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(jié)構(gòu)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(jī)器人和行走導(dǎo)軌，其特征在于，所述底座兩端設(shè)置有豎直立柱，所述方形工裝兩對邊中點(diǎn)固定于所述豎直立柱上，并可沿兩連接點(diǎn)所在軸線翻轉(zhuǎn)，一個焊接機(jī)器人負(fù)責(zé)三個方形工裝焊接，三個方形工裝分別位于所述焊接機(jī)器人左側(cè)、右側(cè)和前方，所述焊接機(jī)器人的移動和方形工裝的翻轉(zhuǎn)均由可編程控制器控制。本工作站可以按照系統(tǒng)預(yù)先編制的程序?qū)崿F(xiàn)自動焊接，保證了焊接工藝參數(shù)穩(wěn)定，進(jìn)而確保了焊接產(chǎn)品的質(zhì)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(shù)領(lǐng)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(shù)】】
在鋼框架結(jié)構(gòu)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(zhì)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(jié)構(gòu)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(shù)問題，本發(fā)明旨在提供一種鋼結(jié)構(gòu)板材生產(chǎn)線及其生產(chǎn)方法，以適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)板材工業(yè)化生產(chǎn)的需要。
[0004]為了解決以上的技術(shù)問題，本發(fā)明具體技術(shù)方案如下:
一種全自動鋼結(jié)構(gòu)焊接工作站，包括可編程控制器、底座、方形工裝、焊接機(jī)器人和行走導(dǎo)軌，其特征在于，所述底座兩端設(shè)置有豎直立柱，所述方形工裝兩對邊中點(diǎn)固定于所述豎直立柱上，并可沿兩連接點(diǎn)所在軸線翻轉(zhuǎn)，一個焊接機(jī)器人負(fù)責(zé)三個方形工裝焊接，三個方形工裝分別位于所述焊接機(jī)器人左側(cè)、右側(cè)和前方，所述焊接機(jī)器人的移動和方形工裝的翻轉(zhuǎn)均由可編程控制器控制。
[0005]進(jìn)一步，所述焊接機(jī)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(dǎo)軌運(yùn)動的基座、與所述基座同軸并可沿其軸線旋轉(zhuǎn)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(diǎn)擺動的上臂，所述焊槍固定于所述上臂上。
[0006]進(jìn)一步，所述方形工裝上設(shè)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(jié)構(gòu)固定在方形工裝上，便于焊接機(jī)器人進(jìn)行一次焊接成形。
[0007]進(jìn)一步，所述位于焊機(jī)機(jī)器人兩側(cè)的方形工裝翻轉(zhuǎn)軸線與所述行走導(dǎo)軌平行，所述位于焊接機(jī)器人前方的的方形工裝翻轉(zhuǎn)軸線與所述行走導(dǎo)軌垂直。
[0008]一種全自動鋼結(jié)構(gòu)焊接工作站的焊接方法，包括如下步驟:
(1)根據(jù)鋼框架結(jié)構(gòu)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(jī)器人上的焊槍能到達(dá)指定的焊接點(diǎn)；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(diǎn)能高效穩(wěn)定地實現(xiàn)焊接；控制方形工裝翻轉(zhuǎn)，以保證鋼框架結(jié)構(gòu)上下面和側(cè)面均可得到焊接；
(2)將成型鋼結(jié)構(gòu)材料按鋼框架結(jié)構(gòu)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(shè)定好的焊接步驟進(jìn)行焊接，同時在第二個方形工裝上按鋼框架結(jié)構(gòu)規(guī)格要求進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)，松開氣壓固定裝置，使成型鋼結(jié)構(gòu)材料自動脫落，同時焊接機(jī)器人進(jìn)行第二個方形工裝上鋼框架結(jié)構(gòu)的焊接，同時在第三個方形工裝上按鋼框架結(jié)構(gòu)規(guī)格要求進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)，松開氣壓固定裝置，使成型鋼結(jié)構(gòu)材料自動脫落，同時焊接機(jī)器人進(jìn)行第三個方形工裝上鋼框架結(jié)構(gòu)的焊接，同時在第一個方形工裝上按鋼框架結(jié)構(gòu)規(guī)格要求進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)材料的拼裝，并用氣壓固定裝置固定；
(6)重復(fù)步驟(3)(4) (5)以完成焊接機(jī)器人對三個方形工裝的循環(huán)焊接。
[0009]進(jìn)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(dǎo)軌運(yùn)動的基座、與所述基座同軸并可沿其軸線旋轉(zhuǎn)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(diǎn)擺動的上臂，所述焊槍固定于所述上臂上。
