【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于機器人焊接，涉及一種電容器吊攀機器人協(xié)作焊接系統(tǒng)及方法。
技術介紹
1、電容器單元作為電容器成套裝置中的一個部件，一般需要吊掛安裝在電容器框架內，故每個電容器單元外殼兩側各有1～2個吊攀，總計2～4個吊攀。吊攀材質為不銹鋼，通過焊接的方式與電容器單元的不銹鋼外殼進行固定。由于電容器單元規(guī)格型號繁多，吊攀位置各不相同，目前吊攀焊接大多采用人工焊接。由于吊攀分布在電容器單元外殼兩側，因此焊接過程中需要搬運和翻轉箱殼，人工勞動強度較大，焊接質量有波動。吊攀定位過程中需要調整或更換不同的工裝來滿足產品規(guī)格型號的變化，導致焊接效率較低；而且人工作業(yè)存在安全隱患。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術提供一種電容器吊攀機器人協(xié)作焊接系統(tǒng)及方法，以克服現(xiàn)有電容器單元吊攀焊接方式導致人工干預多，工人勞動強度大、生產效率低且難以保證焊接質量穩(wěn)定的問題。
2、為達到上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、電容器吊攀機器人協(xié)作焊接系統(tǒng)，包括箱殼自動搬運機器人、吊攀自動焊接裝置、箱殼自動定位翻轉裝置以及吊攀自動上料裝置；
4、所述箱殼自動搬運機器人用于將電容器箱殼從箱殼來料位置搬運至箱殼自動定位翻轉裝置上；
5、所述吊攀自動上料裝置用于夾取吊攀，將吊攀搬運至焊接位置并與電容器箱殼壓緊；
6、所述吊攀自動焊接裝用于將吊攀與電容器箱殼焊接；
7、所述箱殼自動定位翻轉裝置用于將電容器箱殼夾緊定位進行焊接，以及將一側焊接完成的電容器
8、進一步地，所述箱殼自動搬運機器人包括搬運機器人底座、搬運機器人本體、搬運機器人電氣控制箱和搬運機器人吸盤抓手，所述搬運機器人本體安裝在搬運機器人底座上，所述搬運機器人吸盤抓手安裝在搬運機器人本體上，所述搬運機器人電氣控制箱用于控制搬運機器人本體帶動搬運機器人吸盤抓手移動電容器箱殼。
9、進一步地，所述搬運機器人吸盤抓手包括吸盤安裝架、吸盤安裝底板、若干個吸盤、閥體安裝板、真空發(fā)生器和若干個電磁閥，所述吸盤均勻安裝在所述吸盤安裝底板上，所述吸盤安裝底板通過吸盤安裝架安裝在搬運機器人本體上，所述真空發(fā)生器和電磁閥通過閥體安裝板安裝在搬運機器人本體上，所述真空發(fā)生器通過管路與若干個電磁閥連接，所述電磁閥通過管路與吸盤連接。
10、進一步地，所述箱殼自動定位翻轉裝置包括箱殼定位夾緊機構和翻轉機構，所述箱殼定位夾緊機構安裝在翻轉機構上，用于電容器箱殼的夾緊定位，所述翻轉機構用于將箱殼定位夾緊機構和一側焊接完成的電容器箱殼一并翻轉，將電容器箱殼由側臥姿態(tài)翻轉為立放姿態(tài)。
11、進一步地，所述箱殼定位夾緊機構包括底板、殼體墊板、擋板、無桿氣缸、導軌、推板、氣缸轉板和若干軸承轉板；所述殼體墊板、無桿氣缸、導軌、氣缸轉板和軸承轉板安裝在底板上，所述擋板安裝在殼體墊板上，所述推板安裝在無桿氣缸和導軌上。
12、進一步地，所述翻轉機構包括翻轉底座、氣缸、2個帶底座的軸承機構和4塊牛津板，所述氣缸一端安裝在翻轉底座上，另一端安裝在箱殼定位夾緊機構的氣缸轉板上，所述2個帶底座的軸承機構的底座安裝在翻轉底座上，軸承驅動軸與箱殼定位夾緊機構的軸承轉板安裝在一起，4塊牛津板安裝在翻轉底座上。
13、進一步地，所述氣缸轉板和軸承轉板安裝在底板下表面，氣缸轉板與氣缸連接，軸承轉板與帶底座的軸承機構連接，殼體墊板、無桿氣缸、導軌安裝在底板上表面，殼體墊板居中，無桿氣缸和導軌安裝在殼體墊板兩側，無桿氣缸用于推動推板沿導軌前后移動。
