一种钢构件焊接方法及其焊接设备技术

本发明专利技术涉及焊接领域，且公开了一种钢构件焊接方法及其焊接设备，用于钢构件的焊接工作，包括以下步骤：将运载装置移动至工作区域；移动机械臂单元至工作区域，放置在运载装置上并使用吸附装置固定机械臂单元；根据焊接需求和工件的几何形状设计焊接路径，确定关键参数；将焊接机器人连接到相应的编程环境中进行可视化编程工作；进入拖动示教模式，控制机器人的末端执行器沿着预定的焊接路径移动，并记录相关的位置和姿态信息，传感器实时捕捉并记录机器人的运动。本发明专利技术所述的一种钢构件焊接方法及其焊接设备，相对于人工焊接而言，大大提高了加工效率，提升了自动化水平，使得人工工作量降低、也提升了加工质量和安全性。也提升了加工质量和安全性。也提升了加工质量和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种钢构件焊接方法及其焊接设备


[0001]本专利技术涉及焊接领域，具体为一种钢构件焊接方法及其焊接设备。

技术介绍

[0002]钢结构件生产需要采用焊接工艺技术，焊接生产工艺劳动强度高，环境差，安全性也不佳，建筑、桥梁、船舶等产品大多是非标准产品，结构类型各异，焊缝种类繁多，装配误差大，焊缝位置不精确，加工生产难度较大。
[0003]目前钢结构焊接的方式主要有几种：一是人工焊接，生产现场布置混乱，造成加工效率低、自动化水平较低、人工工作量大、加工质量不稳定，安全性差等状况；二是采用传统工业机器人焊接，但因其需要专业技术人员编程，对操作工人技能水平要求较高，前期焊接编程准备时间较长，受钢结构形式多样，非标准件多等因素影响，传统工业机器人焊接在钢结构焊接基本无法满足生产。三是采用智能焊接机器人，通过3D模型导入，焊接程序自动生产，视觉修正实际焊接轨迹，由于此套系统，目前技术尚不成熟，可靠性无法保证，受技术和构件的特点制约，只能在局部简单构件上得到一定应用，绝大多数构件无法满足生产要求。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种钢构件焊接方法及其焊接设备，来解决上述问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种钢构件焊接方法，包括以下步骤：
[0008]将运载装置移动至工作区域；
[0009]移动机械臂单元至工作区域，放置在运载装置上并使用吸附装置固定机械臂单元；
[0010]根据焊接需求和工件的几何形状设计焊接路径，确定关键参数；
[0011]将焊接机器人连接到相应的编程环境中进行可视化编程工作；
[0012]进入拖动示教模式，控制机器人的末端执行器沿着预定的焊接路径移动，并记录相关的位置和姿态信息，传感器实时捕捉并记录机器人的运动；
[0013]基于所述示教模式中录制的数据，拖动编程软件自动生成相应的程序代码，所述程序代码描述了机器人的运动轨迹和动作指令，包括焊接点的坐标、速度、加速度、姿态等参数，对程序参数进行优化调整；
[0014]将生成的程序上传到焊接机器人控制系统中，并进行验证和测试，使用仿真环境确保程序的正确性和安全性；
[0015]启动焊接机器人执行焊接任务，机器人根据预定的路径和动作指令，沿着焊接路径移动并进行焊接操作；
[0016]通过传感器和监控系统实时监测焊接质量和机器人状态，完成焊接后，对焊缝进行质量检查和评估。
[0017]优选的，所述关键参数为焊接点、焊缝以及移动轨迹。
[0018]优选的，所述编程环境包括编程软件，且设有直观的用户界面。
[0019]优选的，所述程序参数包括，焊接速度、加工路径以及姿态控制。
[0020]优选的，焊接工作可连续进行，从所述设计焊接路径开始重复上述步骤，直到完成所有焊接任务。
[0021]根据本专利技术实施例的又一方面，提供了一种钢构件焊接设备，包括运载装置，以及设置在运载装置上的机械臂单元和送丝机构，所述运载装置包括设备主体和移动装置，所述移动装置设置有四组，分布于设备主体的两侧外表面，所述设备主体的后端外表面固定连接有放置架，所述放置架的上端设置有气罐，所述气罐的上端设置有气管，所述气管远离气罐的一端与机械臂单元可拆卸连接，所述机械臂单元包括机械臂、焊枪、吸附装置，所述吸附装置的上端外表面与机械臂固定连接，所述焊枪设置在机械臂远离吸附装置的一端，所述送丝机构包括焊丝盘、总成架体、线缆，所述焊丝盘设置在放置架上，位于气罐的一侧，焊丝盘内设置有焊丝，所述总成架体焊接在设备主体的后端外表面，位于焊丝盘的上端，所述总成架体的上端连接有线缆，焊丝盘内的焊丝通过总成架体进入线缆，通过线缆进入焊枪，所述设备主体的内部设置有焊接电源与电控箱，所述焊接电源的输出端与焊枪的输入端电性连接，所述电控箱的输出端与吸附开关的输入端电性连接。
[0022]优选的，所述吸附装置为永磁铁，所述永磁铁由陶瓷磁体制成，所述设备主体的上端外表面为钢制工件，所述永磁铁的下端外表面与设备主体的上端外表面磁吸连接。
[0023]优选的，所述吸附装置为电磁底座，所述电磁底座内部设置有电磁铁，所述电磁底座的下端内表面设置有金属板，所述设备主体的上端外表面为钢制工件，所述电磁底座的下端外表面与设备主体的上端外表面磁吸连接。
