一种智能堆焊系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种智能堆焊系统，用于对磨辊进行在线堆焊，所述磨辊安装于磨盘和压紧装置之间，以在磨盘由第四电机驱动转动时，磨辊在压紧装置的压力下与磨盘紧密接触，使磨盘带动磨辊自转，所述智能堆焊系统包括底座、机器人安装座、三轴机器人以及焊机；底座与磨辊的内侧面固定连接，所述机器人安装座的下端固定连接于底座上，机器人安装座的上端与三轴机器人的始端转动连接，在三轴机器人的末端固定连接有激光测距仪和焊枪，所述激光测距仪和焊枪均指向磨辊。本实用新型专利技术通过三轴机器人末段加装激光测距装置，自动保持焊枪与磨辊表面之间的距离，在磨辊自转过程中，自动完成对磨辊的在线堆焊，操作方便，提高工作效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及焊接
，尤其涉及一种通过三轴机器人对磨辊进行在线堆焊的系统。
技术介绍
本系统主要针对火力发电厂磨煤机磨辊修复，进行在线堆焊操作。火力发电厂磨煤机是发电厂重要组成部分，用于将块煤碾压成小颗粒煤粉，用以提高燃烧效率。磨煤机构成如图1所示，工作时，磨盘1由第四电机驱动自转，磨辊2在压紧装置3的压力下与磨盘1紧密接触，由磨盘1带动自转，完成磨煤工艺。由于存在磨损，需要对磨辊2采用堆焊工艺进行定期修复，磨辊安装结构如图2所示。传统方法为离线堆焊和在线堆焊，离线堆焊需要将磨辊拆除，吊装到专用场地，在线下进行堆焊修复；在线修复需要将压紧装置提升，解除磨辊与磨盘之间的接触，由外接电机和减速机对单个磨辊进行驱动使其自转，在磨辊顶部固定焊枪进行堆焊操作。上述两种方式，前者由于磨辊及压紧装置自重较大(大于3吨)拆装作业复杂工期较长；后者需要在磨煤机内部布置电机和减速机并由专业工程师操作焊枪进行作业，作业环境恶劣。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种智能堆焊系统，其通过三轴机器人末段加装激光测距装置，自动保持焊枪与磨辊表面之间的距离，在磨辊自转过程中，自动完成对磨辊的在线堆焊，操作方便，提高工作效率。为了实现上述目的，本技术采取如下技术方案：一种智能堆焊系统，用于对磨辊进行在线堆焊，所述磨辊安装于磨盘和压紧装置之间，以便在磨盘被驱动转动时，磨辊在压紧装置的压力下与磨盘始终接触，使磨盘带动磨辊转动，所述智能堆焊系统包括底座、机器人安装座、三轴机器人以及焊机；所述底座与磨辊的内侧面固定连接，所述机器人安装座的下端固定连接于底座上，所述机器人安装座的上端与三轴机器人的始端转动连接，所述焊机包括焊机本体以及与所述焊机本体固定连接的焊枪，在三轴机器人的末端固定连接有激光测距仪和焊枪，所述激光测距仪和焊枪均指向磨辊。所述三轴机器人包括第一臂、第二臂、推杆、第一电机、第二电机、第三电机、主动轮、从动轮以及同步带；所述推杆的一端与机器人安装座转动连接，所述推杆的另一端与第二臂的后端端部转动连接；与同步带均啮合的从动轮和主动轮分别安装于第二臂侧壁的前、后两端，所述第一臂的一端与机器人安装座转动连接，所述第一臂的另一端与第二臂的中部转动连接，所述第一电机用于驱动第一臂绕机器人安装座转动，所述第二电机用于驱动推杆绕机器人安装座转动，同时并带动第二臂绕第一臂转动，所述第三电机带动主动轮转动；在所述从动轮上通过手指固定连接有激光测距仪和焊枪。