一种真空充氩焊接装备制造技术

一种真空充氩焊接装备，包括真空舱、控制系统及置于真空舱内的焊接机器人、工装夹具、变位机和动力小车，其中所述变位机安装在动力小车上并通过动力小车牵引进出真空舱，且所述变位机上安装有用于焊接环形焊缝或复杂结构工件的焊接夹具，所述工装夹具为用于焊接直焊缝的琴键式夹具并安装在真空舱的底面上，所述控制系统主要包括PLC控制系统及与PLC控制系统连接的焊接机器人控制系统、动力小车伺服控制系统、舱门控制系统、氩气循环过滤控制系统、安全防护系统、监控系统和照明系统，所述焊接机器人采用的焊接电源为TIG电源。本实用新型专利技术可以实现多种金属材料、多种结构的焊接，而且在真空充氩状态下焊接，可提高产品焊接质量，提高焊接效率，使焊缝美观光洁。

A vacuum argon filling welding equipment

A vacuum argon filling welding equipment, including a vacuum chamber, a control system, and a welding robot, a fixture, a displacement machine and a power car in a vacuum chamber, which is installed on a power car and pulled in and out of a vacuum tank through a power trolley, and the position machine is equipped with a welded ring weld or a compound. A welding fixture for a mixed structure workpiece, which is a key fixture for welding the straight weld and installed on the bottom of a vacuum cabin. The control system mainly includes a PLC control system and a welding robot control system connected to the PLC control system, a power trolley servo control system, a hatch control system, an argon gas circulation system. Ring filter control system, safety protection system, monitoring system and lighting system. The welding power source used by the welding robot is TIG power supply. The utility model can realize welding of various metal materials and various structures, and welding in the state of vacuum argon filling, which can improve the welding quality of the products, improve the welding efficiency, and make the weld beautiful and clean.