14、進一步地，所述吊攀自動上料裝置包括上料臺、上料機器人和料盒工裝；上料機器人安裝在上料臺上，用于將料盒工裝中的吊攀夾取、搬運至焊接位置并與電容器箱殼壓緊，并將空料盒工裝進行搬運堆疊，料盒工裝放置在上料臺上，用于盛放吊攀；
15、所述上料機器人包括上料機器人本體、上料機器人電氣控制箱和機器人夾爪，所述上料機器人本體安裝在上料臺上，所述機器人夾爪安裝在上料機器人本體上，所述上料機器人電氣控制箱用于控制上料機器人本體將機器人夾爪及吊攀移動至焊接作業(yè)位置；
16、所述機器人夾爪包括連接板、第一手指氣缸、第一夾爪安裝塊、第一夾爪、第一夾爪夾塊、第二夾爪安裝塊、第二夾爪、第二夾爪夾塊，以及第二手指氣缸、第三夾爪安裝塊、第三夾爪、第三夾爪夾塊、第四夾爪安裝塊、第四夾爪和第四夾爪夾塊，所述第一夾爪夾塊安裝在第一夾爪上，所述第一夾爪安裝在第一夾爪安裝塊上，其余三組夾爪夾塊、夾爪和夾爪安裝塊的裝配關系與之相同，所述第一夾爪安裝塊和第二夾爪安裝塊安裝在第一手指氣缸上，所述第三夾爪安裝塊和第四夾爪安裝塊安裝在第二手指氣缸上，所述第一手指氣缸和第二手指氣缸安裝在連接板上，所述連接板安裝在上料機器人本體上。
17、進一步地，所述吊攀自動焊接裝置包括焊接機器人底座、焊接機器人本體、焊接機器人電氣控制箱和激光焊接裝置；所述焊接機器人底座用于固定和支撐焊接機器人本體，所述焊接機器人本體安裝在焊接機器人底座上，用于將激光焊接裝置的擺動焊接頭移動至焊接作業(yè)位置，所述焊接機器人電氣控制箱用于控制焊接機器人本體，所述激光焊接裝置用于產生高能激光從而將吊攀和電容器箱殼焊接。
18、電容器吊攀機器人協(xié)作焊接方法，采用箱殼自動搬運機器人將電容器箱殼從箱殼來料位置搬運至箱殼自動定位翻轉裝置上；
19、采用吊攀自動上料裝置夾取吊攀，將吊攀搬運至焊接位置并與電容器箱殼壓緊；
20、采用箱殼自動定位翻轉裝置將電容器箱殼夾緊定位，采用吊攀自動焊接裝將吊攀與電容器箱殼的一側焊接，一側焊接完成后，采用箱殼自動定位翻轉裝置將一側焊接完成的電容器箱殼翻轉進行另一側焊接。
21、與現(xiàn)有技術相比，本專利技術至少具有以下有益效果：
22、本專利技術中的機器人協(xié)作焊接系統(tǒng)通過箱殼自動搬運機器人、吊攀自動焊接裝置、箱殼自動定位翻轉裝置以及吊攀自動上料裝置的相互配合，實現(xiàn)了吊攀焊接無人化、全自動的功能，大大降低了人員勞動強度，也提高了焊接質量。
23、本專利技術靈活兼容各種規(guī)格尺寸的電容器箱殼與各種不同位置、不同數(shù)量吊攀的情況，實用性更廣，且焊接各種不同規(guī)格的產品，無需更換工裝夾具，可通過獲取產品設計信息自動調整定位及焊接位置、焊接數(shù)量，大大降低了人員勞動強度，避免了人工操作出錯導致的質量問題的情況。
24、本專利技術采用氣缸夾緊定位，確保了電容器箱殼表面不產生壓痕、劃傷等永久性缺陷；在縱縫焊接工裝設計中，采用多組氣缸進行壓緊，實現(xiàn)工件在焊接過程中平穩(wěn)，無移位現(xiàn)象。
25、本專利技術中采用氣缸夾緊對電容器箱殼進行定位，輔以推板和擋板，可以適應不同截面的電容器箱殼，結構簡單，裝卸方便，可快速夾緊電容器箱殼，實現(xiàn)校形、自鎖，省時省力。
26、利用機器人拿取和安放吊攀，實現(xiàn)了吊攀的高精度重復定位，重復定位精度±0.2mm以內。
27、利用激光焊接替代傳統(tǒng)氬弧焊接工藝，激光焊相對于傳統(tǒng)氬弧焊本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.電容器吊攀機器人協(xié)作焊接系統(tǒng)，其特征在于，包括箱殼自動搬運機器人、吊攀自動焊接裝置、箱殼自動定位翻轉裝置以及吊攀自動上料裝置；
