[发明专利]一种用于焊接加工的针对不规则坡口焊缝装置及方法

说明书

本发明公开了焊接技术领域的一种用于焊接加工的针对不规则坡口焊缝装置及方法，包括，工件；焊接组件，包括焊枪，所述焊枪安装于机器人手臂上，所述机器人手臂通过控制系统于X、Y、Z方向带动焊枪移动；清洁组件，包括固定套设于焊枪外部的固定环，所述固定环上活动嵌设有转动齿圈，所述转动齿圈与驱动齿轮啮合传动连接；本发明有效克服因各种不良因素导致焊件位置与机器人示教轨迹的偏差而进行寻位补偿；可有效控制焊接尺寸及质量，极大减少不良品的产生；提高加工生产效率；控制并减少设备成本的投入；数据库中纳入了多种精细的焊接控制参数，焊接过程中参数以及引弧收弧参数，而且对各种参数调节方便并可自动智能化匹配比较好参数。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体为一种用于焊接加工的针对不规则坡口焊缝装置及方法。

背景技术

随着工业自动化的普及，弧焊工艺在生产制造中被广泛应用，但在焊接过程中会产生大量有害气体、烟雾和强光等，批量生产时会严重污染车间环境，给操作人员健康带来极大的隐患。机器人弧焊因其自身具有焊接质量稳定、效率高、成本低、有效改善作业环境等显著优势，故而在重工行业中而逐渐取代人工焊，故而被广泛使用。

在工业制造领域因加工精度、尺寸误差、模具装配误差等原因，即使相同型号或工艺的板材焊接在实施焊接前拼装位置及拼装间隙状态达不到完全一致。然而机器人轨迹精度较高，同时一条焊接轨迹只能设定一套固定的焊接参数；1、如果待加工零件的尺寸位置有偏差，导致示教轨迹与实际焊缝运行路线存在一定偏差，经常出现焊缝偏离坡口现象，2、焊缝根部间隙偏差导致焊缝凹陷、凸起、气孔、融合不良、气孔等缺陷达不到工艺要求，轻则返工重则报废处理，这就造成返修率较高，导致生产成本居高不下。为解决这一问题，这就要求在工件偏离设置的位置以及焊缝根部间隙不一致时，焊接机器人仍然能找到焊缝，同时通过开发程序计算焊缝根部间隙实时调用不同的焊接参数（电流、电压、摆幅、摆长、焊接速度），目前主流焊缝寻位装置采用激光或视觉进行引导焊接，此类装置前期成本较高，精密仪器容易在使用过程中由于发生碰撞、工作环境恶劣等因素而产生故障或损坏，受外部使用条件因素制约较大。通过开发一种编程程序，充分利用现有的焊接机器人及焊丝装置来实现此类功能，在此寻位模式下系统给焊丝通低压电，工件接地。在机器人沿寻位轨迹移动过程中，一旦焊丝和工件接触时会产生接触信号，机器人停止移动。利用当前位置与程序设定位置的偏差值对路径进行修正，在此基础上通过开发程序精确计算出焊缝根部间隙的大小，从而得出真实目标置并调用预设的焊接参数。工作人员经过简单的学习就能运用和操作，也是十分便利。简单的操作能缩短工作时间，减轻工作人员的工作压力，保证运用安全和设备的安全，是一个十分重要的优势和特点，在焊接过程中实现了自动检测并自动调节焊枪的位置，以便于始终跟随焊接位置进行焊接，焊枪与工件之间的距离始终保持恒定，从而确保焊接质量，提高焊接效率并降低劳动强度，且工件在焊接过程中，焊缝中若存在铁锈、污渍或其他杂物时，容易导致引弧的成功率，出现电弧的不稳甚至飞溅的问题；为此，我们提出一种用于焊接加工的针对不规则坡口焊缝装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于焊接加工的针对不规则坡口焊缝装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于焊接加工的针对不规则坡口焊缝装置，包括，

工件；

焊接组件，包括焊枪，所述焊枪安装于机器人手臂上，所述机器人手臂通过控制系统于X、Y、Z方向带动焊枪移动；

清洁组件，包括固定套设于焊枪外部的固定环，所述固定环上活动嵌设有转动齿圈，所述转动齿圈与驱动齿轮啮合传动连接，所述驱动齿轮通过微型电机控制转动。

进一步地，所述转动齿圈底面通过连接板固定连接有位于焊枪一侧的联动柱，所述联动柱底端对称设有气缸杆，所述气缸杆底端固定连接定位管，所述定位管底部固定连接有安装盘。