CN107984132A - 一种自动焊接*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动焊接***，包括：输送机构，用于待焊接工件的支撑与输送；夹紧机构，设置在所述输送机构侧部，用于待焊接工件的夹紧定位；端面检测机构，设置在所述输送机构前端，用于检测待焊接工件最前端板体的位置信息并以此为基准推导检测其他板体的位置信息；焊接机构，设置在所述输送机构上方，用于待焊接工件的焊接；机械手，所述机械手与所述端面检测机构相连接，所述焊接机构安装在所述机械手上，所述机械手用于接收所述端面检测机构的信息并根据上述信息驱动所述焊接机构沿匹配的焊接轨迹移动。该自动焊接***能够实现箱型结构的自动化焊接，有效确保焊接质量，同时能降低工人劳动强度，保证施工安全。

Description

一种自动焊接***
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，更具体地说，特别涉及一种自动焊接***。
背景技术
焊接也称作熔接、镕接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料的制造工艺及技术，焊接的本质是两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体。金属焊接按其工艺过程特点一般可以分有熔焊、压焊与钎焊三大类，熔焊操作中，加热欲接合之工件使之局部熔化形成熔池，熔池冷却凝固后便接合，必要时可加入熔填物辅助，它是适合各种金属和合金的焊接加工，不需压力。压焊操作中，焊接过程必须对焊件施加压力，属于各种金属材料和部分金属材料的加工。钎焊操作中，采用比母材熔点低的金属材料做钎料，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材互相扩散实现链接焊件，适合于各种材料的焊接加工，也适合于不同金属或异类材料的焊接加工。由于现代焊接的能量来源可以为气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波，同时可以将各不同工件牢固的连接成一体且变形小，因此，焊接的使用范围越来越广泛。
目前而言，我国很多的箱型结构都是通过焊接完成，但由于我国焊接技术水平发展程度不是太高，且箱型结构的很多焊缝都需要从内部施工，同时其内部往往会设置一些隔板、腹板、盖板等，因此，国内进行箱型结构焊接时，箱型结构的定位、装夹、焊接等一系列操作往往均由人工完成，而人工焊接的质量保证往往需通过工人的熟练程度来控制，导致其尺寸精度和焊缝位置均无法精准保证，无法实现标准化生产；同时，因所有的焊缝均由人工完成，需要人工钻进箱型结构里面在狭窄位置完成所有焊缝的焊接，工人会受到焊接烟尘、弧光、飞溅等影响，劳动条件强度极大且易造成工人受伤。
发明内容
本发明要解决的技术问题为提供一种自动焊接***，该自动焊接***能够实现箱型结构的自动化焊接，有效确保焊接质量，同时能降低工人劳动强度，保证施工安全。
一种自动焊接***，包括：
输送机构，用于待焊接工件的支撑与输送；
夹紧机构，设置在所述输送机构侧部，用于待焊接工件的夹紧定位；
端面检测机构，设置在所述输送机构前端，用于检测待焊接工件最前端板体的位置信息并以此为基准推导检测其他板体的位置信息；
焊接机构，设置在所述输送机构上方，用于待焊接工件的焊接；
机械手，所述机械手与所述端面检测机构相连接，所述焊接机构安装在所述机械手上，所述机械手用于接收所述端面检测机构的信息并根据上述信息驱动所述焊接机构沿匹配的焊接轨迹移动。
优选地，所述端面检测机构为激光测距器。
优选地，当待焊接工件通过所述输送机构开始传输时，所述输送机构会对待焊接工件长度方向的位置进行监测与限定；当待焊接工件长度方向移动到位后，所述夹紧机构会对待焊接工件宽度方向的位置进行监测与限定。
