機器人焊接系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種機器人焊接系統，用于集裝箱的頂角加強板與頂板橫縫的焊接，機器人焊接系統包括：焊接臺架、機器人移動支撐座、焊接機器人、橫向移動軌道和橫縫自動焊焊機。焊接臺架的下方用于放置待焊接的集裝箱；機器人移動支撐座設置在焊接臺架上；焊接機器人設置在機器人移動支撐座上，用于集裝箱的頂角加強板的焊接；橫向移動軌道沿集裝箱的寬度方向設置在臺架上；橫縫自動焊焊機與橫向移動軌道連接，并沿橫向移動軌道在集裝箱的寬度方向上可移動，用于集裝箱的頂板的焊接。根據本實用新型的機器人焊接系統，可實現對多種箱型的自動焊接和快速轉產，焊接機器人和橫縫自動焊焊機配合，有效解決設備干涉的問題，實現了無人化操作。
【專利說明】
機器人焊接系統
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及集裝箱領域，尤其涉及一種機器人焊接系統。
【背景技術】
[0002]自動化已成為一種保障產品質量降本增效的趨勢，由于生產車間的空間限制，總裝線工位少。現有的頂板橫搭激光跟蹤自動焊及頂角加強板編程自動焊設備，兩工位分開，使得總裝線需增加一個工位，導致總裝線及其配套設施均需移位，耗資巨大。且現有的技術對集裝箱頂角加強板和頂板橫縫分別焊接，耗時長。
【實用新型內容】
[0003]在【實用新型內容】部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在【具體實施方式】部分中進一步詳細說明。本實用新型的【實用新型內容】部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。
[0004]為了解決上述問題，本實用新型提供了一種機器人焊接系統，用于集裝箱的頂角加強板與頂板橫縫的焊接，其特征在于，包括:焊接臺架，所述焊接臺架的下方用于放置待焊接的集裝箱;機器人移動支撐座，所述機器人移動支撐座設置在所述焊接臺架上;焊接機器人，所述焊接機器人設置在所述機器人移動支撐座上，用于所述集裝箱的頂角加強板的焊接;橫向移動軌道，所述橫向移動軌道沿所述集裝箱的寬度方向設置在所述臺架上；以及橫縫自動焊焊機，所述橫縫自動焊焊機與所述橫向移動軌道連接，并沿所述橫向移動軌道在所述集裝箱的寬度方向上可移動，用于所述集裝箱的頂板的焊接。
[0005]可選地，還包括縱向移動軌道，所述縱向移動軌道沿所述集裝箱的長度方向設置在所述焊接臺架上，所述橫向移動軌道設置在所述縱向移動軌道上并沿所述縱向移動軌道在所述集裝箱的長度方向上可移動。
[0006]可選地，還包括焊接機器人移動軌道，所述焊接機器人移動軌道沿所述集裝箱的長度方向設置在所述焊接臺架上，所述機器人移動支撐座滑動地設置在所述焊接機器人移動軌道上并沿所述焊接機器人移動軌道在所述集裝箱的長度方向可移動。
[0007]可選地，所述焊接機器人的焊接路徑和所述橫縫自動焊焊機的焊接路徑設置為在路徑靠近區域按施焊時間先后錯開焊接。
[0008]可選地，包括至少4個機器人移動支撐座以及與所述至少4個機器人移動支撐座對應設置的至少4個焊接機器人，所述機器人移動支撐座分別設置在所述焊接臺架的側面的上部。
[0009]可選地，包括至少2個橫縫自動焊焊機，所述至少2個橫縫自動焊焊機設置在所述焊接臺架的頂部。
[0010]可選地，所述至少2個橫縫自動焊焊機在所述集裝箱的長度方向上的最大間距大于或等于53’集裝箱的長度，以使所述至少2個橫縫自動焊焊機可同時焊接所述集裝箱。[0011 ]可選地，所述橫縫自動焊焊機上設置有光學定位裝置，以使得所述橫縫自動焊焊機精準定位在焊接位置。
