一种可移动式焊接及应力处理一体化装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及焊接和应力处理技术领域，具体涉及一种可移动式焊接及应力处理一体化装置，包括底盘、以及安装在底盘上的焊接装置、变电箱、控制器、焊接烟尘吸附装置、搬运机械臂、喷丸控制器、收纳装置、喷丸设备、工作台和围栏。整个一体化装置作业流程可分为三步：工件识别与搬运、工件焊接与烟尘吸附及喷丸应力处理。本发明专利技术在作业过程中可实现自动化作业，同时，本发明专利技术可提高非流水线环境中的焊接及应力处理效率，并对焊接烟尘进行吸附，过滤残缺喷丸，重复利用完整喷丸，能够实现绿色化生产作业。能够实现绿色化生产作业。能够实现绿色化生产作业。

【技术实现步骤摘要】
一种可移动式焊接及应力处理一体化装置


[0001]本专利技术涉及焊接和应力处理
，具体涉及一种可移动式焊接及应力处理一体化装置。

技术介绍

[0002]目前，结构件的焊接质量是制约制造业水平的关键，且结构件焊接结束后会有影响结构件质量的应力残留，应使用合理手段对结构件的残余应力进行处理。
[0003]氩弧焊技术是在电弧焊技术的基础上，利用氩气对金属焊材的保护作用，通过大电流使得焊材和工件之间处于局部短路状态实现焊接的一种技术。与手工电弧焊相比，自动化氩弧焊有着焊接质量高、熔池可见性强及可灵活焊接复杂结构件的优势，并已在实际工业生产中广泛使用。
[0004]喷丸处理法是处理焊接应力的重要方法，在实际工业生产中已经广泛应用，其基本原理为：将高速弹丸流喷射到零件表面，使得零件表面发生塑性形变，形成一个残余应力层，当零件承受载荷时，该层可抵消部分应力，从而提高零件的疲劳强度。
[0005]虽然氩弧焊技术及喷丸应力处理法在工业生产中已有应用，但可移动式、小型并同时具备两项功能的焊接及应力处理一体化自动设备尚未应用，本专利技术针对可移动的焊接及应力处理设备开展相关研究，提出了一种可移动的焊接及应力处理一体化装置。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种可移动式焊接及应力处理一体化装置，可实现非流水线生产环境中，对不同形状的工件实现焊接及应力处理两个作业流程的一体化与自动化，并可实现针对小型结构件的自动化喷丸应力处理功能，能够对作业时喷出的喷丸依据完好程度过滤，滤除残缺喷丸，对完好喷丸自动吸收，重复利用。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0008]一种可移动式焊接及应力处理一体化装置，包括装置本体，所述装置本体包括底盘、以及安装在底盘上的焊接装置、变电箱、控制器、焊接烟尘吸附装置、搬运机械臂、喷丸控制器、收纳装置、喷丸设备、工作台和围栏；
[0009]所述焊接装置用于实现焊接功能；所述变电箱用于向装置供电；所述控制器内共有三个子控制器，其一为焊接机械臂控制器，其二为搬运机械臂控制器，其三为一体化装置的总控制器，一体化装置的总控制器和焊接机械臂控制器、搬运机械臂控制器、喷丸控制器等控制器通讯，在整个控制器网络中，起中央主机作用，统筹各控制器工作；
[0010]所述焊接烟尘吸附装置由一可伸缩管路和一主机构成，可伸缩管路的末端为一喇叭式抽气口，喇叭式抽气口的外壳上存在凹槽，凹槽与搬运机械臂末端的电磁夹具相匹配，焊接作业时，可伸缩管路位于搬运机械臂的末端，用于吸收焊接烟尘；
[0011]所述搬运机械臂用于搬运工件夹具；所述喷丸控制器与喷丸设备连接；
[0012]所述围栏为一中空的四方体结构，所述围栏的四周边长与底盘的四周边长相同；
[0013]所述底盘包括底盘外壳、设于底盘外壳前侧面上的第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头和第二摄像头以底盘中轴线对称设置，所述底盘外壳的下方设有轮胎；所述轮胎由同步电机驱动，带动一体化装置运动；
