CN103624430A - 全位置自动焊接装置及焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种全位置自动焊接装置及焊接方法,用于解决传统自动焊接装置无法适应立焊和仰焊的问题。上述全位置自动焊接装置包括一自动焊机、一柔性轨道、一车体以及至少两只焊枪夹持件;所述柔性轨道通过若干个磁吸块架设在待焊面上;所述车体通过一行走装置设置在所述柔性轨道上,所述焊枪夹持件设置于所述车体上,每只所述焊枪夹持件分别夹持一焊枪,所述自动焊机包括至少两组焊接供给***,每组所述焊接供给***均与一所述焊枪连接。采用上述全位置自动焊接装置,可以在提高焊接效率的同时,能够在各种复杂轨迹的横焊、立焊和仰焊等场合完成全位置自动焊接。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术领域,特别涉及一种全位置自动焊接装置及焊接方法。
背景技术
目前,针对各种钢结构的高效率自动焊接工艺主要包括两种;一种是通过加大焊接电流提高焊接效率;另外一种是通过采用双丝提高效率。上述两种焊接工艺的共同点是都仅使用一只焊枪,这种自动焊接设备结构相对简单,但是因为加大焊接电流以及采用双丝进行焊接,都会引起熔池增大,从而影响焊材结晶形状,最终造成焊接成型效果以及熔透性变差。另外,因为熔池较大,限制了上述焊接方法只适用于横焊,在立焊和仰焊的场合容易出现融化物掉落的危险。此外,上述自动焊接技术也不能实现复杂轨迹的焊接,特别无法适应圆形、弧形以及曲率连续变化的轨迹的横焊、立焊以及仰焊等各种场合的全位置高效自动焊接的需求。
为此,有必要开发一种能够适应复杂轨迹的横焊、立焊和仰焊各种场合的高效全位置自动焊接装置及焊接方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全位置自动焊接装置及焊接方法,以解决传统自动焊接装置无法适应立焊和仰焊的问题,在能够提高焊接效率的同时,达到能够适应复杂轨迹的横焊、立焊和仰焊各种场合的全位置自动焊接的目的。
为解决上述技术问题,本发明提供一种全位置自动焊接装置,包括一自动焊机,此外还包括:
一柔性轨道,所述柔性轨道通过若干个磁吸块架设在待焊面上;
一车体,所述车体通过一行走装置设置在所述柔性轨道上;以及
至少两只焊枪夹持件,所述焊枪夹持件设置于所述车体上,每只所述焊枪夹持件分别夹持一焊枪;
其中,所述自动焊机包括至少两组焊接供给***,每组所述焊接供给***均与一所述焊枪连接。
可选的,在所述全位置自动焊接装置中,相邻所述焊枪的中心位置的距离为80mm~120mm。
可选的,在所述全位置自动焊接装置中,还包括至少两个调整机构,每个所述调整机构均与一所述焊枪夹持件连接。
可选的,在所述全位置自动焊接装置中,所述调整结构包括横向调整机构、纵向调整机构以及角度调整机构。
可选的,在所述全位置自动焊接装置中,还包括一操控器,所述操控器分别与所述调整机构和所述行走装置连接。
可选的,在所述全位置自动焊接装置中,所述操控器包括第一信号接口、至少两个第二信号接口、数据存储处理器、手动操作盘、焊接信号接口以及手动自动转换开关;所述第一信号接口与所述行走装置连接,每个所述第二信号接口均与一所述调整机构连接,所述第一信号接口和第二信号接口分别与所述数据存储处理器连接,所述数据存储处理器分别与所述手动操作盘和所述焊接信号口连接,所述焊接信号接口与所述自动焊机连接。
可选的,在所述全位置自动焊接装置中,所述行走装置与所述柔性轨道相互啮合。
相应的,本发明还提供一种自动焊接方法,包括以下步骤:
步骤a. 提供一所述全位置自动焊接装置;
步骤b. 将若干所述磁吸块沿焊缝轨迹的边缘放置并固定,将所述柔性轨道按照焊缝轨迹的形状架设于所述磁吸块上;
步骤c. 打开所述自动焊机和所述行走装置,使所述焊枪沿着焊缝行进焊接作业,直至完成对焊缝的焊接。
可选的,在所述自动焊接方法中,在所述步骤b和所述步骤c之间还包括:
步骤b1. 关闭所述自动焊机,操作所述手动操作盘控制所述行走装置,使得所述车体连带所述焊枪开始沿着所述柔性轨道行走或者停止,直至所述车体行走到焊缝的终点;同时操作所述手动操作盘控制所述调整机构,使得所述焊枪在行走过程中与焊缝的相对位置处于预定范围内;
