一種用于柱塞泵動(dòng)力端殼體焊接的焊接機(jī)器人設(shè)備的制作方法

本發(fā)明涉及一種焊接機(jī)器人設(shè)備，尤其涉及一種用于柱塞泵動(dòng)力端殼體焊接的焊接機(jī)器人設(shè)備。

背景技術(shù)：

隨著石油行業(yè)的快速發(fā)展，石油增產(chǎn)壓裂設(shè)備的需求也日益增加，壓裂設(shè)備的關(guān)鍵部件—柱塞泵的需求也水漲船高，由于柱塞泵殼體的復(fù)雜性且異型結(jié)構(gòu)，應(yīng)用常規(guī)焊接機(jī)器人也無法完成所有焊縫的焊接，目前柱塞泵動(dòng)力端殼體均為人工手工焊接完成。柱塞泵屬于重型機(jī)械結(jié)構(gòu)，焊接工作量非常大，人工手工焊接效率低下，且焊接操作者長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)易發(fā)生疲勞導(dǎo)致出現(xiàn)焊接缺陷，出現(xiàn)質(zhì)量隱患。

本專利中涉及一種用于柱塞泵動(dòng)力端殼體焊接的焊接機(jī)器人設(shè)備，該設(shè)備可以對(duì)柱塞泵殼體實(shí)施一次裝夾，就完成柱塞泵殼體所有焊縫的焊接，通過空間變位機(jī)可將柱塞泵殼體所有焊縫變位至平焊位置或平角焊位置，焊接機(jī)械臂與龍門架x-y-z坐標(biāo)系中的坐標(biāo)系z(mì)軸連接，完成不同位置焊縫的焊接，保證焊接質(zhì)量與焊接效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種用于柱塞泵動(dòng)力端殼體焊接的焊接機(jī)器人設(shè)備，旨在解決柱塞泵動(dòng)力端殼體焊接的質(zhì)量和效率。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種用于柱塞泵動(dòng)力端殼體焊接的焊接機(jī)器人設(shè)備，包括：

控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括焊機(jī)、控制箱、周邊控制箱、變壓器；

龍門架x-y-z坐標(biāo)系，所述龍門架x-y-z坐標(biāo)系由龍門架、坐標(biāo)系x軸、坐標(biāo)系y軸和坐標(biāo)系z(mì)軸組成，所述坐標(biāo)系y軸位于所述龍門架橫梁的上方且與橫梁的豎直面垂直，所述坐標(biāo)系z(mì)軸與坐標(biāo)系x軸通過旋轉(zhuǎn)軸承相連，可沿x軸360°旋轉(zhuǎn)；

焊接機(jī)械臂、焊槍和桶裝焊絲架，所述焊槍安裝于焊接機(jī)械臂前端，焊接機(jī)械臂固定于坐標(biāo)系z(mì)軸下端，所述桶裝焊絲架位于坐標(biāo)系y軸上；

空間變位機(jī)，所述空間變位機(jī)包括空間變位機(jī)底座、空間變位機(jī)齒輪回轉(zhuǎn)盤、空間變位機(jī)收縮架、空間變位機(jī)收縮長(zhǎng)臂，所述空間變位機(jī)齒輪回轉(zhuǎn)盤固定于空間變位機(jī)底座上，空間變位機(jī)收縮架與空間變位機(jī)齒輪回轉(zhuǎn)盤相接，可繞空間變位機(jī)齒輪回轉(zhuǎn)盤實(shí)現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn)，所述空間變位機(jī)收縮長(zhǎng)臂的一段與空間變位機(jī)收縮架相連；

工裝夾具、回轉(zhuǎn)軸，所述工裝夾具用來夾持柱塞泵動(dòng)力端殼體，通過回轉(zhuǎn)軸與空間變位機(jī)收縮長(zhǎng)臂的另一端相連。

優(yōu)選地，所述回轉(zhuǎn)軸為兩個(gè)，分別位于工裝夾具的兩側(cè)。

優(yōu)選地，所述空間變位機(jī)收縮長(zhǎng)臂為兩個(gè)，分別與兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸相連。

優(yōu)選地，所述空間變位機(jī)收縮長(zhǎng)臂與空間變位機(jī)收縮架為滑動(dòng)連接，空間變位機(jī)收縮長(zhǎng)臂沿空間變位機(jī)收縮架滑動(dòng)的距離為0-3m。

本發(fā)明的有益效果是：通過空間變位機(jī)可將柱塞泵殼體所有焊縫變位至平焊位置或平角焊位置，焊接機(jī)械臂與龍門架x-y-z坐標(biāo)系中的坐標(biāo)系z(mì)軸連接，完成不同位置焊縫的焊接，保證焊接質(zhì)量與焊接效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種用于柱塞泵動(dòng)力端殼體焊接的焊接機(jī)器人設(shè)備的俯視圖。