2.根據權利要求1所述的電容器吊攀機器人協(xié)作焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述箱殼自動搬運機器人包括搬運機器人底座(1)、搬運機器人本體(2)、搬運機器人電氣控制箱(15)和搬運機器人吸盤抓手(3)，所述搬運機器人本體(2)安裝在搬運機器人底座(1)上，所述搬運機器人吸盤抓手(3)安裝在搬運機器人本體(2)上，所述搬運機器人電氣控制箱(15)用于控制搬運機器人本體(2)帶動搬運機器人吸盤抓手(3)移動電容器箱殼。
3.根據權利要求2所述的電容器吊攀機器人協(xié)作焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述搬運機器人吸盤抓手(3)包括吸盤安裝架、吸盤安裝底板、若干個吸盤(21)、閥體安裝板、真空發(fā)生器和若干個電磁閥，所述吸盤(21)均勻安裝在所述吸盤安裝底板上，所述吸盤安裝底板通過吸盤安裝架安裝在搬運機器人本體(2)上，所述真空發(fā)生器和電磁閥通過閥體安裝板安裝在搬運機器人本體(2)上，所述真空發(fā)生器通過管路與若干個電磁閥連接，所述電磁閥通過管路與吸盤(21)
4.根據權利要求1所述的電容器吊攀機器人協(xié)作焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述箱殼自動定位翻轉裝置包括箱殼定位夾緊機構(9)和翻轉機構(10)，所述箱殼定位夾緊機構(9)安裝在翻轉機構(10)上，用于電容器箱殼的夾緊定位，所述翻轉機構(10)用于將箱殼定位夾緊機構(9)和一側焊接完成的電容器箱殼一并翻轉，將電容器箱殼由側臥姿態(tài)翻轉為立放姿態(tài)。
5.根據權利要求4所述的電容器吊攀機器人協(xié)作焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述箱殼定位夾緊機構(9)包括底板、殼體墊板、擋板、無桿氣缸、導軌、推板、氣缸轉板和若干軸承轉板；所述殼體墊板、無桿氣缸、導軌、氣缸轉板和軸承轉板安裝在底板上，所述擋板安裝在殼體墊板上，所述推板安裝在無桿氣缸和導軌上。
6.根據權利要求5所述的電容器吊攀機器人協(xié)作焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述翻轉機構(10)包括翻轉底座、氣缸、2個帶底座的軸承機構和4塊牛津板，所述氣缸一端安裝在翻轉底座上，另一端安裝在箱殼定位夾緊機構(9)的氣缸轉板上，所述2個帶底座的軸承機構的底座安裝在翻轉底座上，軸承驅動軸與箱殼定位夾緊機構(9)的軸承轉板安裝在一起，4塊牛津板安裝在翻轉底座上。
7.根據權利要求6所述的電容器吊攀機器人協(xié)作焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述氣缸轉板和軸承轉板安裝在底板下表面，氣缸轉板與氣缸連接，軸承轉板與帶底座的軸承機構連接，殼體墊板、無桿氣缸、導軌安裝在底板上表面，殼體墊板居中，無桿氣缸和導軌安裝在殼體墊板兩側，無桿氣缸用于推動推板沿導軌前后移動。
8.根據權利要求1所述的電容器吊攀機器人協(xié)作焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述吊攀自動上料裝置包括上料臺(6)、上料機器人和料盒工裝(7)；上料機器人安裝在上料臺(6)上，用于將料盒工裝(7)中的吊攀夾取、搬運至焊接位置并與電容器箱殼壓緊，并將空料盒工裝進行搬運堆疊，料盒工裝(7)放置在上料臺(6)上，用于盛放吊攀；