[0010]進(jìn)一步，所述位于焊機(jī)機(jī)器人兩側(cè)的方形工裝翻轉(zhuǎn)軸線與所述行走導(dǎo)軌平行，所述位于焊接機(jī)器人前方的的方形工裝翻轉(zhuǎn)軸線與所述行走導(dǎo)軌垂直。
[0011]其中焊槍移動裝置中通過基座沿行走導(dǎo)軌運(yùn)動調(diào)整焊槍前后的位置，圓盤沿其軸線旋轉(zhuǎn)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(dá)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(jié)構(gòu)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(jī)器人自動焊接，可以實現(xiàn)定點(diǎn)、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(jī)器人控制焊槍移動裝置和方形工裝翻轉(zhuǎn)相互配合，完成鋼框架結(jié)構(gòu)正反面和側(cè)面的焊接；
(3)—個機(jī)器人負(fù)責(zé)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(jī)、循環(huán)作業(yè)，提高效率；
(4)每次焊接完成后方形工裝翻轉(zhuǎn)，鋼結(jié)構(gòu)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—?dú)鈮汗潭ㄑb置；4一電機(jī)；
5—行走導(dǎo)軌；6—基座；7—旋轉(zhuǎn)圓盤；8—下臂；9一上臂；
10—焊槍；11—電機(jī)；12—焊槍移動裝置；13—可編程控制柜。
[0015]【【具體實施方式】】
下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0016]為了本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更好地理解本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體實施例進(jìn)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(jī)器人對應(yīng)三個方形工裝，三個方形工裝分別處在所述焊接機(jī)器人左側(cè)、右側(cè)和前方，包括方形工裝1、底座2、氣壓固定裝置3、電機(jī)4、行走導(dǎo)軌5、焊槍移動裝置12、焊槍10和電機(jī)11、可編程控制柜13，具體工作步驟如下:
(1)根據(jù)鋼框架結(jié)構(gòu)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(jī)器人上的焊槍10能到達(dá)指定的焊接點(diǎn)；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(diǎn)能高效穩(wěn)定地實現(xiàn)焊接；控制方形工裝I翻轉(zhuǎn)，以保證鋼框架結(jié)構(gòu)上下面和側(cè)面均可得到焊接；
(2)將成型鋼結(jié)構(gòu)材料按鋼框架結(jié)構(gòu)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(shè)定好的焊接步驟進(jìn)行焊接，同時在第二個方形工裝上按鋼框架結(jié)構(gòu)規(guī)格要求進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)，松開氣壓固定裝置，使成型鋼結(jié)構(gòu)材料自動脫落，同時焊接機(jī)器人進(jìn)行第二個方形工裝上鋼框架結(jié)構(gòu)的焊接，同時在第三個方形工裝上按鋼框架結(jié)構(gòu)規(guī)格要求進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)，松開氣壓固定裝置，使成型鋼結(jié)構(gòu)材料自動脫落，同時焊接機(jī)器人進(jìn)行第三個方形工裝上鋼框架結(jié)構(gòu)的焊接，同時在第一個方形工裝上按鋼框架結(jié)構(gòu)規(guī)格要求進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)材料的拼裝，并用氣壓固定裝置固定；
(6)重復(fù)步驟(3)(4) (5)以完成焊接機(jī)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(jī)器人右側(cè)，包括方形工裝1、底座2、氣壓固定裝置3、電機(jī)4、行走導(dǎo)軌5、基座6、旋轉(zhuǎn)圓盤7、下臂8、上臂9、焊槍10，電機(jī)11，其中方形工裝I翻轉(zhuǎn)軸線與行走導(dǎo)軌5平行，在工作時先將成型鋼材組裝成所需的鋼框架結(jié)構(gòu)，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(jī)械人基座6固定在行走導(dǎo)軌5，并可沿行走導(dǎo)軌5方向運(yùn)動，旋轉(zhuǎn)圓盤7設(shè)置于基座6上，并可沿基座6軸心旋轉(zhuǎn)，下臂8 一端與旋轉(zhuǎn)圓盤7上表面中點(diǎn)連接，另一端與上臂9連接，通過基座的帶動焊接機(jī)械人水平運(yùn)動，旋轉(zhuǎn)圓盤7的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，下臂8和上臂9的擺動可使得焊槍10到達(dá)鋼框架結(jié)構(gòu)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(jī)器人前方，包括方形工裝1、底座2、氣壓固定裝置3、電機(jī)4、行走導(dǎo)軌5、基座6、旋轉(zhuǎn)圓盤7、下臂8、上臂9、焊槍10，電機(jī)11，其中方形工裝I翻轉(zhuǎn)軸線與行走導(dǎo)軌5平行，在工作時先將成型鋼材組裝成所需的鋼框架結(jié)構(gòu)，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(jī)械人基座6固定在行走導(dǎo)軌5，并可沿行走導(dǎo)軌5方向運(yùn)動，旋轉(zhuǎn)圓盤7設(shè)置于基座6上，并可沿基座6軸心旋轉(zhuǎn)，下臂8 一端與旋轉(zhuǎn)圓盤7上表面中點(diǎn)連接，另一端與上臂9連接，通過基座6帶動焊接機(jī)械人水平運(yùn)動，旋轉(zhuǎn)圓盤7的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，下臂8和上臂9的擺動可使得焊槍10到達(dá)鋼框架結(jié)構(gòu)焊接的每一個部位。
