CN115958337A - 一种钢结构桥梁构件总装生产线的焊接系统和焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢结构桥梁构件总装生产线的焊接系统和焊接方法,属于钢箱梁加工领域。包括:加工平台、第一焊接装置、第二焊接装置;其中,加工平台被配置为放置待焊接钢箱梁;第一焊接装置设置在待焊接钢箱梁外侧,始终与钢箱梁外部的焊缝表面之间保持恒定间距、恒定角度;第二焊接装置设置在待焊接钢箱梁上方,始终与钢箱梁内部的焊缝表面之间保持恒定间距、恒定角度。本发明通过设置第一焊接装置和第二焊接装置,所述第一焊枪和第二焊枪以预定速率沿着焊缝移动,同时对待焊接板材进行焊接;不仅省去了打磨工艺,大幅节省成本、减少用料,而且两侧同步焊接,大大的节约工时。
Description
技术领域
本发明属于钢箱梁加工领域,尤其是一种钢结构桥梁构件总装生产线的焊接系统和焊接方法。
背景技术
波形钢腹板桥组合梁桥具有自重轻、预应力效率高、腹板抗屈曲能力高、不需要加劲肋等优点,是一种很有潜力的新型桥梁。波形钢腹板桥组合梁桥一般由底板、顶腹板和横隔板三部分组成,而桥梁顶腹板由波腹板与顶板焊接组成。在钢结构桥梁的建设中,为了保证焊缝的焊接要求也从单面部分熔透焊接逐渐发展为双面全熔透焊接,以增大可焊接熔深,从而提高钢结构桥梁的疲劳强度、使用寿命。
厚板焊接采用深熔焊机进行焊接可以实现全熔透焊接,其前提条件焊枪比如与焊缝保持恒定的距离,及与焊缝法向量保持恒定角度(最好是垂直于焊缝),但是厚板焊接往往并非绝对直线,焊缝的空间位置是弯曲、带有弧度、或者波纹的。而现有的焊接装置中,一般将焊缝跟踪系统固定在焊枪一侧,随着焊枪一同运动,因为对于厚板弯曲不确定的、或者波纹状的焊缝,无法实现深熔自动焊接,甚至会频繁撞枪。
发明内容
为了克服上述技术缺陷,本发明提供一种钢结构桥梁构件总装生产线的焊接系统和焊接方法,以解决背景技术所涉及的问题。
本发明提供一种钢结构桥梁构件总装生产线的焊接系统,包括:
加工平台,被配置为放置待焊接钢箱梁;所述待焊接钢箱梁包括底板,底部设置在所述底板两侧、截面形状为T形、并顶部相隔预定距离的两个顶腹板,以及设置在所述顶腹板和底板之间的多个横隔板;
第一焊接装置,包括设置在所述传输装置两侧的第一直线导轨,分别滑动安装在所述第一导轨上的至少两个移动小车,分别设置在所述移动小车上的两个第一工业机器人,以及设置在所述第一工业机器人输出端、且始终与钢箱梁外部的焊缝表面之间保持恒定间距、恒定角度的两个第一焊枪;
第二焊接装置,包括设置在所述第一直线导轨外侧的第二直线导轨,滑动安装在两侧第二直线导轨上的龙门架,安装在所述龙门架横梁下表面的两个第二工业机器人,以及设置在所述第二工业机器人输出端、且始终与钢箱梁内部的焊缝表面之间保持恒定间距、恒定角度的两个第二焊枪。
优选地或可选地,所述移动小车上还设置有激光跟踪装置,被配置为检测待焊接钢箱梁上焊缝的实际位置;
所述激光跟踪装置包括设置在所述传输装置一侧的立柱,安装在所述立柱上、且平行与所述传输装置的传输面的直线运动模组,以及安装在所述直线运动模组输出端上、且相对于焊缝之间的间距始终保持一致或保持预定范围之内的激光跟踪系统。
优选地或可选地,在所述移动小车上表面、龙门架上分别设置有的电气控制柜,所述电气控制柜分别与第一焊接装置、第二焊接装置之间信号连接。
优选地或可选地,所述第一工业机器人、第二工业机器人至少包括6个自由度。
优选地或可选地,所述第一工业机器人和第二工业机器人结构相同,安装方向相反;
