CN215787631U - 一种智能焊接机器人反变形工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机器人焊接技术领域，特别涉及一种智能焊接机器人反变形工装。包括反变形工作台及设置于反变形工作台上的固定压紧装置，其中反变形工作台的上表面为弧形面，用于放置工件；固定压紧装置包括横向活动压紧装置、纵向活动压紧装置及固定压紧装置，其中纵向活动压紧装置和固定压紧装置沿纵向相对设置，且纵向活动压紧装置可沿纵向移动，纵向活动压紧装置和固定压紧装置用于固定工件的一相对两边；横向活动压紧装置至少为两个，且可沿横向移动；横向活动压紧装置用于固定工件的另一相对两边。本实用新因反变形工作台的上表面为弧面，固定压紧装置压紧工件同时，可产生一定的反变形量，减小焊接变形。

Description

一种智能焊接机器人反变形工装

技术领域

本实用新型涉及机器人焊接技术领域，特别涉及一种智能焊接机器人反变形工装。

背景技术

目前，轨道车辆一般采用MIG自动焊接工艺对铝型材进行焊接，而轨道车辆对型材要求很高，MIG自动焊接工艺拼焊超大超宽的铝合金型材时，由于焊接热循环作用，容易使铝型材发生横向变形(包括角变形)和纵向收缩，影响产品的轮廓度和长度。现有技术中，一方面依靠工装夹具来限制焊接过程中的变形，该措施效果不理想；另一方面依靠焊后校正来使整体尺寸满足公差要求，但超大超宽铝合金型材拼焊后校正难度大，费时费力，严重影响生产效率。传统焊接的制造方式是人工辅助以简单工装进行焊接，这种生产方式存在的问题是精度差，焊接变形大。同时传统焊接存在生产效率低、劳动强度大、危险性高、人工成本高，生产质量难以保证的问题。在航空工业中，铝合金由于其优异的比强度正在取代钢材料成为制造的主要材料之一。

焊接技术作为材料加工领域材料连接的主要方法，已经在薄壁铝合金零件制造中得到广泛应用。由于铝合金热导率大、耐热性差、膨胀系数大，导致薄壁铝合金焊接极易产生焊接变形，给零件的后续装配带来困难。现在解决铝合金焊接变形的方法主要有优化焊接参数、焊后校形、以及焊接工装辅助定位三种，在实际生产中三种方法常常以互补的方式结合使用。而针对铝合金结构件，焊接定位工装存在定位点选择困难，定位效果差等问题，导致焊接过程的应力应变不可控，最终焊缝四周收缩翘起严重，尺寸超差，无法修复，甚至导致零件报废。并且暴露式除锈垢方式造成锈尘弥漫，使工作环境恶劣等诸多问题。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种智能焊接机器人反变形工装，以解决传统焊接方式在焊接过程的应力应变不可控，导致焊缝四周收缩翘起严重，尺寸超差，无法修复的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种智能焊接机器人反变形工装，包括反变形工作台及设置于反变形工作台上的固定压紧装置，其中反变形工作台的上表面为弧形面，用于放置工件；

所述固定压紧装置包括横向活动压紧装置、纵向活动压紧装置及固定压紧装置，其中纵向活动压紧装置和固定压紧装置沿纵向相对设置，且纵向活动压紧装置可沿纵向移动，纵向活动压紧装置和固定压紧装置用于固定工件的一相对两边；

横向活动压紧装置至少为两个，且可沿横向移动；横向活动压紧装置用于固定工件的另一相对两边。

所述反变形工作台上设有横向固定压紧装置滑道和纵向固定压紧装置滑道；所述横向活动压紧装置与横向固定压紧装置滑道滑动连接；所述纵向活动压紧装置与纵向固定压紧装置滑道滑动连接。

所述反变形工作台包括沿横向排列的外侧工作台Ⅰ、中间位置工作台及外侧工作台Ⅱ，相邻两个工作台之间设有所述纵向固定压紧装置滑道；所述横向固定压紧装置滑道沿横向贯穿各工作台。

所述横向活动压紧装置、纵向活动压紧装置及固定压紧装置均包括压紧条及驱动压紧条升降的至少一个升降驱动机构；

所述纵向活动压紧装置和所述固定压紧装置的压紧条沿横向设置；所述横向活动压紧装置的压紧条沿纵向设置。

所述升降驱动机构包括固定压紧装置框架及设置于固定压紧装置框架上的液压缸，液压缸沿竖直方向输出动力；所述压紧条与液压缸的输出端连接。

所述横向活动压紧装置和所述纵向活动压紧装置中的固定压紧装置框架的两侧设有滚轮；

所述横向活动压紧装置通过滚轮与所述横向固定压紧装置滑道连接；所述纵向活动压紧装置通过滚轮与所述纵向固定压紧装置滑道连接。

所述反变形工作台的弧形表面为由两侧向中心逐渐凸起结构。

所述智能焊接机器人反变形工装还包括智能机器人焊接装置和龙门架轨道，其中龙门架轨道设置于所述反变形工作台的两侧，智能机器人焊接装置横跨于反变形工作台的两侧且与龙门架轨道滑动连接。

