一种远程智能焊接专机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种远程智能焊接专机，包括主控单元、数据采集单元、智能开关、焊枪、电源和焊枪固定座；所述数据采集单元与所述主控单元信号连接，该数据采集单元包括与所述主控单元信号连接的位置传感器；所述焊枪通过智能开关与所述电源电连接，该智能开关与所述主控单元信号连接，所述焊枪固定在焊枪固定座上；所述位置传感器固定在所述焊枪固定座上，所述焊枪固定座上设有轨迹调整机构。本实用新型专利技术所述的远程智能焊接专机，实现了焊接的智能控制及精确监控，避免了恶劣环境焊接时，工作人员的进入以及正常工作环境中工作人员的贴近操作，保障了工作人员的身体健康，提高了自动焊接成果的质量。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于焊接设备
，尤其是涉及一种远程智能焊接专机。
技术介绍
海底管道、地下输油管以及同一生产线焊接不同规格的焊板等复杂环境下，使用传统的焊接工艺和方法已不能满足现实的需求，简单的或单一的焊接专机也不能很好的实现高难度和严要求的焊接质量的实现。对于海底管道和地下输油管这些人类不易现场焊接的恶劣环境一般实现远程焊接，而同一生产线焊接不同规格的焊板需要焊接参数随焊点部位的不同而改变。焊钳焊接时，角度、位置、分流和装配间隙等不稳定因素也都要求改变焊接参数以适应其变化。现研究一种嵌入多种现场总线接口的机器人，为实现远程焊接做好最基本的条件，以提高恶劣环境或复杂环境的焊接质量，满足现阶段焊接质量的需求。对于人类不易到达的焊接环境和多参数焊接环境需要引入智能控制和远程监视的技术，一方面可以通过远端监视器监视焊接现场以对异常现象进行实时调整，另一方面利用计算机技术通过软件编程对参数进行存储与调用实现智能控制。这实现这一切的支撑是焊接机器人需要支持网络接口，本项目主要工作为设计一个具有多种国内普遍支持的接口例如CAN总线、PROFIBUS和工业以太网等多种接口，通过软件技术实现接口的自识别和自适应，从而实现远程焊机和智能控制。本项目依托于天津市焊接研究所与天津工业大学电气与自动化学院。天津市焊接研究所经过40多年的发展，已建立了完善的设计、研究、生产和 销售体系，形成了科技与生产紧密结合的科技开发机构。产品结构不断调整改进，采用国际先进标准促进产品开发，以雄厚的实力，先进的设计工艺，精良的加工及严格的管理，研制和生产了数十种型号的通用、专用焊接设备。天津工业大学电气与自动化学院具有雄厚的技术实力，经验丰富的技术人才。承担多项国际、军工项目。学院具有机器人设计与研发中心、工业网络研发中心和培训平台。从软件、硬件方面，均能满足本项目的要求。近二十年来，随着数字化、自动化、计算机技术、机械设计技术的发展，以及人们对产品的质量要求的提高，焊接质量、美观度等得到了更大的重视。特别是在08年金融危机以后，随着我国劳动成本的增加，以及对工人的身体健康的重视和对提高生产效率的要求，在现代工业生产中，越来越多的焊接生产过程中开始采用自动焊接专机。而随着我国现代化建设的发展与深化，一些关系到国计民生的大型项目得到了落实与启动，例如西气东输，南水北调，三峡工程等等都涉及到焊接技术。在海底管道和地下输油管等很多人类不易到达的恶劣环境下远程焊接是势在必为；同时随着生产效率的提高，产品的丰富化，一个焊接生产线会出现多个焊接规格的现象，不同的焊接规格所涉及的各类参数会随着角度、位置、分流等的变化而变化，这就要求实现智能焊接，把调试好的参数用编程的方法存储到计算机里，用传感器采集现场信息从而选择不同的参数，实现高质量和高难度的焊接需求。而传统的焊接方式，存在较多影响焊接质量稳定性的因素，而且在焊装过程中经常出现各种异常情况，造成较多质量问题。研究一个可以实现远程监控和智能控制的焊接专机势在必行。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种远程智能焊接专机，以实现焊接专机的智能精确控制。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种远程智能焊接专机，包括主控单元、数据采集单元、智能开关、焊枪、电源和焊枪固定座；所述数据采集单元与所述主控单元信号连接，该数据采集单元包括与所述主控单元信号连接的位置传感器；所述焊枪通过智能开关与所述电源电连接，该智能开关与所述主控单元信号连接，所述焊枪固定在焊枪固定座上；所述位置传感器固定在所述焊枪固定座上，所述焊枪固定座上设有轨迹调整机构。进一步的，所述主控单元包括单片机、存储器和通信模块，所述通信模块与所述单片机信号连接，所述单片机与所述存储器信号连接。进一步的，所述焊枪固定座包括支撑架、轨迹调整机构和行走机构，所述轨迹调整机构固定在所述支撑架的上部，并与所述主控单元信号连接，所述行走机构固定在所述支撑架的底端，并与所述主控单元信号连接。