本發(fā)明涉及一種氣路控制系統(tǒng)，具體的說是一種用于船用低速機氣閥焊接機器人工作站的氣路控制系統(tǒng)，屬于焊接加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
船用低速柴油機進排氣門堆焊工藝復(fù)雜，傳統(tǒng)多采用人工方式進行堆焊，勞動強度大，焊接效率低，焊接一致性差，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。為了解決這些問題，開發(fā)了機器人堆焊工作站。然而，在船用低速機氣閥焊接機器人工作站中，需要運用多種加工設(shè)備，如焊接機器人、傳輸設(shè)備、變位機、焊接設(shè)備、打磨設(shè)備、清洗設(shè)備等等，這些設(shè)備的運作需要通過氣動系統(tǒng)控制與傳動的互相配合才能完成，而如果每個設(shè)備都需要單獨的人工或者自動控制，則很難實現(xiàn)各設(shè)備的完美配合。
因此，在船用低速機氣閥焊接機器人工作站中，需要有一套整體的氣路控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對船用低速機氣閥加工程序的全局控制及監(jiān)控。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種可應(yīng)用于焊接機器人工作站系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)各設(shè)備完美匹配，提高工作效率，安全可靠的船用低速機氣閥焊接機器人工作站氣路控制系統(tǒng)。
為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種船用低速機氣閥焊接機器人工作站氣路控制系統(tǒng)，包括焊接氣柜，所述焊接氣柜的出口通過管路連接壓縮空氣系統(tǒng)，所述壓縮空氣系統(tǒng)包括空氣壓縮機及空氣干燥器，所述空氣壓縮機的排氣口與空氣干燥器的進氣口相連接，所述空氣干燥器的出口通過管路及氣源處理三聯(lián)件與焊接機器人工作站的各單元回路相連接；所述單元回路包括第一氣動卡盤回路、第二氣動卡盤回路、清槍系統(tǒng)回路、打磨裝置回路、焊槍裝置回路及快換裝置回路；所述第一氣動卡盤回路包括依次設(shè)置的三位五通電磁閥A、節(jié)流閥A及第一氣動卡盤；所述第二氣動卡盤回路包括依次設(shè)置的三位五通電磁閥B、節(jié)流閥B及第二氣動卡盤；所述清槍系統(tǒng)回路包括依次設(shè)置的兩位三通電磁閥A、節(jié)流閥C及清槍系統(tǒng)；所述打磨裝置回路包括依次設(shè)置的兩位三通電磁閥B、節(jié)流閥D及打磨裝置；所述焊槍裝置回路包括依次設(shè)置的兩位三通電磁閥C、節(jié)流閥E及焊槍裝置；所述快換裝置回路包括依次設(shè)置的三位五通電磁閥C、節(jié)流閥F及快換裝置。
進一步的，前述的船用低速機氣閥焊接機器人工作站氣路控制系統(tǒng)，第一氣動卡盤回路通過三位五通電磁閥A與氣柜連接，當所述三位五通電磁閥A的正動作線圈通電時，正動作氣路接通，第一卡盤加緊；當所述三位五通電磁閥A的反動作線圈通電時，反動作氣路接通，第一卡盤松開。
進一步的，前述的船用低速機氣閥焊接機器人工作站氣路控制系統(tǒng)，第二氣動卡盤回路通過三位五通電磁閥B與氣柜連接，當所述三位五通電磁閥B的正動作線圈通電時，正動作氣路接通，第二卡盤加緊；當所述三位五通電磁閥B的反動作線圈通電時，反動作氣路接通，第二卡盤松開。
進一步的，前述的船用低速機氣閥焊接機器人工作站氣路控制系統(tǒng)，快換裝置回路通過三位五通電磁閥C與氣柜連接，當所述三位五通電磁閥C的正動作線圈通電時，正動作氣路接通，快換器吸合；當所述三位五通電磁閥C的反動作線圈通電時，反動作氣路接通，快換器打開。
進一步的，前述的船用低速機氣閥焊接機器人工作站氣路控制系統(tǒng)，所述三位五通電磁閥的正動作線圈斷電后，所述正動作氣路為接通狀態(tài)，當所述三位五通電磁閥的反動作線圈通電后，所述正動作氣路為關(guān)閉狀態(tài)。