[0024]优选的，所述吸附装置为真空吸附垫，所述真空吸附垫的下端设置有吸附面，所述吸附面的内部设有吸孔，所述设备主体的内部设置有真空系统，所述真空系统由真空泵、控制阀门和传感器组成，其中控制阀门设置在设备主体的外壁，所述设备主体的上端外表面开设有连接槽，所述真空泵通过连接槽对真空吸附垫内的气体进行抽离工作。
[0025]根据本专利技术实施例的又一方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个人机交互界面、计算机程序以及一个或多个处理器，所述一个或多个人机交互界面用于控制所述计算机程序，所述一个或多个处理器用于存储一个或多个计算机程序，所述一个或多个计算机程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备实现根据权利要求1
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5任一项所述的钢构件焊接方法。
[0026](三)有益效果
[0027]与现有技术相比，本专利技术提供了一种钢构件焊接方法及其焊接设备，具备以下有益效果：
[0028]本专利技术提供的一种钢构件焊接方法及其焊接设备，首先相对于人工焊接而言，大大提高了加工效率，提升了自动化水平，使得人工工作量降低、也提升了加工质量和安全性，其次相当于传统工业机器人而言，采用拖动编程方式，降低了对操作工人的技能水平要求，并且缩短了前期焊接的编程准备时间，进一步提升了加工效率，且提供了三种不同的吸
附方式，可以满足不同施工环境对焊接工作的要求。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的整体技术方案工作流程示意图；
[0030]图2为本专利技术中钢构件焊接设备的结构示意图。
[0031]图中：1.设备主体；2.移动装置；3.气罐；4.气管；5.焊丝盘；6.总成架体；7.线缆；8.机械臂；9.焊枪；10.吸附装置。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例，对本技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]应当理解，在本专利技术中，“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0034]应当理解，在本专利技术中，“多个”是指两个或两个以上。“和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢构件焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：将运载装置移动至工作区域；移动机械臂单元至工作区域，放置在运载装置上并使用吸附装置固定机械臂单元；根据焊接需求和工件的几何形状设计焊接路径，确定关键参数；将焊接机器人连接到相应的编程环境中进行可视化编程工作；进入拖动示教模式，控制机器人的末端执行器沿着预定的焊接路径移动，并记录相关的位置和姿态信息，传感器实时捕捉并记录机器人的运动；基于所述示教模式中录制的数据，拖动编程软件自动生成相应的程序代码，所述程序代码描述了机器人的运动轨迹和动作指令，包括焊接点的坐标、速度、加速度、姿态等参数，对程序参数进行优化调整；将生成的程序上传到焊接机器人控制系统中，并进行验证和测试，使用仿真环境确保程序的正确性和安全性；启动焊接机器人执行焊接任务，机器人根据预定的路径和动作指令，沿着焊接路径移动并进行焊接操作；通过传感器和监控系统实时监测焊接质量和机器人状态，完成焊接后，对焊缝进行质量检查和评估。2.根据权利要求1所述的钢构件焊接方法，其特征在于：所述关键参数为焊接点、焊缝以及移动轨迹。3.根据权利要求1所述的钢构件焊接方法，其特征在于：所述编程环境包括编程软件，且设有直观的用户界面。4.根据权利要求1所述的钢构件焊接方法，其特征在于：所述程序参数包括，焊接速度、加工路径以及姿态控制。5.根据权利要求1所述的钢构件焊接方法，其特征在于：焊接工作可连续进行，从所述设计焊接路径开始重复上述步骤，直到完成所有焊接任务。6.一种钢构件焊接设备，包括运载装置，以及设置在运载装置上的机械臂单元和送丝机构，其特征在于，所述运载装置包括设备主体(1)和移动装置(2)，所述移动装置(2)设置有四组，分布于设备主体(1)的两侧外表面，所述设备主体(1)的后端外表面固定连接有放置架，所述放置架的上端设置有气罐(3)，所述气罐(3)的上端设置有气管(4)，所述气管(4)远离气罐(3)的一端与机械臂单元可拆卸连接，所述机械臂单元包括机械臂(8)、焊枪(9)、吸附装置(10)，所述吸附装置(10)的上端外表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘吉庆，王卫东，
申请(专利权)人：新蔚来智能科技山东有限公司，
类型：发明
国别省市：