[发明专利]对接管激光跟踪焊接系统及焊接工艺

说明书

本发明公开了对接管激光跟踪焊接系统及焊接工艺，包括机器人、夹紧转动装置、升降支承装置、气体保护装置和焊接器；夹紧转动装置用于夹紧工件的一端，并驱动工件旋转；升降支承装置包括交叉状活动机构，交叉状活动机构的顶部设有可转动且支承工件的滚筒；气体保护装置设置于工件远离夹紧转动装置的一端；机器人设置于工件沿长度方向的一侧，焊接器于焊接时与机器人的头部相连接。该系统适用各种不同尺寸的管材，特别是中大型管材的焊接，大大提高了焊接效率，节约劳力。

技术领域

本发明涉及焊接机械技术领域，特别涉及对接管激光跟踪焊接系统及焊接工艺。

背景技术

对于管材的焊接，特别是中大型管材，因其尺寸较大，重量较重，现有的设备不能满足焊接要求，在没有专用的焊接设备情况下，通常是人工进行焊接，造成焊接效率非常低，同时也耗费劳动力。

发明内容

本发明的目的在于提供对接管激光跟踪焊接系统及焊接工艺，可自动化地对工件进行焊接，效率高，解决没有专用焊接设备而采用人工焊接导致生产效率低的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

对接管激光跟踪焊接系统，包括机器人、夹紧转动装置、升降支承装置、气体保护装置和焊接器；夹紧转动装置用于夹紧工件的一端，并驱动工件旋转；升降支承装置包括交叉状活动机构，交叉状活动机构的顶部设有可转动且支承工件的滚筒；气体保护装置设置于工件远离夹紧转动装置的一端；机器人设置于工件沿长度方向的一侧，焊接器于焊接时与机器人的头部相连接。

由此，交叉状活动机构可根据工件的尺寸调节其高度，满足多种不同尺寸管材的支承，滚筒支承工件并随工件的转动而转动，由升降支承装置承受工件的重量，夹紧转动装置不因工件的重量而产生变形，提高夹紧转动装置的寿命，并且该系统可自动化地对工件进行焊接，提高生产效率和焊接质量，解决了没有专利焊接设备下采用人工焊接导致效率低的问题。

在一些实施方式中，夹紧转动装置包括卡爪、转盘、第一导轨、第一滑块和转动机构；第一导轨沿转盘的中心向外辐射式设置，第一滑块滑动的与第一导轨相连接；卡爪与第一滑块相连接；转盘与转动机构驱动连接。由此，卡爪可沿第一导轨移动，以适应不同尺寸工件的夹紧，卡爪卡紧工件后，转动机构驱动转盘带动工件转动。

在一些实施方式中，卡爪包括卡紧柱和限位板，卡紧柱设置于限位板的中部并突出限位板。由此，卡爪卡紧工件时，其卡紧柱紧靠工件的内表面，限位板抵靠工件的外表面以限定工件的位置。卡爪可卡紧工件外表面或内表面两种方式对工件进行夹紧。

在一些实施方式中，交叉状活动机构包括第一支架和第二支架，第一支架和第二支架于中部位置进行铰接形成可活动的交叉状；第一支架和第二支架的顶部均设有可转动的滚筒；交叉状活动机构在驱动机构的驱动下改变第一支架和第二支架的相对夹角，从而实现对工件高度的调节。由此，增大第一支架和第二支架的相对角度，于其上方工件的高度就会下降，减少第一支架和第二支架的相对角度，于其上方工件的高度就会升高，这样升降方式十分方便，并且两支架的受力均匀，稳定可靠。可转动的滚筒与工件相接触，起到支承作用的同时也不妨碍工作的转动。第一支架和第二支架为矩形框架，于第一支架和第二支架顶部的横杆为圆柱状，并作为轴心，滚筒可转动的套装于轴心上。

在一些实施方式中，驱动机构包括第二导轨、第二滑块、伺服电机、丝杆和螺母块；第一支架和第二支架的底部均通过连接座可转动的各自连接于一第二滑块；第一支架和第二支架的底部均设有螺母块，螺母块设有与丝杆相配合的螺纹孔，丝杆的一端与伺服电机的输出端相联动。由此，导轨滑块和丝杆螺母传动配合结构可靠稳定，丝杆螺母具有无级进给功能和一定的自锁功能，使工作高度的调节更精准。丝杆转动的安装在丝杆座上，第二导轨和丝杆座均安装在底板上。

在一些实施方式中，气体保护装置包括气管，气管可上下移动和沿工件的长度方向移动。由此，气管可释放出保护气体，对焊接部位进行防护，气管可跟随焊接头运动，并放出保护气体。