进一步的，所述轨迹调整机构包括固定架、丝杠、滑块、第一电机、第一减速器和升降气缸，所述固定架呈倒置的U型，所述丝杠水平可转动固定在所述固定架的两侧壁上，所述滑块上设有与所述丝杠螺纹配合的螺纹通孔，所述滑块通过所述螺纹通孔配合安装在所述丝杠上，所述第一电机通过第一减速器与所述丝杠传动连接，该第一电机与所述主控单元信号连接，所述升降气缸的输出轴与所述固定架固定连接，该升降气缸的缸体竖直放置并与所述支撑架的上部固定连接，所述升降气缸与所述主控单元信号连接。进一步的，所述焊枪上固设有一位置测量架，所述位置测量架呈倒置的L状，该位置测量架的测量末端与所述焊枪的焊接端齐平。进一步的，所述位置传感器包括第一位置传感器和第二位置传感器，所述第一位置传感器固设在所述固定架上，所述第二位置传感器固定在所述位置测量架的测量末端，所述焊枪固定在所述滑块上。进一步的，所述行走机构包括安装在所述支撑架底端的行走轮、行走传动轴、第二电机和第二减速器。进一步的，所述数据采集单元还包括与所述主控单元信号连接的视觉传感器。进一步的，所述数据采集单元还包括与所述主控单元信号连接的触角传感器。进一步的，所述数据采集单元还包括与所述主控单元信号连接的光敏传感器。相对于现有技术，本技术所述的远程智能焊接专机具有以下优势：(1)本技术所述的远程智能焊接专机，实现了焊接的智能控制及精确监控，避免了恶劣环境焊接时，工作人员的进入以及正常工作环境中工作人员的贴近操作，保障了工作人员的身体健康，提高了自动焊接成果的质量。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术实施例所述的远程智能焊接专机原理框图；图2为本技术实施例所述的远程智能焊接专机结构示意图；图3为图2局部放大图。附图标记说明：1-主控单元；11-单片机；12-存储器；13-通信模块；2-数据采集单元；21-第一位置传感器；22-第二位置传感器；23-视觉传感器；24-触觉传感器；25-光敏传感器；3-智能开关；4-焊枪；5-电源；6-焊枪固定座；61-支撑架；62-行走机构；621-行走轮；622-行走传动轴；623-第二电机；63-轨迹调整机构；631-固定架；632-丝杠；633-滑块；634-第一电机；635-升降气缸。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种远程智能焊接专机，其特征在于：包括主控单元(1)、数据采集单元(2)、智能开关(3)、焊枪(4)、电源(5)和焊枪固定座(6)；所述数据采集单元(2)与所述主控单元(1)信号连接，该数据采集单元(2)包括与所述主控单元(1)信号连接的位置传感器；所述焊枪(4)通过智能开关(3)与所述电源(5)电连接，该智能开关(3)与所述主控单元(1)信号连接，所述焊枪(4)固定在焊枪固定座(6)上；所述位置传感器固定在所述焊枪固定座(6)上，所述焊枪固定座(6)上设有轨迹调整机构(63)。

【技术特征摘要】
1.一种远程智能焊接专机，其特征在于：包括主控单元(1)、数据采集单元(2)、智能开关(3)、焊枪(4)、电源(5)和焊枪固定座(6)；所述数据采集单元(2)与所述主控单元(1)信号连接，该数据采集单元(2)包括与所述主控单元(1)信号连接的位置传感器；所述焊枪(4)通过智能开关(3)与所述电源(5)电连接，该智能开关(3)与所述主控单元(1)信号连接，所述焊枪(4)固定在焊枪固定座(6)上；所述位置传感器固定在所述焊枪固定座(6)上，所述焊枪固定座(6)上设有轨迹调整机构(63)。2.根据权利要求1所述的远程智能焊接专机，其特征在于：所述主控单元(1)包括单片机(11)、存储器(12)和通信模块(13)，所述通信模块(13)与所述单片机(11)信号连接，所述单片机(11)与所述存储器(12)信号连接。3.根据权利要求1所述的远程智能焊接专机，其特征在于：所述焊枪固定座(6)包括支撑架(61)、轨迹调整机构(63)和行走机构(62)，所述轨迹调整机构(63)固定在所述支撑架(61)的上部，并与所述主控单元(1)信号连接，所述行走机构(62)固定在所述支撑架(61)的底端，并与所述主控单元(1)信号连接。4.根据权利要求3所述的远程智能焊接专机，其特征在于：所述轨迹调整机构(63)包括固定架(631)、丝杠(632)、滑块(633)、第一电机(634)、第一减速器和升降气缸(635)，所述固定架(631)呈倒置的U型，所述丝杠(632)水平可转动固定在所述固定架(631)的两侧壁上，所述滑块(633)上设有与...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯志伟，王莹，
申请(专利权)人：天津市焊接研究所，
类型：新型
国别省市：天津;12