[0012]可選地，所述機器人焊接系統的高度小于或等于950mm。
[0013]可選地，所述焊接機器人的焊接方式為擺弧焊接。
[0014]根據本實用新型的機器人焊接系統，可實現對多種箱型的自動焊接和快速轉產，焊接機器人和橫縫自動焊焊機配合使用，有效解決了設備干涉碰撞的問題，實現了無人化操作。
【附圖說明】
[0015]本實用新型實施方式的下列附圖在此作為本實用新型的一部分用于理解本實用新型。附圖中示出了本實用新型的實施方式及其描述，用來解釋本實用新型的原理。在附圖中，
[0016]圖1為根據本實用新型的機器人焊接系統的一個優選實施方式的正視圖；
[0017]圖2為圖1的側視圖；以及
[0018]圖3為圖1所示的機器人焊接系統的焊接路徑示意圖。
[0019]附圖標記說明:
[0020]1、焊接臺架2、機器人移動支撐座
[0021]3、橫縫自動焊焊機 4、橫向移動軌道
[0022]5、焊接機器人6、縱向移動軌道
[0023]7、焊接機器人移動軌道10、集裝箱
[0024]31、橫縫自動焊焊機起焊點
[0025]51、焊接機器人起焊點
【具體實施方式】
[0026]在下文的描述中，給出了大量具體的細節以便提供對本實用新型更為徹底的理解。然而，對于本領域技術人員來說顯而易見的是，本實用新型實施方式可以無需一個或多個這些細節而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本實用新型實施方式發生混淆，對于本領域公知的一些技術特征未進行描述。
[0027]為了徹底了解本實用新型實施方式，將在下列的描述中提出詳細的結構。顯然，本實用新型實施方式的施行并不限定于本領域的技術人員所熟習的特殊細節。本實用新型的較佳實施方式詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外，本實用新型還可以具有其他實施方式。
[0028]參考圖1和圖2，本實用新型提供了一種機器人焊接系統，用于集裝箱頂角加強板與頂板橫縫的焊接。機器人焊接系統包括:焊接臺架1、機器人移動支撐座2、焊接機器人5、橫向移動軌道4以及橫縫自動焊焊機3。
[0029]具體地，焊接臺架I可由諸如鋼的硬性材料制成，其高度高于集裝箱的高度，并且焊接臺架I具有一定的寬度，使得待焊接的集裝箱1可進入到焊接臺架I的下方。焊接臺架I上設置有機器人移動支撐座2，機器人移動支撐座2上設置有焊接機器人5，焊接機器人5的端部設置有焊槍，且其可以為六軸機器人，以保證運行順暢。
[0030]本實用新型的機器人焊接系統可分為兩部分，一是用于對集裝箱的頂角加強板焊接的焊接機器人5，其設置在機器人移動支撐座2上。
[0031]另一部分是用于對用于集裝箱的頂板進行焊接的橫縫自動焊焊機3，其設置在橫向移動軌道4上。
[0032]可對焊接機器人5與橫縫自動焊焊機3分別設置焊接路徑，以錯開彼此，提高焊接效率。
[0033]由此，根據本實用新型的機器人焊接系統，可實現對多種箱型的自動焊接和快速轉產，焊接機器人5和橫縫自動焊焊機3配合使用，有效解決了設備干涉碰撞的問題，實現了無人化操作。
[0034]對于橫縫自動焊焊機3，由于需要對不同尺寸(例如長度為20’、40’、45’或53’)的集裝箱的頂板進行焊接。因此，期望橫縫自動焊焊機3可在集裝箱的長度方向上移動，例如，移動到不同長度的集裝箱的頂板靠近端部的位置。這樣，進一步地，在圖示實施方式中，機器人焊接系統還可包括縱向移動軌道6，縱向移動軌道6沿集裝箱的長度方向設置在焊接臺架I上，橫向移動軌道4設置在縱向移動軌道6上并沿縱向移動軌道6在所述集裝箱的長度方向上可移動。在圖示實施方式中，縱向移動軌道6分別設置在焊接臺架I的兩個側面的上部。
