一种机器人焊接工作单元制造技术

本实用新型专利技术属于焊接加工技术领域，具体公开了一种机器人焊接工作单元，至少包括2套焊接机器人、2套焊接电源、2套送丝机构、1套焊接保护气源、1套上下料机器人、1套焊接工装设备、1套输送带及1套成品托盘。本实用新型专利技术的机器人焊接工作单元，能够实现钢横梁无人化焊接生产线的大规模自动化及无人化生产，无需传统产线的人工搬运、手工组焊，生产效率高，智能化设备的运动轨迹、作业顺序可全部在集控中心统一规划，实现远程网络云控制，适合数字化制造体系，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人焊接工作单元
本技术涉及焊接加工
，特别是涉及一种机器人焊接工作单元。
技术介绍
铁路桥梁用钢横梁主要由5部分组成：下翼板、腹板、上翼板、圆柱头栓钉、栏杆立柱基础。钢横梁主要应用于铁路简支T型桥梁上，位于桥梁双侧设置，间距2m/个，即每公里铁路需安装1000个钢横梁。钢横梁具有规格型号统一、需求数量大的特点，适宜进行机械自动化生产。根据生产经验，钢横梁生产过程中，下翼板、腹板、上翼板的焊接连接是主要施工工序，目前多采用人工焊接的作业方式，存在劳动强度大、受工人技术水平局限、焊缝质量不稳定、作业环境恶劣等缺点。随着国内熟练工人的稀缺和工人薪资水平的增长，人工焊接受到越来越多的限制。随着智能制造技术发展，使得重构和升级改造焊接生产线成为可能。目前采用机器人焊接的自动化焊接工作站已经得到广泛应用，如公布号CN106425223A的中国专利技术专利公开的“一种机器人焊接工作站”，该专利涉及到一种比较通用的带有旋转和升降及移动功能的工装设备，该设备虽然柔性强，能兼容不同工件的焊接作业，但是对于具体的被焊接对象，仍然需要进行针对性开发和研究，特别是对于大批量生产的铁路桥梁用钢横梁产品。技术专利CN209035880U《一种铁路T梁钢横梁定位夹紧翻转装置》和CN209206762U《一种用于钢横梁的焊接机构》均公开了一种带翻转功能的夹持工装设备，能够实现单台机器人焊接铁路桥梁钢横梁的技术，从而解决人工焊接作业劳动强度大，焊缝质量不稳定，效率低的问题。但是上述装置仍然依靠人工上下料，需要人工安装定位被焊接工件，自动化程度和生产效率不高。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种机器人焊接工作单元，用于解决人工焊接作业劳动强度大，焊缝质量不稳定，焊接设备自动化程度及生产效率低等问题，实现铁路桥梁用钢横梁产品的大规模化及无人化生产目的。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种机器人焊接工作单元，至少包括2套焊接机器人、2套焊接电源、2套送丝机构、1套焊接保护气源、1套上下料机器人、1套焊接工装设备、1套输送带和1套成品托盘；所述焊接工装设备包括机架、平移滑台、顶升机构、腹板定位工装、上翼板定位工装、下翼板定位工装，所述平移滑台滑动连接在机架上，所述上翼板定位工装和下翼板定位工装均安装于平移滑台上，所述上翼板定位工装和下翼板定位工装可竖直运动；所述腹板定位工装位于机架的上方，腹板定位工装开设有用于容纳和定位腹板工件的竖向沟槽；所述顶升机构位于机架的下方，所述腹板定位工装和顶升机构正对设置。进一步，所述机架上设有水平导向轨道，所述水平滑台滑动连接在水平导向轨道上；所述平移滑台上设有两个竖直导向轨道，所述上翼板定位工装和下翼板定位工装滑动连接在竖直导向轨道中。进一步，所述机架的上方设有上横梁，所述腹板定位工装安装在上横梁上，所述机架的下方设有下横梁，所述顶升机构安装在下横梁上。进一步，所述机架的两侧均设有立柱，所述上横梁与下横梁正对，并与两个立柱连接形成回型框架。有益效果：上横梁与下横梁对正并通过两边的立柱连接成回形框架，有利于承受夹紧腹板工件的反作用力，保证结构的稳定性。进一步，所述平移滑台具有左、中、右三个停位，当平移滑台处于中位时，上翼板定位工装位于所述腹板定位工装正下方；当平移滑台处于右位时，下翼板定位工装位于所述腹板定位工装正下方；当平移滑台处于左位时，下翼板定位工装和上翼板定位工装上方露空，可对下翼板定位工装和上翼板定位工装进行上料作业。进一步，所述上翼板定位工装和所述下翼板定位工装上分别设有真空吸盘。有益效果：真空吸盘可以将工件紧紧吸在定位工装上，进一步保证工件被夹紧。