带视觉跟踪器的全自动化LPG钢瓶环缝焊接机制造技术

本发明专利技术涉及一种焊机，具体为带视觉跟踪器的全自动化LPG钢瓶环缝焊接机，焊接机头通过龙门支架安装在底座上，焊接机头上安装有视觉跟踪器；一对夹具分别为主夹具和副夹具，一对夹具分别安装在主轴箱和尾轴箱上，主轴箱和尾轴箱安装在底座的直线导轨上；在一对夹具下方有三工位上下料机构；焊接机头还与循环冷却水箱连接，还包括焊接电源、电柜及电气控制系统。该环缝焊接机，采用带视觉跟踪器的焊接机头，实现了LPG钢瓶单头环缝焊接完全自动化生产作业，大大提高了环缝焊接设备的适应性，显著降低了前道工序加工要求，生产成本大幅降低，省去了拉伸毛坯的检选工序和后生产处理工序。该专机是目前LPG钢瓶环缝全自动焊接最理想的设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种焊机，具体为带视觉跟踪器的全自动化LPG钢瓶环缝焊接机。
技术介绍
目前LPG液化气钢瓶环缝焊接，比如焊枪起始焊接位置以及焊缝偏离较大的情况下仍然需要进行必要的人工干预，无法实现完全自动化焊接生产作业，不能满足大批量生产的需要。目前已有设备的技术问题及缺陷：已有设备大多采用单机人工操作方式；目前自动化程度和生产效率较高的比较先进的流水线设备，是以通过改善和提高拉伸封头切边和缩口工序质量来保证上下封头组对后的焊缝质量为前提，提高焊缝和上下封头轴线的垂直度精度。但是，由于钢板材质、板厚均匀性以及钢板轧制纤维方向等因素影响，仍有少量封头口沿部飞边长短差异较大，同时伴生筒身不圆度超差，致使后道下封头的切边缩口和上封头切边垂直度很难达到完全100%合格。每批拉伸封头中，飞边严重超差的约占2~3%左右。因此，针对这些有工序缺陷的钢瓶的环缝焊接仍然还需要实施必要的人工干预，或者，在拉伸工序后增加检查工序将超差的拉伸封头检出后另外采取措施焊接。由于LPG钢瓶是批量规模生产，年生产量较大，被检出的不能进入自动化焊接生产的2~3%半成品的后生产也是企业生产中一件比较麻烦的工作，同时需要耗费一定的人力财力资源。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供一种可以设备自动调整焊机位置的焊机。具体的技术方案为：带视觉跟踪器的全自动化LPG钢瓶环缝焊接机，包括底座、一对夹具和焊接机头，所述的焊接机头通过龙门支架安装在底座上，焊接机头上安装有视觉跟踪器；一对夹具分别为主夹具和副夹具，一对夹具分别安装在主轴箱和尾轴箱上，主轴箱和尾轴箱安装在底座的直线导轨上；在一对夹具下方有三工位上下料机构；焊接机头还与循环冷却水箱连接，还包括焊接电源、电柜及电气控制系统。其中，所述的主轴箱和尾轴箱分别通过滑块安装在底座的直线导轨上，底座上还安装有一对气缸，一对气缸分别与主轴箱、尾轴箱连接，驱动主轴箱和尾轴箱在直线导轨上移动；所述的主轴箱还包括动力装置、主轴；所述的动力装置为主轴提供动力，主轴与主夹具连接，副夹具与尾轴箱连接。所述的所述的三工位上下料机构，包括底板和滑板，滑板安装在底板上，滑板通过拖履与送料气缸连接；所述的滑板上安装有V形的上料托架和卸料托架，所述的上料托架和卸料托架分别由上料气缸和卸料气缸驱动翻转；卸料托架的两侧分别装有电磁铁和吸头；底板通过固定座安装在底座上；卸料托架与自卸料架连接。