步骤b2. 将所述步骤b1中的所述手动操作盘的控制信息存储在所述数据存储处理器中;
步骤b3. 通过操作所述手动操作盘控制所述行走装置,使所述车体回到焊缝的起始点。
可选的,在所述自动焊接方法中,在步骤c中,所述数据存储处理器按照所述步骤b2中的控制信息,控制所述车体和所述焊枪沿着焊缝行进,并完成对焊缝的焊接。
在本发明的全位置自动焊接装置中,包括一自动焊机、一柔性轨道,所述柔性轨道通过若干个磁吸块架设在待焊面上;一车体,所述车体通过一行走装置设置在所述柔性轨道上;至少两只焊枪夹持件,所述焊枪夹持件设置于所述车体上,每只所述焊枪夹持件分别夹持一焊枪;其中,所述自动焊机包括至少两组焊接供给***,每组所述焊接供给***均与一所述焊枪连接。采用上述全位置自动焊接装置,相对于现有的自动焊接装置来说,具有以下有益技术效果:
1. 提高了焊接效率,因为自动焊接装置具有两个以上的焊枪,两个焊枪的工作效率相对于一个焊枪来说,其焊接效率可以提高一倍,而且通过增加焊枪的数量,可以进一步提高焊接效率。
2. 能够适应复杂轨迹的立焊和仰焊的场合,因为可以通过增加焊枪的数量,提高焊接效率,因此并不需要通过加大焊接电流或者采用双丝焊接技术,从而避免了大熔池的现象,因此即使在立焊或者仰焊的场合也不会出现因为熔池较大而出现的融化物掉落的危险。
附图说明
图1为本发明一实施例的全位置自动焊接装置的结构示意图;
图2为图1沿A-B线的剖面图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的全位置自动焊接装置及焊接方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1所示,本发明一实施例的全位置自动焊接装置100,包括一自动焊机1、一柔性轨道2、一车体3以及至少两只焊枪4。其中,自动焊接机1包括至少两组焊接供给***11,每组所述焊接供给***11均与一所述焊枪4连接,所述柔性轨道2通过若干个磁吸块5架设在待焊面上,所述车体3通过一行走装置31设置在所述柔性轨道2上,每只焊枪4均通过一焊枪夹持件41设置于所述车体3上。优选的,行走装置31与柔性轨道2相互啮合。
结合图1和图2,所述自动焊机1包括至少两组焊接供给***11,每套供给***11均连接一焊枪4,焊枪4通过车体3设置在柔性轨道2。柔性轨道2可以按照待焊缝的形状进行铺设,图中示出的柔性轨道2为直线型,应当理解的是,当待焊缝为圆形、弧形等曲率连续变化的其他形状时,可以将磁吸块5沿着待焊缝的形状布置固定,将柔性轨道2坳成与待焊缝形状相似的形状并架设与磁吸块5上。当车体3连带焊枪4在柔性轨道2上移动时,以此实现焊枪4的移动轨迹与待焊缝的轨迹相吻合,从而达到对复杂形状待焊缝的自动焊接的目的。
另外,因为本发明的全位置自动焊接装置100具有两个以上的焊枪4,两个焊枪的工作效率相对于一个焊枪来说,其焊接效率可以提高一倍,而且通过增加焊枪的数量,可以进一步提高焊接效率,而并不需要通过加大焊接电流或者采用双丝焊接技术,从而避免了大熔池的现象,因此即使在立焊或者仰焊的场合也不会出现因为熔池较大而出现的融化物掉落的危险。此外,两个焊枪4分别由两个独立的焊枪夹持件41夹持,也就是说这两个焊枪4是独立工作的,因此由这两个焊枪4在焊接工作中所形成的熔池也是相互独立的,为了避免两个独立熔池汇合成一个较大的熔池,优选的,两个相邻的焊枪4应该相距一定的距离,例如相邻焊枪4的中心位置距离为80mm~120mm。
继续参考图1和图2,为了使焊枪4的位置更加符合待焊缝的位置需求,对于每个焊枪夹持件41可以设置一个与其均连接的调整机构42,通过控制调整机构42,可以调整焊枪夹持件41在较小范围内改变位置,以此实现对每个焊枪4的位置微调。具体来说,所述调整机构42包括横向调整机构421、纵向调整机构422以及角度调整机构423,调整横向调整机构421可以微调焊枪4与焊缝的横向距离,调整纵向调整机构422可以调整焊枪4距离焊缝的高度,调整角度调整机构423可以调整焊枪4与焊缝的角度。