优选地，所述输送机构侧部设置有控制台，所述控制台上设置有行走机构，所述机械手活动安装在所述行走机构上。
优选地，所述输送机构侧部设置有安全防护机构。
本发明的有益效果是：本发明提供的该自动焊接***通过输送机构对待焊接工件进行支撑与输送；通过夹紧机构对待焊接工件进行夹紧定位；再通过端面检测机构检测待焊接工件最前端板体的位置信息并以此为基准推导检测其他板体的位置信息；然后依靠机械手接收端面检测机构的信息并根据上述信息驱动焊接机构沿匹配的焊接轨迹移动，最后焊接机构在机械手的带动下完成工件的自动化焊接，从而能够有效确保焊接质量，同时能降低工人劳动强度，保证施工安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所公开的自动焊接***的整体结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前端”、“上方”、“侧部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参见图1，图1提供了本发明一种自动焊接***的具体实施例，其中，图1为本发明实施例所公开的自动焊接***的整体结构示意图。
如图1所示，本发明提供的自动焊接***依靠智能机械***进行定位、夹紧与焊接操作，无需工人手工操作，从而能实现一些高难度工件的自动化精细焊接，例如箱型结构的焊接。本发明提供的自动焊接***包括输送机构1，夹紧机构2，端面检测机构3，焊接机构4以及机械手5。
本方案中，该自动焊接***包括输送机构1，输送机构1用于待焊接工件的支撑与输送。具体地，输送机构1的形状可以根据待焊接工件的形状进行匹配设计，输送机构1可以设置测距装置、测速装置与限位装置等等。
夹紧机构2设置在所述输送机构1侧部，夹紧机构2用于待焊接工件的夹紧定位。具体地，一旦待焊接工件通过输送机构1移动规定的长度后，可以再适当对其宽度方向进行调整，然后夹紧机构2可以将待焊接工件夹紧，从而防止其在焊接过程中发生位置变动，进一步确保焊接尺寸的准确。
实际操作中，当待焊接工件通过所述输送机构1开始传输时，所述输送机构1会对待焊接工件长度方向的位置进行监测与限定；当待焊接工件长度方向移动到位后，所述夹紧机构2会对待焊接工件宽度方向的位置进行监测与限定。从而实现待焊接工件整个长度方向与宽度方向位置的调节与固定。
端面检测机构3设置在输送机构1前端，端面检测机构3用于检测待焊接工件最前端板体的位置信息并以此为基准推导检测其他板体的位置信息。如此，可以进一步确保每一块板体焊接位置的准确性，同时确保各板体与板体之间的相对位置也保持准确。例如，可以通过端面检测机构3实现箱型结构的所有定位、位置移动、位置测量、中间加强隔板位置的计算、焊缝起始点位置寻找等等。
本实施例中，优选地，所述端面检测机构3为激光测距器。如此，激光测距器可以发射激光进行测量，其测量误差可以控制在±0.1mm以内，工件尺寸的细微变化都可以获取，可以进一步确保各焊接位置的准确性。
焊接机构4设置在输送机构1上方，焊接机构4用于待焊接工件的焊接。具体地，焊接机构4一般可以为焊枪。
机械手5与端面检测机构3相连接，焊接机构4安装在机械手5上，机械手5用于接收端面检测机构3的信息并根据上述信息驱动焊接机构4沿匹配的焊接轨迹移动。具体实施过程中，先通过端面检测机构3获取各位点的信息，然后端面检测机构3将该信息传递给机械手5，从而机械手5得到信息后计算出哪些地方需要进行焊接操作，然后机械手5带动焊接机构4沿着这些需要焊接的位点进行运动，运动过程中焊接机构4即可以完成焊接。
下面，具体举例说明如何通过本发明提供的自动焊接***对箱型结构进行焊接，步骤如下：
