一种窄小空间焊接装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种窄小空间焊接装置，涉及钢结构焊接领域，包括连接螺栓、连接法兰、识别镜头、激光器和焊枪，还包括有桁架或者镂空空心管，所述桁架或者镂空空心管一侧设置有连接法兰，桁架另一侧设置有焊枪，连接螺栓设置在连接法兰上，桁架或镂空者空心管内部设置有识别镜头，该装置安装在机器人手臂上与焊接机器人结合，扩展了机器人焊接范围，扩展机器人焊接活动轨迹和焊接角度可调范围，该机器人具有防碰撞和视觉识别系统，满足小空间构件多角度施焊的需要，可对多腔体钢构件的坡口焊缝进行焊接。进行焊接。进行焊接。

【技术实现步骤摘要】
一种窄小空间焊接装置


[0001]本技术涉及钢结构焊接领域，具体涉及一种窄小空间长悬臂内焊接装置。

技术介绍

[0002]随着机器人技术日益成熟，焊接机器人正逐渐被广泛应用于工业制造各个领域。因焊接机器人具有多轴联动与程序智能化控制功能，动作重复精度高、产品质量稳定、生产效率高，适合在流水线上应用，如汽车制造、医疗器械、化工生产、食品生产、包装、物流等具有程序化、标准化特点的行业。
[0003]在水利水电钢结构件中，如弧门、机架等，目前主要采用手弧焊方式进行焊接。手弧焊操作劳动强度大，焊接质量不稳定，生产效率低。将智能化的机器人焊接技术应用于该类产品制造，替代手弧焊可有效解决质量与效率问题。但由于该类焊接件存在结构复杂、施焊方向变换多、空间狭窄、焊缝质量等级为一级，100%UT等特点。特别是多腔体钢构件，每个内腔尺寸175 mmx200mm,深1900 mm，板厚50mm，坡口组合焊缝。因为空间小，难以进入内腔进行焊缝的施焊。为了实现窄小空间焊接，开发了一种小空间长悬臂内焊装置，安装在机器人手臂上，可对多腔体钢构件的坡口焊缝进行焊接。
[0004]现有技术中提出了授权公告号为CN205184125U，授权公告日为2016年4月27日的中国技术专利文献，来解决上述所存在的技术问题，该专利文献所公开的技术方案如下：
[0005]该技术公开了一种具有狭小空间检测功能的机器人焊接定位工装，包括支撑架，所述支撑架右侧固接有定夹块，所述支撑架的左侧铰装有摆臂及驱动摆臂摆动的气缸，所述摆臂的顶部铰装有动夹块，所述动夹块包括向定夹块一侧延伸的压爪和向左侧延伸的检测段，所述摆臂上还安装有检测与检测段相隔距离的接近开关。该具有狭小空间检测功能的机器人焊接定位工装结构简单，使用方便，可在定位夹紧天窗安装支架的同时，即可检测天窗安装支架是否遗漏定位螺母。
[0006]上述技术结构简单，使用方便，可在定位夹紧天窗安装支架的同时，即可检测天窗安装支架是否遗漏定位螺母的功能，虽然具有狭小空间检测功能，但并未解决空间小时，难以进入内腔进行焊缝的施焊，对多腔体钢构件的坡口焊缝难以进行焊接的问题。