【技术实现步骤摘要】
一种真空充氩焊接装备
本技术属于焊接
，具体是涉及一种适用于多种金属材料及多种结构的真空充氩机器人焊接装备，尤其适用于钛合金工件的焊接。
技术介绍
钛合金、不锈钢等材料在常规环境下手工焊接时，都极易与空气中的氧、氮、氢迅速发生反应。特别是钛合金，温度在300℃以上时能快速吸氢，600℃以上时能快速吸氧，700℃以上时能快速吸氮。而当熔池中侵入这些有害气体后，焊接接头的塑性和韧性都会发生明显的变化，接头强度、硬度、塑性和韧性下降，过热倾向严重，接头严重脆化。因此，在进行钛合金焊接时，对熔池、熔滴及高温区，不管是正面还是反面都须进行全面可靠的气体保护。这是保证钛及其合金焊接质量的关键。而不锈钢也是一种应用非常广泛的金属材料，无论是航空航天、船舶制造、轨道交通、汽车、餐饮等各个领域都有极大的应用，不锈钢结构的焊接产品也是越来越多，结构也越来越复杂，不锈钢在高温下具有很活泼的化学性能、热导率小、热容量大的特点，不锈钢在焊接时也极易被氧化，例如在不锈钢管道焊接时，管内焊缝极易出现氧化和被空气污染等问题，严重影响焊接质量。不锈钢管道焊接时必须采用管道内部充保护气体来解决内部焊缝的高温氧化问题。传统的简易装置的保护方法，使产品的焊接质量处于不稳定状态，很难保证产品的大批量稳定生产。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种实用性强、使用安全可靠，能实现工件无氧化、无气孔、无裂纹的自动焊接，能大幅提高金属工件焊接质量和焊接效率的真空充氩焊接装备。本技术的技术方案是这样实现的：本技术所述的真空充氩焊接装备，其特点是：包括真空舱、控制系统及置于真空舱内的焊接机器人、工装夹具、变位机和动力小车，其中所述真空舱的底部设置有供动力小车行走的导轨，所述变位机安装在动力小车上并通过动力小车牵引进出真空舱，且所述变位机上安装有用于焊接环形焊缝或复杂结构工件的焊接夹具，所述工装夹具为用于焊接直焊缝的琴键式夹具，所述控制系统主要包括PLC控制系统及与PLC控制系统连接的焊接机器人控制系统、动力小车伺服控制系统、舱门控制系统、氩气循环过滤控制系统、安全防护系统、监控系统和照明系统，所述焊接机器人采用的焊接电源为TIG电源。其中，所述变位机包括机架、设置在机架上的位置调节机构及与位置调节机构相连接的夹具固定盘，用于焊接环形焊缝或复杂结构工件焊接的焊接夹具安装固定在所述夹具固定盘上。而且，所述位置调节机构为单轴或多轴调节机构，通过所述位置调节机构可实现夹具固定盘的360度旋转或/和0～180度翻转。为了确保焊接精度以及焊接的灵活性，所述焊接机器人为高精度多轴焊接机器人。为了使真空舱的强度高、承压能力强，所述真空舱采用Q245-R材料、不锈钢或结构钢制成。而且，所述真空舱为采用工字钢制成的结构体。为了有效节省外部占地空间，且操作灵活、简单方便、密封性好，所述真空舱的舱门采用液压顶升上翻式封闭舱门。而且，为了确保正压密封性与真空密封性好，所述真空舱的舱门采用内唇形密封与外“O”形密封相结合的双密封结构。为了使焊接机器人的固定方式多种多样，能够适合不同大小的真空舱内使用，所述焊接机器人固定在真空舱的底面上或顶面上。本技术与现有技术相比，具有以下显著优点：1、本技术采用真空舱进行焊接，能够获得表面光洁，无氧化变色的焊缝；2、本技术采用机器人自动化焊接，有效地避免了手工操作的不稳定性带来的缺陷；3、本技术采用真空舱焊接，与常规的采用保护拖罩相比，不但保护效果好，而且操作更简便，不再需要特殊设计焊缝背面的保护拖罩；4、针对复杂结构焊接件，往往保护拖罩很难随焊保护，致使焊缝的正反面都容易氧化，影响焊缝性能。采用本技术真空充氩焊接，有效地解决了这一技术难题，避免了金属材料在焊接过程中受有害气体的影响，从而避免了焊缝产生气孔、氧化、性能变差等缺陷问题，提高了产品质量；5、本技术属于自动化焊接，与常规的手工焊接相比，既提高了焊接质量，又提高了生产效率，且本技术特别适用于钛合金、不锈钢等易高温氧化金属材料的焊接；6、本技术采用双工位设计，能够实现两个零件同时进入真空舱焊接，有效节省抽气和充气时间，既节约氩气，又提高效率。下面结合附图对本技术作进一步的说明。附图说明图1为本技术的整体结构示意图。图2为本技术所述真空舱的结构示意图。图3为本技术所述变位机与驱动小车的连接立体图。图4为本技术所述变位机与驱动小车的连接侧面图。图5为本技术的工作流程图。具体实施方式如图1-图5所示，本技术所述的真空充氩焊接装备，包括真空舱1、控制系统及置于真空舱1内的焊接机器人2、工装夹具3、变位机4和动力小车5。其中，所述真空舱1的舱门11采用液压顶升上翻式封闭舱门，与常规的推拉式舱门比较，该种结构舱门能够有效节省外部空间，而且操作灵活、简单方便、密封性好，并且是采用内唇形密封与外“O”形密封相结合的双密封结构，正压密封性与真空密封性好。所述真空舱1的底部设置有供动力小车5行走的导轨，所述变位机4的负载为1500Kg，并安装在动力小车5上通过动力小车5牵引进出真空舱1，采用变位机4与动力小车5一体，装卸零件时变位机与动力小车同时移动到真空舱外，方便零件的装卸，不受空间限制，同时可确保装配精度，稳定焊接质量。而且，所述变位机4上安装有用于焊接环形焊缝或复杂结构工件的焊接夹具，因此变位机的通用性强，不仅可实现桶型零件的焊接，也适用于其他类型、形状和尺寸产品的焊接。具体地，所述变位机4包括机架41、设置在机架41上的位置调节机构42及与位置调节机构42相连接的夹具固定盘43，用于焊接环形焊缝或复杂结构工件焊接的焊接夹具安装固定在所述夹具固定盘43上。而所述位置调节机构42为单轴或多轴调节机构，通过所述位置调节机构42可实现夹具固定盘43的360度旋转或/和0～180度翻转。也就是说，通过所述变位机4可安装多种结构形式的工装，用于实现多种结构、多种焊接方式的工件焊接，工件既可以处于水平状态焊接，也可以置于垂直状态焊接。所述动力小车5由牵引架、设置在牵引架上的动力驱动机构及设置在牵引架底部并通过动力驱动机构控制转动的移动轮组成，所述变位机4通过机架41安装固定在牵引架上。所述工装夹具3为用于焊接直焊缝的琴键式夹具并安装在真空舱1的底面上，当然工装夹具3也可以安装在动力小车上并通过动力小车牵引进出真空舱，这样真空舱的底部也需要对应安装有导轨，通过琴键式夹具可实现长度1700mm的工件焊接。所述控制系统主要包括PLC控制系统及与PLC控制系统连接的焊接机器人控制系统、动力小车伺服控制系统、舱门控制系统、氩气循环过滤控制系统、安全防护系统、监控系统和照明系统，其中氩气循环过滤控制系统由氩气循环输送系统及过滤焊接烟雾系统组成，在对真空舱室进行整体泄压时，将氩气抽到专用容器（储气罐），从而可重复使用氩气，最大化地减少其消耗量，相应地降低了焊接成本。所述焊接机器人2采用的焊接电源为高频脉冲TIG电源，可实现钛合金和其它难焊材料等多种合金的焊接，亦适用于薄壁工件的焊接，而且电源具有高频焊接电流调制功能，采用聚焦喷嘴进行TIG焊可额外提高熔深，提高焊速，降低焊接变形。此外，所述焊接机器人2采用的焊接电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种真空充氩焊接装备，其特征在于：包括真空舱（1）、控制系统及置于真空舱（1）内的焊接机器人（2）、工装夹具（3）、变位机（4）和动力小车（5），其中所述真空舱（1）的底部设置有供动力小车（5）行走的导轨，所述变位机（4）安装在动力小车（5）上并通过动力小车（5）牵引进出真空舱（1），且所述变位机（4）上安装有用于焊接环形焊缝或复杂结构工件的焊接夹具，所述工装夹具（3）为用于焊接直焊缝的琴键式夹具，所述控制系统主要包括PLC控制系统及与PLC控制系统连接的焊接机器人控制系统、动力小车伺服控制系统、舱门控制系统、氩气循环过滤控制系统、安全防护系统、监控系统和照明系统，所述焊接机器人（2）采用的焊接电源为TIG电源。