首先，将点焊组装完成的箱型结构件6吊装到输送机构1上面并使其开口朝上，如图1所示，启动输送机构1，将箱型结构件6前后移动到合适位置；然后夹紧机构2开始运动，其中夹紧机构2的移动按照***设定的位移移动，使箱型结构件6在宽度方向精确定位，并且夹紧机构2夹紧箱型结构件6，使焊缝在拘束状态下进行作业，可有效控制箱型结构件6的焊接变形；
其次，端面检测机构3开始作业，本方法中采用激光测距***，采集到箱型结构件6最左端面的第一块隔板的位置，根据箱型结构件6的图纸，可以计算出其余所有隔板的位置；得到隔板、两侧侧板的位置信息后，机械手5移动至合适的位置，使焊接机构4中的焊枪进行第一块隔板与底板及两侧侧板的焊接；
第一块隔板与底板及两侧侧板焊接完成后，机械手5向另一方向移动(根据焊接工艺要求本方法中采用从中间向两侧对称焊接完成)，移动距离等于相邻隔板的相距长度，机械手5得到到位信息后停止移动，然后对第二块隔板与底板及两侧侧板进行焊接，依此类推，直至完成所有板体的焊接；
最后，松开夹紧机构2，使箱型结构件6回复到初始位置，将完成焊接后的箱型结构件6吊离该***进行下一工序作业。
整体而言，本发明与其它同类型设备相比，具有如下优点：
1、测量精度高，端面检测机构3采用激光进行测量，其测量误差可以控制在±0.1mm以内，工件尺寸的细微变化都可以获取；
2、适应范围广，箱型结构均适用于本方法，随着箱型结构的尺寸变化，输送机构1、夹紧机构2的尺寸随之变化即可；
3、自动化程度高，箱型结构的所有定位、位置移动、位置测量、中间加强隔板位置计算、焊缝起始点位置寻找及焊接均可以自动完成，降低了工人的劳动强度，保证了箱型结构的焊缝质量；
4、存储数据全，生产中的工件信息、位置信息、工艺信息等所有信息均可集成到整个***中，并且储存在整个***中，以便生产单位和客户对数据进行追溯并进行异常排查和处理；
5、产品质量高，由于本方法中的焊接均有机械手自动完成，并且其工序可按照操作规范严格执行，有效保证了箱型结构的焊接质量、结构尺寸的稳定性，降低了返工率和维修成本。
本实施例中，为进一步加强焊接过程的控制，同时方便焊接位置的控制，优选地，所述输送机构1侧部设置有控制台7，所述控制台7上设置有行走机构8，所述机械手5活动安装在所述行走机构8上。如此，机械手5可以在行走机构8上运动，而机械手5本身也可以运动，能进一步扩大运动的空间。
本实施例中，为进一步确保焊接操作的安全，优选地，所述输送机构1侧部设置有安全防护机构9。
以上对本发明所提供的一种自动焊接***进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种自动焊接***，其特征在于，包括：
输送机构，用于待焊接工件的支撑与输送；
夹紧机构，设置在所述输送机构侧部，用于待焊接工件的夹紧定位；
端面检测机构，设置在所述输送机构前端，用于检测待焊接工件最前端板体的位置信息并以此为基准推导检测其他板体的位置信息；
焊接机构，设置在所述输送机构上方，用于待焊接工件的焊接；
机械手，所述机械手与所述端面检测机构相连接，所述焊接机构安装在所述机械手上，所述机械手用于接收所述端面检测机构的信息并根据上述信息驱动所述焊接机构沿匹配的焊接轨迹移动。
2.根据权利要求1所述的自动焊接***，其特征在于，所述端面检测机构为激光测距器。
3.根据权利要求1所述的自动焊接***，其特征在于，当待焊接工件通过所述输送机构开始传输时，所述输送机构会对待焊接工件长度方向的位置进行监测与限定；当待焊接工件长度方向移动到位后，所述夹紧机构会对待焊接工件宽度方向的位置进行监测与限定。
4.根据权利要求1所述的自动焊接***，其特征在于，所述输送机构侧部设置有控制台，所述控制台上设置有行走机构，所述机械手活动安装在所述行走机构上。
5.根据权利要求1所述的自动焊接***，其特征在于，所述输送机构侧部设置有安全防护机构。
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