[0035]從而，縱向移動軌道6設置在焊接臺架I上，橫向移動軌道4可以以常規的方式(諸如滾輪或卡合)設置在縱向移動軌道4上，自動焊焊機3設置在橫向移動軌道4上。
[0036]在電機的驅動下，橫縫自動焊焊機3可在橫向移動軌道4上沿集裝箱的寬度方向移動，而橫向移動軌道4可在縱向移動軌道6上沿集裝箱的長度方向移動。換句話說，橫向移動軌道4和縱向移動軌道6使得橫縫自動焊焊機3可在水平面上自由移動。本領域技術人員應當知道，橫縫自動焊焊機3可在豎直方向上的一定范圍內移動，從而，橫縫自動焊機3可根據不同的箱型沿縱向移動軌道6移至合適位置，再經過橫向移動軌道4對集裝箱頂板橫縫進行自動焊接。
[0037]此外，機器人移動支撐座2可沿焊接臺架I的長度方向(即第一方向)在焊接臺架I上移動，本領域技術人員應當知道，例如焊接臺架I上可設置有焊接機器人軌道7，機器人移動支撐座2可滑動或移動地設置在該焊接機器人軌道7上。例如，機器人移動支撐座2上可設置有與上述軌道連接的滾輪，在電機的驅動下，機器人移動支撐座2可沿軌道移動。而焊接機器人5能夠隨機器人移動支撐座2的移動而移動。
[0038]根據本實用新型的機器人焊接系統的具體工作過程為:不同尺寸的待焊接的集裝箱1通過諸如位于焊接臺架I下方地面上的的軌道(未示出)進入本臺位(即焊接臺架I的下方)，焊接機器人5可通過程序的控制，在機器人移動支撐座2的作用下移動到集裝箱的頂角件處對集裝箱頂角加強板進行自動焊接。
[0039]在圖示實施方式中，機器人焊接系統包括至少4個機器人移動支撐座2以及與至少4個機器人移動支撐座2對應設置的至少4個焊接機器人5，機器人移動支撐座2分別設置在焊接臺架I的側面的上部。
[0040]此外，機器人焊接系統可包括至少2個橫縫自動焊焊機3，至少2個橫縫自動焊焊機3設置在焊接臺架I的頂部。至少兩個橫縫自動焊焊機3可對集裝箱兩端的頂部同時進行焊接。進一步地，至少2個橫縫自動焊焊機3在集裝箱的長度方向上的最大間距可大于或等于53，集裝箱的長度，以同時焊接諸如53，集裝箱。從而，可滿足不同尺寸的集裝箱的焊接需求，例如同時滿足20 ’、40 ’、45 ’、53 ’等尺寸的各種集裝箱，以及不同箱寬、箱高及各類集裝箱的頂角加強板和頂板橫縫的焊接需求。由于焊接機器人5和橫縫自動焊焊機3均可沿集裝箱的長度方向自由移動，因此可實現快速轉產，且生產節拍滿足產能需求并能夠實現無人化操作。
[0041]此外，機器人焊接系統還包括集裝箱自動定位夾緊裝置，其用于固定并定位集裝箱。
[0042]可選地，橫縫自動焊焊機3上設置有光學定位裝置，以使得橫縫自動焊焊機3精準定位在焊接位置。橫縫自動焊焊機3可使用諸如攝像頭的光學定位裝置找準橫縫兩端點位置，而伺服控制系統可控制橫縫自動焊焊機3的焊槍調整至與焊縫平齊，并可使用諸如激光測距裝置的光學定位裝置對焊縫實時跟蹤，在增加焊接精度的同時減小橫縫自動焊焊機3的體積。
[0043]在使用焊接機器人時，3_以內的誤差可依靠使用擺弧焊接方式解決，從而可省去了焊縫自動跟蹤系統，從而大幅減少了焊接機器人投入費用。
[0044]如圖3所示，集裝箱頂角加強板焊縫與頂板橫縫位置緊密相鄰，為解決頂角加強板焊接設備與頂板橫縫焊接設備同時焊接時發生碰撞的問題，使用焊接機器人5對頂角板焊縫進行焊接，而使用橫縫自動焊焊機3對頂板橫向焊縫進行焊接。這樣，通過合理設置焊接路徑，例如，在圖示實施方式中，橫縫自動焊焊機3從橫縫自動焊焊機起焊點31開始焊接，而焊接機器人5從焊接機器人起焊點51開始焊接。使得設備在重疊區域錯開焊接時間，成功解決兩者干涉或等待的問題。