進一步的，前述的船用低速機氣閥焊接機器人工作站氣路控制系統(tǒng)，清槍系統(tǒng)回路通過兩位三通電磁閥A與氣柜連接，當所述兩位三通電磁閥A通電時，氣路接通，清槍系統(tǒng)啟動；當所述兩位三通電磁閥A斷電時，氣路關(guān)閉，清槍系統(tǒng)結(jié)束運動。
進一步的，前述的船用低速機氣閥焊接機器人工作站氣路控制系統(tǒng)，打磨裝置回路通過兩位三通電磁閥B與氣柜連接，當所述兩位三通電磁閥B通電時，氣路接通，打磨裝置啟動轉(zhuǎn)動；當所述兩位三通電磁閥B斷電時，氣路關(guān)閉，打磨裝置結(jié)束打磨工作。
進一步的，前述的船用低速機氣閥焊接機器人工作站氣路控制系統(tǒng)，焊槍裝置回路通過兩位三通電磁閥C與氣柜連接，當所述兩位三通電磁閥C通電時，氣路接通，焊槍裝置中的遮蓋板閉合；當所述兩位三通電磁閥C斷電時，氣路關(guān)閉，焊槍裝置中的遮蓋板打開。
進一步的，前述的船用低速機氣閥焊接機器人工作站氣路控制系統(tǒng)，氣源處理三聯(lián)件依次為空氣過濾器、減壓閥及油霧器;所述空氣過濾器對進入的氣源進行清潔，過濾壓縮空氣中的水分；所述減壓閥對過濾完畢的氣源進行穩(wěn)壓，使氣源處于恒定狀態(tài)；所述油霧器對機體運動部件進行潤滑，對不方便加潤滑油的部件進行潤滑。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中船用低速機氣閥焊接機器人工作站中的氣動系統(tǒng)功能單一的缺點，通過氣路控制系統(tǒng)整合了多條控制回路的氣動系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)需要選配以上控制回路以實現(xiàn)多種功能，使各個回路的氣動系統(tǒng)能夠充分利用，提高了生產(chǎn)效率。同時，本發(fā)明的氣動卡盤回路及快換裝置回路均通過三位五通電磁閥與氣源連接，即使給正動作線圈斷電后正動作氣路仍然是接通的，將會一直維持到給反動作線圈通電為止；反之，反動作線圈通電時，則反動作氣路接通，即使給反動作線圈斷電后反動作氣路仍然是接通的，將會一直維持到給正動作線圈通電為止，這樣即使系統(tǒng)斷電或突然停電，卡盤上的工件和快換器上的焊槍或者打磨頭也不會掉落，起到安全保護的作用。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的氣動系統(tǒng)示意圖。
具體實施方式
本實施例提供的一種船用低速機氣閥焊接機器人工作站氣動控制系統(tǒng)，如圖1所示，包括氣源1，本實施例中氣源為安裝有螺桿式空氣壓縮機的焊接氣柜，該焊接氣柜的出口通過管路連接壓縮空氣系統(tǒng)2。壓縮空氣系統(tǒng)包括空氣壓縮機及空氣干燥器，空氣壓縮機的排氣口與空氣干燥器的進氣口相連接，空氣干燥器的出口通過管路及氣源處理三聯(lián)件3與焊接機器人工作站的各單元回路相連接。
其中，單元回路包括第一氣動卡盤回路4、第二氣動卡盤回路5、清槍系統(tǒng)回路6、打磨裝置回路7、焊槍裝置回路8及快換裝置回路9。第一氣動卡盤回路包括依次設(shè)置的三位五通電磁閥A41、節(jié)流閥A42及第一氣動卡盤43；第二氣動卡盤回路包括依次設(shè)置的三位五通電磁閥B51、節(jié)流閥B52及第二氣動卡盤53；清槍系統(tǒng)回路包括依次設(shè)置的兩位三通電磁閥A61、節(jié)流閥C62及清槍系統(tǒng)63；打磨裝置回路包括依次設(shè)置的兩位三通電磁閥B71、節(jié)流閥D72及打磨裝置73；焊槍裝置回路包括依次設(shè)置的兩位三通電磁閥C81、節(jié)流閥E82及焊槍裝置83；快換裝置回路包括依次設(shè)置的三位五通電磁閥C91、節(jié)流閥F92及快換裝置93。
具體使用時通過焊接機器人工作站的總控制器操控整個氣路，管理所有電磁閥的開合，通過機器人示教器操控除第一氣動卡盤、第二氣動卡盤回路以外的氣路。其中，當試驗過程中，氣路可通過示教器與總控制器手動單獨控制，單獨開合某個氣路；當需要在機器人動作程序中控制氣路的開合時，則會在示教器中通過程序語句的方式控制。
