CN116175003A - 一种铁路货车箱型中梁板材自动化焊接工作站 - Google Patents
一种铁路货车箱型中梁板材自动化焊接工作站 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116175003A CN116175003A CN202211446211.9A CN202211446211A CN116175003A CN 116175003 A CN116175003 A CN 116175003A CN 202211446211 A CN202211446211 A CN 202211446211A CN 116175003 A CN116175003 A CN 116175003A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding
- clamping fixture
- rotating
- robot
- fixed frame
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
- B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
- B23K37/0211—Carriages for supporting the welding or cutting element travelling on a guide member, e.g. rail, track
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
- B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
- B23K37/0408—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work for planar work
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
- B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
- B23K37/047—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work moving work to adjust its position between soldering, welding or cutting steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/28—Beams
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T30/00—Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
本发明公开了一种铁路货车箱型中梁板材自动化焊接工作站。采用自动焊接机器人，包括焊接机器人走行系统和板材固定及旋转变位机构；板材固定及旋转变位机构为承载、可转动结构，包括旋转变位机座和固定支架机构；旋转变位机座为固定设置的承载机构并配置驱动装置；固定支架机构由固定框架和设置于固定框架平面上用于夹紧固定板材的卡紧夹具构成，固定框架纵向中部是贯通框架表面的长条槽孔、两端同纵向轴线设置旋转轴；固定支架机构的旋转轴支撑设置于旋转变位机座上并与驱动装置驱动联接。本发明实现板材自动化焊接，焊接和翻转不需要人工干预，能与自动化物料系统精确对接，形成箱型梁板材自动化拼焊流水生产线，提高制造效率。
Description
技术领域
本发明属于焊接机械装备设计技术领域，具体涉及一种铁路货车箱型中梁板材自动化焊接工作站。
背景技术
中梁是铁路货车钢结构最重要的承载梁，中梁的结构、性能指标直接影响车体制造质量。近年来铁路货车呈现轻量化设计趋势，中梁结构优化是实现轻量化的基础，综合结构性能最佳的箱型中梁日益成为轻量化设计的主流，在货车中广泛采用。目前行业内对箱型中梁板材拼缝焊接多数采用手工气体保护焊或埋弧焊双面焊接，正面焊接后采用行车吊运并翻转板材焊接反面，依赖人工配合，用工成本极高，且作业安全性不能满足需要。
发明内容
本发明公开了一种铁路货车箱型中梁板材自动化焊接工作站。本发明目的是提供一种用于全自动化焊接板材拼接焊缝焊接的设备。
本发明通过以下技术方案实现：
一种铁路货车箱型中梁板材自动化焊接工作站，采用自动焊接机器人，其特征在于：包括焊接机器人走行系统和板材固定及旋转变位机构；
焊接机器人走行系统包括机器人安装座、滑轨、伺服电机、行走定位丝杠；焊接机器人设置于机器人安装座上，伺服电机带动行走定位丝杠转动驱动机器人安装座沿轨道纵向移动；
板材固定及旋转变位机构为承载、可转动结构，包括旋转变位机座和固定支架机构；旋转变位机座为固定设置的承载机构并配置驱动装置；固定支架机构由固定框架和设置于固定框架平面上用于夹紧固定板材的卡紧夹具构成，固定框架纵向中部是贯通框架表面的长条槽孔、两端同纵向轴线设置旋转轴；固定支架机构的旋转轴支撑设置于旋转变位机座上并与驱动装置驱动联接。
本发明卡紧夹具设置多套并间隔布置于固定框架纵向长条槽孔两侧。
进一步所述卡紧夹具为杠杆结构的顶紧夹具，由风缸驱动实现夹紧和释放；包括卡紧夹具风缸、卡紧夹具风缸推头、卡紧夹具旋转支点、卡紧夹具板材支撑台和卡紧夹具压紧夹头，并在卡紧夹具压紧夹头端设置卡紧夹具传感器。
