CN115415696B - 一种磁浮功能件的焊接机器人及焊接制备方法 - Google Patents
一种磁浮功能件的焊接机器人及焊接制备方法Info
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Abstract
本发明涉及到一种磁浮功能件的焊接机器人,该磁浮功能件包括有软磁钢板、滑行钢板、铸铁套管和锚筋,焊接机器人结构组成上包括有工作平台系统、定位系统和焊接系统,磁浮功能件中的软磁钢板和滑行钢板放置在工作平台系统的一侧作业面上,定位系统将软磁钢板和滑行钢板垂直对接,并将铸铁套管和锚筋分别临时定位,焊接系统可移动地设置在工作平台系统另一侧的滑轨上,焊接系统多次焊接以将软磁钢板和滑行钢板垂直焊接固定在一起,将锚筋垂直焊接固定在软磁钢板上,将铸铁套管垂直焊接固定在滑行钢板上;还涉及磁浮功能件的焊接制备方法。本发明的专用焊接机器人用来进行磁浮功能件的焊接,具有焊接精度高、焊接一致性好及焊接效率高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及到焊接领域,特别涉及到一种磁浮功能件的焊接机器人及焊接制备方法。
背景技术
常导高速磁浮的悬浮、导向需要在轨道梁两侧安装专用功能件,德国技术方案是工厂加工磁浮功能件,之后安装在轨道梁两侧。施工时有较大的现场安装工作量。为简化工作,我们提出将磁浮功能件与混凝土轨道梁同时预制在一起的技术方案,如图1所示。该技术方案的难度是要将软磁钢板、铸铁套管、普通钢板、螺纹锚固钢筋等不同材料焊接在一起,同时,各套管的垂向误差要求小于0.1mm,并要保证焊接后磁浮功能件的质量符合耐久性要求。通过中国专利CN101045979A、CN1238549C、CN1329548C对比发现,软磁钢板是一种特殊材料,其化学成分的微小变化、轧制冷却时间、冷却速度对焊接性能影响很大,“尤其研究发现高Si含量的合金体系决定了软磁结构钢板的低温韧性无法稳定地满足在-30℃以下寒冷地区的使用安全”,其次,“Cu易在焊接熔合线附近形成龟裂状的晶界裂纹,造成构件返修甚至报废”。此外,中国专利CN113832410A发明了一种高性能软磁结构钢板,在技术性能上“提高钢板现场焊接工艺性的窗口与工艺适应性,且进一步适配钢板的电磁性能(磁感应强度、电阻率)、力学性能及焊接性;特别适用于磁悬浮轨道梁制造;其不仅有较高的强度、优良的电磁性能和低温韧性、良好的焊接性(焊前无预热、焊后无需消应处理、可以承受较大热输入焊接,焊接热影响区韧性优良),下屈服强度Rel≥300MPa,抗拉强度Rm≥490MPa,延伸率δ5≥27%,母材横向-20℃冲击功KV2≥47J,焊接热影响区(55kJ/cm)-20℃冲击功KV2(J)≥47J,相对腐蚀率≤60%,又具有高的磁感应强度(B3≥0.50T、B50≥1.50T)、高电阻率(≥0.35μΩm)以及优良的抗磁时效性、耐大气腐蚀”。但是上述专利中并没有说明在什么焊接条件下可以达到相关参数指标。
