专利名称：一种多工位等离子柔性焊接机器人工作站的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种焊接机器人工作站，特别涉及一种多工位等离子柔性焊接机器人
工作站。
背景技术：
现有技术中的焊接机器人工作站，大多是焊接机器人在固定点位或直线焊缝进行自动化焊接，但焊接机器人有一定的工作半径。如果需要焊接的点位超出焊接机器人的工作半径之外，当然可以通过增加一定的工装使得工件的焊接工位处于焊接机器人的工作半径之内如公开号为CN102294558A的中国发明专利公开了名为“一种机器人柔性焊接工作站”，其整个工位可以沿回转轴翻转，且变位框架可在一导轨上移动且设置有快换工装，从而实现适应多品种工件的焊接，提高工作效率，降低劳动强度的。但是该技术仍然仅适用于直线焊缝，对于环缝例如圆管内壁、圆管与圆管、圆管与法兰、弯管与法兰的焊接便无能为力了。
发明内容
本发明的目的正是在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种多工位等离子柔性焊接机器人工作站，可对带有不同尺寸和形状的环缝工件进行自动化、流水化焊接。为此，本发明提供的技术方案是这种多工位等离子柔性焊接机器人工作站，它包括工业关节机器人系统、等离子焊接系统、自动送丝机，特别之处在于它还包括自动化工装系统，所述的自动化工装系统包括若干水平回转变位装置的工装88、若干垂直回转变位装置的工装77和若干变角转位装置的工装99。优选的方案是所述水平回转变位装置的工装88的个数为两个并靠近机架I的两条边相互垂直摆放；所述垂直回转变位装置的工装77和变角转位装置的工装99的个数均为一个且都靠近机架I的另外一条边摆放；工业关节机器人系统、等离子焊接系统和自动送丝机摆放在机架I的中心。进一步地，所述水平回转变位装置的工装88包括安装于机架I上的水平卡座882、安装于水平卡座882上的可由水平伺服电机885带动旋转的水平快速定位夹具886、安装于机架I上的两根X轴轨道883、可在X轴轨道883上沿X轴向滑动的托架座884、安装于托架座884顶部的两根Y轴轨道887、可在Y轴轨道887上沿Y轴向滑动的顶部带有滚子889的两个托架臂888，两个托架臂888之间的中心线在水平面上的投影与水平快速定位夹具886的中心轴线在水平面上的投影相重合；所述变角转位装置的工装99包括固定在机架I上的垂直卡座992、通过翻转轴997与垂直卡座992相连接的翻转面998、安装在翻转面998上面的垂直快速定位夹具996、其轴穿过翻转面998与垂直快速定位夹具996相连接的垂直伺服电机995、与翻转面998相固连的带有若干个定位孔的定位扇993、与定位扇993对应的垂直卡座992上也有若干个与定位扇993上的定位孔对应的定位孔，分别穿过垂直卡座992上的定位孔和定位扇993上的定位孔将定位扇993与垂直卡座992固连的定位销994。更近一步地，所述的两个托架臂888可通过丝杠及调节手柄8810使它们之间远离和靠近。再进一步地,所述的所述的垂直卡座992上的定位孔和定位扇993上的定位孔为3个，且与水平面的夹角为0°、45°、90°。还进一步地，所述的水平快速定位夹具886和垂直快速定位夹具996为自动定心的三爪卡盘。与现有技术相比，本发明设有4个工位(水平2个、垂直I个、变角度I个)，可实现短管件、长管件、法兰、弯管等中小直径管件的等离子焊接作业及外加丝等离子焊接作业。将世界先进的工业关节机器人系统(高精度位置、轨迹控制)、等离子焊接系统(单面焊，双面成型)和自动化工装系统有机融合集成在一起，应用自动化控制技术、人机交互技术，实现多工位、高自动化、流水化的等离子焊接作业，具有产品焊接质量好，生产效率高，适应多 种产品规格通用性强的特点。
图I为本发明的结构示意图；图2为本发明水平回转变位装置的工装的结构示意图；图3为本发明变角转位装置的工装的工装的结构示意图。
具体实施例方式参照图1-3所示。实施例I。外购日本莫托曼M0T0MAN工业关节机器人系统、美国飞马特THERMAL等离子焊接系统、通用自动送丝机，还包括两个并靠近机架I的两条边相互垂直摆放的水平回转变位装置的工装88，各一个靠近机架I的另外一条边摆放的垂直回转变位装置的工装77和变角转位装置的工装99。工业关节机器人系统、等离子焊接系统和自动送丝机摆放在机架I的中心。而且水平回转变位装置的工装88包括安装于机架I上的水平卡座882、安装于水平卡座882上的可由水平伺服电机885带动旋转的自动定心的三爪卡盘886、安装于机架I上的两根X轴轨道883、可在X轴轨道883上沿X轴向滑动的托架座884、安装于托架座884顶部的两根Y轴轨道887、可在Y轴轨道887上沿Y轴向滑动的顶部带有滚子889的两个托架臂888，两个托架臂888之间的中心线在水平面上的投影与自动定心的三爪卡盘886的中心轴线在水平面上的投影相重合；所述变角转位装置的工装99包括固定在机架I上的垂直卡座992、通过翻转轴997与垂直卡座992相连接的翻转面998、安装在翻转面998上面的自动定心的三爪卡盘996、其轴穿过翻转面998与自动定心的三爪卡盘996相连接的垂直伺服电机995、与翻转面998相固连的带有若干个定位孔的定位扇993、与定位扇993对应的垂直卡座992上也有若干个与定位扇993上的定位孔对应的定位孔，分别穿过垂直卡座992上的定位孔和定位扇993上的定位孔将定位扇993与垂直卡座992固连的定位销994。