本發(fā)明涉及焊接設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于機器人的一體化預(yù)熱與焊接方法。

背景技術(shù)：

自動化焊接技術(shù)及設(shè)備正以前所未有的速度發(fā)展。國家大型基礎(chǔ)工程的發(fā)展和國內(nèi)汽車工業(yè)的崛起，都有力地促進了先進焊接工藝特別是焊接自動化技術(shù)的發(fā)展與進步。焊接機器人及智能型焊接也會在特定領(lǐng)域適當發(fā)展，應(yīng)用廣泛，對其技術(shù)性能要求越來越高。而目前急需一種能實現(xiàn)對稱焊接的機器人，并能提高焊接精度，提高自動化和智能化程度。

焊接工藝內(nèi)容有電流、電壓、運條方法、焊接層數(shù)和道數(shù)、焊縫坡口、間隙等內(nèi)容，是保證焊縫質(zhì)量的關(guān)鍵：焊接順序是指拼裝各行點之間的焊接，以控制構(gòu)件的變形量。結(jié)合上述，進行焊接時的自動調(diào)整以提高焊接質(zhì)量，實現(xiàn)機器人的多功能和智能化，是目前需要解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明的目的：本發(fā)明公開了一種基于機器人的一體化預(yù)熱與焊接方法，可以實現(xiàn)夾持固定、焊接前的預(yù)熱、自動焊接、檢測與調(diào)整焊接一體化控制，焊接效率高，焊接質(zhì)量好，自動化和智能化程度高。

技術(shù)方案：為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明公開了一種基于機器人的一體化預(yù)熱與焊接方法，包括以下步驟：a）一對機械臂裝置通過主伸縮系統(tǒng)伸長至焊接工位；b）機械臂裝置上的一對夾持裝置通過夾爪分別夾緊主焊接工件兩側(cè)的焊接板，保持固定；c）焊接頭位置調(diào)整，直至焊接頭到達焊接起始位置；d）控制模塊控制預(yù)加熱裝置運行，焊接頭進入預(yù)加熱狀態(tài)；e）控制模塊控制焊接伸縮系統(tǒng)運行，一對焊接裝置移動；其各自的一對焊接頭進行對稱的預(yù)加熱；f）預(yù)加熱過程中，控制模塊控制檢測伸縮系統(tǒng)按設(shè)定的間隔時間伸縮；溫度檢測裝置定時監(jiān)控焊接處的預(yù)加熱溫度，并將結(jié)果傳遞給控制模塊；g）預(yù)加熱溫度達到設(shè)定值后，控制模塊控制焊接系統(tǒng)運行，焊接頭進入焊接狀態(tài)；h）控制模塊控制焊接伸縮系統(tǒng)運行，一對焊接裝置移動；其各自的一對焊接頭實現(xiàn)各自焊接板的對稱焊接；并實現(xiàn)兩側(cè)的焊接板與主焊接工件的對稱焊接。

進一步的，上述一種基于機器人的一體化預(yù)熱與焊接方法，所述焊接還包括以下步驟：焊接過程中，檢測裝置運行：控制模塊控制檢測伸縮系統(tǒng)按設(shè)定的間隔時間伸縮；溫度檢測裝置和變形檢測裝置定時監(jiān)控焊接處的溫度和變形方向，并將結(jié)果傳遞給控制模塊；控制模塊經(jīng)過運算，發(fā)出指令調(diào)整焊接順序。

進一步的，上述一種基于機器人的一體化預(yù)熱與焊接方法，所述步驟c中具體步驟包括：控制模塊控制焊接伸縮系統(tǒng)運行，帶動一對焊接裝置移動至所需位置；控制模塊控制焊接頭轉(zhuǎn)向系統(tǒng)運行，使焊接頭轉(zhuǎn)動至所需位置；控制模塊控制開合系統(tǒng)運行，帶動焊接裝置上的一對焊接爪上下微調(diào)整，直至焊接頭到達焊接起始位置。

進一步的，上述一種基于機器人的一體化預(yù)熱與焊接方法，焊接完成后進行整體工件的下料，具體包括以下步驟：夾持裝置夾住焊接后的整體工件，一對機械臂裝置通過主伸縮系統(tǒng)收縮，從焊接工位取下整體工件；本體轉(zhuǎn)向系統(tǒng)運轉(zhuǎn)，本體帶動整體工件旋轉(zhuǎn)至下一工位；主伸縮系統(tǒng)伸長，機械臂裝置將整體工件移動至所需位置；夾爪松開，夾持裝置復(fù)位；主伸縮系統(tǒng)收縮，一對機械臂裝置復(fù)位。