[0020]上已將本發(fā)明做一詳細(xì)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(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種全自動鋼結(jié)構(gòu)焊接工作站，包括可編程控制器、底座、方形工裝、焊接機(jī)器人和行走導(dǎo)軌，其特征在于，所述底座兩端設(shè)置有豎直立柱，所述方形工裝兩對邊中點(diǎn)固定于所述豎直立柱上，并可沿兩連接點(diǎn)所在軸線翻轉(zhuǎn)，一個焊接機(jī)器人負(fù)責(zé)三個方形工裝焊接，三個方形工裝分別位于所述焊接機(jī)器人左側(cè)、右側(cè)和前方，所述焊接機(jī)器人的移動和方形工裝的翻轉(zhuǎn)均由可編程控制器控制。
2.如權(quán)利要求1所述的一種全自動鋼結(jié)構(gòu)焊接工作站，其特征在于，所述焊接機(jī)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(dǎo)軌運(yùn)動的基座、與所述基座同軸并可沿其軸線旋轉(zhuǎn)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(diǎn)擺動的上臂，所述焊槍固定于所述上臂上。
3.如權(quán)利要求1所述的一種全自動鋼結(jié)構(gòu)焊接工作站，其特征在于，所述方形工裝上設(shè)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(jié)構(gòu)固定在方形工裝上，便于焊接機(jī)器人進(jìn)行一次焊接成形。
4.如權(quán)利要求2或3所述的一種全自動鋼結(jié)構(gòu)焊接工作站，其特征在于，所述位于焊機(jī)機(jī)器人兩側(cè)的方形工裝翻轉(zhuǎn)軸線與所述行走導(dǎo)軌平行，所述位于焊接機(jī)器人前方的的方形工裝翻轉(zhuǎn)軸線與所述行走導(dǎo)軌垂直。
5.一種全自動鋼結(jié)構(gòu)焊接工作站的焊接方法，包括如下步驟: (1)根據(jù)鋼框架結(jié)構(gòu)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(jī)器人上的焊槍能到達(dá)指定的焊接點(diǎn)；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(diǎn)能高效穩(wěn)定地實現(xiàn)焊接；控制方形工裝翻轉(zhuǎn)，以保證鋼框架結(jié)構(gòu)上下面和側(cè)面均可得到焊接； (2)將成型鋼結(jié)構(gòu)材料按鋼框架結(jié)構(gòu)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(shè)定好的焊接步驟進(jìn)行焊接，同時在第二個方形工裝上按鋼框架結(jié)構(gòu)規(guī)格要求進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)，松開氣壓固定裝置，使成型鋼結(jié)構(gòu)材料自動脫落，同時焊接機(jī)器人進(jìn)行第二個方形工裝上鋼框架結(jié)構(gòu)的焊接，同時在第三個方形工裝上按鋼框架結(jié)構(gòu)規(guī)格要求進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)，松開氣壓固定裝置，使成型鋼結(jié)構(gòu)材料自動脫落，同時焊接機(jī)器人進(jìn)行第三個方形工裝上鋼框架結(jié)構(gòu)的焊接，同時在第一個方形工裝上按鋼框架結(jié)構(gòu)規(guī)格要求進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)材料的拼裝，并用氣壓固定裝置固定； (6)重復(fù)步驟(3)(4) (5)以完成焊接機(jī)器人對三個方形工裝的循環(huán)焊接。
6.如權(quán)利要求5所述的一種全自動鋼結(jié)構(gòu)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(dǎo)軌運(yùn)動的基座、與所述基座同軸并可沿其軸線旋轉(zhuǎn)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(diǎn)擺動的上臂，所述焊槍固定于所述上臂上。
7.如權(quán)利要求5所述的一種全自動鋼結(jié)構(gòu)焊接工作站的焊接方法，其特征在于，所述位于焊機(jī)機(jī)器人兩側(cè)的方形工裝翻轉(zhuǎn)軸線與所述行走導(dǎo)軌平行，所述位于焊接機(jī)器人前方的的方形工裝翻轉(zhuǎn)軸線與所述行走導(dǎo)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(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】徐澤樟, 黃軍海, 吳學(xué)軍 申請人:佛山市南海耀達(dá)建材有限公司