[实用新型]一种非接触引弧式弧焊机器人

说明书

技术领域

本发明涉及焊接自动化装置技术领域，尤其是一种非接触引弧式弧焊机器人。

背景技术

弧焊机器人作为一种高度自动化的焊接设备，是提高焊接质量、降低成本、改善工作环境的重要手段之一；目前，利用弧焊机器人来替代手工焊接作业已经成为焊接制造业的发展趋势，其被广泛应用于诸如汽车制造、机械零部件加工、工程机械等诸多技术领域。

目前，弧焊机器人所用到的引弧方式主要由接触式引弧和非接触式引弧两种；其中，接触式引弧的工作原理为：焊接时将钨电极与工件短路，然后迅速提升钨电极，利用短路瞬间引燃电弧，但是对于大电流的弧焊机器人而言，钨电极烧损较为严重，会改变钨电极端部的几何尺寸。而非接触式引弧则分为工频升压引弧、高频高压引弧和高频脉冲引弧三种方式，工频升压引弧在实际应用中也来越少；高频高压引弧虽然引燃电弧的成功率较高，但电磁干扰大，会通过电网传导和空间辐射对机器人本身的电子元器件产生干扰；高压脉冲引弧的优点是电磁干扰小，但引弧效果差、成功率偏低。另外，现有的弧焊机器人还普遍存在结构构造相对复杂、作业范围小、灵活性差、焊接效率低。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种非接触引弧式弧焊机器人。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种非接触引弧式弧焊机器人，它包括机械手臂、装设于机械手臂的末端的焊枪以及装设于焊枪上的引弧器；所述引弧器包括外保护壳、装设于外保护壳内的集成驱动板以及装设于外保护壳上并与集成驱动板电连接的电弧放电引出端脚，所述集成驱动板上设置有一用于将220V交流电进行倍数升压后并输出的倍压电路和用于将倍压电路输出的电压转换为脉冲电流并通过电弧放电引出端脚输出的引弧触发电路；

所述倍压电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，所述第一二极管的阴极通过顺序串联的第一电容和第一电阻作为倍压电路的电源输入A端来使用、阳极同时作为倍压电路的电源输入B端和倍压电路的电压输出B端来使用，所述第二二极管的阳极连接于第一二极管的阴极、阴极通过第二电容连接于第一二极管的阳极，所述第三二极管的阳极连接于第二二极管的阴极、阴极通过第三电容连接于第二二极管的阳极，所述第四二极管的阳极连接第三二极管的阴极、阴极通过第四电容连接于第三二极管的阳极，所述第四二极管的阴极同时作为倍压电路的电压输出A端来使用；

所述引弧触发电路包括第五二极管、场效应管、第六二极管、第七二极管、稳压二极管、双向晶闸管、单向晶闸管和变压器，所述第五二极管的阳极连接于倍压电路的电压输出A端、阴极连接于场效应管的漏极并通过顺序串联的第二电阻和第五电容连接倍压电路的电压输出B端，所述场效应管的源极通过顺序串联的第五电阻和第六电容连接于变压器的初级侧的A端、栅极连接于稳压二极管的阴极并通过第三电阻连接场效应管的漏极，所述稳压二极管的阳极连接于第五电阻和第六电容之间并同时连接于单向晶闸管的阳极，所述单向晶闸管的控制极通过双向晶闸管连接于第二电阻和第五电容之间并通过第四电阻连接于倍压电路的电压输出B端、阴极同时连接于倍压电路的电压输出B端，所述第六二极管的阴极连接于第五电阻与第六电容之间、阳极连接于第七二极管的阴极，所述第七二极管的阳极连接倍压电路的电压 输出B端，且所述第六二极管的两端并联有第六电阻，所述第七二极管的两端并联有一第七电阻，所述倍压电路的电压输出B端连接于变压器的初级侧的B端，所述电弧放电引出端脚连接于变压器的次级侧。

优选地，所述外保护壳由隔热材料制成，所述隔热材料包括基板和形成于基板表面的隔热涂层构成，所述基板为表面经过磷化处理的30CrMnSiA钢板，所述隔热涂层为以有机硅树脂、玻璃粉和聚碳硅烷为黏结剂并通过添加三氧化二铝、碳化硅、二氧化锆、氮化硼、二氧化硅以及碳纤维所形成的混合材料。

优选地，所述基板的厚度为1mm，所述隔热涂层的厚度为900-1000μm。

优选地，所述隔热涂层的配方按重量组份计：有机硅树脂10份、聚碳硅烷20份、玻璃粉5-10份、三氧化二铝0.1-5份、碳化硅0.1-5份、二氧化锆0.1-8份、氮化硼0.1-20份、二氧化硅0.5份、碳纤维0.1-1份。

优选地，所述隔热材料的制备方法为：

S1、将有机硅树脂、玻璃粉、聚碳硅烷、添加三氧化二铝、碳化硅、二氧化锆、氮化硼、二氧化硅以及碳纤维按比例混合后形成混合料浆；

S2、将混合料浆在磨砂机上进行研磨，以使混合料浆的颗粒细度在40-50μm之间；