一种多自由度双侧双丝自动焊接装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种多自由度双侧双丝自动焊接装置，属于倒“T”型结构件自动焊接设备的【技术领域】。多自由度双侧双丝自动焊接装置包括固定底座，立柱架，悬臂梁，平移升降架，机械手；固定底座上布置立柱架，悬臂梁横向与立柱架连接，悬臂梁连接两个平移升降架，两个平移升降架相互平行布置，平移升降架的下端各布置机械手。本发明提供的一种多自由度双侧双丝自动焊接装置，能实现双侧双丝同时焊接或单侧双丝焊接和焊缝自动跟踪。整个焊接过程设备运行状态和参数的实时监控。具有单道、多层、多层多道、摆动自动焊接功能。
【专利说明】一种多自由度双侧双丝自动焊接装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多自由度双侧双丝自动焊接装置，属于倒“T”型结构件自动焊接设备的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]焊接设备广泛应用于构件焊接领域，对于船舶分段以及液压支架结构件的焊接，国内外传统焊接多为人工，工人劳动强度大，工作环境恶劣。由于受人为因素影响，焊缝质量不稳定、一致性差、外观成型不好，生产效率低。
[0003]在船舶分段以及液压支架的焊接过程中为了保证焊接的质量，根据材质的不同有的工件需要预热之后才可以焊接，这对于焊接的人员来说就是一种考验，预热之后的工件温度比较高，焊接人员在施焊的过程中，要忍受高温的折磨。工件的空间透风不好，焊接产生的有害气体汇集，影响焊接人员的健康。
[0004]人工焊接由于焊接人员的水平参差不齐，和人为的主观性，造成焊接的质量无法保证一致性。
【发明内容】
[0005]本发明针对上述不足提供了一种多自由度双侧双丝自动焊接装置。
[0006]本发明采用如下技术方案:
本发明所述的一种多自由度双侧双丝自动焊接装置，包括固定底座，立柱架，悬臂梁，平移升降架，机械手；所述的固定底座上布置立柱架，悬臂梁横向与立柱架连接，悬臂梁连接两个平移升降架，两个平移升降架相互平行布置，平移升降架的下端各布置机械手。
[0007]本发明所述的多自由度双侧双丝自动焊接装置，所述的机械手包括主体旋转关节，摆动关节，端部旋转关节，焊枪防撞器，焊枪；所述的主体旋转关节布置在平移升降架的下端，主体旋转关节的下端连接摆动关节，摆动关节的下端连接端部旋转关节，端部旋转关节的下端连接焊枪防撞器，接焊枪防撞器与焊枪连接。
[0008]本发明所述的多自由度双侧双丝自动焊接装置，所述的焊枪是双丝焊枪。
[0009]本发明所述的多自由度双侧双丝自动焊接装置，还包括激光焊缝跟踪器，所述的激光焊缝跟踪器布置在焊枪的一侧。
[0010]本发明所述的多自由度双侧双丝自动焊接装置，所述的激光焊缝跟踪器内布置水平测距激光传感器与垂直测距激光传感器。
[0011]有益效果
本发明提供的一种多自由度双侧双丝自动焊接装置，能实现双侧双丝同时焊接或单侧双丝焊接和焊缝自动跟踪。整个焊接过程设备运行状态和参数的实时监控。具有单道、多层、多层多道、摆动自动焊接功能。焊接设备具有人工操作与自动运行切换功能，可实现人工干预，具有安全保护和防撞枪报警。更换不同型号的焊接对象时只需在人机界面上修改相关参数不需要重新编程，解决了由标准六自由度焊接机器人组成的焊接设备需重新编程的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的机械臂结构示意图；
图3a是本发明焊枪结构示意图；
图3b是本发明焊枪侧视结构示意图；
图4是本发明的控制柜结构示意图；
图中I是底座，2是立柱，3是悬臂梁，4是平移升降臂架，5是机械手，6是主体旋转关节，7是摆动关节，8是端部旋转关节，9是焊枪防撞器，10是双丝焊枪，11是激光焊缝跟踪装置，12是人机界面，13是示教监控器，14是水平测距激光传感器，15是垂直测距激光传感器，16是第一升降臂伺服电机，16是第二升降臂伺服电机。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本发明进一步详细说明:
如图所示:一种多自由度双侧双丝自动焊接装置，包括固定底座1，立柱架2，悬臂梁3，平移升降架4，机械手5 ;固定底座I上布置立柱架2，悬臂梁3横向与立柱架2连接，悬臂梁3连接两个平移升降架4，两个平移升降架4相互平行布置，平移升降架4的下端各布置机械手5。