9.根據權利要求1所述的電容器吊攀機器人協(xié)作焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述吊攀自動焊接裝置包括焊接機器人底座(12)、焊接機器人本體(11)、焊接機器人電氣控制箱(14)和激光焊接裝置(13)；所述焊接機器人底座(12)用于固定和支撐焊接機器人本體(11)，所述焊接機器人本體(11)安裝在焊接機器人底座(12)上，用于將激光焊接裝置(13)的擺動焊接頭移動至焊接作業(yè)位置，所述焊接機器人電氣控制箱(14)用于控制焊接機器人本體(11)，所述激光焊接裝置(13)用于產生高能激光從而將吊攀和電容器箱殼焊接。
10.電容器吊攀機器人協(xié)作焊接方法，基于權利要求1-9任一項所述的電容器吊攀機器人協(xié)作焊接系統(tǒng)，其特征在于，采用箱殼自動搬運機器人將電容器箱殼從箱殼來料位置搬運至箱殼自動定位翻轉裝置上；
...【技術特征摘要】
1.電容器吊攀機器人協(xié)作焊接系統(tǒng)，其特征在于，包括箱殼自動搬運機器人、吊攀自動焊接裝置、箱殼自動定位翻轉裝置以及吊攀自動上料裝置；
2.根據權利要求1所述的電容器吊攀機器人協(xié)作焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述箱殼自動搬運機器人包括搬運機器人底座(1)、搬運機器人本體(2)、搬運機器人電氣控制箱(15)和搬運機器人吸盤抓手(3)，所述搬運機器人本體(2)安裝在搬運機器人底座(1)上，所述搬運機器人吸盤抓手(3)安裝在搬運機器人本體(2)上，所述搬運機器人電氣控制箱(15)用于控制搬運機器人本體(2)帶動搬運機器人吸盤抓手(3)移動電容器箱殼。
3.根據權利要求2所述的電容器吊攀機器人協(xié)作焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述搬運機器人吸盤抓手(3)包括吸盤安裝架、吸盤安裝底板、若干個吸盤(21)、閥體安裝板、真空發(fā)生器和若干個電磁閥，所述吸盤(21)均勻安裝在所述吸盤安裝底板上，所述吸盤安裝底板通過吸盤安裝架安裝在搬運機器人本體(2)上，所述真空發(fā)生器和電磁閥通過閥體安裝板安裝在搬運機器人本體(2)上，所述真空發(fā)生器通過管路與若干個電磁閥連接，所述電磁閥通過管路與吸盤(21)連接。
4.根據權利要求1所述的電容器吊攀機器人協(xié)作焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述箱殼自動定位翻轉裝置包括箱殼定位夾緊機構(9)和翻轉機構(10)，所述箱殼定位夾緊機構(9)安裝在翻轉機構(10)上，用于電容器箱殼的夾緊定位，所述翻轉機構(10)用于將箱殼定位夾緊機構(9)和一側焊接完成的電容器箱殼一并翻轉，將電容器箱殼由側臥姿態(tài)翻轉為立放姿態(tài)。
5.根據權利要求4所述的電容器吊攀機器人協(xié)作焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述箱殼定位夾緊機構(9)包括底板、殼體墊板、擋板、無桿氣缸、導軌、推板、氣缸轉板和若干軸承轉板；所述殼體墊板、無桿氣缸、導軌、氣缸轉板和軸承轉板安裝在底板上，所述擋板安裝在殼體墊板上，所述推板安裝在無桿氣缸和導軌上。
6.根據權利要...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：奚云鵬，張武，謝小強，樊秋賢，姬凱，
申請(專利權)人：西安西電電力電容器有限責任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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