所述磨辊为三个，所述三轴机器人以及机器人安装座与磨辊的数量相适应。所述智能堆焊系统进一步包括一红外温度传感器和喷淋头，所述红外温度传感器和喷淋头均安装于从动轮上并均指向磨辊。本技术提出的一种智能堆焊系统，与现有技术相比，其有益效果在于：不需对磨煤机进行拆卸操作，利用磨盘自转驱动磨辊转动，并在此过程进行堆焊作业，简化作业过程。拟在各个磨辊上部分别布放一台3轴机器人，实现各个磨辊同时进行堆焊作业，3轴机器人的末段加装激光测距装置，自动保持焊枪与磨辊表面之间的距离，并自动调节焊料的厚度，对磨损较大的位置增加焊料的量，使得焊接后磨辊恢复正圆状态，在磨辊自转过程中，自动完成对磨辊的在线堆焊，操作方便，提高工作效率。附图说明图1为现有磨煤机的结构示意图；图2为磨辊的安装结构示意图；图3为本技术智能堆焊系统的结构示意图；图4为三轴机器人的其中一个方向的结构示意图；图5为三轴机器人的另一个方向的结构示意图；图6为三轴机器人的安装结构示意图；图7为三轴机器人对磨辊焊接状态一；图8为三轴机器人对磨辊焊接状态二；图9为三轴机器人对磨辊焊接状态三；图10为对磨辊建立X-Y坐标系的示意图；图11为本技术智能堆焊系统的实现流程图。其中：1、磨盘；2、磨辊；3、压紧装置；4、三轴机器人；41、第一电机；42、第二电机；43、第三电机；44、第一臂；45、推杆；46、第二臂；47、同步带壳体；48、手指；5、底座；6、磨辊支撑架；7、机器人安装座；8、焊枪；9、激光测距仪；10、监控摄像头；11、红外温度传感器；12、喷淋头。具体实施方式下面结合附图与具体实施例来对本技术作进一步描述。实施例请参照图1所示，一种智能堆焊系统，其完成对磨煤机的磨辊进行在线堆焊。其中，磨煤机包括磨盘1、磨辊2和压紧装置3，磨辊2安装于磨盘1和压紧装置3之间，以在磨盘1由第四电机驱动转动时，磨辊2在压紧装置3的压力下以及压紧装置3下侧和磨辊2外围磨辊支撑架6的限位下与磨盘1紧密接触，使磨盘1带动磨辊2转动。智能堆焊系统直接安装于磨煤机的磨辊2上。请参照图3-6所示，智能堆焊系统包括底座5、机器人安装座7、三轴机器人4以及焊机；底座5固定安装于磨辊2的内侧面上，底座5的三脚架部分通过磨盘1支撑，机器人安装座7的下端固定连接于底座5上，机器人安装座7的上端与三轴机器人4转动连接，其中：三轴机器人4包括第一臂44、第二臂46、推杆45、第一电机41、第二电机42、第三电机43、主动轮、从动轮以及同步带。同步带安装于同步带壳体47内。推杆45的一端与机器人安装座7通过固定于推杆45的一端的第二枢轴实现转动连接，推杆45的另一端与第二臂46的后端端部转动连接；与同步带均啮合的从动轮和主动轮分别安装于第二臂46侧壁的前、后两端，第一臂44的一端与机器人安装座7通过固定于第一臂44的一端的第一枢轴实现转动连接，第一电机41用于驱动第一枢轴转动实现第一臂44绕机器人安装座7转动。第一臂44的另一端与第二臂46的中部铰接，第二电机42用于驱动第二枢轴以使推杆45绕机器人安装座7转动，同时因第二臂46为杠杆结构，推杆45绕机器人安装座7转动的同时带动第二臂46绕第一臂44转动，第三电机43带动主动轮转动；焊机包括焊机本体以及与焊机本体固定连接的焊枪8，在从动轮上通过手指48固定连接有激光测距仪9和焊枪8，激光测距仪9和焊枪8均指向磨辊2，主动轮转动时，由同步带带动从动轮转动，从而使激光测距仪9和焊枪8的转动。