对于现有技术的焊接自动化领域,中国实用新型202022834571.9公开了一种大型钢构件自动焊接机器人,其通过辅助紧固装置来实现大型钢构件的固定,通过驱动机构来实现驱动效果差的问题。但是其是通过移动自动焊接机器人来实现大型钢构件焊接,并将大型钢构件放置于这个自身顶板上完成焊接,焊接后再将大型钢构件从顶板上取下。其无法应用在专门的磁浮功能件的焊接工作,尤其无法完成其组件的临时定位,并且难以保证各个组件连接的一致性和高精度要求。基于此,我们需要开发出一种专用于磁浮功能件的专用焊接机器人来满足磁浮功能件的焊接生产所需。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足,提供一种新的磁浮功能件的焊接机器人及焊接制备方法。本发明的焊接机器人要能够专用磁浮功能件的焊接制备工作,要求做到焊接精度高、焊接一致性好并且焊接生产效率高。
为了达到上述发明目的,本发明专利提供的技术方案如下:
一种磁浮功能件的焊接机器人,该磁浮功能件包括有软磁钢板、滑行钢板、铸铁套管和锚筋,所述软磁钢板与滑行钢板垂直焊接固定在一起,多个所述的锚筋垂直焊接固定在软磁钢板上,多个铸铁套管垂直焊接固定在所述滑行钢板上,其特征在于,所述的焊接机器人结构组成上包括有工作平台系统、定位系统和焊接系统,其中,所述磁浮功能件中的软磁钢板和滑行钢板放置在工作平台系统的一侧作业面上,所述的定位系统将软磁钢板和滑行钢板垂直靠紧对接,并将铸铁套管和锚筋分别临时定位在所述滑行钢板和软磁钢板上的安装位置处,所述的焊接系统可移动地设置在工作平台系统另一侧的滑轨上,所述焊接系统多次焊接以实现:将所述的软磁钢板和滑行钢板垂直焊接固定在一起,将锚筋垂直焊接固定在软磁钢板上,将铸铁套管垂直焊接固定在所述滑行钢板上。
在本发明一种磁浮功能件的焊接机器人中,所述工作平台系统包括有工作平台,所述工作平台为侧视为h形的长椅状结构,所述工作平台的一侧为用于放置磁浮功能件的作业面,另一侧为纵向梁,该纵向梁的高度大于作业面的高度,在所述纵向梁上铺设有滑轨,所述工作平台的底部设有调整螺栓,通过调整螺栓来调整实现工作平台系统的整体稳定性和水平度。
在本发明一种磁浮功能件的焊接机器人中,所述的定位系统包括有定位板、套管定位铰板和定位夹板,所述定位板包括一块定位角板和底部钢板,多个所述套管定位铰板可翻转地固定在所述的定位角板顶部,所述的定位夹板垂直固定在套管定位铰板上,在定位夹板的自由端固定有弹簧夹,在所述套管定位铰板上还设有至少一个螺纹孔。
在本发明一种磁浮功能件的焊接机器人中,作为进一步设计,所述定位板由一块截面呈L型的定位角板和一块底部钢板组成,定位角板的一部分和底部钢板平行铺设在所述工作平台的作业面上,定位角板的边缘具有垂直顶角,所述定位角板的上端边缘设有多个对应于铸铁套管固定位置的铰接杆,多个所述的套管定位铰板可翻转地套设于所述的铰接杆上。
在本发明一种磁浮功能件的焊接机器人中,作为进一步设计,在所述套管定位铰板的中部一侧设有定位夹板,该定位夹板垂直固定于套管定位铰板上,在定位夹板的自由边设有可转动方向的弹簧夹,该弹簧夹使用时夹持所述的锚筋的一端,并将锚筋的另一端与所述软磁钢板靠近实现临时固定。
在本发明一种磁浮功能件的焊接机器人中,作为进一步设计,在所述的套管定位铰板上对应于铸铁套管设置有两个螺纹孔,该螺纹孔内设有套筒定位螺栓,该套管定位螺栓连接所述的铸铁套管实现临时位置确定。
在本发明一种磁浮功能件的焊接机器人中,所述的焊接系统包括有万向焊头和焊机主体,在所述万向焊头与焊机主体之间设有活动节肢以实现所述万向焊头360°旋转,在所述焊机主体底部设有行进轮以将焊接系统整体可移动地布置在所述滑轨上。
