[發明專利]基于管道加工的切割、焊接、搬運機器人的一體式工作站

有效

• 申請號: 201310508495.4
• 申請日: 2013-10-24
• 公開（公告）號: CN103567677A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 楊睿;何杏興;薛偉;丁錦俊
• 申請（專利權）人: 南京熊貓電子股份有限公司;南京熊貓電子裝備有限公司
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;B23K37/053;B23K37/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

技術領域

本發明涉及管道加工領域，尤其涉及一種主要針對管道加工的機器人工作站。

背景技術

目前，針對管道開孔、焊接等加工，國內大多采用專機完成。主要有兩種工作方式：一種是將管道完全固定，專機沿管道上周向布置的導軌調整工位，完成切削和焊接加工。另一種是采用變位機等裝置改變管道工位，這種方式優于前一種，能夠完成工件軸向上多個周向位置的加工。

但無論哪種工作方式的專機，由于其針對性較強，雖然單純切割或單純焊接的效果不錯，但由于工件整體加工中切削、搬運和焊接是分段完成的，更換加工方式的時候需要重新定位，這樣管道工件整體的加工質量，加工精度均得不到保證，產品一致性較差。且針對不同規格的管道需要的專機數量較多，占地面積相對也會較大。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種基于管道加工的切割、焊接、搬運機器人的一體式工作站，保證了管道加工良好的一致性，提高了管道工件整體的加工質量和精度，且結構簡單，設備少，占地面積小。

技術方案：為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

基于管道加工的切割、焊接、搬運機器人的一體式工作站，包括頭尾架變位機、可移動支架、焊接機器人、切割機器人、中間滑軌和兩側滑軌；所述頭尾架變位機包括頭架底座、尾架底座和夾緊固定裝置，所述頭架底座固定在中間滑軌端部的地板上，所述尾架底座滑動式安裝在中間滑軌上，管道工件裝夾在頭架底座和尾架底座上的夾緊固定裝置之間；所述位于管道工件下方的可移動支架，包括滑動底座、升降驅動裝置和滾輪，所述滑動底座滑動式安裝在中間滑軌上，所述升降驅動裝置安裝在滑動底座上，所述滾輪安裝在升降驅動裝置上，且與管道工件相切；所述焊接機器人和切割機器人分別滑動式安裝在管道工件兩側的兩側滑軌，所述焊接機器人末尾軸的輸出端通過兩個法蘭分別連有焊槍和搬運機械手，所述切割機器人末尾軸的輸出端通過另外兩個法蘭分別連有割槍和搬運機械手。

通過所述的焊接機器人和切割機器人將管道工件搬運到頭尾架變位機附近時，此時頭尾架變位機一端固定管道工件，處于管道工件下方的可移動支架調節好適當高度后，支撐住管道工件，以方便管道工件另一端順利地裝夾在頭尾架變位機上，接著位于管道工件兩側的焊接機器人和切割機器人進行一體式的切割與焊接加工。

更進一步的，分別從所述焊接機器人的底座到焊槍、所述切割機器人的底座到割槍，依次通過第一軸、第二軸、第三軸、第四軸、第五軸和末尾軸連接，其中第一軸、第四軸和末尾軸帶動旋臂實施旋轉動作，另外三根軸帶動旋臂實施擺動動作。

更進一步的，所述每個機器人上各有兩個法蘭盤，分別為一號法蘭盤和二號法蘭盤，所述一號法蘭盤分別用于帶動焊槍或割槍旋轉動作，所述二號法蘭盤通過L型的角鐵帶動搬運機械手旋轉動作。

更進一步的，所述焊接機器人和切割機器人的末尾軸的輸出端部分還安裝有防碰撞器。遇到意外時可快速反應，停止沖擊。

更進一步的，所述升降驅動裝置為液壓升降裝置或者絲桿升降裝置。可以支撐管道工件，以便裝夾，同時減小由于管道工件的自重而引起的彎曲和變形。

更進一步的，所述夾緊固定裝置采用的是氣動自定心三爪卡盤，可以固定夾緊各種規格大小的管道工件。

更進一步的，在工作站的豎直方向上安裝有光柵，用于檢測和定位整個加工過程。

有益效果：（1）本發明的整個管道工件的加工工作站中，結構簡單，占地面積小，機器人用量少，機械化程度高，操作方便。另外，管道工件裝夾好后，在切割完畢時能夠立即實施焊接加工，不需要搬運到其他位置重新定位，這樣加工的管道工件相對于由一般的切割焊接專機加工的工件一致性較好，提高了管道工件整體的加工質量和精度。在焊接加工時，由于焊接過程相對于切削過程時間較長，此時切割機器人可以主要實行搬運工能，提高了機器人的使用效率。

（2）另外本發明中的采用的連接軸分別可以旋轉動作和擺動動作的，可以靈活地完成焊接、切割、搬運和固定等工作，可以適應各種規格的零部件的加工。

附圖說明

附圖1為本發明的工作站的結構示意圖。

附圖2為本發明的機器人的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。