继续参考图1和图2,为了远距离调整每只焊枪4的位置,可以增加一操控器6,操控器6通过电缆线和行走装置31连接,以此远距离控制每个焊枪4的移动速度;同时,操控器6通过电缆线和调整机构42连接,以此远距离调整焊枪4在小范围内改变位置,使得焊枪4的位置更加贴合待焊缝的形状。
继续参考图1,为了准确控制焊枪4的位置,操控器6包括第一信号接口61、至少两个第二信号接口62、数据存储处理器63、手动操作盘64、焊接信号接口65以及手动自动转换开关66。其中,第一信号接口61与行走装置31连接,每个第二信号接口62均与一个调整机构42连接,第一信号接口61和第二信号接口62分别与数据存储处理器63连接,数据存储处理器63与手动操作盘64连接,通过数据存储处理器63可以将手动操作盘64的操作信号传递给第一信号接口61和第二信号接口62,以此控制行走装置31和调整机构42的动作,从而远程控制焊枪4的行走速度以及位置。此外,数据存储处理器63和焊接信号口65连接,而焊接信号接口65与自动焊接机1连接,从而将设置于自动焊接机1上的焊接信号通过焊接信号口65传递给数据存储处理器63,并通过数据存储处理器63将焊接信号传递给第二信号接口62,从而控制焊枪4的焊接条件。可见,数据存储处理器63可以将手动操作盘64的操作信号以及自动焊接机1的焊接信号传递给行走装置31、调整机构42以及焊枪4。此外,数据存储处理器63还可以存放行走装置31、调整机构42的动作信息以及焊枪4的焊接条件,通过手动自动转换开关66的切换,数据存储处理器63可以选择接受手动操作盘64的指令或者接受预存于数据存储处理器63中相关指令,以此完成手动操作和自动操作的切换。
相应的,本发明还提供一种使用全位置自动焊接装置100的自动焊接方法。下面结合图1和图2详细说明自动焊接方法的过程:
步骤a. 提供一全位置自动焊接装置100;
步骤b. 将若干所述磁吸块沿焊缝轨迹的边缘放置并固定,将所述柔性轨道按照焊缝轨迹的形状架设于所述磁吸块上;
具体来说,首先将若干磁吸块5沿焊缝轨迹的边缘放置并固定,将柔性轨道2坳成焊缝轨迹的形状,并架设于已经布置好的磁吸块5上,然后将车体3啮合在柔性轨道2上。因为柔性轨道2的形状可以改变,因此可以通过拗弯柔性轨道2以使设置于车体3上的焊枪4的位置更加符合焊接要求。为了更加准确的控制焊枪4的焊接位置,可以通过控制调整机构42使焊枪4的位置更加符合焊接位置的要求。
为了更加方便和准确的控制焊枪4的焊接位置和运行速度,在另一实施例中,可以在步骤b后,进行如下步骤:
步骤b1. 先关闭自动焊机1和焊枪4,以手动操作盘64操作行走装置31和调整机构42,使得焊枪4在沿着焊缝行走或者停止。在焊枪4沿焊缝行走的过程中,可以将沿焊缝行走的轨迹分割为若干个线段,每一线段内通过手动操作盘64控制调整机构42,使得焊枪4与焊缝的相对位置处于预定范围内。
将焊枪4沿焊缝行走的轨迹分割成若干个线段的目的是,为了将一条形状不规则的焊缝分割成若干个形状接近直线的线段,以此将焊枪4沿着形状不规则焊缝的行走轨迹分割成若干个形状接近直线的行走线段,可以根据每个行走线段的具体情况,通过手动操作盘64微调焊枪4的相对位置,使得焊枪4在该行走线段内行走时焊枪4与焊缝的相对位置始终处于预定范围内,当焊枪4运行到某一点时焊枪4与焊缝的相对位置偏离出预定范围后,将这一点作为下一段行走线段的起始点,重新调整焊枪4的位置,如此重复,直至焊枪4行走到焊缝的终点。具体来说,沿焊缝行走轨迹需要分割成多少个线段,取决于焊缝的形状,焊缝的形状越复杂,需要分割的线段数量也越多,焊缝的形状越接近直线,需要分割的线段数量也越少。
步骤b2. 将所述步骤b1中的手动操作盘64的控制信息存储在数据存储处理器63中;
具体来说,将焊枪4在每个行走线段中手动操作盘64所采用的控制信息存储到数据存储处理器63中,数据存储处理器63将每个行走线段中的控制信息整合成焊枪4沿整个焊缝行走过程中的控制信息。在本步骤中的控制信息,是保证焊枪4与焊缝的相对位置在预定范围之内的控制信息。
步骤b3. 通过操作手动操作盘64控制行走装置31,使车体3回到焊缝的起始点。
上述步骤b1至步骤b3,是在关闭自动焊机1和焊枪4的情况下进行的,而步骤b1至步骤b3的目的是为了寻找使得焊枪4的行走轨迹更加符合焊缝形状的控制信息,以此补充柔性轨道2的形状不能完全符合焊缝形状的缺陷。也就是说,步骤b1至步骤b3其实是一个寻找控制信息的“示教”过程。
