[发明专利]机器人控制的气体钨弧焊机及其操作方法

说明书

公开了一种用在弧焊机中的焊枪组件。该焊枪组件包括头部、从头部延伸的电极、以及承载可移动的馈送线并从头部延伸的非直线形输送管。衬垫被保持在非直线形输送管内，其中该衬垫容纳馈送线并促进馈送线的移动。还公开了一种用于控制焊机的方法，也公开了一种相关的接口配置。

技术领域

总体上，本发明涉及气体钨/金属弧焊机及其操作。更特别地，本申请涉及焊机和焊接过程的机器人控制。具体地，本发明涉及以太网/Device网接口的实现和焊接焊枪的修改，以实现焊机的机器人操作。

背景技术

当前，气体钨/金属弧焊是手动过程。由于焊机必须在将填充材料(也称为馈送线)馈送到焊接区域中的同时保持电极与工件之间的较短的电弧长度，所以该过程难以掌握。一旦产生电弧，焊机使承载电极的焊枪沿小圆圈移动以创建焊接熔池。焊接熔池的大小取决于电极的大小和施加的电流量。在维持电极与工件之间的恒定分离的同时，操作者必须以与直立成一精确角度地操纵焊枪。然后根据需要，将填充材料手动添加到焊接熔池的前端。

鉴于这种焊接过程的复杂本质，尚未积极地追求机器人的利用。焊接焊枪——焊机利用该焊接焊枪靠近工件实施处理——包括电极和线输送管，以将馈送线靠近电弧放置。目前的准S形焊接输送管不能一致地将馈送线准确地放置在焊接熔池中。结果，这样的形状不利于在机器人焊接过程中使用。此外，当前没有系统可用于协调气体钨焊接焊枪的操作与机器人臂的移动。因此，本领域中需要一种改进的馈送线输送系统并且提供机器人焊接臂和气体钨焊接焊枪的协调控制。

发明内容

鉴于以上所述，本发明的第一方面是提供一种机器人控制的气体钨弧焊机及其操作方法。

本发明的另一个方面是提供一种用在弧焊机中的焊枪组件，该焊枪组件提供头部、从头部延伸的电极、承载可移动馈送线并从头部延伸的非直线形输送管、以及被保持在非直线形输送管内的衬垫，其中该衬垫容纳馈送线并促进馈送线的移动。

本发明的又一个方面是提供一种用于控制焊机的方法，该方法通过将弧焊机与机器人臂相关联、将机器人臂编程为行进到焊接路径的起始位置、从电源中调用预定焊接参数计划、在弧焊机的电极与工件之间建立电弧、设定输出以启动源于所述电源的馈送线的输送和所述焊接参数计划、以及使移动机器人臂和振动馈送线沿着焊接路径同时进行来控制焊机。

本发明的又一个方面是提供一种机器人气体钨弧焊接口配置，该接口配置提供机器人臂、适于安装到机器人臂的焊枪组件、将馈送线供给到焊枪组件的线馈送单元、向焊枪组件供给电力和控制信号的电源、以及控制器，该控制器连接到机器人臂、线馈送单元和电源并且在机器人臂、线馈送单元与电源之间交换操作信号以便启动至少两个工件的自动焊接工序。

附图说明

参考下面的描述、所附权利要求和附图，本发明的特征和优点将变得更好理解，其中：

图1是根据本发明的构思完成的机器人控制的气体钨弧焊机的示意图；

图2是根据本发明的构思完成的气体钨弧焊机的示意图；

图3是根据本发明的构思的气体钨弧焊机的正视图；

图4是根据本发明的构思用在气体钨弧焊机中的输送管的横截面图；

图5是图示根据本发明的构思在弧焊机的部件之间交换操作信号的系统图；和

图6是示出机器人控制的气体钨弧焊机的操作的流程图。

具体实施方式

现在参考附图，特别是参考图1至图3，机器人控制的气体钨弧焊机一般以标记10表示。如将详细描述的那样，机器人臂与气体钨焊枪的集成实现了气体钨焊接过程的自动化。所公开的装置和相关过程允许实现由于装配限制而不能利用传统焊接系统实现的接头焊接，其中所公开的系统提供超过先前工艺的期望的速度和质量。