在本发明一种磁浮功能件的焊接机器人中,在进一步设计中,所述的活动节肢包括有实现180°旋转的活动关节、实现360°旋转的伺服电机和两段节肢,前段节肢通过一个活动关节连接所述的万向焊头,在前段节肢上部靠近活动关节处设有一个伺服电机,所述前段节肢通过一个活动关节连接后段节肢,在后段节肢的上部靠近活动关节处设有一个伺服电机,在所述后段节肢下部通过一个活动关节连接焊机主体。
在本发明一种磁浮功能件的焊接机器人中,在进一步设计中,在所述万向焊头的前端设有一个用以标定距离的激光测距仪。
在本发明一种磁浮功能件的焊接机器人中,在进一步设计中,在所述行进轮的底部靠近所述滑轨位置处设置有一个位移传感器。
在本发明一种磁浮功能件的焊接机器人中,在进一步设计中,在所述焊机主体上设有一个用以输入焊接数据和焊接程序的USB接口。
在本发明一种磁浮功能件的焊接机器人中,在进一步设计中,所述行进轮的固定于所述焊机主体的底部,该行进轮可移动地卡设在所述的滑轨上。
本发明还涉及到一种磁浮功能件的焊接制备方法,该方法用以将软磁钢板、滑行钢板、铸铁套管和锚筋组装并焊接制备出一体化的磁浮功能件,使得所述软磁钢板与滑行钢板通过边沿坡口垂直焊接固定在一起,多个所述的锚筋垂直焊接固定在软磁钢板上,多个铸铁套管垂直焊接固定在所述滑行钢板上,该方法含有如下步骤:
第一步,将焊接机器人的工作平台系统、定位系统和焊接系统分别安装到位,并准备磁浮功能件上包括软磁钢板、滑行钢板、铸铁套管和锚筋在内的组成部件;
第二步,将定位系统上的套管定位铰板先打开并翻折至定位角板的远离焊接系统一侧,将滑行钢板吊装安放在工作平台系统的作业面上,且滑行钢板的底部分别架设在两个底部钢板上,滑行钢板的一侧贴近所述的定位角板;
第三步,将软磁钢板立放吊装在所述的工作平台系统上并紧贴所述的定位角板,并将软磁钢板与所述滑行钢板同方向放置且边缘坡口对齐;
第四步,开动所述的焊接系统,根据焊接指令利用万向焊头将所述软磁钢板与滑行钢板焊接固定成一体;
第五步,将套管定位铰板翻转至定位角板的靠近焊接系统一侧,并在套管定位铰板上的螺纹孔中拧入套管定位螺栓,并将铸铁套管的上部与套管定位螺栓进行螺纹连接,此时铸铁套管的下部紧贴于滑行钢板上铸铁套管的预定安装位置处,启动焊接系统,利用万向焊头将铸铁套管与滑行钢板焊接固定;
第六步,翻转定位夹板上的弹簧夹,将锚筋的一端利用弹簧夹固定,锚筋的另一端垂直抵于所述的软磁钢板上,启动焊接系统,利用万向焊头将锚筋的一端与软磁钢板焊接固定;
第七步,重复操作第五步至第六步,将所有的铸铁套管和锚筋分别与滑行钢板和软磁钢板固定在一起,完成磁浮功能件的焊接制备。
基于上述技术方案,本发明专利与现有技术相比,经过实践应用取得了如下技术效果:
1.本发明针对于磁浮功能件的结构特点,专门设计制作了焊接机器人并编排了专门的焊接工序,使得磁浮功能件的制作有质量精度保证,减少人工操作带来的误差问题,大大提高的焊接制作质量和制作效率。
2.本发明的焊接机器人结构组成上设计了工作平台系统、定位系统和焊接系统,其中工作平台系统用于支持磁浮功能件、定位系统和焊接系统,定位系统将磁浮功能件中的软磁钢板和滑行钢板定位,并且将铸铁套管和锚筋各自放置于原定固定位置,再利用焊接系统将各个地方分别焊接固定,从而形成一体式的磁浮功能件,大大提高了焊接质量,确保每条焊缝和每个焊点的自动焊接,保证了焊接质量,提高了装配和制备效率。