进一步，所述竖向沟槽中安装有真空吸盘。有益效果：真空吸盘可以将腹板工件紧紧吸在定位工装上，进一步保证工件被夹紧。进一步，所述焊接机器人和上下料机器人均为六自由度关节型机器人。进一步，所述上下料机器人的末端执行器为真空吸盘。如上所述，本技术的机器人焊接工作单元，具有以下有益效果：采用本技术的机器人焊接工作单元生产钢横梁时，无需人工直接操作控制，只需少量的管理人员在集控中心监视生产过程即可，自动化程度高，能够有效的提高焊接生产效率，且排除了人工焊接的多种不确定性因素，使产品质量得到保障，本技术是一种无人化或少人化的焊接生产线核心单元。采用本技术的机器人焊接工作单元构成的产线是一种数字化柔性生产线，可以实现多品种产品共线生产，集控中心可以远离生产现场，实现远程网络云控制。附图说明图1为本技术的机器人焊接工作单元的结构示意图；图2为本技术的机器人焊接工作单元中上下料机器人拿取腹板放入腹板定位工装时的状态示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，遂图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的范畴。附图标记说明：上翼板1、下翼板2、腹板3、输送带4、上下料机器人5、腹板定位工装6、机架7、焊接机器人8、顶升机构9、下翼板定位工装10、上翼板定位工装11、平移滑台12、成品托盘13、钢横梁14。具体实施过程如下：本技术提供一种机器人焊接工作单元，至少包括2套焊接机器人8、2套焊接电源、2套送丝机构、1套焊接保护气源、1套上下料机器人5、1套焊接工装设备、1套输送带4和1套成品托盘13。如图1和图2所示，本实施例中的机器人焊接工作单元包括2套焊接机器人8、2套焊接电源、2套送丝机构、1套焊接保护气源、1套上下料机器人5、1套焊接工装设备、1套输送带4和1套成品托盘13，每套焊接机器人8分别连接有1套焊接电源和1套送丝机构，焊接保护气源设有两根气管，两根气管分别连接在2套焊接机器人上；焊接工装设备包括机架7、平移滑台12、顶升机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人焊接工作单元，其特征在于，至少包括2套焊接机器人、2套焊接电源、2套送丝机构、1套焊接保护气源、1套上下料机器人、1套焊接工装设备、1套输送带和1套成品托盘；所述焊接工装设备包括机架、平移滑台、顶升机构、腹板定位工装、上翼板定位工装、下翼板定位工装，所述平移滑台滑动连接在机架上，所述上翼板定位工装和下翼板定位工装均安装于平移滑台上，所述上翼板定位工装和下翼板定位工装可竖直运动；所述腹板定位工装位于机架的上方，腹板定位工装开设有用于容纳和定位腹板工件的竖向沟槽；所述顶升机构位于机架的下方，所述腹板定位工装和顶升机构正对设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人焊接工作单元，其特征在于，至少包括2套焊接机器人、2套焊接电源、2套送丝机构、1套焊接保护气源、1套上下料机器人、1套焊接工装设备、1套输送带和1套成品托盘；所述焊接工装设备包括机架、平移滑台、顶升机构、腹板定位工装、上翼板定位工装、下翼板定位工装，所述平移滑台滑动连接在机架上，所述上翼板定位工装和下翼板定位工装均安装于平移滑台上，所述上翼板定位工装和下翼板定位工装可竖直运动；所述腹板定位工装位于机架的上方，腹板定位工装开设有用于容纳和定位腹板工件的竖向沟槽；所述顶升机构位于机架的下方，所述腹板定位工装和顶升机构正对设置。


2.根据权利要求1所述的机器人焊接工作单元，其特征在于：所述机架上设有水平导向轨道，所述水平滑台滑动连接在水平导向轨道上；所述平移滑台上设有两个竖直导向轨道，所述上翼板定位工装和下翼板定位工装滑动连接在竖直导向轨道中。


3.根据权利要求1所述的机器人焊接工作单元，其特征在于：所述机架的上方设有上横梁，所述腹板定位工装安装在上横梁上，所述机架的下方设有下横梁，所述顶升机构安装在下横梁上。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘向东，胡建平，刘景亚，
申请(专利权)人：中冶赛迪工程技术股份有限公司，中冶赛迪技术研究中心有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50