一種基于機器人的一體化預熱與焊接方法與流程

本發明涉及焊接設備的技術領域，特別涉及一種基于機器人的一體化預熱與焊接方法。

背景技術：

自動化焊接技術及設備正以前所未有的速度發展。國家大型基礎工程的發展和國內汽車工業的崛起，都有力地促進了先進焊接工藝特別是焊接自動化技術的發展與進步。焊接機器人及智能型焊接也會在特定領域適當發展，應用廣泛，對其技術性能要求越來越高。而目前急需一種能實現對稱焊接的機器人，并能提高焊接精度，提高自動化和智能化程度。

焊接工藝內容有電流、電壓、運條方法、焊接層數和道數、焊縫坡口、間隙等內容，是保證焊縫質量的關鍵：焊接順序是指拼裝各行點之間的焊接，以控制構件的變形量。結合上述，進行焊接時的自動調整以提高焊接質量，實現機器人的多功能和智能化，是目前需要解決的問題。

技術實現要素：

發明的目的：本發明公開了一種基于機器人的一體化預熱與焊接方法，可以實現夾持固定、焊接前的預熱、自動焊接、檢測與調整焊接一體化控制，焊接效率高，焊接質量好，自動化和智能化程度高。

技術方案：為了實現以上目的，本發明公開了一種基于機器人的一體化預熱與焊接方法，包括以下步驟：a）一對機械臂裝置通過主伸縮系統伸長至焊接工位；b）機械臂裝置上的一對夾持裝置通過夾爪分別夾緊主焊接工件兩側的焊接板，保持固定；c）焊接頭位置調整，直至焊接頭到達焊接起始位置；d）控制模塊控制預加熱裝置運行，焊接頭進入預加熱狀態；e）控制模塊控制焊接伸縮系統運行，一對焊接裝置移動；其各自的一對焊接頭進行對稱的預加熱；f）預加熱過程中，控制模塊控制檢測伸縮系統按設定的間隔時間伸縮；溫度檢測裝置定時監控焊接處的預加熱溫度，并將結果傳遞給控制模塊；g）預加熱溫度達到設定值后，控制模塊控制焊接系統運行，焊接頭進入焊接狀態；h）控制模塊控制焊接伸縮系統運行，一對焊接裝置移動；其各自的一對焊接頭實現各自焊接板的對稱焊接；并實現兩側的焊接板與主焊接工件的對稱焊接。

進一步的，上述一種基于機器人的一體化預熱與焊接方法，所述焊接還包括以下步驟：焊接過程中，檢測裝置運行：控制模塊控制檢測伸縮系統按設定的間隔時間伸縮；溫度檢測裝置和變形檢測裝置定時監控焊接處的溫度和變形方向，并將結果傳遞給控制模塊；控制模塊經過運算，發出指令調整焊接順序。

進一步的，上述一種基于機器人的一體化預熱與焊接方法，所述步驟c中具體步驟包括：控制模塊控制焊接伸縮系統運行，帶動一對焊接裝置移動至所需位置；控制模塊控制焊接頭轉向系統運行，使焊接頭轉動至所需位置；控制模塊控制開合系統運行，帶動焊接裝置上的一對焊接爪上下微調整，直至焊接頭到達焊接起始位置。

進一步的，上述一種基于機器人的一體化預熱與焊接方法，焊接完成后進行整體工件的下料，具體包括以下步驟：夾持裝置夾住焊接后的整體工件，一對機械臂裝置通過主伸縮系統收縮，從焊接工位取下整體工件；本體轉向系統運轉，本體帶動整體工件旋轉至下一工位；主伸縮系統伸長，機械臂裝置將整體工件移動至所需位置；夾爪松開，夾持裝置復位；主伸縮系統收縮，一對機械臂裝置復位。

進一步的，上述一種基于機器人的一體化預熱與焊接方法，所述焊接頭位置調整后，分別對準兩側焊接板的上、下焊縫。

進一步的，上述一種基于機器人的一體化預熱與焊接方法，所述焊接頭與預加熱裝置連接。

進一步的，上述一種基于機器人的一體化預熱與焊接方法，所述步驟d中預加熱的設定溫度通過調節旋鈕進行調節。

上述技術方案可以看出，本發明具有如下有益效果：

（1）本發明所述的一種基于機器人的一體化預熱與焊接方法，可以實現夾持固定、焊接前的預熱、自動焊接、檢測與調整焊接一體化控制，焊接效率高，焊接質量好，自動化和智能化程度高。

