專利名稱：抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械控制領(lǐng)域，尤其涉及一種抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的抽油煙機(jī)焊接設(shè)備通常為直縫焊專機(jī)，在手動(dòng)裝卸工件的情況下，其過(guò)程 全自動(dòng)完成。然而，這種設(shè)備是針對(duì)長(zhǎng)方形工件的外側(cè)焊縫呈90度直角而設(shè)計(jì)的，對(duì)于非 直角焊縫，該煙機(jī)焊接設(shè)備不能滿足加工要求，通常都需要采用傳統(tǒng)的手工焊接來(lái)焊接。由 于手工焊接加工精度不高且生產(chǎn)效率極低。也換句話說(shuō)，無(wú)論是采用現(xiàn)有的煙機(jī)焊接專機(jī) 還是手工焊接，均達(dá)不到抽油煙機(jī)工業(yè)對(duì)煙機(jī)外罩邊角位焊接的質(zhì)量、生產(chǎn)效率及降低能 耗的要求。因此，亟待提供一種改進(jìn)的抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)以克服上述缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)，其不 僅可以焊接直縫焊，也可以焊接非直縫焊，并且可以保證焊接質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)， 其包括主控單元、機(jī)器人單元、安裝在所述機(jī)器人單元上的激光焊接設(shè)備、以及用于固定待 焊接工件的翻轉(zhuǎn)變位機(jī)，所述翻轉(zhuǎn)變位機(jī)包括驅(qū)動(dòng)裝置和安裝在所述驅(qū)動(dòng)裝置上的回轉(zhuǎn)工 作臺(tái)。所述機(jī)器人單元包括與所述主控單元電連接的機(jī)器人控制器、所述機(jī)器人控制器的 一擴(kuò)展擴(kuò)展外軸控制器和機(jī)器人本體，所述外軸控制器與所述驅(qū)動(dòng)裝置電連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)采用機(jī)器人單元和 激光焊接設(shè)備相結(jié)合，柔性化程度高、自動(dòng)化程度高，可以焊接空間曲線軌跡，動(dòng)作迅速，定 位精度高，從而可以保證煙機(jī)焊接的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。此外，所述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)通過(guò)機(jī)器人 控制器的擴(kuò)展外軸控制器控制，可以節(jié)省回轉(zhuǎn)工作臺(tái)單獨(dú)回轉(zhuǎn)時(shí)，需要位置確認(rèn)以及與機(jī) 器人通信等過(guò)程增加的時(shí)間，從而可以有效提高生產(chǎn)效率。再者，采用激光焊接，焊接速度 快、焊接時(shí)產(chǎn)生小的熱變形，而且對(duì)鄰近的金屬?zèng)]有機(jī)械扭曲，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫焊接，焊接質(zhì) 量好、效率高。本發(fā)明較好的技術(shù)方案是所述翻轉(zhuǎn)變位機(jī)為兩臺(tái)。當(dāng)機(jī)器人本體在一個(gè)翻轉(zhuǎn)變 位機(jī)處進(jìn)行焊接操作時(shí)，工作人員可以在另一個(gè)翻轉(zhuǎn)變位機(jī)上完成工件的上料和下料，進(jìn) 一步節(jié)省時(shí)間和提高效率。本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案是所述主控單元為可編程邏輯控制器，其包括電源模塊、 CPU模塊、功能模塊和輸入輸出模塊，所述輸入輸出模塊與所述機(jī)器人控制器電連接，所述 功能模塊與所述驅(qū)動(dòng)裝置電連接。所述主控單元可以采用非機(jī)架結(jié)構(gòu)的模塊拼裝方式，柔 性化程度高。所述機(jī)器人單元還包括與所述CPU模塊電連接的示教盒，所述CPU模塊從所 述示教盒中下載程序，運(yùn)行后可維持系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行。所述翻轉(zhuǎn)變位機(jī)上設(shè)有夾具識(shí)別模 塊和/或氣缸狀態(tài)檢測(cè)模塊，所述夾具識(shí)別模塊和/或氣缸狀態(tài)檢測(cè)模塊與所述主控單元 的輸入輸出模塊電連接，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的自動(dòng)化程度。[0008]本發(fā)明更優(yōu)選的技術(shù)方案是所述激光焊接設(shè)備包括激光器和光纖焊接頭，所述 光纖焊接頭固定在所述機(jī)器人本體上，所述激光器與所述機(jī)器人控制器電連接。所述激光 焊接設(shè)備還包括電流反饋控制模塊，所述電流反饋控制模塊與所述主控單元電連接。所述 激光焊接設(shè)備還可以包括與所述激光器配合的冷卻系統(tǒng)。通過(guò)以下的描述并結(jié)合附圖，本實(shí)用新型將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本 實(shí)用新型的實(shí)施例。

圖1為本實(shí)用新型抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1所示抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)的工作狀態(tài)示意圖。圖3為圖1所示抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)的電氣控制原理圖。圖4為圖1所示抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)的機(jī)器人單元與激光焊接設(shè)備的通
