[实用新型]一种机器人管焊装置

说明书

技术领域：

本实用新型属于机器人焊接领域，具体涉及磁悬机器人焊接装置。

背景技术：

焊是被焊工件的材质通过加热和/或加压(可用或不用填充材料)使工件结合而形成永久性连接的工艺过程，目前工厂内大多是人工操作，人工对被焊接的管材进行夹紧定位,然后再进行对接焊接，效率低可靠性差，而且易导致人员伤害。

钢板深加工成钢管是通过预弯机将钢板做成钢管，需要将钢管缝隙焊接上。

焊接的质量取决于焊缝大小、焊接电流、堆料时间、焊缝清洁程度，采用机器人在直线上焊接时，常面临启动和停止速度不均匀造成堆料不均；以及机器人在直线运动中移动装置调速响应慢，无法满足焊接速度的要求。

而且目前只能实现一根钢管的自动焊接，无实现多根钢管拼接焊接。

直线电机技术是一项相对来说较新的技术领域，主要运用于实验室研究或有轨列车上。具有功率因数和效率高、推力密度大，电力电子变换装置尺寸小、成本低，调速快的优点。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于：针对背景技术中存在的诸多缺点和问题加以改进，提供一种机器人管焊装置，该装置可使焊接装置通过直线电机控制横向运动，从而焊接横向缝隙；通过伺服电机控制钢管旋转使得焊接装置可以焊接钢管的环形缝隙；通过直线电机驱动和菱形架夹持使两根钢管同心对接，并使对接间距可以精确控制在1-3mm。该焊接装置有较好的能动性、自动化程度高、稳定性好、便于操作、方向可调。本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：一种机器人管焊装置，包括横梁、菱形架、第一直线电机、第二直线电机、焊接机器人、管道夹持装置、减速电机、控制器，其特征在于：所述横梁至少为两根，上下平行布置，横梁上安装有滑道或第一直线电机，上下横梁的同侧端分别连接同一升降装置的活动端和固定端，横向滑道及第一直线电机分别位于同轴布置的至少四个菱形架的对角线上，菱形架通过铰轴与横向滑道上的滑块或第一直线电机次级连接；第二直行电机初级平行置于所述横梁设置在钢管旁；焊接机器人为六自由度机器人垂直安装在第二直线电机次级上；管道夹持装置安装在上横梁或下横梁上，至少分为左右两个可沿横梁移动的支架，支架由具有环形槽的夹持架和转盘组成，左夹持架的转盘连接减速电机，用于固定钢管的两端和转动钢管；控制器采集第一直线电机和第二直线电机次级上的光栅读数头测量的位置信息，识别并控制两段钢管对接端的间距、钢管长度及焊接机器人沿第二直线电机的移动速度和位置，控制器还采集设于减速电机上的编码器的脉冲信号，测量转盘的转速和转动圈数，通过逆变器控制减速电机。

优选的，焊接机器人通过旋转凸台与所述第二直线电机次级连接，用于改变机器人的方向。

进一步地，第一直线电机和第二直线电机初级旁安装有混合式绝对值光栅尺，及设置在第一直线电机和第二直线电机次级与光栅尺相对的光栅读数头，可测量光栅读数头在光栅尺上的位置、移动方向、移动速度。

优选的，控制器通过DSP芯片采集光栅读数头读取的数据，用于采集第一直线电机和第二直线电机次级的位置和移动速度信息，DSP芯片还通过功率放大器连接第一直线电机和第二直线电机初级上的电枢绕组，用于驱动焊接机器人、菱形架、右夹持架变速移动和定位。

优选的，所述右夹持架安装在第一直线电机次级上，使第一直线电机驱动右夹持架移动。

优选的，所述升降装置的活动端和固定端之间连接电子卷尺，用于测量菱形架对角线的长度。

本实用新型有益效果：该装置可使焊接装置通过直线电机控制横向运动，从而焊接横向缝隙；通过伺服电机控制钢管旋转使得焊接装置可以焊接钢管的环形缝隙；通过直线电机驱动和菱形架夹持使两根钢管同心对接，并使对接间距可以精确控制在1-3mm；通过调整升降装置的间距来改变菱形架对角线的间距，能够夹持不同直径的钢管，并使钢管均同轴对接。该焊接装置有较好的能动性、自动化程度高、稳定性好、便于操作、方向可调。

附图说明：

图1为本实用新型机器人管焊装置整体结构示意图

图2为本实用新型机器人管焊装置中菱形架的结构示意图

图3为本实用新型机器人管焊装置结构框图

图4为本实用新型机器人管焊装置中第一直线电机次级和初级的放大图

图5为本实用新型机器人管焊装置整体结构示意图中A剖面的方法图

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。

具体实施方案如下：