附圖標(biāo)記為：

1-控制系統(tǒng)；2-龍門架x-y-z坐標(biāo)系；3-空間變位機(jī)；4-焊接機(jī)械臂；5-焊槍；6-桶裝焊絲架；7-回轉(zhuǎn)軸；8-工裝夾具；11-控制開關(guān)；12-焊機(jī)；13-控制箱；14-周邊控制箱；15-變壓器；21-龍門架；22-坐標(biāo)系x軸；23-坐標(biāo)系z(mì)軸；24-坐標(biāo)系y軸；31-空間變位機(jī)齒輪回轉(zhuǎn)盤；32-空間變位機(jī)收縮架；33-變位機(jī)底座；34-空間變位機(jī)收縮長(zhǎng)臂。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例

如圖1所示，一種用于柱塞泵動(dòng)力端殼體焊接的焊接機(jī)器人設(shè)備，包括：控制系統(tǒng)1、龍門架x-y-z坐標(biāo)系2、空間變位機(jī)3、焊接機(jī)械臂4、焊槍5、桶裝焊絲架6、回轉(zhuǎn)軸7和工裝夾具8?？刂葡到y(tǒng)1包括控制開關(guān)11、焊機(jī)12、控制箱13、周邊控制箱14、變壓器15；龍門架x-y-z坐標(biāo)系2由龍門架21、坐標(biāo)系x軸22、坐標(biāo)系y軸24和坐標(biāo)系z(mì)軸23組成，坐標(biāo)系y軸24位于龍門架21橫梁的上方且與橫梁的豎直面垂直，坐標(biāo)系z(mì)軸23與坐標(biāo)系x軸22通過旋轉(zhuǎn)軸承相連，可沿坐標(biāo)系x軸360°旋轉(zhuǎn)；焊槍5安裝于焊接機(jī)械臂4前端，焊接機(jī)械臂4固定于坐標(biāo)系z(mì)軸24下端，桶裝焊絲架6位于坐標(biāo)系y軸24上；空間變位機(jī)3包括空間變位機(jī)底座33、空間變位機(jī)齒輪回轉(zhuǎn)盤31、空間變位機(jī)收縮架32、空間變位機(jī)收縮長(zhǎng)臂34，空間變位機(jī)齒輪回轉(zhuǎn)盤31固定于空間變位機(jī)底座33上，空間變位機(jī)收縮架32與空間變位機(jī)齒輪回轉(zhuǎn)盤31相接，可繞空間變位機(jī)齒輪回轉(zhuǎn)盤31實(shí)現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn)，空間變位機(jī)收縮長(zhǎng)臂34的一端與空間變位機(jī)收縮架32滑動(dòng)連接，可沿空間變位機(jī)收縮架滑動(dòng)0-3m；工裝夾具8的兩側(cè)分別設(shè)置有回轉(zhuǎn)軸7，左右兩側(cè)的回轉(zhuǎn)軸7分別與空間變位機(jī)收縮長(zhǎng)臂34的另一端相連。

使用時(shí)，按下控制開關(guān)11，啟動(dòng)焊機(jī)12，用工裝夾具8夾持柱塞泵動(dòng)力端殼體，通過控制箱13和周邊控制箱14來控制空間變位機(jī)3，空間變位機(jī)3的空間變位機(jī)收縮長(zhǎng)臂34通過回轉(zhuǎn)軸7帶動(dòng)工裝夾具8運(yùn)動(dòng)，從而將柱塞泵動(dòng)力端殼體繞坐標(biāo)系y軸24回轉(zhuǎn)變位，將所需焊接的位置旋轉(zhuǎn)到焊槍5處，再通過控制箱13精確需要焊接的位置，通過調(diào)節(jié)坐標(biāo)系系x軸22、坐標(biāo)系y軸24和坐標(biāo)系z(mì)軸23使焊槍5準(zhǔn)確的移動(dòng)到需要焊接的位置完成焊縫的焊接。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種用于柱塞泵動(dòng)力端殼體焊接的焊接機(jī)器人設(shè)備，包括控制系統(tǒng)、龍門架X?Y?Z坐標(biāo)系、焊接系統(tǒng)、空間變位機(jī)和工裝夾具，通過工裝夾具用來夾持柱塞泵動(dòng)力端殼體，可以對(duì)柱塞泵殼體實(shí)施一次裝夾，通過空間變位機(jī)可將柱塞泵殼體所有焊縫變位至平焊位置或平角焊位置，焊接機(jī)械臂與龍門架X?Y?Z坐標(biāo)系中的坐標(biāo)系Z軸連接，完成不同位置焊縫的焊接，且焊接機(jī)械臂、坐標(biāo)系X軸、坐標(biāo)系Y軸和坐標(biāo)系Z軸和空間變位機(jī)可以實(shí)現(xiàn)同步聯(lián)動(dòng)，確保焊接過程中連續(xù)性，保證了焊接質(zhì)量與焊接效率。

技術(shù)研發(fā)人員：朱建邦;孫建雄;宋新穩(wěn)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：煙臺(tái)杰瑞石油裝備技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.08.11
技術(shù)公布日：2017.10.10