附图说明
图1是磁浮功能件在混凝土轨道梁的安装位置示意图。
图2是本发明一种磁浮功能件的焊接机器人的侧面结构示意图。
图3是本发明一种磁浮功能件的焊接机器人中定位系统的示意图。
图4是本发明一种磁浮功能件的焊接机器人的立体结构示意图。
图5是本发明一种磁浮功能件的焊接机器人中焊接系统的立体结构示意图。
其中,1.1-定位角板;1.2-套管定位铰板;1.3-定位夹板;1.4-弹簧夹;1.5-套管定位螺栓;2.1-万向焊头;2.2-伺服电机;2.3-滑轨;2.4-活动关节2.5-位移传感器2.6-激光测距仪2.7-USB传输接口库3.1-工作平台;3.2-调整螺栓;4.1-软磁钢板;4.2-滑行钢板;4.3-铸铁套管;4.4-焊接坡口;4.5-锚筋;5-磁浮梁体
具体实施方式
下面我们结合附图和具体的实施例来对本发明一种新的磁浮功能件的焊接机器人及焊接制备方法做进一步的详细阐述,以求更为清楚明了地理解其结构组成和工作过程,但不能以此来限制本发明的保护范围。
如图3所示,在磁浮交通领域中,磁浮功能件作为轨道梁的一个组成部分,其结构包括有软磁钢板4.1、滑行钢板4.2、铸铁套管4.3和锚筋4.5。所述软磁钢板4.1与滑行钢板4.2垂直焊接固定在一起,为了焊接方便还在临接位置设有边沿坡口,通过坡口焊接点将二者焊接固定。多个所述的锚筋4.5垂直焊接固定在软磁钢板4.1上,多个铸铁套管4.3垂直焊接固定在所述滑行钢板4.2上。上述的磁浮功能件作为轨道梁5的一个组成部分,其安装在轨道梁的上端的一侧,其锚筋4.5插入至混凝土中,铸铁套管4.3也被预置在混凝土构件上。其中软磁钢板4.1则位于两侧的侧边上,滑行钢板4.2要求苛刻,要平整地处在轨道梁5的顶部。正是磁浮交通中轨道梁5以及其零部件的苛刻要求,所以必须在制造过程中保持其制造精度,各个组成部件位置固定的一致性,在这个基础上提高生产效率。在这个严苛要求下,开发焊接机器人来保障其制造精度和生产效率成了首选要务,针对新技术要求以及软磁钢板4.1在焊接时存在的问题,我们发明了一种磁浮功能件焊接机器人。对需要焊接的各部件进行精准定位,然后通过焊接机器人对不同材料,不同部位采用不同焊接温度进行焊接。
本发明属于正是基于上述需要,提供了一种磁浮功能件的焊接机器人。上述的焊接机器人在结构组成上包括有工作平台系统、定位系统和焊接系统。其中,所述磁浮功能件中的软磁钢板4.1和滑行钢板4.2放置在工作平台系统的一侧作业面上,所述的定位系统将软磁钢板4.1和滑行钢板4.2垂直靠紧对接,并将铸铁套管4.3和锚筋4.5分别临时定位在所述滑行钢板4.2和软磁钢板4.1上的安装位置处,所述的焊接系统可移动地设置在工作平台系统另一侧的滑轨2.3上。所述焊接系统多次焊接以实现:将所述的软磁钢板4.1和滑行钢板4.2垂直焊接固定在一起,将多个锚筋4.5分别垂直焊接固定在软磁钢板4.1上,将多个铸铁套管4.3垂直焊接固定在所述滑行钢板4.2上的预定位置。
如图2和图4所示,所述工作平台系统包括有工作平台3.1,所述工作平台3.1为侧视为h形的长椅状结构,所述工作平台3.1的一侧为用以放置磁浮功能件的作业面,另一侧设有纵向梁,所述纵向梁的位置高于作业面的位置,这种高低设置便于放置焊接系统实现对磁浮功能件的焊接操作。在所述纵向梁上铺设有滑轨2.3,滑轨2.3的设置是为了焊接系统可以沿着纵向梁移动位置。在所述工作平台系统的底部还设有调整螺栓,以实现工作平台系统的整体位置可调,并且使得作业面工作时保持稳定。在每个所述长支撑腿和短支撑腿底部均设有调整螺栓3.2,通过调整螺栓3.2来调整实现工作平台系统的整体稳定性和水平度。上述工作平台3.1是由型钢焊接而成,每个支撑腿都通过调整螺栓3.2进行高度的微距调整,从而保证工作平台处于水平状态。