所述第一工业机器人包括:基座,转动安装在所述基座上的腰部回转机构,转动安装在所述腰部回转机构上的大臂机构;转动安装在所述大臂机构另一端的小臂机构,转动设置在所述小臂机构另一端的腕部机构,以及转动安装在所述腕部机构另一端、用于安装焊枪的末端执行机构。
优选地或可选地,所述第一焊枪和第二焊枪均采用深熔焊焊枪。
优选地或可选地,所述龙门架包括:横跨所述加工平台和待焊接钢箱梁、位于上部的安装区域为一个矩形的安装框架,设置在所述框架上、平行于所述待焊接钢箱梁的放置方向的两个横梁,设置在所述两个横梁之间的伸缩杆,设置在所述横梁上、平行于所述待焊接钢箱梁的放置方向运动的第一直线模组,以及安装在所述第一直线模组输出端上、位于所述待焊接钢箱梁内部竖直运动的第二直线模组;
所述第二工业机器人的基座安装位于所述第二直线模组输出端上,且所述第二工业机器人朝下运动。
优选地或可选地,所述待焊接钢箱梁通过人工点焊预安装在一起。
本发明还提一种所述的钢结构桥梁构件总装生产线的焊接系统的焊接方法,其特征在于,包括:
步骤1、将底板、两个顶腹板、多个横隔板根据设计需要进行定位,然后通过人工点焊预安装在一起,形成待焊接钢箱梁;
步骤2、将所述待焊接钢箱梁转移至加工平台处,并将龙门架移动至待焊接钢箱梁的一端;
步骤3、通过移动小车沿着第一直线导轨滑动,带动激光跟踪装置获取所述待焊接钢箱梁外部的焊缝路径,然后根据底板、顶腹板、横隔板的尺寸计算所述待焊接钢箱梁内部的焊缝路径;
步骤4、与此同时,第一工业机器人和第二工业机器人调整第一焊枪和第二焊枪的位姿,使得第一焊枪和第二焊枪分别位于顶腹板的两侧,且第一焊枪和第二焊枪始终与焊缝之间保持恒定间距、与底板上焊缝的法向量保持恒定角度;然后通过移动小车带动所述第一焊枪以预定速率沿着待焊接钢箱梁外部的焊缝移动,通过第一直线模组带动所述第一焊枪以预定速率沿着待焊接钢箱梁内部的焊缝移动,且第一焊枪与第二焊枪的焊接点始终位于钢箱梁的焊缝同一位置的外侧和内侧;同时完成底板和两个顶腹板底部之间的焊接;
步骤5、然后,通过两个第二工业机器人调整两个第二焊枪的位姿,使得两个第二焊枪分别位于横隔板的两侧,且两个第二焊枪始终与焊缝之间保持恒定间距、与横隔板上焊缝的法向量保持恒定角度;然后通过第一直线模组带动两个第二焊枪以预定速率沿着横隔板两侧的焊缝移动,且两个第二焊枪的焊接点始终位于钢箱梁的焊缝同一位置的外侧和内侧;完成横隔板与两个顶腹板侧面、底板上表面之间的焊接;
步骤6、调整龙门架的位置,重复步骤4、步骤5,完成对整个待焊接钢箱梁的焊接。
本发明涉及一种钢结构桥梁构件总装生产线的焊接系统,相较于现有技术,具有如下有益效果:
1、本发明通过设置第一焊接装置和第二焊接装置,所述第一焊枪和第二焊枪以预定速率沿着焊缝移动,且所述第一焊枪和第二焊枪所对应的焊接点位于待焊接钢箱梁的焊缝同一位置的外侧和内侧,同时对待焊接钢箱梁进行焊接;不仅省去了打磨工艺,大幅节省成本、减少用料,而且两侧同步焊接,大大的节约工时。
2、本发明通过设计激光跟踪装置和工业机器人配合,自动实时调解机器人焊枪的空间位置(TCP)与焊缝的间距保持恒定的基础上,同时自动实时调解焊枪姿态,与焊缝保持恒定的角度(最好是垂直于焊缝),可以实现待焊接板材焊缝空间任意弯曲、任意弧线、任意斜度的线段、任意波纹焊的跟踪焊接,从而达到最佳的焊接效果。
3、本发明通过激光跟踪装置获取焊缝路径,根据焊枪相对与焊缝路径的位姿,然后通过控制焊接装置和移动小车及时调整焊接参数,保证焊接质量。
4、本发明采用至少包括6个自由度的工业机器人,不仅可以实现焊枪在焊缝空间位置上的补偿,同时可以自动调节焊枪的姿态,使得焊枪始终垂直于焊缝路径或者与焊缝路径保持恒定的角度,从而达到更完美的焊接效果。
5、本发明通过同时对待焊接板材两侧采用深熔焊焊枪进行深度焊接,减少焊接次数,提高焊接质量。