三轴机器人4可完成焊枪8在X、Y、Z轴坐标系中沿磨辊2表面的运动，由于三轴机器人4末段加装激光测距仪9，可实现自动保持焊枪8与磨辊2表面之间的距离，在磨辊自转过程中，自动完成对磨辊的在线堆焊。为了保证可以实时监控焊接质量与起弧情况，可在三轴机器人末段加装监控摄像头，实现工作过程中的实时监控。在本技术中，磨煤机的磨辊2为三个，因此可同样设置相同数量的三轴机器人4以及机器人安装座7，从而实现对三个磨辊2同时的在线焊接。另外，为防止焊接过程中，磨辊2表面的温度过高，对磨辊2、磨盘1等烫伤，在本技术较佳的实施例中，从动轮上还安装有一红外温度传感器11和喷淋头12，红外温度传感器11和喷淋头12均指向磨辊2，焊接过程中红外温度传感器11实时监测磨辊2表面(实际为磨辊2的外围)的温度，当其表面温度大于预设温度时，则通过控制阀门由喷淋头12对磨辊2进行喷水操作，从而实现温度的自动化控制。上述智能堆焊系统的堆焊方法，请参照图11所示，其包括以下步骤：步骤1、初始化，包括焊机参数初始化，三轴机器人4参数初始化，以及焊枪运行轨迹的初始化，并将三轴机器人复位。焊机采用数字式焊机，其由厂家提供控制接口，这里只需要在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能堆焊系统，用于对磨辊(2)进行在线堆焊，所述磨辊(2)安装于磨盘(1)和压紧装置(3)之间，以便在磨盘(1)被驱动转动时，磨辊(2)在压紧装置(3)的压力下与磨盘(1)始终接触，使磨盘(1)带动磨辊(2)转动，其特征在于，所述智能堆焊系统包括底座(5)、机器人安装座(7)、三轴机器人(4)以及焊机；所述底座(5)与磨辊(2)的内侧面固定连接，所述机器人安装座(7)的下端固定连接于底座(5)上，所述机器人安装座(7)的上端与三轴机器人(4)的始端转动连接，所述焊机包括焊机本体以及与所述焊机本体固定连接的焊枪(8)，在三轴机器人(4)的末端固定连接有激光测距仪(9)和焊枪(8)，所述激光测距仪(9)和焊枪(8)均指向磨辊(2)。

【技术特征摘要】
1.一种智能堆焊系统，用于对磨辊(2)进行在线堆焊，所述磨辊(2)安装于磨盘(1)和压紧装置(3)之间，以便在磨盘(1)被驱动转动时，磨辊(2)在压紧装置(3)的压力下与磨盘(1)始终接触，使磨盘(1)带动磨辊(2)转动，其特征在于，所述智能堆焊系统包括底座(5)、机器人安装座(7)、三轴机器人(4)以及焊机；所述底座(5)与磨辊(2)的内侧面固定连接，所述机器人安装座(7)的下端固定连接于底座(5)上，所述机器人安装座(7)的上端与三轴机器人(4)的始端转动连接，所述焊机包括焊机本体以及与所述焊机本体固定连接的焊枪(8)，在三轴机器人(4)的末端固定连接有激光测距仪(9)和焊枪(8)，所述激光测距仪(9)和焊枪(8)均指向磨辊(2)。2.根据权利要求1所述的智能堆焊系统，其特征在于，所述三轴机器人(4)包括第一臂(44)、第二臂(46)、推杆(45)、第一电机(41)、第二电机(42)、第三电机(43)、主动轮、从动轮以及同步带；所述推杆(45)的一端与机器人安装座...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘阳，赖鸿基，顾建新，魏益群，旋火荣，王伟，张学礼，
申请(专利权)人：广东昊鼎机器人科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44