如图2和图3所示,所述的定位系统包括有定位板、套管定位铰板1.2和定位夹板1.3,所述的定位板包括一块L型的定位角板1.1和一块底部钢板。所述定位角板1.1与底部钢板的顶角焊接固定以形成直角夹角,在焊接位置处设有焊接用的坡口焊接点。多个所述套管定位铰板1.2可翻转地固定在所述定位角板1.1的顶部,所述的定位夹板1.3垂直固定在套管定位铰板1.2上,在定位夹板1.3的自由端固定有弹簧夹1.4,在所述套管定位铰板1.2上还设有至少一个螺纹孔。
在具体的结构设计中,所述的定位角板1.1具有垂直夹角。固定的时候将软磁钢板4.1与滑行钢板4.2相接触的一边打磨出焊接坡口4.4,滑行钢板4.2平放在工作平台3.1上,软磁钢板4.1立放在工作平台3.1上,分别将焊接坡口4.4对齐,万向焊头2.1对焊接坡口4.4进行焊接,从而将软磁钢板4.1与滑行钢板4.2侧边对齐后垂直焊接固定。所述定位角板1.1的上端边缘设有多个对应于铸铁套管4.3固定位置的铰接杆,多个所述的套管定位铰板1.2可翻转地套设于所述的铰接杆上。滑行钢板4.2同定位角板1.1焊接在一起后,并把表面进行精加工处理,保证表面的平整度和垂直度。
作为进一步设计,在所述套管定位铰板1.2的中部一侧设有定位夹板1.3,该定位夹板1.3垂直固定于套管定位铰板1.2上,在定位夹板1.3的自由边设有可转动方向的弹簧夹1.4,该弹簧夹1.4使用时夹持所述的锚筋4.5的一端,并将锚筋4.5的另一端与所述软磁钢板4.1靠近实现临时固定。在所述的套管定位铰板1.2上对应于铸铁套管4.3设置有两个螺纹孔,该螺纹孔内设有套筒定位螺栓1.5,该套管定位螺栓1.5连接所述的铸铁套管4.3实现临时位置确定。上述套管定位铰板1.2根据铸铁套管4.3的设计间距定位,一端用铰链形式固定在定位角板1.1上。铰板的上根据设计铸铁套管4.3的位置开有两个螺纹孔。在螺纹孔中分别拧入套管定位螺栓1.5后对铸铁套管4.3定位。
如图2、图4和图5所示,在本发明一种磁浮功能件的焊接机器人中,所述的焊接系统包括有万向焊头2.1和焊机主体,在所述万向焊头与焊机主体之间设有活动节肢以实现所述万向焊头2.1的360°旋转,在所述焊机主体底部设有行进轮以将焊接系统整体可移动地布置在所述滑轨2.3上。上述行进轮的固定于所述焊机主体的底部,该行进轮可移动地卡设在所述的滑轨2.3上,可以实现焊接系统的前后自由移动。
上述的活动节肢包括有若干可以实现180°旋转的活动关节2.4、若干可以实现360°旋转的伺服电机2.2和两段节肢。两段节肢分别为前段节肢和后段节肢,所述前段节肢通过一个活动关节2.4连接所述的万向焊头2.1,在前段节肢上部靠近活动关节2.4处设有一个伺服电机2.2,所述前段节肢通过一个活动关节2.4连接后段节肢,在后段节肢的上部靠近活动关节2.4处设有一个伺服电机2.2,在所述后段节肢下部通过一个活动关节2.4连接焊机主体。焊接系统的活动节肢通过三个活动节肢2.4和两个伺服电机2.2的组合实现了万向焊头2.1的360°转动。