6、本发明通过设置龙门架,将工业机器人和焊枪倒置安装在龙门架,有效的避免与传输装置和待焊接钢箱梁之间发生干涉;与第一焊接装置配合,实现对待焊接钢箱梁的同步焊接,提高焊接效率和焊接质量。
7、本发明通过人工点焊将待加工的两个板材焊接在一起,无需辅助其他固定装置,为后续自动化加工提供了方便性。
8、本发明根据钢箱梁的结构特点设计焊接工艺,由于顶腹板与底板之间的焊缝具有一定的具有弧度的波浪线形,因此通过激光跟踪装置获取顶腹板与底板之间焊缝的位置,然后配合工业机器人可以实现顶腹板与底板焊接,至于横隔板与顶腹板、底板之间的位置相对较为固定,位于钢箱梁的内侧,因此采用固定在龙门架上的两个工业机器人根据初始参数之间直接对焊缝进行焊接。如此,能够有效的避免焊枪之间的干涉,同时控制两侧焊接装置同时对待焊接板材进行焊接,大大的提高了焊接质量和焊接效率。
附图说明
图1是本发明中焊接系统的结构示意图一。
图2是本发明中焊接系统的结构示意图二。
图3是本发明中待焊接钢箱梁的结构示意图。
图4是本发明中第一焊接装置的结构示意图。
图5是本发明中第一工业机器人的结构示意图。
图6是本发明中激光跟踪装置的结构示意图。
图7是本发明中第二焊接装置的结构示意图。
附图标记为:加工平台100、第一焊接装置200、第一直线导轨210、移动小车220、第一工业机器人230、第一焊枪240、激光跟踪装置250、电气控制柜260、基座231、腰部回转机构232、大臂机构233、小臂机构234、腕部机构235、末端执行机构236、立柱251、伸缩模组252、伺服电机253、激光跟踪系统254、角度调节装置255、升降模组256、安装座257、滑动座258、拖链259、第二焊接装置300、第二直线导轨310、龙门架320、第二工业机器人330、第二焊枪340、安装框架321、横梁322、伸缩杆323、第一直线模组324、第二直线模组325、待焊接钢箱梁400、底板410、顶腹板420、横隔板430。
具体实施方式
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
参阅附图1至7,一种钢结构桥梁构件总装生产线的焊接系统,包括:加工平台100、第一焊接装置200、第二焊接装置300。
所述加工平台100被配置为放置待焊接钢箱梁400;在本实施例中,所述加工平台100可以为传输装置,所述传输装置采用电机驱动的辊筒式传输装置,既能够用于放置待焊接钢箱梁400,还能调整待焊接钢箱梁400的位置;另外,在所述传输装置上还设置有固定装置和对中装,用于调整待焊接钢箱梁400的位置并固定。
参阅附图3,所述待焊接钢箱梁400包括底板410,底部设置在所述底板410两侧、截面形状为T形、并顶部相隔预定距离的两个顶腹板420,以及设置在所述顶腹板420和底板410之间的多个横隔板430。所述顶腹板420有顶板和波腹板焊接组成,预先焊接设备焊接在一起;所述波腹板的侧面形状为波浪线,一侧垂直安装在所述顶板上,另外一侧与底板410通过人工点焊固定在一起。需要说明的是,两个顶腹板420的顶板之间留有预定间距,形成一个开口,用于容纳混凝土,形成稳定的桥梁结构。
参阅附图4,第一焊接装置200包括设置在所述传输装置两侧的第一直线导轨210,分别滑动安装在所述第一导轨上的至少两个移动小车220,分别设置在所述移动小车220上的两个第一工业机器人230,以及设置在所述第一工业机器人230输出端、且始终与钢箱梁外部的焊缝表面之间保持恒定间距、恒定角度的两个第一焊枪240。
