CN116408577A - 一种用于运营地铁隧道内的自动焊接机器人装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于运营地铁隧道内的自动焊接机器人装置，采用6自由度焊接机械臂、辅助臂运动机构组成具有8个自由度的自动焊接装置，可操作半径为3m，适用于运营地铁隧道内钢内衬拼缝的自动焊接。本发明结合运营隧道钢环的非工位的焊接特点，通过激光定位，根据自主设定的仰焊、平焊参数进行自动焊接。本发明专利适用于运营地铁隧道中各类焊接作业，特别适用于隧道钢环加固拼缝焊接。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于运营地铁隧道钢内衬环加固自动焊接的装置，适用于运营地铁隧道内钢内衬施工的焊接作业。
背景技术
目前运营地铁隧道内钢内衬施工中的焊接施工暂无自动化程度高、焊接速度快、焊接质量好的自动化焊接设备。运营地铁隧道内一般施工时间仅有3h，受施工条件限制，传统焊接需人工将焊接设备设施搬运至地铁隧道内，焊接质量难以控制，人工焊接产生的烟雾较大对操作人员长期的安全不利。为提高焊接质量，促进作业环境安全，需要一种智能化、高效的运营地铁隧道内自动焊接装置。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种用于运营地铁隧道钢内衬环加固自动焊接的装置。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种用于运营地铁隧道内的自动焊接机器人装置，采用6自由度焊接机械臂、辅助臂运动机构组成具有8个自由度的自动焊接装置，可操作半径为3m，适用于运营地铁隧道内钢内衬拼缝的自动焊接。
进一步，所述辅助臂运动机构2提供升降、旋转2自由度，升降行程为1400mm，旋转角度为270°。
进一步，所述自动焊接机器人装置采用端承式，6自由度焊接机械臂安装在辅助臂运动机构的平台前端，辅助臂运动机构底部固定在施工平板车上，在运营地铁3h天窗期内实现进出施工现场实现自动焊接。
进一步，所述自动焊接机器人装置连接后台控制系统，实现对焊缝进行扫描，并反馈给后台控制系统，根据工况识别出焊接参数，一键启动自动焊接。
进一步，所述自动焊接机器人装置采用激光定位，根据设定的仰焊、平焊参数进行一键自动焊接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、自动焊接机器人采用端承式，稳定性高、安全性好，固定在平板运输车上，能够适用于长距离区间的焊接作业，针对运营地铁隧道内实现自动焊接；
2、8个自由度，焊接半径达到3m，自重2T，相较于大型机器人，避免了超限、超重等难题；
3、根据具体工况试验，选用激光定位，根据设定的仰焊、平焊参数进行一键自动焊接，焊接参数通过多次非原位模拟试验进行确定，针对20mm厚、800mm长钢板，60°V型坡口的工况，仰焊时电流170A，电压20V，焊丝1.2mm，焊接7道次，单道用时2.5min；平焊时电流280A，电压28V，焊丝1.2mm，焊接10道次，单道用时1min。实现不同焊缝一键焊接，焊接参数经过实践验证，焊接质量好。
附图说明
图1为本发明的装置整体示意图；
图中：1、6自由度焊接机器臂；2、辅助臂运动机构；3、后台控制系统。
具体实施方式
以下结合附图说明对本发明专利的实施例作进一步详细描述。
本发明实施例的使用方法如下：
如图1所示，本发明的一种用于运营地铁隧道钢内衬环加固自动焊接的装置，采用6自由度焊接机械臂1、辅助臂运动机构2组成具有8个自由度的自动焊接装置。其中：辅助臂运动机构2提供升降、旋转2自由度，升降行程1400mm，旋转270°，使装置的操作半径由原来的1465mm，提升到3m，避免大型机器人超限、超重等问题。特别适用于运营地铁隧道内钢内衬拼缝的自动焊接。
该装置采用端承式，6自由度焊接机械臂安装在辅助臂运动机构2的平台前端，辅助臂运动机构2底部固定在施工平板车上，在运营地铁3h天窗期内实现进出施工现场实现自动焊接。
该装置为了适应非工位的隧道施工环境，选用激光定位，根据设定的仰焊、平焊参数进行一键自动焊接，焊接参数通过多次非原位模拟试验进行确定，针对20mm厚、800mm长钢板，60°V型坡口的工况，仰焊时电流170A，电压20V，焊丝1.2mm，焊接7道次，单道用时2.5min；平焊时电流280A，电压28V，焊丝1.2mm，焊接10道次，单道用时1min。
施工天窗期，通过平板车从车场运输到施工区域，连接电源等完成准备工作；人工操控辅助臂运动机构2和6自由度焊接机器臂1将焊枪调整至施工区域，对焊缝进行扫描，并反馈给后台控制系统3，根据工况识别出焊接参数，一键启动自动焊接。整个焊接过程智能化程度高、速度快、精度高、焊缝质量高。
Claims (5)
1.一种用于运营地铁隧道内的自动焊接机器人装置，其特征在于：采用6自由度焊接机械臂、辅助臂运动机构组成具有8个自由度的自动焊接装置，可操作半径为3m，适用于运营地铁隧道内钢内衬拼缝的自动焊接。
2.根据权利要求1所述的用于运营地铁隧道内的自动焊接机器人装置，其特征在于：所述辅助臂运动机构2提供升降、旋转2自由度，升降行程为1400mm，旋转角度为270°。
3.根据权利要求1所述的用于运营地铁隧道内的自动焊接机器人装置，其特征在于：所述自动焊接机器人装置采用端承式，6自由度焊接机械臂安装在辅助臂运动机构的平台前端，辅助臂运动机构底部固定在施工平板车上，在运营地铁3h天窗期内实现进出施工现场实现自动焊接。
4.根据权利要求1所述的用于运营地铁隧道内的自动焊接机器人装置，其特征在于：所述自动焊接机器人装置连接后台控制系统，实现对焊缝进行扫描，并反馈给后台控制系统，根据工况识别出焊接参数，一键启动自动焊接。
5.根据权利要求1所述的用于运营地铁隧道内的自动焊接机器人装置，其特征在于：所述自动焊接机器人装置采用激光定位，根据设定的仰焊、平焊参数进行一键自动焊接。
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| CN117817224A (zh) * | 2024-03-06 | 2024-04-05 | 中铁二十二局集团第四工程有限公司 | 一种隧道施工用焊接设备 |
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2022
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