在所述万向焊头的前端设有一个用以标定距离的激光测距仪2.6。在所述行进轮的底部靠近所述滑轨2.3位置处设置有一个位移传感器2.5。在所述焊机主体上设有一个用以输入焊接数据和焊接程序的USB接口2.7。
在焊机主体内设有控制系统和可编程软件,这些是目前焊机的通用设置,此处不再展开赘述。通过USB接口2.7可以将编写完成的焊接程序输入至控制系统内,实现自动可控地焊接。上述焊接系统可以完成点焊、坡口焊、断缝焊和整体焊多种焊接形式。通过位移传感器2.5采集位于数据并输入到控制系统内,实现焊接系统的在纵向梁移动位置和移动速度的预先可控,通过激光测距仪2.6测定万向焊头与焊接位置的距离,实现焊接过程的可控性,当然也可以通过增加摄像头来获得视频数据采集来进一步的控制焊接过程和焊接程序。焊接系统还根据待材料的不同采用不同的电流,通过可编程软件与输入的控制代码来计算不同焊接点空间坐标和焊接时间,通过位移控制引导焊接机器人行走,并实现万向焊头的转动和焊接操作。
本发明还涉及到一种磁浮功能件的焊接制备方法,该方法用以将软磁钢板、滑行钢板、铸铁套管和锚筋组装并焊接制备出一体化的磁浮功能件,使得所述软磁钢板与滑行钢板通过边沿坡口垂直焊接固定在一起,多个所述的锚筋垂直焊接固定在软磁钢板上,多个铸铁套管垂直焊接固定在所述滑行钢板上。该方法含有如下步骤:
第一步,组装完成焊接机器人,将工作平台系统、定位系统和焊接系统分别安装到位,并准备磁浮功能件上包括软磁钢板4.1、滑行钢板4.2、铸铁套管4.3和锚筋4.5在内的组成部件;
第二步,将定位系统上的套管定位铰板1.2先打开并翻折至定位角板1.1的远离焊接系统一侧,将滑行钢板4.2吊装安放在工作平台系统的作业面上,且滑行钢板4.2的底部分别架设在两个底部钢板上,滑行钢板4.2的一侧贴近所述定位角板1.1的底部;
第三步,将软磁钢板4.1立放吊装在所述的工作平台系统上并紧贴住所述定位角板1.1垂直放置,并使得软磁钢板4.1与所述滑行钢板4.2同方向放置且边缘的焊接坡口4.4对齐;
第四步,开动所述的焊接系统,根据焊接指令利用万向焊头2.1将所述软磁钢板4.1与滑行钢板4.2焊接固定成一体;
第五步,将套管定位铰板1.2翻转至定位角板1.1的靠近焊接系统一侧,并在套管定位铰板1.2上的螺纹孔中拧入套管定位螺栓1.5,并将铸铁套管4.3的上部与套管定位螺栓1.5进行螺纹连接,此时铸铁套管1.5的下部紧贴于滑行钢板4.2上铸铁套管的预定安装位置处,启动焊接系统,利用万向焊头2.1将铸铁套管4.3与滑行钢板4.2焊接固定,完成一个位置处的铸铁套管4.3固定;
第六步,翻转定位夹板1.3上的弹簧夹1.4,使其朝向软磁钢板4.1,将锚筋4.5的一端利用弹簧夹1.4固定,锚筋1.4的另一端垂直抵于所述的软磁钢板4.1上,启动焊接系统,利用万向焊头2.1将锚筋4.5的一端与软磁钢板4.1焊接固定;
第七步,重复操作第五步至第六步,利用不同位置的套管定位铰板1.2,将所有的铸铁套管4.3和锚筋4.5分别与滑行钢板4.2和软磁钢板4.1固定在一起,完成磁浮功能件的焊接制备。
