一种直-弯管变位焊接系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种直

【技术实现步骤摘要】
一种直
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弯管变位焊接系统及方法


[0001]本专利技术涉及直管与直管、直管与弯管焊接领域，特别涉及一种直
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弯管变位焊接系统及方法。

技术介绍

[0002]在船舶建造过程中，舾装工艺中管系工艺需要应用大量的管件，管件无论是在船舶建造过程的预舾装还是总装过程均占据了很大的用量，管件焊接工作量巨大，传统手工焊接作业存在工作效率低、成本高、质量不一致差，不利于船舶管件制作精度的提升。
[0003]为了节约管件焊接成本、控制焊接变形以及提高生产效率，管件自动化焊接技术得到了越来越多的应用。随着变位机系统的成熟应用，自动化焊接机器人及变位机的组合成为了焊接管件的重要方式。但是国内船厂较为先进的诸如南通中远川崎、大连中远川崎船厂，大部分管子自动加工生产线也是针对于直管
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直管/法兰的焊接。直管
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弯管的自动化焊接平台目前尚未成熟，主要是由于变位机系统针对于弯管夹装方面的缺少适应性研究，无法保证焊接过程中直管和弯管的全位置自动化焊接。
[0004]申请号201911420488.2《一种弯管自动焊接辅助装置》包括回转驱动装置用于驱动矩形框在与立框平行的平面内旋转，位置调整装置用于驱动角度调整装置沿矩形框的长度方向往复运动，角度调整装置用于调节三爪卡盘与矩形框之间的夹角，配重平衡装置安装于矩形框上且设置于远离三爪卡盘的一端，焊枪固定装置安装于底框上，焊枪固定装置用于安装焊枪且能够使得焊枪在水平方向和竖直方向上运动，但是该装置适用于实验室焊接，并不适用于大型舾装工艺管件焊接。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术提供了一种直
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弯管变位焊接系统及方法，实现弯管的快速工装，提高管件焊接的适应范围、智能化和工作效率，实现直
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弯管的自动化焊接。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术手段：
[0007]一种直
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弯管变位焊接系统，包括机器人单元、焊接单元、移动地轨单元，还包括变位机系统；所述变位机系统包括主变位机、从变位机及变位机地轨，主变位机固定直管，从变位机固定弯管，所述主变位机和从变位机通过变位机地轨可以实现距离的自动调节，使两端管子组对焊接端面处于主、从变位机中心位置，且端面垂直于水平面。
[0008]进一步地，所述所述主变位机包括主变位机主体、主转盘、主三爪卡盘、轴向电机、三爪卡盘连接座；所述主变位机主体同主转盘通过齿轮连接，通过轴向电机传动实现主转盘正反转；所述三爪卡盘连接座通过螺栓紧固在主转盘中心；所述主三爪卡盘通过固定螺栓紧固在三爪卡盘连接座中心，通过轴向电机实现三转卡盘绕主转盘的中心旋转；所述主变位机主体通过横向电机实现在变位机地轨水平方向的移动。
[0009]进一步地，所述从变位机包括从变位机主体、从转盘、从三爪卡盘、三爪卡盘旋转座、旋转电机和三爪卡盘连接件；所述从转盘通过齿轮同从变位机主体连接；所述三爪卡盘
旋转座通过旋转轴连接从转盘；所述三转卡盘通过三转卡盘连接件连接三爪卡盘旋转座，通过旋转电机实现三爪卡盘旋转座绕电机轴向的旋转进行带动三转卡盘旋转，实现从三爪卡盘角度倾斜适应不同弯管角度；所述从变位机主体通过横向电机实现在变位机地轨水平方向的移动。
[0010]进一步地，所述从转盘对称两端安装旋转电机安装座，旋转电机安装座用于安装旋转电机。
[0011]进一步地，所述三爪卡盘旋转座竖直方向内测固定有对称的三爪卡盘连接件，三爪卡盘连接件和从三爪卡盘的连接杆连接，二者连接位置可调节，进行调节从三转卡盘相对于三爪卡盘旋转座的中心位置，适应弯管空间位置的变动。
[0012]进一步地，所述三爪卡盘连接件和从三爪卡盘的连接杆外侧均设置有卡槽，卡槽内安装有与卡槽适配的可伸缩卡槽件，可伸缩卡槽件一端固定在三抓卡盘连接杆的卡槽内，另一端在三转卡盘连接件的卡槽内部，三转卡盘连接件可沿着可伸缩卡槽件相对移动，实现从三转卡盘相对于三爪卡盘旋转座的中心位置，可伸缩卡槽件通过定位紧固装置进行位置固定和松动。
[0013]进一步地，所述所述机器人单元包括焊接机器人、控制柜及防碰撞传感器。
[0014]进一步地，所述焊接单元包括焊接电源、送丝机、焊枪和清枪器。
[0015]进一步地，所述移动地轨单元包括地轨和设备安装台。
[0016]一种基于所述直
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弯管变位焊接系统的焊接方法，包括：
[0017]主变位机通过主三爪卡盘固定管子一段；从变位机通过三爪卡盘固定弯管一段，使两端管子组对焊接端面处于变位机中心位置，且端面垂直于水平面；通过主变位机和从变位机在变位机地轨水平方向距离的调节，实现对焊接直管与直管/弯管的固定；