[0045]可選地，機器人焊接系統的高度小于或等于950mm。從而減小了系統占用的空間高度，節約了成本。
[0046]本實用新型已經通過上述實施方式進行了說明，但應當理解的是，上述實施方式只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本實用新型限制于所描述的實施方式范圍內。此外本領域技術人員可以理解的是，本實用新型并不局限于上述實施方式，根據本實用新型的教導還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本實用新型所要求保護的范圍以內。
【主權項】
1.一種機器人焊接系統，用于集裝箱的頂角加強板與頂板橫縫的焊接，其特征在于，包括: 焊接臺架，所述焊接臺架的下方用于放置待焊接的集裝箱； 機器人移動支撐座，所述機器人移動支撐座設置在所述焊接臺架上； 焊接機器人，所述焊接機器人設置在所述機器人移動支撐座上，用于所述集裝箱的頂角加強板的焊接； 橫向移動軌道，所述橫向移動軌道沿所述集裝箱的寬度方向設置在所述臺架上；以及 橫縫自動焊焊機，所述橫縫自動焊焊機與所述橫向移動軌道連接，并沿所述橫向移動軌道在所述集裝箱的寬度方向上可移動，用于所述集裝箱的頂板的焊接。2.根據權利要求1所述的機器人焊接系統，其特征在于，還包括縱向移動軌道，所述縱向移動軌道沿所述集裝箱的長度方向設置在所述焊接臺架上，所述橫向移動軌道設置在所述縱向移動軌道上并沿所述縱向移動軌道在所述集裝箱的長度方向上可移動。3.根據權利要求1所述的機器人焊接系統，其特征在于，還包括焊接機器人移動軌道，所述焊接機器人移動軌道沿所述集裝箱的長度方向設置在所述焊接臺架上，所述機器人移動支撐座滑動地設置在所述焊接機器人移動軌道上并沿所述焊接機器人移動軌道在所述集裝箱的長度方向可移動。4.根據權利要求3所述的機器人焊接系統，其特征在于，所述焊接機器人的焊接路徑和所述橫縫自動焊焊機的焊接路徑設置為在路徑靠近區域按施焊時間先后錯開焊接。5.根據權利要求1至4中的任一項所述的機器人焊接系統，其特征在于，包括至少4個機器人移動支撐座以及與所述至少4個機器人移動支撐座對應設置的至少4個焊接機器人，所述機器人移動支撐座分別設置在所述焊接臺架的側面的上部。6.根據權利要求5所述的機器人焊接系統，其特征在于，包括至少2個橫縫自動焊焊機，所述至少2個橫縫自動焊焊機設置在所述焊接臺架的頂部。7.根據權利要求6所述的機器人焊接系統，其特征在于，所述至少2個橫縫自動焊焊機在所述集裝箱的長度方向上的最大間距大于或等于53’集裝箱的長度，以使所述至少2個橫縫自動焊焊機可同時焊接所述集裝箱。8.根據權利要求5所述的機器人焊接系統，其特征在于，所述橫縫自動焊焊機上設置有光學定位裝置，以使得所述橫縫自動焊焊機精準定位在焊接位置。9.根據權利要求5所述的機器人焊接系統，其特征在于，所述機器人焊接系統的高度小于或等于950mmo10.根據權利要求5所述的機器人焊接系統，其特征在于，所述焊接機器人的焊接方式為擺弧焊接。
【文檔編號】B23K9/32GK205414664SQ201520955881
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年11月25日
【發明人】陸宏文, 許寶飛, 相順強, 劉俊
【申請人】廣東新會中集特種運輸設備有限公司, 中國國際海運集裝箱(集團)股份有限公司, 中集集團集裝箱控股有限公司