在上述磁浮功能件焊接过程中,在软磁钢板4.1和滑行钢板4.2的焊接坡口4.4对齐后,万向焊头2.1接到命令开始焊接,从将软磁钢板4.1与滑行钢板4.2侧边对齐后垂直焊接固定。在套管定位铰板1.2的螺纹孔中拧入套管定位螺栓1.5,人工辅助安装铸铁套管4.3,向控制器输入开始焊接命令,万向焊头2.1开始对铸铁套管4.3进行焊接,通过对接位置的焊接坡口4.4将铸铁套管4.3与滑行钢板4.2焊接固定。人工辅助将锚筋4.5放入弹簧夹1.4中,向控制器输入开始焊接命令,万向焊头2.1开始对锚筋4.5进行焊接,通过对接位置的焊接坡口4.4寻找焊接点,从而将弹簧夹1.4焊接固定在软磁钢板4.1上。如此循环往复,直至完成磁浮功能件焊接任务。
毫无疑问,本发明一种磁浮功能件的焊接机器人及焊接制备方法除了上述结构描述和焊接过程以外,还包括其他对于本领域技术人员来说可行的结构替换和过程替代,以实现同样的发明目的。总而言之,本发明的保护范围还包括其他对于本领域技术人员来说显而易见的变换和替代。
Claims (12)
1.一种磁浮功能件的焊接机器人,该磁浮功能件包括有软磁钢板、滑行钢板、铸铁套管和锚筋,所述软磁钢板与滑行钢板垂直焊接固定在一起,多个所述的锚筋垂直焊接固定在软磁钢板上,多个铸铁套管垂直焊接固定在所述滑行钢板上,其特征在于,所述的焊接机器人结构组成上包括有工作平台系统、定位系统和焊接系统,其中,所述磁浮功能件中的软磁钢板和滑行钢板放置在工作平台系统的一侧作业面上,所述的定位系统将软磁钢板和滑行钢板垂直靠紧对接,并将铸铁套管和锚筋分别临时定位在所述滑行钢板和软磁钢板上的安装位置处,所述的焊接系统可移动地设置在工作平台系统另一侧的滑轨上;所述的焊接系统包括有万向焊头和焊机主体,所述焊接系统多次焊接以实现:将所述的软磁钢板和滑行钢板垂直焊接固定在一起,将锚筋垂直焊接固定在软磁钢板上,将铸铁套管垂直焊接固定在所述滑行钢板上;所述的定位系统包括有定位板、套管定位铰板和定位夹板,所述定位板包括一块L型定位角板和一块底部钢板,多个所述套管定位铰板可翻转地固定在所述的定位角板顶部,所述的定位夹板垂直固定在套管定位铰板上,在定位夹板的自由端固定有弹簧夹,在所述套管定位铰板上还设有至少一个用以连接铸铁套管的螺纹孔,该螺纹孔内设有套管定位螺栓。
2.根据权利要求1所述的一种磁浮功能件的焊接机器人,其特征在于,所述工作平台系统包括有工作平台,所述工作平台为侧视为h形的长椅状结构,所述工作平台的一侧为磁浮功能件组装作业面,另一侧设有纵向梁,所述纵向梁的高度大于作业面的高度,在所述纵向梁上铺设有滑轨,在所述工作平台系统的底部还设有调整螺栓。
3.根据权利要求1所述的一种磁浮功能件的焊接机器人,其特征在于,所述底部钢板平行铺设在所述工作平台的作业面上,所述定位角板的上端边缘设有多个对应于铸铁套管固定位置的铰接杆,多个所述的套管定位铰板可翻转地套设于所述的铰接杆上。
4.根据权利要求1所述的一种磁浮功能件的焊接机器人,其特征在于,在所述套管定位铰板的中部一侧设有定位夹板,该定位夹板垂直固定于套管定位铰板上,在定位夹板的自由边设有可转动方向的弹簧夹,该弹簧夹使用时夹持所述的锚筋的一端,并将锚筋的另一端与所述软磁钢板靠近实现临时固定。
5.根据权利要求1所述的一种磁浮功能件的焊接机器人,其特征在于,在所述的套管定位铰板上对应于铸铁套管设置有两个螺纹孔,该螺纹孔内的套管定位螺栓连接所述的铸铁套管实现临时位置确定。
6.根据权利要求2所述的一种磁浮功能件的焊接机器人,其特征在于,在所述万向焊头与焊机主体之间设有活动节肢以实现所述万向焊头360°旋转,在所述焊机主体底部设有行进轮以将焊接系统整体可移动地布置在所述滑轨上。