進一步的，上述一種基于機器人的一體化預(yù)熱與焊接方法，所述焊接頭位置調(diào)整后，分別對準兩側(cè)焊接板的上、下焊縫。

進一步的，上述一種基于機器人的一體化預(yù)熱與焊接方法，所述焊接頭與預(yù)加熱裝置連接。

進一步的，上述一種基于機器人的一體化預(yù)熱與焊接方法，所述步驟d中預(yù)加熱的設(shè)定溫度通過調(diào)節(jié)旋鈕進行調(diào)節(jié)。

上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有如下有益效果：

（1）本發(fā)明所述的一種基于機器人的一體化預(yù)熱與焊接方法，可以實現(xiàn)夾持固定、焊接前的預(yù)熱、自動焊接、檢測與調(diào)整焊接一體化控制，焊接效率高，焊接質(zhì)量好，自動化和智能化程度高。

（2）本發(fā)明所述的一種基于機器人的一體化預(yù)熱與焊接方法，完成焊接后將工件送至下一工位，自動化程度高，提高生產(chǎn)效率。

（3）本發(fā)明所述的一種基于機器人的一體化預(yù)熱與焊接方法，通過對焊接過程的監(jiān)控，通過溫度檢測和變形方向檢測，自動調(diào)整焊接順序，嚴格控制變形量，提高焊接質(zhì)量。

（4）本發(fā)明所述的一種基于機器人的一體化預(yù)熱與焊接方法，焊接前的預(yù)熱，可以提高焊接質(zhì)量；直接利用焊接系統(tǒng)實現(xiàn)預(yù)熱功能，優(yōu)化了整體結(jié)構(gòu)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一種基于機器人的一體化預(yù)熱與焊接方法的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述的一種基于機器人的一體化預(yù)熱與焊接方法的整體結(jié)構(gòu)的俯視圖；

圖3為本發(fā)明所述的一種基于機器人的一體化預(yù)熱與焊接方法中焊接頭工作時的示意圖；

圖中：1-本體，2-機械臂裝置，3-主伸縮系統(tǒng)，4-夾持裝置，41-夾持臂，42-夾爪，43-夾爪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，5-焊接裝置，51-焊接伸縮系統(tǒng)，52-焊接爪，53-焊接頭，54-焊接頭轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，55-開合系統(tǒng)，56-預(yù)加熱裝置，6-檢測裝置，61-檢測伸縮系統(tǒng)，62-溫度檢測裝置，63-變形檢測裝置，7-底座，71-本體轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，8-主焊接工件，9-焊接板。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明具體實施方式進行詳細的描述。

實施例

本發(fā)明公開了一種基于機器人的一體化預(yù)熱與焊接方法，如圖1至圖3所示，包括以下步驟：

a）一對機械臂裝置2通過主伸縮系統(tǒng)3伸長至焊接工位；

b）機械臂裝置2上的一對夾持裝置4通過夾爪42分別夾緊主焊接工件8兩側(cè)的焊接板9，保持固定；

c）焊接頭53位置調(diào)整，直至焊接頭53到達焊接起始位置；

d）控制模塊控制預(yù)加熱裝置56運行，焊接頭53進入預(yù)加熱狀態(tài)；

e）控制模塊控制焊接伸縮系統(tǒng)51運行，一對焊接裝置5移動；其各自的一對焊接頭53進行對稱的預(yù)加熱；

f）預(yù)加熱過程中，控制模塊控制檢測伸縮系統(tǒng)61按設(shè)定的間隔時間伸縮；溫度檢測裝置62定時監(jiān)控焊接處的預(yù)加熱溫度，并將結(jié)果傳遞給控制模塊；

g）預(yù)加熱溫度達到設(shè)定值后，控制模塊控制焊接系統(tǒng)運行，焊接頭53進入焊接狀態(tài)；

h）控制模塊控制焊接伸縮系統(tǒng)51運行，一對焊接裝置5移動；其各自的一對焊接頭53實現(xiàn)各自焊接板9的對稱焊接；并實現(xiàn)兩側(cè)的焊接板9與主焊接工件8的對稱焊接；