【技术特征摘要】
1.一种真空充氩焊接装备，其特征在于：包括真空舱（1）、控制系统及置于真空舱（1）内的焊接机器人（2）、工装夹具（3）、变位机（4）和动力小车（5），其中所述真空舱（1）的底部设置有供动力小车（5）行走的导轨，所述变位机（4）安装在动力小车（5）上并通过动力小车（5）牵引进出真空舱（1），且所述变位机（4）上安装有用于焊接环形焊缝或复杂结构工件的焊接夹具，所述工装夹具（3）为用于焊接直焊缝的琴键式夹具，所述控制系统主要包括PLC控制系统及与PLC控制系统连接的焊接机器人控制系统、动力小车伺服控制系统、舱门控制系统、氩气循环过滤控制系统、安全防护系统、监控系统和照明系统，所述焊接机器人（2）采用的焊接电源为TIG电源。2.根据权利要求1所述的真空充氩焊接装备，其特征在于：所述变位机（4）包括机架（41）、设置在机架（41）上的位置调节机构（42）及与位置调节机构（42）相连接的夹具固定盘（43），用于焊接环形焊缝或复杂结构工件焊接的焊接夹具安装固定在所述夹具...

【专利技术属性】
技术研发人员：任香会，董春林，辛杨桂，邓军，谭锦红，李继忠，易江龙，
申请(专利权)人：广东省焊接技术研究所广东省中乌研究院，
类型：新型
国别省市：广东,44