所述智能机器人焊接装置包括龙门架、悬臂、智能机器人及焊枪，其中悬臂可沿横向移动的设置于龙门架的横梁上，智能机器人连接在悬臂的末端，焊枪设置于智能机器人的执行末端。

本实用新型的优点及有益效果是：

本实用新因反变形工作台的上表面为弧面，固定压紧装置压紧工件同时，可产生一定的反变形量，减小焊接变形。

附图说明

图1为本实用新型一种智能焊接机器人反变形工装的等轴测视图；

图2为图1中Ⅰ处的放大图；

图3为本实用新型一种智能焊接机器人反变形工装的局部侧视图；

图4为本实用新型中固定压紧装置的结构示意图。

图中：1为智能机器人焊接装置，2为龙门架轨道，3为横向固定压紧装置滑道，4为外侧工作台Ⅰ，5为纵向固定压紧装置滑道，6为中间位置工作台，7为横向活动压紧装置，8为纵向活动压紧装置，9为固定压紧装置，10为外侧工作台Ⅱ，11为工件，12为液压缸，13为固定压紧装置框架，14为滚轮，15为压紧条，16为工件底板，17为工件立板，18为边部反变形工作台弧形表面，19为中间位置反变形工作台弧形表面。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

如图1-2所示，本实用新型提供的一种智能焊接机器人反变形工装，包括反变形工作台及设置于反变形工作台上的固定压紧装置，其中反变形工作台的上表面为弧形面，用于放置工件11；固定压紧装置包括横向活动压紧装置7、纵向活动压紧装置8及固定压紧装置9，其中纵向活动压紧装置8和固定压紧装置9沿纵向相对设置，且纵向活动压紧装置8可沿纵向移动，纵向活动压紧装置8和固定压紧装置9用于固定工件11的一相对两边；横向活动压紧装置7至少为两个，且可沿横向移动；横向活动压紧装置7用于固定工件11的另一相对两边。

本实用新型的实施例中，一种智能焊接机器人反变形工装还包括智能机器人焊接装置1和龙门架轨道2，其中龙门架轨道2设置于反变形工作台的两侧，智能机器人焊接装置1横跨于反变形工作台的两侧且与龙门架轨道2滑动连接。

本实施例中，智能机器人焊接装置1包括龙门架、悬臂、智能机器人及焊枪，其中悬臂可沿横向移动的设置于龙门架的横梁上，智能机器人连接在悬臂的末端，焊枪设置于智能机器人的执行末端。

本实用新型的实施例中，反变形工作台上设有横向固定压紧装置滑道3和纵向固定压紧装置滑道5；横向活动压紧装置7与横向固定压紧装置滑道3滑动连接；纵向活动压紧装置8与纵向固定压紧装置滑道5滑动连接。

具体地，如图1、图3所示，反变形工作台的弧形表面为由两侧向中心逐渐凸起结构。反变形工作台包括沿横向排列的外侧工作台Ⅰ4、中间位置工作台6及外侧工作台Ⅱ10，相邻两个工作台之间设有纵向固定压紧装置滑道5；横向固定压紧装置滑道3沿横向贯穿各工作台。外侧工作台Ⅰ4具有边部反变形工作台弧形表面18，中间位置工作台6具有中间位置反变形工作台弧形表面19，外侧工作台Ⅱ10的上表面与边部反变形工作台弧形表面18对称设置。固定压紧装置压紧工件11时可使工件11呈现一定的弧度。

本实施例中，外侧工作台Ⅰ4和外侧工作台Ⅱ10之间设有两个中间位置工作台6，也就是说，具有三个纵向固定压紧装置滑道5。

如图1、图4所示，本实用新型的实施例中，横向活动压紧装置7、纵向活动压紧装置8及固定压紧装置9均包括压紧条15及驱动压紧条15升降的至少一个升降驱动机构；纵向活动压紧装置8和固定压紧装置9的压紧条15沿横向设置；横向活动压紧装置7的压紧条15沿纵向设置。本实施例中，纵向活动压紧装置8包括三个升降驱动机构，三个升降驱动机构分别与三个纵向固定压紧装置滑道5滑动连接。

具体地，如图4所示，升降驱动机构包括固定压紧装置框架13及设置于固定压紧装置框架13上的液压缸12，液压缸12沿竖直方向输出动力；压紧条15与液压缸12的输出端连接，压紧条15位于固定压紧装置框架13的顶部。进一步地，横向活动压紧装置7和纵向活动压紧装置8中的固定压紧装置框架13的两侧设有滚轮14，横向活动压紧装置7通过滚轮14与横向固定压紧装置滑道3连接；纵向活动压紧装置8通过滚轮14与纵向固定压紧装置滑道5连接。