[0014]机械手5包括主体旋转关节6，摆动关节7，端部旋转关节8，焊枪防撞器9，焊枪10 ;所述的主体旋转关节6布置在平移升降架4的下端，主体旋转关节6的下端连接摆动关节7，摆动关节7的下端连接端部旋转关节8，端部旋转关节8的下端连接焊枪防撞器9，接焊枪防撞器9与焊枪10连接。焊枪10是双丝焊枪。激光焊缝跟踪器11布置在焊枪10的一侧。激光焊缝跟踪器11内布置水平测距激光传感器14与垂直测距激光传感器15。
[0015]本装置由伺服电机驱动立柱架的前后移动，悬臂梁3上通过伺服电机驱动机构16、17驱动各自的平移升降臂架4左右移动，二套平移升降臂架4末端安装有各自的三轴机械手5，平移升降臂4可通过伺服电机驱动机械手5进行上下位置的移动，机械手5具有主体旋转的关节6，和摆动的关节7及端部旋转的关节8，关节8上安装有焊枪防撞器9，焊枪防撞器9下面安装有双丝焊枪10，二套机械手5 —旁各自安装了一套激光焊缝跟踪装置11，激光焊缝跟踪装置11有水平测距激光传感器14和垂直测距激光传感器15 ;该设备还包括图4所示的控制系统，有录入工件图纸参数和焊接工艺参数的人机界面12和操控、监视运行状态和参数的可移动有线示教监控器13。
[0016]具体的工作过程如下:等待焊接的结构件放入工作平台就位后，通过人机界面12和示教监控器13录入工件相关焊缝位置参数，然后在人机界面12上设置工件焊接所需要的焊接工艺参数和相应的数据包括焊缝类型，焊接顺序，执行道数，斜板设置，断弧区域设置等。设置完成后，再次检查设置和各项参数是否正确(只对该型号的首件需要进行此工作，以后只需输入工件型号。)，确认无误后系统自动建立该型工件的数据库就可以开始焊接。设备自动开启后，每个伺服轴进入工作待命状态，程序开始对设置的数据进行分析，自动判断要执行的第一条焊缝的焊缝号，通过焊缝号，设备先移动到焊缝的起点位置，到起点位置后，焊枪调整姿态到焊接状态，调整完毕，通过激光焊缝跟踪装置11对焊缝位置进行精确跟踪，焊缝位置跟踪完毕后设备开始起弧焊接，焊接过程中激光焊缝跟踪装置11始终对焊缝位置进行精确跟踪直到焊缝的终点，本道焊缝焊接完毕，焊枪退出。然后自动检测第二道焊缝数据，进行第二道的焊接。依次类推，直到把整个工件焊接完成。设备回到等待位置，人机界面12上显示焊接工作完成请更换工件的提示。
[0017]工作时激光焊缝跟踪装置11通过水平测距激光传感器14与垂直测距激光传感器15，实时检测其安装点与倒“T”形直角焊缝两边的水平距离dl和垂直距离d2，并通过CPU与要求的设定值Dl和D2进行比较，经控制系统对伺服电机驱动机构16、17和平移升降臂架4进行控制，使实测的安装点水平距离dl与设定值Dl、垂直距离d2与设定值D2保持一致，实现焊枪10的枪尖位置与焊缝的位置距离保持不变，实现整个工作过程的焊缝实时跟
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[0018]以上说明仅仅是对本发明的解释，使得本领域普通技术人员能完整的实施本方案，但并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
【权利要求】
1.一种多自由度双侧双丝自动焊接装置，其特征在于:包括固定底座(I )，立柱架(2)，悬臂梁(3)，平移升降架(4)，机械手(5);所述的固定底座(I)上布置立柱架(2)，悬臂梁(3)横向与立柱架(2)连接，悬臂梁(3)连接两个平移升降架(4)，两个平移升降架(4)相互平行布置，平移升降架(4)的下端各布置机械手(5)。
2.根据权利要求1所述的多自由度双侧双丝自动焊接装置，其特征在于:所述的机械手(5)包括主体旋转关节(6)，摆动关节(7)，端部旋转关节(8)，焊枪防撞器(9)，焊枪(10);所述的主体旋转关节(6)布置在平移升降架(4)的下端，主体旋转关节(6)的下端连接摆动关节(7 )，摆动关节(7 )的下端连接端部旋转关节(8 )，端部旋转关节(8 )的下端连接焊枪防撞器(9)，接焊枪防撞器(9)与焊枪(10)连接。
3.根据权利要求2所述的多自由度双侧双丝自动焊接装置，其特征在于:所述的焊枪(10)是双丝焊枪。
4.根据权利要求2所述的多自由度双侧双丝自动焊接装置，其特征在于:还包括激光焊缝跟踪器(11)，所述的激光焊缝跟踪器(11)布置在焊枪(10)的一侧。
5.根据权利要求4所述的多自由度双侧双丝自动焊接装置，其特征在于:所述的激光焊缝跟踪器(11)内布置水平测距激光传感器(14)与垂直测距激光传感器(15)。
【文档编号】B23K9/32GK103639571SQ201310615486
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】陈志来, 吴兴旺, 王淼, 郭宇, 俞涛, 鲁周迪, 王新祥 申请人:南京鹏力科技有限公司