其中,在所述第一直线导轨210上设置有齿条,在移动小车220上设置有减速电机,与所述减速电机传动连接的输出齿轮与所述齿条相啮合,通过检索电机带动移动小车220、第一焊枪240沿着待焊接钢箱梁400移动。由于待焊接钢箱梁400的重量较大,如果直接采用传输装置调整待焊接钢箱梁400和第一焊枪240之间的位置,所需传输动力较大,能耗较大,而且移动速度难以控制,因此本实施例采用移动小车220驱动第一焊枪240移动,具有更高的焊接精度。
所述第一工业机器人230至少包括6个自由度,通过六轴机器人和第一焊枪240配合,整个第一焊接装置200不仅可以实现焊缝空间位置的补偿,同时可以自动调节焊枪的姿态,使得焊枪始终垂直于焊缝路径或者与焊缝路径保持恒定的角度,从而达到更完美的焊接效果。参阅附图5,本实施例给出了一种示例性的六轴机器人的结构,所述第一工业机器人230包括:基座231,转动安装在所述基座231上的腰部回转机构232,转动安装在所述腰部回转机构232上的大臂机构233;转动安装在所述大臂机构233另一端的小臂机构234,转动设置在所述小臂机构234另一端的腕部机构235,以及转动安装在所述腕部机构235另一端、用于安装焊枪的末端执行机构236。
由于顶腹板420与底板410之间的焊缝具有一定的具有弧度的波浪线形,而目前市面上所有的焊缝跟踪系统包括国外进口的焊缝跟踪系统都只能跟踪焊缝的空间位置,但是不能自动调节焊枪的姿态,需要人工在固定的位置预设机器人焊枪姿态,因此本实施例中的激光跟踪装置250将激光跟踪系统254与直线运动模组结合,以获取顶腹板420与底板410之间焊缝的位置,所述移动小车220上还设置有激光跟踪装置250,被配置为检测待焊接钢箱梁400上焊缝的实际位置。
参阅附图6,所述激光跟踪装置250包括:设置在所述传输装置一侧的立柱251,安装在所述立柱251上、且平行与所述传输装置的传输面的直线运动模组,以及安装在所述直线运动模组输出端上、且相对于焊缝之间的间距始终保持一致或保持预定范围之内的激光跟踪系统254。让激光跟踪系统254始终保持最佳跟踪范围,同时在待焊接板材的两侧均设置激光跟踪系统254,通过叠加两侧激光跟踪系统254的检测数据,从而获取焊缝的真实空间坐标。
立柱251竖直安装在工作平面上,在所工作平面上设置有传输装置,适于传输待焊接板材,方便待焊接板材的运输,提高整个设备的自动化程度。将本实施例中,所述立柱251设置在所述传输装置的一侧,将激光跟踪装置250安装在传输装置的一侧。
所述直线运动模组包括:安装座257,固定安装在所述安装座257上的伺服电机253,安装在所述安装座257上、且与所述伺服电机253传动连接的丝杆,设置在所述丝杆两侧的导轨,以及滑动安装在所述丝杆和导轨上的滑动座258。当然对于本领域技术人员而言,所述直线运动模组还可以为其他类型可编程式直线模组,在此不做赘述。
另外,在所述安装座257上设置有拖链259,适于容纳控制线路和供电线路,所述控制线路和供电线路与伺服电机253相连接,适于控制伺服电机253的开闭和转速。
激光跟踪系统254安装在所述直线运动模组输出端上,与工作平面呈预定夹角,所述预定夹角的范围为15~75°,优选为45°。另外,在所述运动直线模组的带动下所述激光跟踪系统254相对于焊缝之间的间距始终保持一致或保持预定范围之内,即保证焊缝始终位于激光跟踪系统254的最佳测量范围之内。
其中,所述激光跟踪系统254为市售产品;在本实施例中,所述激光跟踪系统254包括:固定安装在所述滑动座258上的安装架,设置在所述安装架上、其出射口始终正对焊缝的激光发生器,以及安装在所述安装架上、适于获取从目标反射回来的激光信号的激光探测器。