如图2所示，工件11放置在反变形工作台的上表面，工件11由工件底板16和工件立板17通过组焊形成，工件立板17位于工件底板16的上表面。

本实用新型提供的一种智能焊接机器人反变形工装的工作流程如下；

第1步：固定压紧装置降至合适高度，智能机器人焊接装置1运动至龙门架轨道2远离反变形工作台一端的HOME位。

第2步：固定压紧装置升至最高点，其中横向活动压紧装置7和纵向活动压紧装置8后撤至不妨碍工件11上料的位置。

第3步：将工件11放置在反变形工作台上。

第4步：横向活动压紧装置7和纵向活动压紧装置8向工件11运动，定位工件11。

第5步：完成工件11的定位后，横向活动压紧装置7、纵向活动压紧装置8及固定压紧装置9中的液压缸12驱动压紧条15下降压紧工件11的边缘。

第6步：智能机器人焊接装置1进行智能焊接作业。因反变形工作台的上表面为弧面，固定压紧装置压紧工件11同时，可产生一定的反变形量。

第7步：智能焊接作业完成后，智能机器人焊接装置1运动至龙门架轨道2远离反变形工作台一端的HOME位。固定压紧装置升至最高点，横向活动压紧装置7和纵向活动压紧装置8后撤至不妨碍工件11下料的位置，工件11下料。

本实用新因反变形工作台的上表面为弧面，固定压紧装置压紧工件同时，可产生一定的反变形量，减小焊接变形。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种智能焊接机器人反变形工装，其特征在于，包括反变形工作台及设置于反变形工作台上的固定压紧装置，其中反变形工作台的上表面为弧形面，用于放置工件(11)；

所述固定压紧装置包括横向活动压紧装置(7)、纵向活动压紧装置(8)及固定压紧装置(9)，其中纵向活动压紧装置(8)和固定压紧装置(9)沿纵向相对设置，且纵向活动压紧装置(8)可沿纵向移动，纵向活动压紧装置(8)和固定压紧装置(9)用于固定工件(11)的一相对两边；

横向活动压紧装置(7)至少为两个，且可沿横向移动；横向活动压紧装置(7)用于固定工件(11)的另一相对两边。

2.根据权利要求1所述智能焊接机器人反变形工装，其特征在于，所述反变形工作台上设有横向固定压紧装置滑道(3)和纵向固定压紧装置滑道(5)；所述横向活动压紧装置(7)与横向固定压紧装置滑道(3)滑动连接；所述纵向活动压紧装置(8)与纵向固定压紧装置滑道(5)滑动连接。

3.根据权利要求2所述智能焊接机器人反变形工装，其特征在于，所述反变形工作台包括沿横向排列的外侧工作台Ⅰ(4)、中间位置工作台(6)及外侧工作台Ⅱ(10)，相邻两个工作台之间设有所述纵向固定压紧装置滑道(5)；所述横向固定压紧装置滑道(3)沿横向贯穿各工作台。

4.根据权利要求2所述智能焊接机器人反变形工装，其特征在于，所述横向活动压紧装置(7)、纵向活动压紧装置(8)及固定压紧装置(9)均包括压紧条(15)及驱动压紧条(15)升降的至少一个升降驱动机构；

所述纵向活动压紧装置(8)和所述固定压紧装置(9)的压紧条(15)沿横向设置；所述横向活动压紧装置(7)的压紧条(15)沿纵向设置。

5.根据权利要求4所述智能焊接机器人反变形工装，其特征在于，所述升降驱动机构包括固定压紧装置框架(13)及设置于固定压紧装置框架(13)上的液压缸(12)，液压缸(12)沿竖直方向输出动力；所述压紧条(15)与液压缸(12)的输出端连接。

6.根据权利要求5所述智能焊接机器人反变形工装，其特征在于，所述横向活动压紧装置(7)和所述纵向活动压紧装置(8)中的固定压紧装置框架(13)的两侧设有滚轮(14)；

所述横向活动压紧装置(7)通过滚轮(14)与所述横向固定压紧装置滑道(3)连接；所述纵向活动压紧装置(8)通过滚轮(14)与所述纵向固定压紧装置滑道(5)连接。

7.根据权利要求1所述智能焊接机器人反变形工装，其特征在于，所述反变形工作台的弧形表面为由两侧向中心逐渐凸起结构。

8.根据权利要求1-7任一项所述智能焊接机器人反变形工装，其特征在于，还包括智能机器人焊接装置(1)和龙门架轨道(2)，其中龙门架轨道(2)设置于所述反变形工作台的两侧，智能机器人焊接装置(1)横跨于反变形工作台的两侧且与龙门架轨道(2)滑动连接。

9.根据权利要求8所述智能焊接机器人反变形工装，其特征在于，所述智能机器人焊接装置(1)包括龙门架、悬臂、智能机器人及焊枪，其中悬臂可沿横向移动的设置于龙门架的横梁上，智能机器人连接在悬臂的末端，焊枪设置于智能机器人的执行末端。

Images