信原理圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參考附圖描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號(hào)代表類似的元 件。如上所述，本實(shí)用新型提供了一種抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅可以焊接 直縫焊，也可以焊接非直縫焊，并且可以保證焊接質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率。下面將結(jié)合附圖詳細(xì)闡述本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案。如圖1所示，本實(shí)施例 的抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)包括主控單元1、機(jī)器人單元2、安裝在所述機(jī)器人單元2 上的激光焊接設(shè)備3、以及用于固定待焊接工件5的翻轉(zhuǎn)變位機(jī)4(見(jiàn)圖2)。如圖2所示， 所述翻轉(zhuǎn)變位機(jī)4包括驅(qū)動(dòng)裝置41和安裝在所述驅(qū)動(dòng)裝置41上的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)42。所述機(jī) 器人單元2包括機(jī)器人控制器21、所述機(jī)器人控制器21的一擴(kuò)展外軸控制器23(見(jiàn)圖3) 和機(jī)器人本體22，所述外軸控制器23與所述驅(qū)動(dòng)裝置41連接。所述外軸控制器23為所述 機(jī)器人控制器21的擴(kuò)展部分，其中包含有一個(gè)伺服放大模塊，換句話說(shuō)，所述翻轉(zhuǎn)變位機(jī)4 的驅(qū)動(dòng)裝置41通過(guò)外軸控制器23控制，與所述機(jī)器人本體22同時(shí)動(dòng)作，可以節(jié)省單獨(dú)定 位工件以及與機(jī)器人控制器22通信的時(shí)間，從而提高工作效率。具體的，所述驅(qū)動(dòng)裝置41 可以為伺服電機(jī)。如圖2所示，作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本實(shí)施例的抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系 統(tǒng)包括兩個(gè)翻轉(zhuǎn)變位機(jī)4。容易知道，兩臺(tái)翻轉(zhuǎn)變位機(jī)可以設(shè)置在工作車間內(nèi)、機(jī)器人本體 的運(yùn)動(dòng)軌跡可以到達(dá)的任意位置。由于設(shè)置了兩個(gè)翻轉(zhuǎn)變位機(jī)4，使得機(jī)器人本體23有兩 個(gè)焊接工位，當(dāng)其在一個(gè)工位進(jìn)行焊接時(shí)，工作人員可以在另一工位進(jìn)行焊接工件的上料 或下料，從而可以節(jié)省時(shí)間，有效提高焊接效率。具體的，如圖3所示，本實(shí)施例的主控單元1為中小型PLC，其可以采用非機(jī)架結(jié)構(gòu) 的模塊拼裝方式，以提高柔性化程度。具體的，所述主控單元1包括電源模塊11、CPU模塊 12、功能模塊13和輸入輸出模塊14。所述電源模塊11為各模塊提供穩(wěn)定的直流工作電流， 所述輸入輸出模塊14的輸入模塊接收各按鈕、傳感器的信號(hào)，并將信息反饋給所述CPU模 塊12，所述CPU模塊12控制所述功能模塊13進(jìn)行伺服控制，所述輸入輸出模塊14的輸出 模塊用于控制各種執(zhí)行器件，如氣缸等的動(dòng)作。需要說(shuō)明的是，PLC的結(jié)構(gòu)和原理為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知，在此省略詳細(xì)描述。所述機(jī)器人單元2還包括與所述CPU模塊12電連接的 示教盒24，所述CPU模塊12從所述示教盒24中下載程序，運(yùn)行后可維持系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行。所述翻轉(zhuǎn)變位機(jī)4上可以設(shè)有夾具識(shí)別模塊和/或氣缸狀態(tài)檢測(cè)模塊，所述夾具 識(shí)別模塊和/或氣缸狀態(tài)檢測(cè)模塊與所述主控單元的輸入輸出模塊電連接，進(jìn)一步提高系 統(tǒng)的自動(dòng)化程度。夾具識(shí)別模塊識(shí)別所用夾具后，將信息傳遞給主控單元1，所述主控單元 1根據(jù)設(shè)定和儲(chǔ)存的夾具控制信息對(duì)不同夾具進(jìn)行相應(yīng)的控制。所述氣缸狀態(tài)檢測(cè)模塊可 以用于監(jiān)測(cè)氣缸的夾緊和松開(kāi)狀態(tài)，并將信息反饋給主控單元1。進(jìn)一步地，如圖1所述，所述激光焊接設(shè)備3包括激光器31和光纖焊接頭32，所述 光纖焊接頭32固定在所述機(jī)器人本體22上，所述激光器31與所述機(jī)器人控制器21電連 接。具體的，機(jī)器人控制器21與所述激光器31的通信方式如圖4所示，可以通過(guò)繼電器實(shí) 現(xiàn)。本實(shí)施例的激光焊接設(shè)備3采用固體激光器配合使用光纖傳輸，經(jīng)光纖輸出聚焦后，對(duì) 工件進(jìn)行多面或多點(diǎn)焊接，具有光束質(zhì)量好、光斑均勻細(xì)小，安裝移動(dòng)方便等優(yōu)點(diǎn)，并且能 夠有效提高焊縫質(zhì)量。優(yōu)選的，所述激光焊接設(shè)備3還包括電流反饋控制模塊33，所述電流 反饋控制模塊33與所述主控單元1電連接。