[0014]所述焊接装置包括焊接机械臂控制器、焊接机械臂、设于焊接机械臂一侧的焊机和氩气瓶，所述焊接机械臂为六自由度，其第三自由度和第四自由度间设有送丝机构，所述焊接机械臂的末端分别设有焊枪、线性激光、第三摄像头和麦克风；所述线性激光的延长线与焊枪的末端位于同一水平线上，所述焊接机械臂控制器安装在控制器中。
[0015]优选的，所述搬运机械臂包括机械臂本体、设于机械臂本体上的电磁夹具和摄像头安装支架，所述机械臂本体为四自由度机械臂，所述电磁夹具设于机械臂本体的第四自由度上，所述摄像头安装支架通过螺栓固定安装在机械臂本体的第三自由度末端，所述摄像头安装支架上安装有第四摄像头。
[0016]优选的，所述收纳装置包括收纳装置支撑台、以及设于收纳装置支撑台上的喷丸仓和工件夹具装置；
[0017]所述收纳装置支撑台上设有分别与喷丸仓、工件夹具装置形状相仿的凹槽，所述搬运机械臂未搬运喷丸仓、工件夹具装置时，喷丸仓和工件夹具装置可通过凹槽安装在收纳装置支撑台上。
[0018]优选的，所述工件夹具装置包括工件夹具装置外壳、以及设于工件夹具装置外壳上的第一电磁吸附机构、第一紧固装置和第二紧固装置；
[0019]所述第一电磁吸附机构固定于工件夹具装置外壳上表面的中心，第一电磁吸附机构的上表面为磁性材料，磁性材料的整体外形与搬运机械臂中的电磁夹具相匹配；
[0020]所述第一紧固装置和第二紧固装置结构相同，所述第一紧固装置和第二紧固装置均为液压直线模组，用于实现不同尺寸工件的夹取需求；第一紧固装置和第二紧固装置以工件夹具装置中轴面对称设置，第一紧固装置和第二紧固装置均固定在工件夹具装置外壳的下表面。
[0021]优选的，所述喷丸仓包括喷丸仓外壳、第一直线模组、第一导轨、T型滑块、第二直线模组安装座、第二直线模组、喷丸枪安装座、喷丸枪和喷丸仓支撑座和第二电磁吸附机构；
[0022]所述喷丸仓外壳为一方形结构，所述第一直线模组、第一导轨通过螺丝固定在喷丸仓外壳内；所述T型滑块嵌套在第一导轨上，T型滑块和第一直线模组的滑块位于同一平面；所述第二直线模组安装底座上设有若干螺孔，第二直线模组安装底座通过螺丝紧固的方式一端安装在T型滑块上，另一端安装在第一直线模组的滑块上；所述第二直线模组通过螺丝安装在第二直线模组安装底座上；所述第一直线模组和第二直线模组均由伺服电机驱动；
[0023]所述喷丸枪安装座通过螺丝固定于第二直线模组的滑块上；所述喷丸枪安装在喷丸枪安装座上，喷丸枪通过软管与喷丸控制器相连接，喷丸枪、喷丸设备与喷丸控制器三者组成一完整的小型喷丸机；所述喷丸仓支撑座安装固定在喷丸仓外壳内壁上，在喷丸仓放置于收纳装置支撑台上时起支撑作用；
[0024]所述第二电磁吸附机构的结构与工件夹具装置中的第一电磁吸附机构的结构完
全相同，其上表面为磁性材料，整体外形与搬运机械臂中的电磁夹具相匹配，第二电磁吸附机构固定于喷丸仓外壳上壁的上表面正中心；
[0025]优选的，所述工作台包括工作台基座、圆形工作台、喷丸收集仓、第一工件紧固装置、第二工件紧固装置、环形加速器、工作台支撑座和喷丸收集槽；
[0026]所述圆形工作台为一圆台，其下表面设有支撑柱，圆形工作台通过该支撑柱固定在工作台基座内，所述圆形工作台的边缘高度低于中间高度，便于喷丸滚入工作台基座内；
[0027]所述工作台基座的两侧壁呈梯形状，其下壁具有坡度，从圆形工作台四周遗漏的喷丸在工作台基座下壁的上表面上滚动，工作台基座的下壁上设有尺寸比完整喷丸小的孔洞，能够过滤无法再利用的喷丸，工作台基座下壁斜坡的尽头设有尺寸比完整喷丸大的孔洞，能够使没被过滤掉的可再利用喷丸落入喷丸收集槽内；
[0028]所述喷丸收集仓设于工作台基座的下方，两侧壁呈三角形状，与工作台基座相契合，喷丸收集仓下壁的上表面也具有坡度，但斜坡方向与工作台基座的下壁斜坡方向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可移动式焊接及应力处理一体化装置，包括装置本体，其特征在于，所述装置本体包括底盘、以及安装在底盘上的焊接装置、变电箱、控制器、焊接烟尘吸附装置、搬运机械臂、喷丸控制器、收纳装置、喷丸设备、工作台和围栏；所述焊接装置用于实现焊接功能；所述变电箱用于向一体化装置供电；所述控制器内包括三个子控制器，分别为焊接机械臂控制器、搬