步骤c. 打开自动焊机1和行走装置31,使焊枪4沿着焊缝行进焊接作业,直至并完成对焊缝的焊接。
对于复杂形状的焊缝来说,数据存储处理器63可以按照步骤b2中的控制信息,控制车体3和焊枪4沿着焊缝行进,并完成对焊缝的焊接。因为在步骤2中的控制信息能够较好的保证焊枪4的行走轨迹更加符合焊缝形状,因此即使焊缝是不规则的形状,焊枪4与焊缝的相对位置在焊接过程中也能很好的控制在预定范围内。也就是说,步骤c其实是对上述“示教”过程的“再现”过程,通过对“示教”过程的精细调整,可以保证“再现”过程的准确和顺利。
综上所述,在上述全位置自动焊接装置中,因为具有两个以上的焊枪,两个焊枪的工作效率相对于一个焊枪来说,其焊接效率可以提高一倍,而且通过增加焊枪的数量,可以进一步提高焊接效率。因为可以通过增加焊枪的数量,提高焊接效率,因此并不需要通过加大焊接电流或者采用双丝焊接技术,从而避免了大熔池的现象,因此即使在立焊或者仰焊的场合也不会出现因为熔池较大而出现的融化物掉落的危险。在提高焊接效率的同时,达到了能够适应复杂轨迹的横焊、立焊和仰焊各种场合的全位置自动焊接的目的。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。
Claims (10)
1.一种全位置自动焊接装置,包括一自动焊机,其特征在于,还包括:
一柔性轨道,所述柔性轨道通过若干个磁吸块架设在待焊面上;
一车体,所述车体通过一行走装置设置在所述柔性轨道上;以及
至少两只焊枪夹持件,所述焊枪夹持件设置于所述车体上,每只所述焊枪夹持件分别夹持一焊枪;
其中,所述自动焊机包括至少两组焊接供给***,每组所述焊接供给***均与一所述焊枪连接。
2.如权利要求1所述的全位置自动焊接装置,其特征在于,相邻所述焊枪的中心位置的距离为80mm~120mm。
3.如权利要求1所述的全位置自动焊接装置,其特征在于,还包括至少两个调整机构,每个所述调整机构均与一所述焊枪夹持件连接。
4.如权利要求3所述的全位置自动焊接装置,其特征在于,所述调整结构包括横向调整机构、纵向调整机构以及角度调整机构。
5.如权利要求3所述的全位置自动焊接装置,其特征在于,还包括一操控器,所述操控器分别与所述调整机构和所述行走装置连接。
6.如权利要求5所述的全位置自动焊接装置,其特征在于,所述操控器包括第一信号接口、至少两个第二信号接口、数据存储处理器、手动操作盘、焊接信号接口以及手动自动转换开关;所述第一信号接口与所述行走装置连接,每个所述第二信号接口均与一所述调整机构连接,所述第一信号接口和第二信号接口分别与所述数据存储处理器连接,所述数据存储处理器分别与所述手动操作盘和所述焊接信号口连接,所述焊接信号接口与所述自动焊机连接。
7.如权利要求1至6中任一项所述的全位置自动焊接装置,其特征在于,所述行走装置与所述柔性轨道相互啮合。
8.一种自动焊接方法,包括以下步骤:
步骤a. 提供一如权利要求1至7中任一项所述的全位置自动焊接装置;
步骤b. 将若干所述磁吸块沿焊缝轨迹的边缘放置并固定,将所述柔性轨道按照焊缝轨迹的形状架设于所述磁吸块上;
步骤c. 打开所述自动焊机和所述行走装置,使所述焊枪沿着焊缝行进焊接作业,直至完成对焊缝的焊接。
9.如权利要求8所述的自动焊接方法,其特征在于,在所述步骤b和所述步骤c之间还包括:
步骤b1. 关闭所述自动焊机,操作所述手动操作盘控制所述行走装置,使得所述车体连带所述焊枪开始沿着所述柔性轨道行走或者停止,直至所述车体行走到焊缝的终点;同时操作所述手动操作盘控制所述调整机构,使得所述焊枪在行走过程中与焊缝的相对位置处于预定范围内;
步骤b2. 将所述步骤b1中的所述手动操作盘的控制信息存储在所述数据存储处理器中;
步骤b3. 通过操作所述手动操作盘控制所述行走装置,使所述车体回到焊缝的起始点。
10.如权利要求9所述的自动焊接方法,其特征在于,在步骤c中,所述数据存储处理器按照所述步骤b2中的控制信息,控制所述车体和所述焊枪沿着焊缝行进,并完成对焊缝的焊接。
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140312 |