[發(fā)明專利]高鐵整車焊縫自動(dòng)打磨和焊縫探傷系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710908374.7
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107756413A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程浩;孫云權(quán);陳曉霞;聶麗麗;齊立哲;黃興博
• 申請（專利權(quán)）人: 中車唐山機(jī)車車輛有限公司;廊坊智通機(jī)器人系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B23K31/12;G01N33/00;B23Q11/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11205
• 代理人: 劉丹,黃健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及一種焊縫的余高去除技術(shù)，尤其涉及一種高鐵整車焊縫自動(dòng)打磨和焊縫探傷系統(tǒng)。

背景技術(shù)

高鐵車輛在焊接過程中都會(huì)存在焊縫余高，焊縫余高的存在使得焊縫表面凸起，過渡不圓滑，易造成應(yīng)力集中，對焊接結(jié)構(gòu)承載動(dòng)載不利，因此限制余高尺寸是國內(nèi)外車輛鋁合金車體整車側(cè)墻焊縫中普遍需要解決的問題。

目前處理焊縫余高的問題，主要是采用手持式電動(dòng)、氣動(dòng)磨削機(jī)、角磨機(jī)等工具人工打磨，焊縫的探傷的清洗劑、滲透劑、顯像劑的噴灑和擦拭也是完全由人工完成。

人工處理焊縫余高，其作業(yè)品質(zhì)的穩(wěn)定性和工作效率主要憑借工人的技能水平，導(dǎo)致焊縫加工效率降低，加工作業(yè)的一致性達(dá)不到保證，同時(shí)人工檢測的標(biāo)準(zhǔn)不一致，導(dǎo)致作業(yè)質(zhì)量不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種高鐵整車焊縫打磨和焊縫探傷系統(tǒng)，以克服人工處理焊縫余高導(dǎo)致的加工效率低、作業(yè)質(zhì)量不高和生產(chǎn)成本增加的問題。

第一方面，一種高鐵整車焊縫打磨和焊縫探傷系統(tǒng)，包括：

至少一個(gè)機(jī)器人、焊縫打磨和探傷設(shè)備；

所述機(jī)器人，用于檢測車體焊縫參數(shù)以及所述機(jī)器人的位置參數(shù)，并根據(jù)所述車輛焊縫參數(shù)和所述機(jī)器人的位置參數(shù)，控制所述焊縫打磨和探傷設(shè)備對焊縫余高進(jìn)行銑削和打磨。

進(jìn)一步地，上述機(jī)器人，可以包括：感測單元、控制單元、驅(qū)動(dòng)單元和執(zhí)行單元；

感測單元，用于檢測車體焊縫參數(shù)以及所述機(jī)器人的狀態(tài)參數(shù)，并將所述車體焊縫參數(shù)以及所述機(jī)器人的狀態(tài)參數(shù)發(fā)送給所述控制單元；

控制單元，用于根據(jù)所述車體焊縫參數(shù)以及所述機(jī)器人的狀態(tài)參數(shù)，控制所述驅(qū)動(dòng)單元以驅(qū)動(dòng)所述執(zhí)行單元；

驅(qū)動(dòng)單元，用于在所述控制單元的控制下驅(qū)動(dòng)所述執(zhí)行單元；

執(zhí)行單元，用于在所述驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)下，執(zhí)行所述焊縫打磨和探傷設(shè)備對焊縫余高進(jìn)行銑削和打磨的任務(wù)。

進(jìn)一步地，上述感測單元，可以包括：

傳感器和掃描儀；

所述傳感器，用于檢測所述機(jī)器人的狀態(tài)參數(shù)，所述狀態(tài)參數(shù)包括：距離車體的位置信息和所述機(jī)器人的加速度信息，并將所述狀態(tài)參數(shù)發(fā)送給所述控制單元；

所述掃描儀，用于掃描獲取車體焊縫表面的三維數(shù)據(jù)，并將所述三維數(shù)據(jù)發(fā)送給所述控制單元。

進(jìn)一步地，上述執(zhí)行單元，可以包括：

基座，腕部、臂部、腰部和末端執(zhí)行器；

末端有6個(gè)自由度。

進(jìn)一步地，上述焊縫打磨和探傷設(shè)備包括：

銑削驅(qū)動(dòng)單元和銑削執(zhí)行單元，所述銑削驅(qū)動(dòng)單元在所述機(jī)器人的控制下驅(qū)動(dòng)所述銑削執(zhí)行單元對焊縫余高執(zhí)行銑削操作；

磨削驅(qū)動(dòng)單元和磨削執(zhí)行單元，所述磨削驅(qū)動(dòng)單元在所述機(jī)器人的控制下驅(qū)動(dòng)所述磨削執(zhí)行單元對焊縫余高執(zhí)行打磨操作。

進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)，還包括：

除塵與鋁屑回收設(shè)備，用于在所述機(jī)器人的控制下，啟動(dòng)和停止對所述焊縫打磨和探傷設(shè)備執(zhí)行銑削和打磨操作所產(chǎn)生的粉塵和鋁屑進(jìn)行回收。

進(jìn)一步地，上述除塵與鋁屑回收設(shè)備包括：吸頭和除塵單元，所述吸頭與所述除塵主機(jī)連接；

所述除塵主機(jī)，用于通過所述吸頭抽入銑削和打磨操作所產(chǎn)生的粉塵和鋁屑。

進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)，還包括：

滲透檢測設(shè)備，用于在除塵與鋁屑回收設(shè)備對粉塵和鋁屑進(jìn)行回收之后，在所述焊縫表面噴灑清洗劑、滲透劑和顯像劑，并對所述焊縫表面進(jìn)行擦拭和檢測結(jié)果拍照，并將拍照結(jié)果發(fā)送給控制單元。

進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)，還包括：

安全防護(hù)設(shè)備，用于對所述執(zhí)行單元和運(yùn)行環(huán)境自檢，并在出現(xiàn)異常時(shí)自動(dòng)報(bào)警和停機(jī)。

進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)，還包括：

安全防護(hù)設(shè)備，用于對除塵與鋁屑回收設(shè)備的收集狀態(tài)和容量進(jìn)行監(jiān)視和報(bào)警。

本發(fā)明一種高鐵整車焊縫打磨和焊縫探傷系統(tǒng)，通過機(jī)器人檢測車體焊縫參數(shù)以及機(jī)器人的狀態(tài)參數(shù)來確定機(jī)器人與車體的距離以及焊縫表面余高的情況，根據(jù)這些參數(shù)來控制抓取焊縫打磨和探傷設(shè)備對焊縫表面余高進(jìn)行作業(yè)，實(shí)現(xiàn)高鐵整車焊縫打磨和焊縫探傷取代人工作業(yè)，提高焊縫加工效率，加工的一致性和可靠性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。