一種全自動焊接工作站及其焊接方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種全自動鋼結構焊接工作站及其焊接方法，包括可編程控制器、底座、方形工裝、焊接機器人和行走導軌，其特征在于，所述底座兩端設置有豎直立柱，所述方形工裝兩對邊中點固定于所述豎直立柱上，并可沿兩連接點所在軸線翻轉，一個焊接機器人負責三個方形工裝焊接，三個方形工裝分別位于所述焊接機器人左側、右側和前方，所述焊接機器人的移動和方形工裝的翻轉均由可編程控制器控制。本工作站可以按照系統(tǒng)預先編制的程序實現(xiàn)自動焊接，保證了焊接工藝參數(shù)穩(wěn)定，進而確保了焊接產(chǎn)品的質量，提高生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種全自動焊接工作站及其焊接方法
[0001]【【技術領域】】
本發(fā)明涉及一種焊接工作站及其焊接方法，尤其是一種全自動焊接工作站及其焊接方法。
[0002]【【背景技術】】
在鋼框架結構板材焊接上，采用人工或半自動方式焊接，存在生產(chǎn)效率低、焊接質量不穩(wěn)定等問題，為了解決這一問題，不得不在焊接的過程中投入大量的檢驗人員，無法滿足鋼結構板材工業(yè)化生產(chǎn)的需要。
[0003]【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
針對上述技術問題，本發(fā)明旨在提供一種鋼結構板材生產(chǎn)線及其生產(chǎn)方法，以適應鋼結構板材工業(yè)化生產(chǎn)的需要。
[0004]為了解決以上的技術問題，本發(fā)明具體技術方案如下:
一種全自動鋼結構焊接工作站，包括可編程控制器、底座、方形工裝、焊接機器人和行走導軌，其特征在于，所述底座兩端設置有豎直立柱，所述方形工裝兩對邊中點固定于所述豎直立柱上，并可沿兩連接點所在軸線翻轉，一個焊接機器人負責三個方形工裝焊接，三個方形工裝分別位于所述焊接機器人左側、右側和前方，所述焊接機器人的移動和方形工裝的翻轉均由可編程控制器控制。
[0005]進一步，所述焊接機器人包括焊槍、焊槍移動裝置和焊絲供給裝置，所述焊槍移動裝置從下到上依次包括可沿所述行走導軌運動的基座、與所述基座同軸并可沿其軸線旋轉的圓盤、可沿所述圓盤軸線擺動的下臂、與可沿與所述下臂連接點擺動的上臂，所述焊槍固定于所述上臂上。
[0006]進一步，所述方形工裝上設有四個以上分布均勻的氣壓固定裝置，用于將拼裝好的鋼框架結構固定在方形工裝上，便于焊接機器人進行一次焊接成形。
[0007]進一步，所述位于焊機機器人兩側的方形工裝翻轉軸線與所述行走導軌平行，所述位于焊接機器人前方的的方形工裝翻轉軸線與所述行走導軌垂直。
[0008]一種全自動鋼結構焊接工作站的焊接方法，包括如下步驟:
(1)根據(jù)鋼框架結構需要焊接的部位及焊接順序編制焊接工作站控制程序，控制焊槍移動裝置，使焊接機器人上的焊槍能到達指定的焊接點；控制焊絲供給裝置的送絲，配合焊槍移動裝置以保證焊槍在焊接點能高效穩(wěn)定地實現(xiàn)焊接；控制方形工裝翻轉，以保證鋼框架結構上下面和側面均可得到焊接；
(2)將成型鋼結構材料按鋼框架結構規(guī)格要求拼裝在第一個方形工裝上，并用氣壓固定裝置固定；
(3)啟動所述焊接工作站控制程序，完成按設定好的焊接步驟進行焊接，同時在第二個方形工裝上按鋼框架結構規(guī)格要求進行鋼結構材料的拼裝，并用氣壓固定裝置固定；
(4)完成第一個方形工裝上焊接后，控制第一個方形工裝翻轉，松開氣壓固定裝置，使成型鋼結構材料自動脫落，同時焊接機器人進行第二個方形工裝上鋼框架結構的焊接，同時在第三個方形工裝上按鋼框架結構規(guī)格要求進行鋼結構材料的拼裝，并用氣壓固定裝置固定；
(5)完成第二個方形工裝上焊接后，控制第二個方形工裝翻轉，松開氣壓固定裝置，使成型鋼結構材料自動脫落，同時焊接機器人進行第三個方形工裝上鋼框架結構的焊接，同時在第一個方形工裝上按鋼框架結構規(guī)格要求進行鋼結構材料的拼裝，并用氣壓固定裝置固定；
(6)重復步驟(3)(4) (5)以完成焊接機器人對三個方形工裝的循環(huán)焊接。
[0009]進一步，所述的步驟(I)中的焊槍移動裝置包括可沿所述行走導軌運動的基座、與所述基座同軸并可沿其軸線旋轉的圓盤、可沿所述圓盤軸線擺動的下臂、與可沿與所述下臂連接點擺動的上臂，所述焊槍固定于所述上臂上。
[0010]進一步，所述位于焊機機器人兩側的方形工裝翻轉軸線與所述行走導軌平行，所述位于焊接機器人前方的的方形工裝翻轉軸線與所述行走導軌垂直。
[0011]其中焊槍移動裝置中通過基座沿行走導軌運動調(diào)整焊槍前后的位置，圓盤沿其軸線旋轉調(diào)整下臂、上臂及焊槍的左右位置，下臂和上臂的擺動微調(diào)焊槍的左右位置及焊槍的高度，通過基座、圓盤、下臂和上臂的配合以達到移動焊槍并實現(xiàn)高效穩(wěn)定全自動焊接的目的。
[0012]本發(fā)明提供一種全自動焊接工作站及其焊接方法，具有如下有益效果:
(1)將鋼框架結構提前拼裝于方形工裝上，并通過焊接工作站控制程序控制焊接機器人自動焊接，可以實現(xiàn)定點、流程化和一次成型，提高了生產(chǎn)效率，減少了人工產(chǎn)生的誤差;
(2)通過焊接機器人控制焊槍移動裝置和方形工裝翻轉相互配合，完成鋼框架結構正反面和側面的焊接；
(3)—個機器人負責三個方形工裝焊接，焊接一個、安裝組件一個、卸焊好的一個，無需停機、循環(huán)作業(yè)，提高效率；
(4)每次焊接完成后方形工裝翻轉，鋼結構材料在重力作用下脫落，人工拖出，省時省力。
[0013]【【專利附圖】
【附圖說明】】
圖1為本發(fā)明較佳實施例之一；
圖2為本發(fā)明較佳實施例之二；
圖3為本發(fā)明較佳實施例之三。
[0014]I—方形工裝；2—底座；3—氣壓固定裝置；4一電機；
5—行走導軌；6—基座；7—旋轉圓盤；8—下臂；9一上臂；
10—焊槍；11—電機；12—焊槍移動裝置；13—可編程控制柜。
[0015]【【具體實施方式】】
下面結合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0016]為了本領域的技術人員能夠更好地理解本發(fā)明所提供的技術方案，下面結合具體實施例進行闡述。
[0017]如圖1所示為本發(fā)明較佳實施例之一，其為一個焊接機器人對應三個方形工裝，三個方形工裝分別處在所述焊接機器人左側、右側和前方，包括方形工裝1、底座2、氣壓固定裝置3、電機4、行走導軌5、焊槍移動裝置12、焊槍10和電機11、可編程控制柜13，具體工作步驟如下:
(1)根據(jù)鋼框架結構需要焊接的部位及焊接順序編制焊接工作站控制程序，控制焊槍移動裝置12，使焊接機器人上的焊槍10能到達指定的焊接點；控制焊絲供給裝置的送絲，配合焊槍移動裝置12以保證焊槍在焊接點能高效穩(wěn)定地實現(xiàn)焊接；控制方形工裝I翻轉，以保證鋼框架結構上下面和側面均可得到焊接；
(2)將成型鋼結構材料按鋼框架結構規(guī)格要求拼裝在第一個方形工裝上，并用氣壓固定裝置固定；
(3)啟動所述焊接工作站控制程序，完成按設定好的焊接步驟進行焊接，同時在第二個方形工裝上按鋼框架結構規(guī)格要求進行鋼結構材料的拼裝，并用氣壓固定裝置固定；
(4)完成第一個方形工裝上焊接后，控制第一個方形工裝翻轉，松開氣壓固定裝置，使成型鋼結構材料自動脫落，同時焊接機器人進行第二個方形工裝上鋼框架結構的焊接，同時在第三個方形工裝上按鋼框架結構規(guī)格要求進行鋼結構材料的拼裝，并用氣壓固定裝置固定；
(5)完成第二個方形工裝上焊接后，控制第二個方形工裝翻轉，松開氣壓固定裝置，使成型鋼結構材料自動脫落，同時焊接機器人進行第三個方形工裝上鋼框架結構的焊接，同時在第一個方形工裝上按鋼框架結構規(guī)格要求進行鋼結構材料的拼裝，并用氣壓固定裝置固定；
(6)重復步驟(3)(4) (5)以完成焊接機器人對三個方形工裝的循環(huán)焊接。
[0018]如圖2所示為本發(fā)明較佳實施例之二，其方形工裝處在所述焊接機器人右側，包括方形工裝1、底座2、氣壓固定裝置3、電機4、行走導軌5、基座6、旋轉圓盤7、下臂8、上臂9、焊槍10，電機11，其中方形工裝I翻轉軸線與行走導軌5平行，在工作時先將成型鋼材組裝成所需的鋼框架結構，并用氣壓固定裝置3固定在焊接工作站的方形工裝I上，使方形工裝I正面朝上處于水平位置，焊接機械人基座6固定在行走導軌5，并可沿行走導軌5方向運動，旋轉圓盤7設置于基座6上，并可沿基座6軸心旋轉，下臂8 一端與旋轉圓盤7上表面中點連接，另一端與上臂9連接，通過基座的帶動焊接機械人水平運動，旋轉圓盤7的旋轉運動，下臂8和上臂9的擺動可使得焊槍10到達鋼框架結構焊接的每一個部位。
[0019]如圖3所示為本發(fā)明較佳實施例之三，其方形工裝I處在所述焊接機器人前方，包括方形工裝1、底座2、氣壓固定裝置3、電機4、行走導軌5、基座6、旋轉圓盤7、下臂8、上臂9、焊槍10，電機11，其中方形工裝I翻轉軸線與行走導軌5平行，在工作時先將成型鋼材組裝成所需的鋼框架結構，并用氣壓固定裝置3固定在焊接工作站的方形工裝I上，使方形工裝I正面朝上處于水平位置，焊接機械人基座6固定在行走導軌5，并可沿行走導軌5方向運動，旋轉圓盤7設置于基座6上，并可沿基座6軸心旋轉，下臂8 一端與旋轉圓盤7上表面中點連接，另一端與上臂9連接，通過基座6帶動焊接機械人水平運動，旋轉圓盤7的旋轉運動，下臂8和上臂9的擺動可使得焊槍10到達鋼框架結構焊接的每一個部位。
[0020]上已將本發(fā)明做一詳細說明，以上所述，僅為本發(fā)明之較佳實施例而已，并不限制本發(fā)明實施范圍，即凡依本申請范圍所作均等變化與修飾，皆應仍屬本發(fā)明涵蓋范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種全自動鋼結構焊接工作站，包括可編程控制器、底座、方形工裝、焊接機器人和行走導軌，其特征在于，所述底座兩端設置有豎直立柱，所述方形工裝兩對邊中點固定于所述豎直立柱上，并可沿兩連接點所在軸線翻轉，一個焊接機器人負責三個方形工裝焊接，三個方形工裝分別位于所述焊接機器人左側、右側和前方，所述焊接機器人的移動和方形工裝的翻轉均由可編程控制器控制。
2.如權利要求1所述的一種全自動鋼結構焊接工作站，其特征在于，所述焊接機器人包括焊槍、焊槍移動裝置和焊絲供給裝置，所述焊槍移動裝置從下到上依次包括可沿所述行走導軌運動的基座、與所述基座同軸并可沿其軸線旋轉的圓盤、可沿所述圓盤軸線擺動的下臂、與可沿與所述下臂連接點擺動的上臂，所述焊槍固定于所述上臂上。
3.如權利要求1所述的一種全自動鋼結構焊接工作站，其特征在于，所述方形工裝上設有四個以上分布均勻的氣壓固定裝置，用于將拼裝好的鋼框架結構固定在方形工裝上，便于焊接機器人進行一次焊接成形。
4.如權利要求2或3所述的一種全自動鋼結構焊接工作站，其特征在于，所述位于焊機機器人兩側的方形工裝翻轉軸線與所述行走導軌平行，所述位于焊接機器人前方的的方形工裝翻轉軸線與所述行走導軌垂直。
5.一種全自動鋼結構焊接工作站的焊接方法，包括如下步驟: (1)根據(jù)鋼框架結構需要焊接的部位及焊接順序編制焊接工作站控制程序，控制焊槍移動裝置，使焊接機器人上的焊槍能到達指定的焊接點；控制焊絲供給裝置的送絲，配合焊槍移動裝置以保證焊槍在焊接點能高效穩(wěn)定地實現(xiàn)焊接；控制方形工裝翻轉，以保證鋼框架結構上下面和側面均可得到焊接； (2)將成型鋼結構材料按鋼框架結構規(guī)格要求拼裝在第一個方形工裝上，并用氣壓固定裝置固定； (3)啟動所述焊接工作站控制程序，完成按設定好的焊接步驟進行焊接，同時在第二個方形工裝上按鋼框架結構規(guī)格要求進行鋼結構材料的拼裝，并用氣壓固定裝置固定； (4)完成第一個方形工裝上焊接后，控制第一個方形工裝翻轉，松開氣壓固定裝置，使成型鋼結構材料自動脫落，同時焊接機器人進行第二個方形工裝上鋼框架結構的焊接，同時在第三個方形工裝上按鋼框架結構規(guī)格要求進行鋼結構材料的拼裝，并用氣壓固定裝置固定； (5)完成第二個方形工裝上焊接后，控制第二個方形工裝翻轉，松開氣壓固定裝置，使成型鋼結構材料自動脫落，同時焊接機器人進行第三個方形工裝上鋼框架結構的焊接，同時在第一個方形工裝上按鋼框架結構規(guī)格要求進行鋼結構材料的拼裝，并用氣壓固定裝置固定； (6)重復步驟(3)(4) (5)以完成焊接機器人對三個方形工裝的循環(huán)焊接。
6.如權利要求5所述的一種全自動鋼結構焊接工作站的焊接方法，其特征在于，所述的步驟(I)中的焊槍移動裝置包括可沿所述行走導軌運動的基座、與所述基座同軸并可沿其軸線旋轉的圓盤、可沿所述圓盤軸線擺動的下臂、與可沿與所述下臂連接點擺動的上臂，所述焊槍固定于所述上臂上。
7.如權利要求5所述的一種全自動鋼結構焊接工作站的焊接方法，其特征在于，所述位于焊機機器人兩側的方形工裝翻轉軸線與所述行走導軌平行，所述位于焊接機器人前方的的方形工裝翻轉軸線與所述行走導軌垂直。
【文檔編號】B23K37/04GK104439807SQ201410692437
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權日:2014年11月27日
【發(fā)明者】徐澤樟, 黃軍海, 吳學軍 申請人:佛山市南海耀達建材有限公司