运机械臂控制器和一体化装置的总控制器，一体化装置的总控制器和焊接机械臂控制器、搬运机械臂控制器和喷丸控制器用于控制通讯，统筹各控制器工作；所述焊接烟尘吸附装置由一可伸缩管路和一主机构成，可伸缩管路的末端为一喇叭式抽气口，焊接作业时，可伸缩管路位于搬运机械臂的末端，用于吸收焊接烟尘；所述搬运机械臂用于搬运工件夹具；所述喷丸控制器与喷丸设备连接；所述围栏为一中空的四方体结构，所述围栏的四周边长与底盘的四周边长相同；所述底盘包括底盘外壳、设于底盘外壳前侧面上的第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头和第二摄像头以底盘中轴线对称设置，所述底盘外壳的下方设有轮胎；所述轮胎由同步电机驱动，带动一体化装置运动；所述焊接装置包括焊接机械臂控制器、焊接机械臂、设于焊接机械臂一侧的焊机和氩气瓶，所述焊接机械臂为六自由度，所述焊接机械臂的第三自由度和第四自由度间设有送丝机构，所述焊接机械臂的末端分别设有焊枪、线性激光、第三摄像头和麦克风；所述线性激光的延长线与焊枪的末端位于同一水平线上，所述焊接机械臂控制器安装在控制器中。2.根据权利要求1所述的一种可移动式焊接及应力处理一体化装置，其特征在于，所述搬运机械臂包括机械臂本体、设于机械臂本体上的电磁夹具和摄像头安装支架，所述机械臂本体为四自由度机械臂，所述电磁夹具设于机械臂本体的第四自由度上，所述摄像头安装支架通过螺栓固定安装在机械臂本体的第三自由度末端，所述摄像头安装支架上安装有第四摄像头。3.根据权利要求1所述的一种可移动式焊接及应力处理一体化装置，其特征在于，所述收纳装置包括收纳装置支撑台、以及设于收纳装置支撑台上的喷丸仓和工件夹具装置；所述收纳装置支撑台上设有分别与喷丸仓、工件夹具装置形状相仿的凹槽，所述搬运机械臂未搬运喷丸仓、工件夹具装置时，喷丸仓和工件夹具装置可通过凹槽安装在收纳装置支撑台上。4.根据权利要求3所述的一种可移动式焊接及应力处理一体化装置，其特征在于，所述工件夹具装置包括工件夹具装置外壳、以及设于工件夹具装置外壳上的第一电磁吸附机构、第一紧固装置和第二紧固装置；所述第一电磁吸附机构固定于工件夹具装置外壳上表面的中心，第一电磁吸附机构的上表面为磁性材料，磁性材料的整体外形与搬运机械臂中的电磁夹具相匹配；所述第一紧固装置和第二紧固装置结构相同，所述第一紧固装置和第二紧固装置均为液压直线模组，用于实现不同尺寸工件的夹取需求；第一紧固装置和第二紧固装置以工件夹具装置中轴面对称设置，所述第一紧固装置和第二紧固装置均固定在工件夹具装置外壳的下表面。5.根据权利要求3所述的一种可移动式焊接及应力处理一体化装置，其特征在于，所述喷丸仓包括喷丸仓外壳、第一直线模组、第一导轨、T型滑块、第二直线模组安装座、第二直
线模组、喷丸枪安装座、喷丸枪、喷丸仓支撑座和第二电磁吸附机构；所述喷丸仓外壳为一方形结构，所述第一直线模组、第一导轨通过螺丝固定在喷丸仓外壳内；所述T型滑块嵌套在第一导轨上，T型滑块和第一直线模组的滑块位于同一平面；所述第二直线模组安装底座上设有若干螺孔，第二直线模组安装底座通过螺丝紧固的方式一端安装在T型滑块上，另一端安装在第一直线模组的滑块上；所述第二直线模组通过螺丝安装在第二直线模组安装底座上；所述第一直线模组和第二直线模组均由伺服电机驱动；所述喷丸枪安装座通过螺丝固定于第二直线模组的滑块上；所述喷丸枪安装在喷丸枪安装座上，喷丸枪通过软管与喷丸控制器相连接，所述喷丸仓支撑座固定安装在喷丸仓外壳内壁上；所述第二电磁吸附机构的结构与工件夹具装置中的第一电磁吸附机构的结构相同，所述第二电磁吸附机构的上表面为磁性材料，所述第二电磁吸附机构的整体外形与搬运机械臂中的电磁夹具相匹配，第二电磁吸附机构固定于喷丸仓外壳上壁的上表面正中心。6.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾菊平，赵佳皓，言淳恺，华亮，张新松，徐一鸣，朱建红，蒋凌，程天宇，周伯俊，赵凤申，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：