进一步所述焊接机器人走行系统的滑轨为矩形槽钢结构的轨道，机器人安装座于轨道的矩形槽中由行走定位丝杠转动驱动实现滑动。
进一步焊接机器人走行系统的行走定位丝杠转动由端头伺服电机驱动，焊接机器人移动、停止、定位由机器人示教器与伺服电机编码器通讯实现精确控制。
本发明实现板材自动化焊接，焊接和翻转不需要人工干预；该工作站能与自动化物料系统精确对接，形成箱型梁板材自动化拼焊流水生产线，提高制造效率；本发明对制造技术进行了升级，改变了以往人工组对、翻转、焊接的低效工作方式，相较以往生产模式，对于如长约14米的板材进行焊接拼接，能大幅减少操作工，提高生产效率。
附图说明
图1是本发明工作站示意图；
图2是本发明焊接机器人走行机构示意图；
图3是本发明板材固定及旋转机构示意图；
图4是本发明料板材固定机构示意图；
图5是本发明料板材固定机构之卡紧夹具示意图。
图中，1是焊接机器人，2是焊接机器人轨道，3是板材固定及旋转机构，4是板材；21是机器人安装座，22是滑轨，23是伺服电机，24是行走定位丝杠，31是旋转变位机座，32是固定支架机构，321是固定框架，322是卡紧夹具，323是矩形槽，324是旋转轴，3221是卡紧夹具风缸，3222是卡紧夹具风缸推头，3223是卡紧夹具旋转支点，3224是卡紧夹具板材支撑台，3225是卡紧夹具传感器，3226是卡紧夹具压紧夹头。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进一步说明，具体实施方式是对本发明原理的进一步说明，不以任何方式限制本发明，与本发明相同或类似技术均没有超出本发明保护的范围。
结合附图。
如图所示，本发明提供一种板材拼接焊缝自动焊接工作站，工作站包括焊接机器人1，中梁板材固定及旋转变位机构3，焊接机器人走行系统2。
焊接机器人走行系统2包含机器人安装座21，滑轨22，伺服电机23，行走定位丝杠24。伺服电机23带动行走定位丝杠24转动实现机器人安装座21的纵向移动。焊接机器人走行系统2作为焊接机器人外部轴，伺服电机23带编码器，受机器人示教器控制，能够记录位置坐标。
板材固定及旋转变位机构3为框架式结构，包含旋转变位机座31，固定支架机构32。板材固定及旋转变位机构3为承载、可转动结构，旋转变位机座31为固定设置的承载机构并配置驱动装置；固定支架机构32由固定框架321和设置于固定框架321平面上用于夹紧固定板材4的卡紧夹具322构成，固定框架321纵向中部是贯通框架表面的长条槽孔323、两端同纵向轴线设置旋转轴324；固定支架机构32的旋转轴324支撑设置于旋转变位机座31上并与驱动装置驱动联接。
中梁板材4固定支架机构32能够自动夹紧中梁板材4工件。焊接机器人4完成正面焊接后翻转180°焊接反面。
固定机构卡紧夹具322包括卡紧夹具风缸3221、卡紧夹具风缸推头3222、卡紧夹具旋转支点3223、卡紧夹具板材支撑台3224、卡紧夹具传感器3225和卡紧夹具压紧夹头3226。当工作站未工作时，卡紧夹具风缸3221处于缩进状态，卡紧夹具压紧夹头3226在卡紧夹具风缸推头3222的拉动下通过卡紧夹具旋转支点3223向上打开。当板材4吊入固定工装后，卡紧夹具传感器3225感应到加载工件，发出指令，卡紧夹具风缸3221处于推出状态，卡紧夹具压紧夹头3226在卡紧夹具风缸推头3222的推动下通过卡紧夹具旋转支点3223向下压紧，实现对工件的固定。
具体工艺操作流程如下：
1、通过吊具将板材4依次吊运至焊接工作站内。
2、板材4固定支架机构32感应到工件就位后，数套固定机构卡紧夹具322自动锁死板材4。
3、夹具锁紧到位后，触发传感，通过PLC与焊接机器人1握手通讯，焊接机器人1自动沿焊接机器人轨道2运行至拼接缝位置，依照设定程序进行打底、盖面焊接；由于拼接板材4长度不同，拼缝数量不同，焊接机器人1依照设定程序依次自动焊接。
4、正面拼缝焊接完成后，焊接机器人1退回起始位置，触发机器人归位传感信号，PLC控制板材固定及旋转机构3翻转180°。
5、翻转180°到位后触发传感，通过PLC与焊接机器人1握手通讯，焊接机器人1自动沿焊接机器人轨道2运行至拼接缝位置，依照设定程序进行反面焊缝打底、盖面焊接；由于拼接板材4长度不同，拼缝数量不同，焊接机器人1依照设定程序依次自动焊接。
6、反面拼缝焊接完成后，焊接机器人1退回起始位置，触发机器人归位传感信号，PLC控制板材固定及旋转机构3翻转180°。
7、翻转到位触发传感信号，PLC控制所有夹具松开。
8、吊具将拼接后的板材4吊运出焊接工作站。
本发明实现板材自动化焊接，焊接和翻转不需要人工干预；该工作站能与自动化物料系统精确对接，形成箱型梁板材自动化拼焊流水生产线，提高制造效率；本发明对制造技术进行了升级，改变了以往人工组对、翻转、焊接的低效工作方式，相较以往生产模式，对于如长约14米的板材进行焊接拼接，能大幅减少操作工，提高生产效率。
Claims (5)
1.一种铁路货车箱型中梁板材自动化焊接工作站，采用自动焊接机器人，其特征在于：包括焊接机器人走行系统和板材固定及旋转变位机构；
焊接机器人走行系统包括机器人安装座、滑轨、伺服电机、行走定位丝杠；焊接机器人设置于机器人安装座上，伺服电机带动行走定位丝杠转动驱动机器人安装座沿轨道纵向移动；
板材固定及旋转变位机构为承载、可转动结构，包括旋转变位机座和固定支架机构；旋转变位机座为固定设置的承载机构并配置驱动装置；固定支架机构由固定框架和设置于固定框架平面上用于夹紧固定板材的卡紧夹具构成，固定框架纵向中部是贯通框架表面的长条槽孔、两端同纵向轴线设置旋转轴；固定支架机构的旋转轴支撑设置于旋转变位机座上并与驱动装置驱动联接。
2.根据权利要求1所述的铁路货车箱型中梁板材自动化焊接工作站，其特征在于：卡紧夹具设置多套并间隔布置于固定框架纵向长条槽孔两侧。