本實施例的工作過程為：先將機器人調(diào)到示教模式，通過示教盒對機器人進行編程，確定焊槍運動的姿態(tài)與運動軌跡，并示教好取槍、放槍、取打磨裝置、打磨程序、放打磨裝置等動作程序然后在進行焊接時再將機器人調(diào)到自動模式，焊槍即會按照示教模式編好的程序運動焊接。
選擇好需要焊接的工件和所需變位機后，開啟焊接氣柜，并保持待機狀態(tài)，點擊示教器的啟動按鈕后，焊接氣柜開始供氣，通過管路將高壓氣體輸送至空氣壓縮機內(nèi)，通過空氣壓縮機排氣口進入冷干機,并通過冷干機對氣體進行干燥處理。
此時，氣體依次進入氣源處理三聯(lián)件的空氣過濾器、減壓閥及油霧器。首先，空氣過濾器對進入的氣源的進行清潔，過濾去除壓縮空氣中的水分，避免水分隨氣體進入裝置。隨后減壓閥對過濾后的氣源進行穩(wěn)壓，使氣源處于恒定狀態(tài)，可減小因氣源氣壓突變時對閥門或執(zhí)行器等硬件的損傷。油霧器則對機體運動部件進行潤滑，對不方便加潤滑油的部件進行潤滑，大大延長機體的使用壽命。隨后進入第一氣動卡盤回路，工作站總控器操控三位五通電磁閥A的正動作線圈通電，正動作氣路接通，第一卡盤處于收緊狀態(tài)，夾緊一號工件。三位五通電磁閥具有1個進氣孔，用于接進氣氣源、1個正動作出氣孔和1個反動作出氣孔，分別提供給目標設(shè)備的一正一反動作的氣源、1個正動作排氣孔和1個反動作排氣孔，安裝有消聲器。給正動作線圈通電，則正動作氣路接通，正動作出氣孔有氣，氣體由進氣孔流進正動作出氣孔，此時反動作出氣孔和反動作排氣孔聯(lián)通，將反動作氣路的氣排空，即使給正動作線圈斷電后正動作氣路仍然是接通的，將會一直維持到給反動作線圈通電為止。 給反動作線圈通電，則反動作氣路接通，反動作出氣孔有氣，氣體由進氣孔流進反動作出氣孔，此時正動作出氣孔和正動作排氣孔聯(lián)通，將反動作氣路的氣排空即使給反動作線圈斷電后反動作氣路仍然是接通的，將會一直維持到給正動作線圈通電為止。兩個線圈全部斷電時，所有進氣口關(guān)閉；排氣口關(guān)閉，氣動元件處于保壓狀態(tài)。
工作站總控制器操控機器人進行取槍動作，并操控焊槍裝置回路的兩位三通電磁閥C斷電，氣路關(guān)閉，焊槍裝置中的遮蓋板打開；此時，快換裝置回路的三位五通電磁閥C的正動作線圈通電，正動作氣路接通，快換器處于吸合狀態(tài)，通過快換器與焊槍的連接法蘭連接，完成取槍動作。
下一步進入清槍剪絲工序，清槍系統(tǒng)回路中通過兩位三通電磁閥A、兩位三通電磁閥A’分別控制清槍動作及剪絲動作。當兩位三通電磁閥A通電時，氣路接通，清槍動作開始啟動；當兩位三通電磁閥A斷電時，氣路關(guān)閉，清槍動作停止運行。當兩位三通電磁閥A’通電時，氣路接通，剪絲動作開始啟動；當兩位三通電磁閥A’斷電時，氣路關(guān)閉，剪絲動作停止運行。
在完成對一號工件的焊接工序后，機器人進行放槍動作，快換裝置的三位五通電磁閥C的反動作線圈通電，反動作氣路接通，快換器打開，焊槍放置于焊槍工裝臺上。同時，焊槍裝置回路的兩位三通電磁閥C通電，氣路接通，焊槍裝置中的遮蓋板閉合，防止灰塵油污等進入焊槍接口處。
下一步進入打磨工序，機器人首先進行取打磨裝置動作，快換裝置回路的三位五通電磁閥C的正動作線圈通電，正動作氣路接通，快換器處于吸合狀態(tài)，通過快換器與打磨裝置的連接法蘭連接，完成取打磨裝置動作。當打磨裝置移動至一號工件位置時，打磨裝置回路的兩位三通電磁閥B通電，氣路接通，打磨裝置開始轉(zhuǎn)動，進行打磨工序；當打磨工序完成后，兩位三通電磁閥B斷電，氣路關(guān)閉，打磨裝置結(jié)束打磨工作。此時，機器人將打磨裝置移動放置于打磨工裝臺的工作位內(nèi)，快換裝置的三位五通電磁閥C的反動作線圈通電，反動作氣路接通，快換器打開，完成放打磨裝置的動作。
完成對一號工件的焊接處理后，進入二號工件焊接工序：工作站總控制器操控三位五通電磁閥B的正動作線圈通電，正動作氣路接通，第二卡盤處于收緊狀態(tài)，夾緊二號工件。并依次進行取槍、焊接、清槍剪絲、放槍、取打磨裝置、放打磨裝置的工序。
在完成對一號、二號工件的焊接處理后，工作站總控制器操控三位五通電磁閥A及三位五通電磁閥B的反動作線圈通電，反動作氣路接通，第一卡盤及第二卡盤松開，通過吊裝吊具取走工件。
除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。