所述的所述的龙门支架包括一对立柱，一对立柱之间安装有横梁板，横梁板上有导轨，焊接机头通过机头滑块安装在导轨上。所述的焊接机头包括视觉跟踪器和焊枪，焊枪安装在枪夹上，枪夹安装在带有十字微调结构的焊枪支座上，还包括抽排烟管、护罩、安装在送丝机座板上的送丝机；焊接机头通过步进X轴运动机构和步进Y轴运动机构安装在龙门支架的横梁板上。步进X轴运动机构和步进Y轴运动机构为焊接机头装有执行机构，由步进电机、滚珠丝杠等组成，在水平方向上装有X轴步进驱动装置，在垂直方向上装有Y轴步进驱动装置，组成十字步进驱动滑架驱动焊枪。执行机构上的步进电机接受跟踪器处理器实时输出的步进信号指令驱动焊枪沿X轴和Y轴移动。在焊接开始前，由比较信号指令驱动焊枪沿Y轴降下，并沿X轴横向移动移动到坡口中心，到位后起弧焊接；焊接过程中，执行机构实时调整焊枪位置，使焊枪始终位于焊缝坡口中心位置保证焊缝质量。在焊接机头的Y轴方向上装有两根拉簧，平衡机头重量，使Y轴在移动跟踪时保持轻便灵活。本专利技术提供的带视觉跟踪器的全自动化LPG钢瓶环缝焊接机，采用带视觉跟踪器的焊接机头，实现了LPG钢瓶单头环缝焊接完全自动化生产作业，大大提高了环缝焊接设备的适应性，显著降低了前道工序加工要求，生产成本大幅降低，省去了拉伸毛坯的检选工序和后生产处理工序。该专机是目前LPG钢瓶环缝全自动焊接最理想的设备。该焊接机头采用了目前比较先进的视觉跟踪器，跟踪器由数码摄像头、反射镜组、护目视窗门、辅助光源、光源开关门、图像运算处理器、数据线、图像显示器、控制柜等组成，视觉跟踪器根据LPG钢瓶焊缝位置的V形坡口成像特征参数，通过动态视觉成像技术实时采集焊枪电弧成像特征数据，通过视觉成像高速运算处理器比较电弧特征参数与焊缝坡口特征参数的X、Y偏离方向和偏离值，并实时转化为步进驱动指令输出，通过步进驱动控制器驱动步进电机正转或反转以调节焊枪位置，不断调整纠正焊枪的上下Y轴位置和左右X轴位置，使焊枪焊炬中心始终在环形焊缝位置上，在确保焊缝质量的前提下，自动完成寻的和焊缝实时跟踪。附图说明图1是本专利技术的主视结构示意图；图2是本专利技术的侧视结构示意图；图3是本专利技术的三工位上下料机构结构示意图；图4是本专利技术的焊接机头侧视结构示意图；图5是本专利技术的焊接机头主视结构示意图；图6是本专利技术的焊接机头俯视结构示意图；图7是本专利技术的步进X轴运动机构结构示意图；图8是本专利技术的步进Y轴运动机构结构示意图；图9是本专利技术的Y轴重力平衡装置结构示意图。具体实施方式结合实施例说明本专利技术的具体实施方式。如图1和图2所示，带视觉跟踪器的全自动化LPG钢瓶环缝焊接机，包括底座7、一对夹具和焊接机头2，所述的焊接机头2通过龙门支架9安装在底座7上，焊接机头2上安装有视觉跟踪器13；一对夹具分别为主夹具3和副夹具8，一对夹具分别安装在主轴箱4和尾轴箱10上，主轴箱4和尾轴箱10安装在底座7的直线导轨5上；在一对夹具下方有三工位上下料机构14；焊接机头2还与循环冷却水箱11连接，还包括焊接电源6、电柜及电气控制系统1。龙门支架9安装固定在底座7后侧，用于安装固定焊接机头2。焊接电源6和冷却循环水箱11放在底座7右侧的支架上方，电柜及电气控制系统1放在底座7左侧的支架上方。