在进一步实施例中,所述立柱251上还设有升降模组256,所述升降模组256的输出端上安装有伸缩模组252。所述滑动座258与所述激光跟踪系统254之间还设置角度调节装置255。对于生产不同类型和规格的产品时,用户可以通过升降模组256、角度调节装置255调节激光跟踪系统254相对于工作平面的高度、与工作平面呈预定夹角,优化相关检测参数,提高所述激光焊缝跟踪装置的应用范围。
在所述移动小车220上表面、龙门架320上分别设置有的电气控制柜260,所述电气控制柜260分别与第一焊接装置200、第二焊接装置300之间信号连接。一方面,所述电气控制柜260分别与第一焊接装置200、第二焊接装置300之间电力连接,为所述激光跟踪装置250、第一工业机器人230、第二工业机器人330的运动提供动力,另一方面,所述电气控制柜260分别与所述第一焊接装置200、第二焊接装置300之间信号连接,用于控制所述激光跟踪装置250和焊接装置的精准运动,保证第一焊接装置200和第二焊接装置300之间运动的协同性。
参阅附图7,第二焊接装置300包括设置在所述第一直线导轨210外侧的第二直线导轨310,滑动安装在两侧第二直线导轨310上的龙门架320,安装在所述龙门架320横梁322下表面的两个第二工业机器人330,以及设置在所述第二工业机器人330输出端、且始终与钢箱梁内部的焊缝表面之间保持恒定间距、恒定角度的两个第二焊枪340。
同样地,在所述第二直线导轨310上设置有齿条,在龙门架320底部设置有减速电机,与所述减速电机传动连接的输出齿轮与所述齿条相啮合,通过检索电机带动龙门架320、第二焊枪340沿着待焊接钢箱梁400移动。所述第二工业机器人330和第一工业机器人230结构相同,所述第二工业机器人330具有至少包括6个自由度,实现对第二焊枪340相对于焊缝在空间位置的补偿,同时可以自动调节第二焊枪340的姿态。由于安装方向相反,第二工业机器人330刚好可以从顶板之间的开口处插入待焊接钢箱梁400内部,实现对钢箱梁内部的焊接。如此,保证所述第一焊枪240和第二焊枪340以预定速率沿着焊缝移动,且所述第一焊枪240和第二焊枪340所对应的焊接点位于待焊接钢箱梁400的焊缝同一位置的外侧和内侧。
所述龙门架320包括:横跨所述加工平台100和待焊接钢箱梁400、位于上部的安装区域为一个矩形的安装框架321,设置在所述框架上、平行于所述待焊接钢箱梁400的放置方向的两个横梁322,设置在所述两个横梁322之间的伸缩杆323,设置在所述横梁322上、平行于所述待焊接钢箱梁400的放置方向运动的第一直线模组324,以及安装在所述第一直线模组324输出端上、位于所述待焊接钢箱梁400内部竖直运动的第二直线模组325;所述第二工业机器人330的基座231安装位于所述第二直线模组325输出端上,且所述第二工业机器人330朝下运动。其中,针对待焊接钢箱梁400的规格,通过伸缩杆323、第一直线模组324、第二直线模组325共同作用,调整所述第二工业机器人330的位置,使之刚好位于待焊接钢箱梁400顶腹板420之间形成的开口处,提高整个装置的适用性。
为了方便理解钢结构桥梁构件总装生产线的焊接系统的技术方案,根据钢箱梁的结构对焊接工艺进行设计,对其焊接工艺做出简要说明:
步骤1、将底板410、两个顶腹板420、多个横隔板430根据设计需要进行定位,然后通过人工点焊预安装在一起,形成待焊接钢箱梁400;其中,所述
步骤2、将所述待焊接钢箱梁400转移至加工平台100处,并将龙门架320移动至待焊接钢箱梁400的一端;
步骤3、通过移动小车220沿着第一直线导轨210滑动,带动激光跟踪装置250获取所述待焊接钢箱梁400外部的焊缝路径,然后根据底板410、顶腹板420、横隔板430的尺寸计算所述待焊接钢箱梁400内部的焊缝路径;
步骤4、与此同时,第一工业机器人230和第二工业机器人330调整第一焊枪240和第二焊枪340的位姿,使得第一焊枪240和第二焊枪340分别位于顶腹板420的两侧,且第一焊枪240和第二焊枪340始终与焊缝之间保持恒定间距、与底板410上焊缝的法向量保持恒定角度;然后通过移动小车220带动所述第一焊枪240以预定速率沿着待焊接钢箱梁400外部的焊缝移动,通过第一直线模组324带动所述第一焊枪240以预定速率沿着待焊接钢箱梁400内部的焊缝移动,且第一焊枪240与第二焊枪340的焊接点始终位于钢箱梁的焊缝同一位置的外侧和内侧;同时完成底板410和两个顶腹板420底部之间的焊接;
步骤5、然后,通过两个第二工业机器人330调整两个第二焊枪340的位姿,使得两个第二焊枪340分别位于横隔板430的两侧,且两个第二焊枪340始终与焊缝之间保持恒定间距、与横隔板430上焊缝的法向量保持恒定角度;然后通过第一直线模组324带动两个第二焊枪340以预定速率沿着横隔板430两侧的焊缝移动,且两个第二焊枪340的焊接点始终位于钢箱梁的焊缝同一位置的外侧和内侧;完成横隔板430与两个顶腹板420侧面、底板410上表面之间的焊接;
步骤6、调整龙门架320的位置,重复步骤4、步骤5,完成对整个待焊接钢箱梁400的焊接。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
Claims (9)
1.一种钢结构桥梁构件总装生产线的焊接系统,其特征在于,包括:
加工平台,被配置为放置待焊接钢箱梁;所述待焊接钢箱梁包括底板,底部设置在所述底板两侧、截面形状为T形、并顶部相隔预定距离的两个顶腹板,以及设置在所述顶腹板和底板之间的多个横隔板;
第一焊接装置,包括设置在所述传输装置两侧的第一直线导轨,分别滑动安装在所述第一导轨上的至少两个移动小车,分别设置在所述移动小车上的两个第一工业机器人,以及设置在所述第一工业机器人输出端、且始终与钢箱梁外部的焊缝表面之间保持恒定间距、恒定角度的两个第一焊枪;
第二焊接装置,包括设置在所述第一直线导轨外侧的第二直线导轨,滑动安装在两侧第二直线导轨上的龙门架,安装在所述龙门架横梁下表面的两个第二工业机器人,以及设置在所述第二工业机器人输出端、且始终与钢箱梁内部的焊缝表面之间保持恒定间距、恒定角度的两个第二焊枪。
2.根据权利要求1所述的钢结构桥梁构件总装生产线的焊接系统,其特征在于,所述移动小车上还设置有激光跟踪装置,被配置为检测待焊接钢箱梁上焊缝的实际位置;
所述激光跟踪装置包括设置在所述传输装置一侧的立柱,安装在所述立柱上、且平行与所述传输装置的传输面的直线运动模组,以及安装在所述直线运动模组输出端上、且相对于焊缝之间的间距始终保持一致或保持预定范围之内的激光跟踪系统。
3.根据权利要求1所述的钢结构桥梁构件总装生产线的焊接系统,其特征在于,在所述移动小车上表面、龙门架上分别设置有的电气控制柜,所述电气控制柜分别与第一焊接装置、第二焊接装置之间信号连接。
4.根据权利要求1所述的钢结构桥梁构件总装生产线的焊接系统,其特征在于,所述第一工业机器人、第二工业机器人至少包括6个自由度。
5.根据权利要求4所述的钢结构桥梁构件总装生产线的焊接系统,其特征在于,所述第一工业机器人和第二工业机器人结构相同,安装方向相反;
所述第一工业机器人包括:基座,转动安装在所述基座上的腰部回转机构,转动安装在所述腰部回转机构上的大臂机构;转动安装在所述大臂机构另一端的小臂机构,转动设置在所述小臂机构另一端的腕部机构,以及转动安装在所述腕部机构另一端、用于安装焊枪的末端执行机构。
6.根据权利要求1所述的钢结构桥梁构件总装生产线的焊接系统,其特征在于,所述第一焊枪和第二焊枪均采用深熔焊焊枪。