[0018]焊接机器人单元通过移动地轨单元移动到直管与直管/弯管之间的指定焊接位置，通过焊接指令和焊接单元，配合主变位机和从变位机的同步旋转，对直管
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直管/弯管的全位置焊接作业。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过变位机系统，通过从变位机的三转卡盘旋转座、可伸缩卡槽件能够实现对不同角度弯管空间位置的工装固定，通过主从变位机在变位机地轨的位置调节从而适应直
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弯管两端位置的固定，配合机器人和焊接单元能够实现对直
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弯管的全位置自动焊接，提高弯管焊接过程的自动化、智能化和效率，减轻人工在焊接作业过程中受到的危害，节约作业成本。
附图说明
[0020]图1为直
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弯管变位焊接系统图。
[0021]图2为主变位机结构示意图。
[0022]图3为主变位机结构侧视图。
[0023]图4为从变位机结构示意图。
[0024]图5为从变位机结构侧视图。
[0025]图6为从变位机三爪卡盘横移装置结构示意图。
[0026]图7为三转卡盘连接件结构示意图。
[0027]图8为三转卡盘连接件同三抓卡盘连接杆相对位置结构示意图。
[0028]图9为可伸缩卡槽件结构示意图。
[0029]图中：1、焊接机器人，2、控制柜，3、焊接电源，4、焊枪，5、清枪器，6、地轨，7、设备安装台，8、主变位机，81、主变位机主体，82、主转盘，83、主三爪卡盘，84、三爪卡盘旋转座，9、从变位机，91、从变位机主体，92、从转盘，93、从三爪卡盘，931、三爪卡盘连接杆，94、三爪卡盘旋转座，95、旋转电机，951、旋转电机安装座，96、三爪卡盘连接件，97、可伸缩卡盘，98、定位紧固装置。
具体实施方式
[0030]下面结合说明书附图及具体实施例对本专利技术做进一步详细的说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0031]基于现有技术问题的缺陷，本专利技术开展了直
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弯管变位焊接系统的研究工作，专利技术一种适应于直
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直
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弯管变位焊接系统，包括机器人单元、焊接单元、移动地轨单元，其特征在于：还包括变位机系统；所述变位机系统包括主变位机(8)、从变位机(9)及变位机地轨(10)，主变位机(8)固定直管，从变位机(9)固定弯管，所述主变位机(8)和从变位机(9)通过变位机地轨(10)可以实现距离的自动调节，使两端管子组对焊接端面处于主、从变位机中心位置，且端面垂直于水平面。2.根据权利要求1所述的直
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弯管变位焊接系统，其特征在于：所述所述主变位机(8)包括主变位机主体(81)、主转盘(82)、主三爪卡盘(83)、轴向电机、三爪卡盘连接座(84)；所述主变位机主体(81)同主转盘(82)通过齿轮连接，通过轴向电机传动实现主转盘(82)正反转；所述三爪卡盘连接座(84)通过螺栓紧固在主转盘(82)中心；所述主三爪卡盘(83)通过固定螺栓紧固在三爪卡盘连接座(84)中心，通过轴向电机实现三转卡盘(83)绕主转盘(82)的中心旋转；所述主变位机主体(81)通过横向电机实现在变位机地轨(10)水平方向的移动。3.根据权利要求1所述的直
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弯管变位焊接系统，其特征在于：所述从变位机(9)包括从变位机主体(91)、从转盘(92)、从三爪卡盘(93)、三爪卡盘旋转座(94)、旋转电机(95)和三爪卡盘连接件(96)；所述从转盘(92)通过齿轮同从变位机主体(91)连接；所述三爪卡盘旋转座(94)通过旋转轴连接从转盘(92)；所述三转卡盘(93)通过三转卡盘连接件(96)连接三爪卡盘旋转座(94)，三爪卡盘旋转座(94)与旋转电机(95)连接，通过旋转电机(95)实现三爪卡盘旋转座(94)绕电机轴向的旋转进行带动三转卡盘(93)旋转，实现从三爪卡盘(93)角度倾斜适应不同弯管角度；所述从变位机主体(91)通过横向电机实现在变位机地轨(10)水平方向的移动。4.根据权利要求3所述的直
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弯管变位焊接系统，其特征在于：所述从转盘(92)对称两端安装旋转电机安装座(951)，旋转电机安装座(951)上安装旋转电机(9...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈言，孙宏伟，梁乐，王跃，陈卫彬，张本顺，孙凯，刘雨，周睿宁，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一六研究所，
类型：发明
国别省市：