申请号：CN201910180361.1

申请日： 2019-03-11

公开（公告）号：CN109719372A

公开（公告）日：2019-05-07

发明人：李乡亮;薛志清

申请（专利权）人：江苏集萃先进金属材料研究所有限公司

代理机构：南京知识律师事务所

代理人：汪旭东

申请人地址：江苏省苏州市常熟高新技术产业开发区贤士路88号7号楼

1.一种自动化机器人焊接教学及科研系统，其特征在于：包括焊接机器人系统、熔池监测系统、激光跟踪系统、手持焊缝拍照系统、数据传输系统和考核/科研数据库、柔性工作平台、单轴柔性变位机、双轴柔性变位机、PLC控制台、TIG焊机、MIG/MAG焊机以及PC端；所述焊接机器人系统包括焊接机器人本体和机器人控制柜；所述机器人控制柜一端连接TIG焊机或MIG/MAG焊机，一端连接焊接机器人本体；所述焊接机器人本体末端还安装有TIG焊枪或 MIG/MAG焊枪；所述焊接机器人，可切换使用TIG焊机或MIG/MAG焊机；所述TIG焊枪和 MIG/MAG焊枪，可与对应焊机同步进行切换；所述考核/科研数据库，通过数据传输系统，与TIG焊机、MIG/MAG焊机连接；所述数据传输系统可实时上传焊接数据到考核/科研数据库中，用于教学和科研；所述焊接机器人本体末端装有熔池监测系统和激光跟踪系统；所述熔池监测系统配有独立的图像显示/存储系统，用于监测熔池形态；所述激光跟踪系统用于调节焊缝位置偏差；所述手持焊缝拍照系统，用于对焊后的形貌拍照，并记录焊缝尺寸；所述单轴柔性变位机、双轴柔性变位机通过PLC控制台控制，并与焊接机器人本体联动；所述PLC控制台，与机器人控制柜连接， 控制变位机转动，并调用焊接程序，实现自动化焊接；所述PC 端，上面包含数据传输系统和考核/科研数据库、熔池监测数据、激光跟踪数据、焊缝拍照数据。

2.根据权利要求1所述的一种自动化机器人焊接教学及科研系统，其特征在于：所述焊接机器人为工业用焊接机器人，采用6轴，可负载4 20kg。

技术领域

 本发明涉及自动化焊接教学及科研技术领域，尤其涉及一种自动化机器人焊接教学及科研系统。

背景技术

 随着自动化产业发展，人才培养也成为了学校关注的重点，学校逐渐对自动化教育教学有了迫切需求，于此同时高校的相关科研项目也在逐渐增加。因此高校对于自动化设备的需求，要既能实现教学，又能满足科研。

 目前市场上多数是针对教学的机器人自动化设备，多数是小型，示范型，以演示为主。并不适用于大部分科研场景。

发明内容

 针对上述技术问题，本发明提供了一种自动化机器人焊接教学及科研系统，本系统是一种实现教学与科研的多功能集成系统。

 一种自动化机器人焊接教学及科研系统，包括焊接机器人系统、熔池监测系统、激光跟踪系统、手持焊缝拍照系统、数据传输系统和考核/科研数据库、柔性工作平台、单轴柔性变位机、双轴柔性变位机、PLC控制台、TIG焊机、MIG/MAG焊机以及PC端；所述焊接机器人系统包括焊接机器人本体和机器人控制柜；所述机器人控制柜一端连接TIG焊机或MIG/MAG焊机，一端连接焊接机器人本体；所述焊接机器人本体末端还安装有TIG焊枪或 MIG/MAG焊枪；所述焊接机器人，可切换使用TIG焊机或MIG/MAG焊机；所述TIG焊枪和 MIG/MAG焊枪，可与对应焊机同步进行切换；所述考核/科研数据库，通过数据传输系统，与TIG焊机、MIG/MAG焊机连接；所述数据传输系统可实时上传焊接数据到考核/科研数据库中，用于教学和科研；所述焊接机器人本体末端装有熔池监测系统和激光跟踪系统；所述熔池监测系统配有独立的图像显示/存储系统，用于监测熔池形态；所述激光跟踪系统用于调节焊缝位置偏差；所述手持焊缝拍照系统，用于对焊后的形貌拍照，并记录焊缝尺寸；所述单轴柔性变位机、双轴柔性变位机通过PLC控制台控制，并与焊接机器人本体联动；所述PLC控制台，与机器人控制柜连接， 控制变位机转动，并调用焊接程序，实现自动化焊接；所述PC 端，上面包含数据传输系统和考核/科研数据库、熔池监测数据、激光跟踪数据、焊缝拍照数据。

进一步的，所述焊接机器人为工业用焊接机器人，采用6轴，可负载4 20kg。

 本发明满足与自动化焊接相关的焊接工艺、焊接设备、自动化集成、PLC电气控制等科研教学应用，与产业活动接近，有利于科研成果研发及学生实践技能水平的提高。

附图说明

 图1是本发明系统示意图。

具体实施方式

 工作流程如下：步骤1、根据科研或考核的内容，选择柔性工作平台，单轴柔性变位机、双轴柔性变位机，进行装夹；步骤2、根据科研或考核的内容，选择TIG或MIG/MAG焊接方式，将TIG焊机及焊枪或MIG/MAG焊机及焊枪与机器人和控制柜连接；步骤3、焊接机器人启动，通过控制柜上的示教器编写焊接程序；步骤4、通过PLC控制台调用焊接指令；步骤5、实施焊接；步骤6、焊接过程，激光跟踪系统自动纠正焊缝位置偏差；步骤7、焊接过程，熔池监测系统记录焊接熔池变化过程；通过数据传输系统将数据传输至PC端；步骤8、焊接过程，TIG/MIG/MAG焊机中的焊接参数传输至PC端中的考核/科研数据库；步骤9、焊接完成后，手持焊缝拍照系统进行焊缝外观拍照和测量，并传输至PC端；步骤10、通过PC端整理数据，进行考核/科研工作。