而且两个托架臂888可通过丝杠及调节手柄8810使它们之间远离和靠近。而且垂直卡座992上的定位孔和定位扇993上的定位孔为3个，且与水平面的夹角为 0°、45°、90°。本发明设有4个工位(水平2个、垂直I个、变角度I个)，可实现短管件、长管件、法兰、弯管等中小直径管件的等离子焊接作业及外加丝等离子焊接作业。将世界先进的工业关节机器人系统(高精度位置、轨迹控制)、等离子焊接系统(单面焊，双面成型)和自动化工装系统有机融合集成在一起，应用自动化控制技术、人机交互技术，实现多工位、高自动化、流水化的等离子焊接作业，具有产品焊接质量好，生产效率高，适应多种产品规格通用性强的特点。 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属的普通技术人员来说，在不脱离本本发明思路的前提下，还可以做出简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种多工位等离子柔性焊接机器人工作站，它包括工业关节机器人系统、等离子焊接系统、自动送丝机，其特征在于它还包括自动化工装系统，所述的自动化工装系统包括若干水平回转变位装置的工装(88)、若干垂直回转变位装置的工装(77)和若干变角转位装置的工装(99)。
2.根据权利要求I所述的一种多工位等离子柔性焊接机器人工作站，其特征在于所述的水平回转变位装置的工装(88)的个数为两个并靠近机架(I)的两条边相互垂直摆放；所述的垂直回转变位装置的工装(77)和变角转位装置的工装(99)的个数均为一个且都靠近机架(I)的另外一条边摆放；工业关节机器人系统、等离子焊接系统和自动送丝机摆放在机架(I)的中心。
3.根据权利要求I或2所述的一种多工位等离子柔性焊接机器人工作站，其特征在于所述水平回转变位装置的工装(88)包括安装于机架(I)上的水平卡座(882)、安装于水平卡座(882 )上的可由水平伺服电机(885 )带动旋转的水平快速定位夹具(886 )、安装于机架(I)上的两根X轴轨道(883)、可在X轴轨道(883)上沿X轴向滑动的托架座(884)、安装于托架座(884)顶部的两根Y轴轨道(887)、可在Y轴轨道(887)上沿Y轴向滑动的顶部滚子(889 )的两个托架臂(888 )，两个托架臂(888 )之间的中心线在水平面上的投影与水平快速定位夹具(886)的中心轴线在水平面上的投影相重合；所述变角转位装置的工装(99)包括固定在机架(I)上的垂直卡座(992 )、通过翻转轴(997 )与垂直卡座(992 )相连接的翻转面(998)、安装在翻转面(998)上面的垂直快速定位夹具(996)、其轴穿过翻转面(998)与垂直快速定位夹具(996 )相连接的垂直伺服电机(995 )、与翻转面(998 )相固连的若干个定位孔的定位扇(993)、与定位扇(993)对应的垂直卡座(992)上也有若干个与定位扇(993)上的定位孔对应的定位孔，分别穿过垂直卡座(992)上的定位孔和定位扇(993)上的定位孔将定位扇(993)与垂直卡座(992)固连的定位销(994)。
4.根据权利要求3所述的一种多工位等离子柔性焊接机器人工作站，其特征在于所述的两个托架臂(888)可通过丝杠及调节手柄(8810)使它们之间远离和靠近。
5.根据权利要求3所述的一种多工位等离子柔性焊接机器人工作站，其特征在于所述的所述的垂直卡座(992)上的定位孔和定位扇(993)上的定位孔为3个，且与水平面的夹角为 O。 、45。 、90。。
6.根据权利要求3所述的一种多工位等离子柔性焊接机器人工作站，其特征在于所述的水平快速定位夹具(886)和垂直快速定位夹具(996)为自动定心的三爪卡盘。
全文摘要
本发明涉及一种焊接机器人工作站，特别涉及一种多工位等离子柔性焊接机器人工作站。它包括工业关节机器人系统、等离子焊接系统、自动送丝机，它还包括自动化工装系统，所述的自动化工装系统包括若干水平回转变位装置的工装、若干垂直回转变位装置的工装和若干变角转位装置的工装。优选的方案是水平回转变位装置的工装的个数为两个并靠近机架的两条边相互垂直摆放；工业关节机器人系统、等离子焊接系统和自动送丝机摆放在机架的中心。与现有技术相比，本发明可实现短管件、长管件、法兰、弯管等中小直径管件的等离子焊接作业及外加丝等离子焊接作业。具有产品焊接质量好，生产效率高，适应多种产品规格通用性强的特点。
文档编号B23K10/02GK102653026SQ20121014010
公开日2012年9月5日 申请日期2012年5月8日 优先权日2012年5月8日
发明者刘志军 申请人:山东康佰力机器人自动化有限公司