i）焊接過程中，檢測裝置6運行：控制模塊控制檢測伸縮系統(tǒng)61按設(shè)定的間隔時間伸縮；溫度檢測裝置62和變形檢測裝置63定時監(jiān)控焊接處的溫度和變形方向，并將結(jié)果傳遞給控制模塊；

j）控制模塊經(jīng)過運算，發(fā)出指令調(diào)整焊接順序；

k）焊接完成后，焊接裝置5和檢測裝置6復(fù)位；

l）夾持裝置4夾住焊接后的整體工件，一對機械臂裝置2通過主伸縮系統(tǒng)3收縮，從焊接工位取下整體工件；

m）本體轉(zhuǎn)向系統(tǒng)71運轉(zhuǎn)，本體1帶動整體工件旋轉(zhuǎn)至下一工位；

n）主伸縮系統(tǒng)3伸長，機械臂裝置2將整體工件移動至所需位置；

o）夾爪42松開，夾持裝置4復(fù)位；主伸縮系統(tǒng)3收縮，一對機械臂裝置2復(fù)位。

本實施例中，所述步驟c中具體步驟包括：控制模塊控制焊接伸縮系統(tǒng)51運行，帶動一對焊接裝置5移動至所需位置；控制模塊控制焊接頭轉(zhuǎn)向系統(tǒng)54運行，使焊接頭53轉(zhuǎn)動至所需位置；控制模塊控制開合系統(tǒng)55運行，帶動焊接裝置5上的一對焊接爪52上下微調(diào)整，直至焊接頭53到達焊接起始位置；所述焊接頭53位置調(diào)整后，分別對準兩側(cè)焊接板9的上、下焊縫。

本實施例中，所述機器人包括控制模塊、驅(qū)動系統(tǒng)、本體1以及設(shè)置在本體1上的一對機械臂裝置2；所述機械臂裝置2包括與本體1連接的主伸縮系統(tǒng)3，以及設(shè)置在主伸縮系統(tǒng)3上的夾持裝置4、焊接裝置5和檢測裝置6；所述焊接裝置5包括與主伸縮系統(tǒng)3連接的焊接伸縮系統(tǒng)51、設(shè)置在焊接伸縮系統(tǒng)51上的一對可開合運動的焊接爪52、設(shè)置在焊接爪52端部的焊接頭53；所述焊接頭53與焊接爪52通過焊接頭轉(zhuǎn)向系統(tǒng)54轉(zhuǎn)動連接，所述焊接爪52與焊接伸縮系統(tǒng)51通過開合系統(tǒng)55連接；所述焊接頭53連接有預(yù)加熱裝置56。

所述夾持裝置4包括與主伸縮系統(tǒng)3連接的夾持臂41，以及與夾持臂41轉(zhuǎn)動連接的夾爪42；所述夾爪42和夾持臂41之間設(shè)有夾爪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)43。所述檢測裝置6包括與主伸縮系統(tǒng)3連接的檢測伸縮系統(tǒng)61、設(shè)置在檢測伸縮系統(tǒng)61上的溫度檢測裝置62和變形檢測裝置63。所述驅(qū)動系統(tǒng)包括與主伸縮系統(tǒng)3連接的主伸縮驅(qū)動裝置、與焊接伸縮系統(tǒng)51連接的焊接伸縮驅(qū)動裝置、與開合系統(tǒng)55連接的開合驅(qū)動裝置、與焊接頭轉(zhuǎn)向系統(tǒng)54連接的焊接頭轉(zhuǎn)向驅(qū)動裝置、與夾爪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)43連接的夾爪轉(zhuǎn)向驅(qū)動裝置、與檢測伸縮系統(tǒng)61連接的檢測伸縮驅(qū)動裝置。

所述主伸縮系統(tǒng)3、檢測伸縮系統(tǒng)61、焊接伸縮系統(tǒng)51為絲杠裝置；所述開合系統(tǒng)55為齒輪齒條裝置。所述本體1下方設(shè)有底座7，所述本體1通過本體轉(zhuǎn)向系統(tǒng)71與底座7連接。所述預(yù)加熱裝置56與控制模塊連接，所述調(diào)節(jié)旋鈕與控制模塊連接。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。