7.根据权利要求1所述的钢结构桥梁构件总装生产线的焊接系统,其特征在于,所述龙门架包括:横跨所述加工平台和待焊接钢箱梁、位于上部的安装区域为一个矩形的安装框架,设置在所述框架上、平行于所述待焊接钢箱梁的放置方向的两个横梁,设置在所述两个横梁之间的伸缩杆,设置在所述横梁上、平行于所述待焊接钢箱梁的放置方向运动的第一直线模组,以及安装在所述第一直线模组输出端上、位于所述待焊接钢箱梁内部竖直运动的第二直线模组;
所述第二工业机器人的基座安装位于所述第二直线模组输出端上,且所述第二工业机器人朝下运动。
8.根据权利要求1所述的钢结构桥梁构件总装生产线的焊接系统,其特征在于,所述待焊接钢箱梁通过人工点焊预安装在一起。
9.一种基于权利要求1至8任一项所述的钢结构桥梁构件总装生产线的焊接系统的焊接方法,其特征在于,包括:
步骤1、将底板、两个顶腹板、多个横隔板根据设计需要进行定位,然后通过人工点焊预安装在一起,形成待焊接钢箱梁;
步骤2、将所述待焊接钢箱梁转移至加工平台处,并将龙门架移动至待焊接钢箱梁的一端;
步骤3、通过移动小车沿着第一直线导轨滑动,带动激光跟踪装置获取所述待焊接钢箱梁外部的焊缝路径,然后根据底板、顶腹板、横隔板的尺寸计算所述待焊接钢箱梁内部的焊缝路径;
步骤4、与此同时,第一工业机器人和第二工业机器人调整第一焊枪和第二焊枪的位姿,使得第一焊枪和第二焊枪分别位于顶腹板的两侧,且第一焊枪和第二焊枪始终与焊缝之间保持恒定间距、与底板上焊缝的法向量保持恒定角度;然后通过移动小车带动所述第一焊枪以预定速率沿着待焊接钢箱梁外部的焊缝移动,通过第一直线模组带动所述第一焊枪以预定速率沿着待焊接钢箱梁内部的焊缝移动,且第一焊枪与第二焊枪的焊接点始终位于钢箱梁的焊缝同一位置的外侧和内侧;同时完成底板和两个顶腹板底部之间的焊接;
步骤5、然后,通过两个第二工业机器人调整两个第二焊枪的位姿,使得两个第二焊枪分别位于横隔板的两侧,且两个第二焊枪始终与焊缝之间保持恒定间距、与横隔板上焊缝的法向量保持恒定角度;然后通过第一直线模组带动两个第二焊枪以预定速率沿着横隔板两侧的焊缝移动,且两个第二焊枪的焊接点始终位于钢箱梁的焊缝同一位置的外侧和内侧;完成横隔板与两个顶腹板侧面、底板上表面之间的焊接;
步骤6、调整龙门架的位置,重复步骤4、步骤5,完成对整个待焊接钢箱梁的焊接。
Priority Applications (1)
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CN202211301544.2A CN115958337A (zh) | 2022-10-24 | 2022-10-24 | 一种钢结构桥梁构件总装生产线的焊接系统和焊接方法 |
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- 2022-10-24 CN CN202211301544.2A patent/CN115958337A/zh not_active Withdrawn
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CN116475578A (zh) * | 2023-05-24 | 2023-07-25 | 南京斯迪兰德机械科技有限公司 | 一种新能源汽车电池盒弧焊工艺 |
CN116475578B (zh) * | 2023-05-24 | 2023-11-14 | 南京斯迪兰德机械科技有限公司 | 一种新能源汽车电池盒弧焊工艺 |
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