[发明专利]一种中空型腔回转体内部焊缝的机器人自动化焊接装置

说明书

 技术领域：

本发明涉及一种焊接装置，具体涉及一种中空型腔回转体内部焊缝的机器人自动化焊接装置。

背景技术：

目前搅拌桶内螺旋焊缝的焊接均采用人工焊接，人工焊接存在以下缺点：1、劳动环境恶劣、劳动强度大、焊接质量难以保证，并且焊接过程中会释放出大量的金属粉尘颗粒，这些金属粉尘颗粒通过呼吸道进入肺部，对焊接工人身心健康带来严重危害；2、在密闭容器内实施焊接会释放大量热量导致工作环境极度恶劣，尤其在炎热的夏季极易引发中暑，存在极大的安全生产隐患；3、恶劣的生产环境会消耗焊接工人大量的体力与精力，焊接工人很难持续稳定的工作，从而导致焊接质量难以得到可靠保证；4、焊接工人在慢速旋转的密闭容器内实施焊接，容易滑到，生产安全隐患大；5、人工焊接的生产效率低。因此传统的人工焊接很难满足当代经济技术的高速发展以及人们对生活品质的追求。

发明内容：

本发明的目的是提供一种中空型腔回转体内部焊缝的机器人自动化焊接装置，它能解决以下技术难题：1、整个焊接系统除装卸工件环节以外，其余环节均为全自动化运行过程，无须人力介入（系统出现故障除外），可改善劳动条件、减轻劳动强度、提高焊缝质量与生产效率；2、双滚轮架支撑，单滚轮架依靠摩擦力驱动工件无法实现工件在整个旋转过程中的精准定位，无法满足机器人的工作需要。机器人焊接系统的工装夹具与工件的连接应稳定可靠，应确保工件旋转的过程中工件与夹具间无相对滑动；3、内螺旋焊缝起始点位置在装夹过程中无法在圆周方向上精确定位，机器人无法每次按照规划焊接轨迹工作；机器人需要配合激光传感器在运动过程中寻找螺旋焊缝的起始点，并从该点进入焊接阶段；4、内部焊缝为人工组对，在无组对夹具的情况下完成，组对精度很低，需要通过激光传感器对机器人焊接轨迹依据组对后的实际焊缝进行精确的纠偏控制；5、工件的中空型腔纵深尺寸大，机器人必须能深入到型腔内部实施焊接，而现有机器人移动装置无法满足这种生产需要，需要另行开发满足这种需求的设备；6、中空型腔内部空间范围狭小，机器人操作空间有限，现有机器人焊枪枪缆与其他控制线路只能外挂机器人手臂上，容易导致枪线缆在狭小的型腔内部烫伤或刮伤，从而影响真个系统的长期稳定运行，需要开发中空手臂机器人，枪线缆从中空手臂中穿过，并配置与之相适应的中空防碰撞传感器，最大限度保护枪线缆不受损伤，增强系统的稳定性。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明采用以下技术方案：它包含单轴变位机1、快速抱夹工装2、可调节滚轮架3、伸缩臂直线机器人4、五轴中空关节机器人5、控制柜6、全数字化脉冲焊接电源7、送丝机8、中空防碰撞传感器9、清枪剪丝机构10、外部控制器11、踏台12、工件13、移动架14、隔柱15、激光校准块16、TCP检测装置17和底座18，单轴变位机1与快速抱夹工装2连接，单轴变位机1的一侧下方设置有踏台12, 快速抱夹工装2通过转接法兰1-1与附加工装1-2连接，附加工装1-2与工件13连接，附加工装1-2的下方设置有可调节滚轮架3, 可调节滚轮架3与移动架14移动连接，且移动架14的一侧设置有隔柱15, 隔柱15的一侧设置有清枪剪丝机构10, 清枪剪丝机构10的一侧下方设置有TCP检测装置17, TCP检测装置17的顶端设置有激光校准块16, TCP检测装置17的一侧设置有焊接电源7, 焊接电源7的一侧设置有底座18, 底座18的上方设置有伸缩臂直线机器人4, 伸缩臂直线机器人4的一端设置有五轴中空关节机器人5, 五轴中空关节机器人5的一侧设置有送丝机8，伸缩臂直线机器人4的另一端设置有控制柜6, 控制柜6的一侧下方设置有外部控制器11。

所述的伸缩臂直线机器人4包含伸缩悬臂梁4-1、交流伺服电机4-2、减速机4-3和机座4-4, 机座4-4的上方设置有伸缩悬臂梁4-1, 伸缩悬臂梁4-1上通过减速机4-3连接交流伺服电机4-2。

本发明具有以下有益效果：它能减轻工人的劳动强度，改善了劳动环境，有益于工人的身心健康，它可以长期稳定工作，生产效率高，节省劳动力，工作过程为高精度传感器控制，焊接质量稳定可靠，提高焊缝质量与生产效率。

附图说明：  

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中伸缩臂直线机器人的结构示意图。

具体实施方式：