侧，与主控制系统电路连接，用于调节焊接工艺参数；所述主控制系统与回转机构及十字滑台机构(8)电路连接，用于根据工件形状，进行插补计算，并发送运动脉冲至所述的焊接执行系统；所述的回转机构包括第一伺服电机(3)、连接于所述第一伺服电机(3)上端输出轴上的第一夹具(2)；所述的十字滑台机构(8)包括由第二伺服电机(5)驱动的Y向线性模组(9)、由第三伺服电机驱动的X向线性模组(7)，所述焊枪(4)通过可调式连接结构与X向线性模组(7)的滑块相连接；所述的可调式连接结构包括连接所述X向线性模组(7)的滑块的滑台连接板(15)、通过固定座竖直固定在所述滑台连接板(15)上的Z向定位杆(18)、可移动地设置在所述Z向定位杆(18)上的Z向滑块(17)、用于调节并锁定Z向滑块(17)Z向位置的锁紧旋钮(16)，所述Z向滑块(17)通过焊枪连接板(13)与所述焊枪(4)相连接；所述的十字滑台机构(8)上设置有限位开关；所述第一夹具(2)通过推力轴承转动设置在所述下压气缸(12)上；其特征在于，所述自动焊接方法包括步骤：(1)将焊接工件的焊缝分成若干关键点，形成若干圆弧段，设定焊接顺序；(2)求解每段圆弧段的插补方法；(3)所述主控制系统根据所求的插补方法发送运动脉冲至工件装夹系统及焊接执行系统，带动焊枪(4)和工件按设定的焊接顺序进行相应的插补运动，完成轮廓焊接；所述步骤(2)具体包括：(21)设定任一圆弧段AB的起点和终点，利用参数方程，圆弧段AB上的所有点可以用下式来表示：已知所述圆弧段圆心坐标O'(x0,y0)、起点坐标A(ax,ay)、终点坐标B(bx,by)、焊接移动速度v、采样时间△t、圆弧段AB的圆心夹角θ、线段AB的半径R、A点所对应的角度θ1(‑180<θ1≤180)、B点所对应的角度θ2(‑180<θ2≤180)，其中θ1为直线AO'与X方向的夹角，θ2为直线BO'与X方向的夹角；(22)由速度v和采样时间△t确定每隔一个采样周期△t，需要绕线段的圆心O’转过的角度△θ：(23)设每一段圆弧段所包含的离散点的数目为n，则n可以根据下式求得：(24)求得圆弧段AB所有的离散点Pi(xi,yi)的坐标为：(25)根据xi和yi即可求出每个插补周期各电机的运动脉冲数。