（2）本發明所述的一種基于機器人的一體化預熱與焊接方法，完成焊接后將工件送至下一工位，自動化程度高，提高生產效率。

（3）本發明所述的一種基于機器人的一體化預熱與焊接方法，通過對焊接過程的監控，通過溫度檢測和變形方向檢測，自動調整焊接順序，嚴格控制變形量，提高焊接質量。

（4）本發明所述的一種基于機器人的一體化預熱與焊接方法，焊接前的預熱，可以提高焊接質量；直接利用焊接系統實現預熱功能，優化了整體結構。

附圖說明

圖1為本發明所述的一種基于機器人的一體化預熱與焊接方法的整體結構示意圖；

圖2為本發明所述的一種基于機器人的一體化預熱與焊接方法的整體結構的俯視圖；

圖3為本發明所述的一種基于機器人的一體化預熱與焊接方法中焊接頭工作時的示意圖；

圖中：1-本體，2-機械臂裝置，3-主伸縮系統，4-夾持裝置，41-夾持臂，42-夾爪，43-夾爪轉向系統，5-焊接裝置，51-焊接伸縮系統，52-焊接爪，53-焊接頭，54-焊接頭轉向系統，55-開合系統，56-預加熱裝置，6-檢測裝置，61-檢測伸縮系統，62-溫度檢測裝置，63-變形檢測裝置，7-底座，71-本體轉向系統，8-主焊接工件，9-焊接板。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明具體實施方式進行詳細的描述。

實施例

本發明公開了一種基于機器人的一體化預熱與焊接方法，如圖1至圖3所示，包括以下步驟：

a）一對機械臂裝置2通過主伸縮系統3伸長至焊接工位；

b）機械臂裝置2上的一對夾持裝置4通過夾爪42分別夾緊主焊接工件8兩側的焊接板9，保持固定；

c）焊接頭53位置調整，直至焊接頭53到達焊接起始位置；

d）控制模塊控制預加熱裝置56運行，焊接頭53進入預加熱狀態；

e）控制模塊控制焊接伸縮系統51運行，一對焊接裝置5移動；其各自的一對焊接頭53進行對稱的預加熱；

f）預加熱過程中，控制模塊控制檢測伸縮系統61按設定的間隔時間伸縮；溫度檢測裝置62定時監控焊接處的預加熱溫度，并將結果傳遞給控制模塊；

g）預加熱溫度達到設定值后，控制模塊控制焊接系統運行，焊接頭53進入焊接狀態；

h）控制模塊控制焊接伸縮系統51運行，一對焊接裝置5移動；其各自的一對焊接頭53實現各自焊接板9的對稱焊接；并實現兩側的焊接板9與主焊接工件8的對稱焊接；

i）焊接過程中，檢測裝置6運行：控制模塊控制檢測伸縮系統61按設定的間隔時間伸縮；溫度檢測裝置62和變形檢測裝置63定時監控焊接處的溫度和變形方向，并將結果傳遞給控制模塊；

j）控制模塊經過運算，發出指令調整焊接順序；

k）焊接完成后，焊接裝置5和檢測裝置6復位；

l）夾持裝置4夾住焊接后的整體工件，一對機械臂裝置2通過主伸縮系統3收縮，從焊接工位取下整體工件；

m）本體轉向系統71運轉，本體1帶動整體工件旋轉至下一工位；

n）主伸縮系統3伸長，機械臂裝置2將整體工件移動至所需位置；

o）夾爪42松開，夾持裝置4復位；主伸縮系統3收縮，一對機械臂裝置2復位。

本實施例中，所述步驟c中具體步驟包括：控制模塊控制焊接伸縮系統51運行，帶動一對焊接裝置5移動至所需位置；控制模塊控制焊接頭轉向系統54運行，使焊接頭53轉動至所需位置；控制模塊控制開合系統55運行，帶動焊接裝置5上的一對焊接爪52上下微調整，直至焊接頭53到達焊接起始位置；所述焊接頭53位置調整后，分別對準兩側焊接板9的上、下焊縫。

本實施例中，所述機器人包括控制模塊、驅動系統、本體1以及設置在本體1上的一對機械臂裝置2；所述機械臂裝置2包括與本體1連接的主伸縮系統3，以及設置在主伸縮系統3上的夾持裝置4、焊接裝置5和檢測裝置6；所述焊接裝置5包括與主伸縮系統3連接的焊接伸縮系統51、設置在焊接伸縮系統51上的一對可開合運動的焊接爪52、設置在焊接爪52端部的焊接頭53；所述焊接頭53與焊接爪52通過焊接頭轉向系統54轉動連接，所述焊接爪52與焊接伸縮系統51通過開合系統55連接；所述焊接頭53連接有預加熱裝置56。

所述夾持裝置4包括與主伸縮系統3連接的夾持臂41，以及與夾持臂41轉動連接的夾爪42；所述夾爪42和夾持臂41之間設有夾爪轉向系統43。所述檢測裝置6包括與主伸縮系統3連接的檢測伸縮系統61、設置在檢測伸縮系統61上的溫度檢測裝置62和變形檢測裝置63。所述驅動系統包括與主伸縮系統3連接的主伸縮驅動裝置、與焊接伸縮系統51連接的焊接伸縮驅動裝置、與開合系統55連接的開合驅動裝置、與焊接頭轉向系統54連接的焊接頭轉向驅動裝置、與夾爪轉向系統43連接的夾爪轉向驅動裝置、與檢測伸縮系統61連接的檢測伸縮驅動裝置。

所述主伸縮系統3、檢測伸縮系統61、焊接伸縮系統51為絲杠裝置；所述開合系統55為齒輪齒條裝置。所述本體1下方設有底座7，所述本體1通過本體轉向系統71與底座7連接。所述預加熱裝置56與控制模塊連接，所述調節旋鈕與控制模塊連接。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應視為本發明的保護范圍。