7.根据权利要求6所述的一种磁浮功能件的焊接机器人,其特征在于,所述的活动节肢包括有实现180°旋转的活动关节、实现360°旋转的伺服电机和两段节肢,前段节肢通过一个活动关节连接所述的万向焊头,在前段节肢上部靠近活动关节处设有一个伺服电机,所述前段节肢通过一个活动关节连接后段节肢,在后段节肢的上部靠近活动关节处设有一个伺服电机,在所述后段节肢下部通过一个活动关节连接焊机主体。
8.根据权利要求6所述的一种磁浮功能件的焊接机器人,其特征在于,在所述万向焊头的前端设有一个用以标定距离的激光测距仪。
9.根据权利要求6所述的一种磁浮功能件的焊接机器人,其特征在于,在所述行进轮的底部靠近所述滑轨位置处设置有一个位移传感器。
10.根据权利要求6所述的一种磁浮功能件的焊接机器人,其特征在于,在所述焊机主体上设有一个用以输入焊接数据和焊接程序的USB接口。
11.根据权利要求6所述的一种磁浮功能件的焊接机器人,其特征在于,所述行进轮的固定于所述焊机主体的底部,该行进轮可移动地卡设在所述的滑轨上。
12.一种磁浮功能件的焊接制备方法,该制备方法基于权利要求1-11任一项所述的焊接机器人完成,其特征在于,该方法包括如下步骤:
第一步,将焊接机器人的工作平台系统、定位系统和焊接系统分别安装到位,并准备磁浮功能件上包括软磁钢板、滑行钢板、铸铁套管和锚筋在内的组成部件;
第二步,将定位系统上的套管定位铰板先打开并翻折至定位角板的远离焊接系统一侧,将滑行钢板吊装安放在工作平台系统的作业面上,且滑行钢板的底部分别架设在两个底部钢板上,滑行钢板的一侧贴近所述的定位角板;
第三步,将软磁钢板立放吊装在所述的工作平台系统上并紧贴所述的定位角板,并将软磁钢板与所述滑行钢板同方向放置且边缘坡口对齐;
第四步,开动所述的焊接系统,根据焊接指令利用万向焊头将所述软磁钢板与滑行钢板焊接固定成一体;
第五步,将套管定位铰板翻转至定位角板的靠近焊接系统一侧,并在套管定位铰板上的螺纹孔中拧入套管定位螺栓,并将铸铁套管的上部与套管定位螺栓进行螺纹连接,此时铸铁套管的下部紧贴于滑行钢板上铸铁套管的预定安装位置处,启动焊接系统,利用万向焊头将铸铁套管与滑行钢板焊接固定;
第六步,翻转定位夹板上的弹簧夹,将锚筋的一端利用弹簧夹固定,锚筋的另一端垂直抵于所述的软磁钢板上,启动焊接系统,利用万向焊头将锚筋的一端与软磁钢板焊接固定;
第七步,重复操作第五步至第六步,将所有的铸铁套管和锚筋分别与滑行钢板和软磁钢板固定在一起,完成磁浮功能件的焊接制备。
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Citations (2)
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Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPH03257201A (ja) * | 1990-03-06 | 1991-11-15 | Takenaka Komuten Co Ltd | 常電導磁気浮上式リニアモーターカー用軌道 |
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