一種用於盾構機刀盤部件焊接的機器人工作站的製作方法

2023-05-06 15:54:36 1

本實用新型涉及盾構機加工製造領域，具體為一種用於盾構機刀盤部件焊接的機器人工作站。

背景技術：

盾構機刀盤部件屬於中厚板的焊接結構。盾構機刀盤製造需要將若干部件拼點焊接成型，然後再進行組對焊接成一個刀盤整體結構。

目前，盾構機刀盤部件的焊接基本上是手工焊接來完成，在該操作工程中，由於電、光、熱輻射及粉塵及有害氣體，對人體造成直接傷害，雖然作業人員配戴有必要的防護，但傷害仍不能完全避免。同時，採用人工焊接焊接效率低，焊接人工成本高，焊接質量不穩定。

因此，提供一種能夠實現機械化焊接，並且大大提高工作焊接效率的平臺裝置，已經是一個值得研究的問題。

技術實現要素：

為了克服上述現有技術中盾構機刀盤部件焊接中的不足，本實用新型提供了一種用於盾構機刀盤部件焊接的機器人工作站，能夠對刀盤部件進行氣體保護電弧焊接，該工作站的使用可以有效提高盾機刀盤部件的焊接效率和焊接質量。

本實用新型的目的是這樣實現的：

一種盾構機刀盤部件機器人焊接工作站，包括設置在固定基礎10上的平臺支架、焊接電源、控制系統6，以及連接控制系統6並受其控制的變位機及設置在平臺支架上的機器人移動裝置2，機器人移動裝置2上固定有焊機機器人1，焊機機器人1上設置有焊接裝置；

所述的變位機包括第一變位機7和第二變位機9；所述的第一變位機7和第二變位機9分別位於焊機機器人1的兩側，並受控制系統6控制；所述的變位機包含有公轉軸和自傳軸；

所述的焊接機器人1為多關節型機器人，具備6自由度，驅動方式採用伺服電機驅動；

所述的焊接機器人1固定在於機器人移動裝置2上，機器人移動裝置2在伺服電機的驅動下能夠左右旋轉；所述的焊接裝置包括焊機4、送絲裝置8和焊槍3；所述的焊機4分別與機器人移動裝置2、送絲裝置8和焊槍3相連；焊槍3設置在焊接機器人1上；焊槍3上設置有防碰撞傳感器；

所述的焊接機器人1上設置有焊槍冷卻管路，焊槍冷卻管路連接焊槍冷卻裝置5，焊接冷卻裝置5通過通過焊槍冷卻裝置提供水源為冷卻焊槍實現降溫。

積極有益效果：本實用新型採用盾構機刀盤部件焊接工作站進行作業，可大大提高盾構機刀盤部件焊接的自動化程度，其焊接效率高，焊接質量有保證，產品一致性好，同時可大大降低人工強度，改善工作環境。

附圖說明：

圖1為本實用新型的正視結構示意圖；

圖2為本實用新型的俯視結構示意圖；

圖中為：焊機機器1人、機器人移動裝置2、焊槍3、焊機4、焊槍冷卻裝置5、控制系統6、第一變位機7、送絲裝置8、第二變位機9、固定基礎10。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型做進一步的說明：

如圖1、圖2所示，一種盾構機刀盤部件機器人焊接工作站，包括設置在固定基礎10上的平臺支架、焊接電源、控制系統6，以及連接控制系統6並受其控制的變位機及設置在平臺支架上的機器人移動裝置2，機器人移動裝置2上固定有焊機機器人1，焊機機器人1上設置有焊接裝置；

所述的變位機包括第一變位機7和第二變位機9；所述的第一變位機7和第二變位機9分別位於焊機機器人1的兩側，並受控制系統6控制；所述的變位機包含有公轉軸和自傳軸；

所述的焊接機器人1為多關節型機器人，具備6自由度，驅動方式採用伺服電機驅動；

所述的焊接機器人1固定在於機器人移動裝置2上，機器人移動裝置2在伺服電機的驅動下能夠左右旋轉；在焊接時，機器人移動裝置2可與焊接機器人1協調動作。機器人移動裝置2同時可以作為焊絲搭載平臺。

所述的焊接裝置包括焊機4、送絲裝置8和焊槍3；所述的焊機4分別與機器人移動裝置2、送絲裝置8和焊槍3相連；焊槍3設置在焊接機器人1上；焊槍3上設置有防碰撞傳感器，當焊,4遭受猛烈撞擊時,發出報警,機器人停止,可以最大程度避免焊槍3及焊接機器人3損壞｡

所述的焊接機器人1上設置有焊槍冷卻管路，焊槍冷卻管路連接焊槍冷卻裝置5，焊接冷卻裝置5通過通過焊槍冷卻裝置5為焊槍3提供冷卻水，在焊槍3作業時對其進行冷卻，使焊槍3適應大電流焊接。

所述的工作站控制系統用於控制在變位機將焊接工件旋轉到焊接工位後，焊機起弧進行焊接，並在焊接需要時控制變位機自轉設定角度進行焊接，焊接完成後焊機和焊接機器人停止工作，控制變位機將焊接工件公轉至卸料工位。

所述的工作檯控制系統可實現對焊接機器人和變位機的單獨控制。

所述的焊槍3設於焊接機器人1的第六軸輸出法蘭上；由焊接機器人1帶動運動，

所述的焊接機器人1在控制系統控制下控制焊槍進行焊接；所述的焊機4為先進節能的全新數位化逆變電源，由微電腦處理晶片實現焊接過程控制。

所述的控制系統6包括焊接機器人控制和變位機控制；所述的控制系統6能夠單獨控制第一變位機7及第二變位機9，控制變位機的公轉和自轉運動。

所述的控制系統6和與焊接機器人1、焊機4及焊接機器人移動裝置相連，焊槍3在其控制下進行焊接。

所述的變位機包含有公轉軸和自傳軸，可實現公轉和自傳動作，在控制系統控制下變位機可精確進行公轉和自轉運。

本技術中變位機為兩臺，對稱布置於焊接機器人的兩側，在控制系統控制下可進行單獨動作，因此本工作站具備有雙工位功能。

所述工作站工件在變位機上的固定採用夾具實現，夾具採用手動形式，加緊及放鬆操作方便。

所述的控制系統可實現焊接機器人和變位機相通訊，實現相應控制。即在變位機公轉至焊接工位時，變位機控制系統發送信號至焊接機器人控制系統，控制焊槍在焊接機器人控制系統控制下進行焊接，並在需要時，焊接機器人控制系統發送信號至變位機控制系統，使變位機在變位機控制系統的控制下自轉設定角度進行焊接，焊接完成後焊接機器人控制系統再發送信號至變位機控制系統，使變位機在變位機控制系統控制下將焊接工件公轉至卸料工位。

所述的工作站中工件在第一變位機7及第二變位機9上的裝卡採用人工方式進行，採用的裝夾工裝根據刀盤部件進行製作。

所述的盾構機刀盤機器人焊接工作站工作時，先將進行焊接操作的盾構機刀盤部件進行手工點焊拼點操作，然後將其通過夾具固定在變位機上。焊接機器人、變位機由焊接機器人示教盒編程設定焊接路徑、焊接參數，再控制焊接機器人、焊機、變位機協調動作，自動對盾構機刀盤部件上的焊縫進行焊接。

本實用新型採用盾構機刀盤部件焊接工作站進行作業，可大大提高盾構機刀盤部件焊接的自動化程度，其焊接效率高，焊接質量有保證，產品一致性好，同時可大大降低人工強度，改善工作環境。

以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護範圍。