所述電流反饋控制系統(tǒng)33對(duì)燈電流波形進(jìn)行 反饋，可以提高激光器輸出能量的穩(wěn)定性，提高產(chǎn)品的成品率。進(jìn)一步地，所述激光焊接設(shè)備3還可以包括與所述激光器配合的冷卻系統(tǒng)34。所 述冷卻系統(tǒng)34包括測(cè)溫裝置、水循環(huán)、散熱器和去離子樹(shù)脂等，測(cè)溫裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水箱內(nèi) 的水溫，判斷水溫是否過(guò)高，若超過(guò)溫度上限系統(tǒng)將自動(dòng)關(guān)閉激光器，避免激光器受到損 害。所述冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知，在此省略詳細(xì)描述。下面結(jié)合圖1-3說(shuō)明本發(fā)明抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)的工作過(guò)程，首先，工 作人員在一個(gè)翻轉(zhuǎn)變位機(jī)4處上料，夾緊夾具，機(jī)器人本體22開(kāi)始焊接煙機(jī)第一端焊縫，焊 接完畢，翻轉(zhuǎn)變位機(jī)4在外軸控制器23的控制下變位，焊接第二端，焊接完畢后，翻轉(zhuǎn)變位 機(jī)4再變位，依次焊接其它兩邊，焊接完畢后，工作人員進(jìn)行下料和上料操作，與此同時(shí)，機(jī) 器人本體22在另一翻轉(zhuǎn)變位機(jī)4以相同的步驟執(zhí)行焊接操作。
權(quán)利要求1.一種抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)，包括主控單元、機(jī)器人單元、安裝在所述機(jī)器人 單元上的激光焊接設(shè)備、以及用于固定待焊接工件的翻轉(zhuǎn)變位機(jī)，所述翻轉(zhuǎn)變位機(jī)包括驅(qū) 動(dòng)裝置和安裝在所述驅(qū)動(dòng)裝置上的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其特征在于所述機(jī)器人單元包括與所述 主控單元電連接的機(jī)器人控制器、所述機(jī)器人控制器的一擴(kuò)展外軸控制器和機(jī)器人本體， 所述擴(kuò)展外軸控制器與所述驅(qū)動(dòng)裝置電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)，其特征在于所述翻轉(zhuǎn)變位 機(jī)為兩臺(tái)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)，其特征在于所述主控單元 為可編程邏輯控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)，其特征在于所述主控單元 包括電源模塊、CPU模塊、功能模塊和輸入輸出模塊，所述輸入輸出模塊與所述機(jī)器人控制 器電連接，所述功能模塊與所述驅(qū)動(dòng)裝置電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)，其特征在于所述機(jī)器人單 元還包括與所述CPU模塊電連接的示教盒。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)，其特征在于所述翻轉(zhuǎn)變位 機(jī)上設(shè)有夾具識(shí)別模塊和/或氣缸狀態(tài)檢測(cè)模塊，所述夾具識(shí)別模塊和/或氣缸狀態(tài)檢測(cè) 模塊與所述主控單元的輸入輸出模塊電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)，其特征在于所述主控單元 采用非機(jī)架結(jié)構(gòu)的模塊拼裝方式。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)，其特征在于所述 激光焊接設(shè)備包括激光器和光纖焊接頭，所述光纖焊接頭固定在所述機(jī)器人本體上，所述 激光器與所述機(jī)器人控制器電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)，其特征在于所述激光焊接 設(shè)備還包括電流反饋控制模塊，所述電流反饋控制模塊與所述主控單元電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)，其特征在于所述激光焊接 設(shè)備還包括與所述激光器配合的冷卻系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)，其包括主控單元、機(jī)器人單元、安裝在所述機(jī)器人單元上的激光焊接設(shè)備、以及用于固定待焊接工件的翻轉(zhuǎn)變位機(jī)，所述翻轉(zhuǎn)變位機(jī)包括驅(qū)動(dòng)裝置和安裝在所述驅(qū)動(dòng)裝置上的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。所述機(jī)器人單元包括與所述主控單元電連接的機(jī)器人控制器、與所述機(jī)器人控制器電連接的外軸控制器和機(jī)器人本體，所述外軸控制器與所述驅(qū)動(dòng)裝置電連接。該抽油煙機(jī)機(jī)械人激光焊接系統(tǒng)不僅可以焊接直縫焊，也可以焊接非直縫焊，并且可以保證焊接質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)B23K26/00GK201783756SQ201020241109
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
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