技术实现思路

[0007]为了解决多腔体钢构件，每个内腔尺寸175 mmx200mm,深1900 mm，难以进入内腔进行焊缝的施焊。本专利技术提供一种窄小空间焊接装置，该装置安装在机器人手臂上与焊接机器人结合，扩展了机器人焊接范围，扩展机器人焊接活动轨迹和焊接角度可调范围，该机器人具有防碰撞和视觉识别系统，满足小空间构件多角度施焊的需要。可对多腔体钢构件的坡口焊缝进行焊接。
[0008]本技术的窄小空间焊接装置具体技术方案如下：
[0009]一种窄小空间焊接装置，包括连接螺栓、连接法兰、桁架、识别镜头、激光器、焊枪，
所述桁架一侧设置有连接法兰，桁架另一侧设置有焊枪，连接螺栓设置在连接法兰上，桁架内部设置有识别镜头。
[0010]进一步的，所述桁架内部设置有激光器。
[0011]进一步的，所述桁架采用铝合金桁架。
[0012]进一步的，所述识别镜头前设有保护片。
[0013]进一步的，所述桁架横截面为梯形。
[0014]一种窄小空间焊接装置，包括连接螺栓、连接法兰、镂空空心管、识别镜头、激光器、焊枪，所述镂空空心管一侧设置有连接法兰，桁架另一侧设置有焊枪，连接螺栓设置在连接法兰上，镂空空心管内部设置有识别镜头。
[0015]进一步的，所述镂空空心管内部设置有激光器。
[0016]进一步的，所述镂空空心管采用碳纤维轻质材料空心管。
[0017]进一步的，所述识别镜头前设有保护片。
[0018]进一步的，所述镂空空心管表面镂空形状由多个梯形间隔组成。
[0019]本技术的有益效果包括：
[0020]1、本技术通过将识别镜头和焊枪安装在桁架结构上，桁架端部有连接法兰，用连接螺栓把连接法兰固定在机器人手臂上，安装方便，利用机械手多轴联动运行，长悬臂的窄小空间焊接装置来替代人工手持焊把，利用机器人控制系统+图像识别系统，采用人工放置引导板，三维视觉自动识别结构件焊缝位置的方式，自动找寻焊接位置，特别是对内腔尺寸175 mmx200mm,深1900 mm，板厚50mm，坡口组合焊缝，进行全自动多层多道焊接，保证焊缝质量等级为一级，100%UT，并符合GB/T11345
‑
2013中超声Ⅰ级要求。
[0021]2、本技术中，装置的设置具有体积小、结构简单，实用性强，自由伸入小空间里面焊接的，智能化程度高和焊接质量稳定性强的优点，解决了因为空间小，无法施焊的问题，相对手工焊、机器人焊接焊缝成形更好，质量更稳定，可不间断作业、效率更高，满足小空间、超长件焊接，可多件同时焊接，进一步提升机器人对工件形状、尺寸的适应能力，自动避障功能，提升机器人自我保护能力，视觉识别自动搜索焊缝，提升机器人智能化水平，通过人工放置引导板，机器人通过视觉识别系统自动搜索焊缝并实施焊接，减轻在线编程难度和工作量。
[0022]3、本技术中，桁架结构能减轻重量，提高刚度，减小惯量，即减小含焊接摆动在内的运动控制惯量影响，同时有利于焊枪的安装和更换，同时有利于激光器和识别镜头安装。
[0023]4、本技术中，所述桁架内部设置有激光器，通过对焊枪的定位能够根据实际情况调节焊枪相对焊缝的位置，通过三维激光检测功能提升机器人智能化水平，避免出现虚焊和漏焊的情况，提高的焊接质量。
[0024]5、本技术中，桁架为铝合金桁架，能够进一步减轻装置重量，提高刚度，减小含焊接摆动在内的运动控制惯量影响。
[0025]6、本技术中，识别镜头前设有保护片，防止施工过程中造成的飞溅而对识别镜头造成损害，增加装置的适用性，提高装置的使用寿命。
[0026]7、本技术中，所述桁架横截面为梯形，进一步降低桁架重量，能在节省材料的同时减少对桁架结构刚度的影响。
[0027]8、本技术通过将激光器、识别镜头和焊枪安装在镂空空心管结构上，镂空空心管端部有连接法兰，用连接螺栓把连接法兰固定在机器人手臂上，安装方便，利用机械手多轴联动运行，长悬臂的窄小空间焊接装置来替代人工手持焊把，利用机器人控制系统+图像识别系统，采用人工放置引导板，三维视觉自动识别结构件焊缝位置的方式，自动找寻焊接位置，特别是对内腔尺寸175mmx200mm,深1900mm，板厚50mm，坡口组合焊缝，进行全自动多层多道焊接，保证焊缝质量等级为一级，100%UT，并符合GB/T11345
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2013中超声Ⅰ级要求。
[0028]9、本技术中，镂空空心管能减轻重量，提高刚度，减小惯量，即减小含焊接摆动在内的运动控制惯量影响，同时有利于焊枪的安装和更换，同时有利于激光器和识别镜头安装。
[0029]10、本技术中，镂空空心管采用碳纤维轻质材料空心管，能够进一步减轻装置重量，提高刚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种窄小空间焊接装置，其特征在于：包括连接螺栓（6）、连接法兰（1）、桁架（2）、识别镜头（3）、激光器（4）、焊枪（5），所述桁架（2）一侧设置有连接法兰（1），桁架（2）另一侧设置有焊枪（5），连接螺栓（6）设置在连接法兰（1）上，桁架（2）内部设置有识别镜头（3）。2.根据权利要求1所述的一种窄小空间焊接装置，其特征在于：所述桁架（2）内部设置有激光器（4）。3.根据权利要求1所述的一种窄小空间焊接装置，其特征在于：所述桁架（2）采用铝合金桁架（2）。4.根据权利要求1所述的一种窄小空间焊接装置，其特征在于：所述识别镜头（3）前设有保护片。5.根据权利要求1所述的一种窄小空间焊接装置，其特征在于：所述桁架（2）横截面为梯形。6.一种窄小空间焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：江健炜，黄伟，肖丹亚，马世昶，蒋伟，罗永川，邓斌，
申请(专利权)人：中国水利水电夹江水工机械有限公司，
类型：新型
国别省市：