主轴箱4和尾轴箱10分别通过滑块安装在底座7的直线导轨5上，底座7上还安装有一对气缸，一对气缸分别与主轴箱4、尾轴箱10连接，驱动主轴箱4和尾轴箱10在直线导轨5上移动；所述的主轴箱4还包括动力装置、主轴；所述的动力装置为主轴提供动力，主轴与主夹具3连接，副夹具8与尾轴箱10连接。底座7上部左右平台上装有直线导轨5，左侧的主轴箱4通过4个滑块与直线导轨5联接，左气缸缸体通过脚座安装固定在底座7左侧平台上，杆端与主轴箱4右侧固定，电磁阀切换气路即可拉推主轴箱4左右横向移动。主轴箱4内装有减速电机、三角皮带、减速器、联轴器等动力装置驱动主轴旋转，主轴右端装有主夹具3夹持工件；右侧尾轴箱10通过4个滑块与直线导轨5联接，右气缸缸体安装固定尾轴箱10的右侧，杆端通过脚座安装固定在底座7右侧平台上，电磁阀切换气路即可推拉主轴箱10左右横向移动，尾轴左端装有副夹具8夹持工件。左侧气缸的缸径大于右侧气缸，同等气压下使左侧气缸的推力大于右侧气缸推力，左侧气缸到位后，钢瓶位置始终保持稳定不变。在左、右气缸作用下，主轴箱4、尾轴箱10同时相向靠拢，主夹具3、副夹具8夹持顶紧钢瓶工件，启动主轴箱4内的电机驱动钢瓶转动，进行焊接，焊接完毕，主轴箱4、尾轴箱10同时相向后退，主夹具3、副夹具8松开钢瓶。如图3所示，所述的三工位上下料机构14，包括底板16和滑板20，滑板20安装在底板16上，滑板20通过拖履21与送料气缸17连接；所述的滑板20上安装有V形的上料托架22和卸料托架15，所述的上料托架22和卸料托架本文档来自技高网...

【技术保护点】
带视觉跟踪器的全自动化LPG钢瓶环缝焊接机，包括底座、一对夹具和焊接机头，其特征在于：所述的焊接机头通过龙门支架安装在底座上，焊接机头上安装有视觉跟踪器；一对夹具分别为主夹具和副夹具，一对夹具分别安装在主轴箱和尾轴箱上，主轴箱和尾轴箱安装在底座的直线导轨上；在一对夹具下方有三工位上下料机构；焊接机头还与循环冷却水箱连接，还包括焊接电源、电柜及电气控制系统。

【技术特征摘要】
1.带视觉跟踪器的全自动化LPG钢瓶环缝焊接机，包括底座、一对夹具和焊接机头，其特征在于：所述的焊接机头通过龙门支架安装在底座上，焊接机头上安装有视觉跟踪器；一对夹具分别为主夹具和副夹具，一对夹具分别安装在主轴箱和尾轴箱上，主轴箱和尾轴箱安装在底座的直线导轨上；在一对夹具下方有三工位上下料机构；焊接机头还与循环冷却水箱连接，还包括焊接电源、电柜及电气控制系统。2.根据权利要求1所述的带视觉跟踪器的全自动化LPG钢瓶环缝焊接机，其特征在于：所述的主轴箱和尾轴箱分别通过滑块安装在底座的直线导轨上，底座上还安装有一对气缸，一对气缸分别与主轴箱、尾轴箱连接，驱动主轴箱和尾轴箱在直线导轨上移动；所述的主轴箱还包括动力装置、主轴；所述的动力装置为主轴提供动力，主轴与主夹具连接，副夹具与尾轴箱连接。3.根据权利要求1所述的带视觉跟踪器的全自动化LPG钢瓶环缝焊接机，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁宝兴，
申请(专利权)人：无锡奇能焊接系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32