3.根据权利要求2所述的铁路货车箱型中梁板材自动化焊接工作站，其特征在于：卡紧夹具为杠杆结构的顶紧夹具，由风缸驱动实现夹紧和释放；包括卡紧夹具风缸、卡紧夹具风缸推头、卡紧夹具旋转支点、卡紧夹具板材支撑台和卡紧夹具压紧夹头，并在卡紧夹具压紧夹头端设置卡紧夹具传感器。
4.根据权利要求2所述的铁路货车箱型中梁板材自动化焊接工作站，其特征在于：焊接机器人走行系统的滑轨为矩形槽钢结构的轨道，机器人安装座于轨道的矩形槽中由行走定位丝杠转动驱动实现滑动。
5.根据权利要求2所述的铁路货车箱型中梁板材自动化焊接工作站，其特征在于：行走定位丝杠转动由端头伺服电机驱动，焊接机器人移动、停止、定位由机器人示教器与伺服电机编码器通讯控制联接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211446211.9A CN116175003A (zh) | 2022-11-18 | 2022-11-18 | 一种铁路货车箱型中梁板材自动化焊接工作站 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211446211.9A CN116175003A (zh) | 2022-11-18 | 2022-11-18 | 一种铁路货车箱型中梁板材自动化焊接工作站 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116175003A true CN116175003A (zh) | 2023-05-30 |
Family
ID=86441039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211446211.9A Pending CN116175003A (zh) | 2022-11-18 | 2022-11-18 | 一种铁路货车箱型中梁板材自动化焊接工作站 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116175003A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117943768A (zh) * | 2024-03-27 | 2024-04-30 | 麒麟(山东)智能设备制造有限公司 | 一种翻页式焊接工作站及方法 |
-
2022
- 2022-11-18 CN CN202211446211.9A patent/CN116175003A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117943768A (zh) * | 2024-03-27 | 2024-04-30 | 麒麟(山东)智能设备制造有限公司 | 一种翻页式焊接工作站及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110561003B (zh) | 一种工件移动顶升夹紧变位焊接机构 | |
| CN214602667U (zh) | 一种钢拱架工字钢与连接板焊接机器 | |
| CN108581262B (zh) | 一种连续油管对接及检测移动服务车 | |
| CN116175003A (zh) | 一种铁路货车箱型中梁板材自动化焊接工作站 | |
| CN217618840U (zh) | 一种风电塔筒外环缝焊接装置 | |
| CN117464215A (zh) | 基于旋转式快速翻面的钢结构加工焊接装置及方法 | |
| CN101590578B (zh) | 叉车门架型钢焊接装置 | |
| CN118162842A (zh) | 一种制冷管道集成安装设备 | |
| CN213795052U (zh) | 一种焊接夹具 | |
| CN219852935U (zh) | 一种驱动桥轴头焊接系统 | |
| CN112548331A (zh) | 一种供暖水套激光自动化焊接生产线及方法 | |
| CN211136253U (zh) | 一种门窗材料的表面孔自动加工设备 | |
| CN209954058U (zh) | 一种用于机电安装的焊接装置 | |
| CN111843306A (zh) | 一种下侧门组成折页焊接装置 | |
| CN115555690A (zh) | 一种箱型钢构件自动翻转装置及翻转方法 | |
| CN112548474B (zh) | 封焊焊接设备及电池生产线 | |
| CN219358506U (zh) | 一种用于车架焊接变位机的定位夹紧装置 | |
| CN112605602A (zh) | 一种燃油箱隔板焊接变位机及焊接装置 | |
| CN204295215U (zh) | 起重机主梁变位机和变位装置 | |
| CN112222589A (zh) | 一种管道预制智能组对系统 | |
| CN112719733A (zh) | 一种箱型梁肋板自动焊接设备及焊接方法 | |
| CN221313142U (zh) | 一种液压缸铰接轴焊接夹持工装 | |
| CN219986653U (zh) | 一种主弦杆连接套自动焊接定位装置 | |
| CN110883491B (zh) | 适用于大尺寸叶片式板材的自适应配位装置及其使用方法 | |
| CN211991642U (zh) | 一种单轴尾座行走变位机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |