[發明專利]一種高鐵枕梁工藝孔用移載式雙機器人電弧3D打印工作站及其工作方法

在審

• 申請號: 202010529985.2
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111702417A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 李鵬一;吳曉;程遠;唐凱;董巍;胡冬雙;徐龍;徐楠華
• 申請（專利權）人: 南京英尼格瑪工業自動化技術有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23K9/04;B08B7/00
• 代理公司: 南京泰普專利代理事務所(普通合伙) 32360
• 代理人: 竇賢宇

本發明涉及一種高鐵枕梁工藝孔用移載式雙機器人電弧3D打印工作站及其工作方法，該工作臺集成逆向重構、電弧焊接、激光清洗三個工序，且三個工序對應于3D相機、焊槍頭、激光清洗頭，機器人工具快換裝置能夠使得焊槍、激光清洗頭、3D相機配合增材制造過程實現自動切換，并通過鎖緊結構保護焊槍、激光清洗頭、3D相機不在錯誤的時間取出，確保工序可靠性。通過將枕梁定位并固定在固定座上，由移栽軌道根據預設的經給節奏控制枕梁前進，當完成一次完整的逆向重構、電弧焊接、激光清洗三個工序后再將已加工枕梁送出電弧增材工作站，并將下一個待加工枕梁送入電弧增材工作站，優化執行效率。

技術領域

本發明涉及電弧增材領域，具體涉及一種高鐵枕梁工藝孔用移載式雙機器人電弧3D打印工作站及其工作方法。

背景技術

增材制造技術(Additive Manufacturing,AM)也被稱為“實體自由制造”、“3D打印技術”等，相對于傳統的減材制造(切削加工)技術，它是一種“自下而上”材料累加的制造方法，是以數學建模為基礎，基于離散-堆積原理，將材料逐層堆積制造出實體零件的新興制造技術。經過近一個世紀的發展，增材制造技術實現了有機材料、無機非金屬材料、金屬材料產品的快速制造。針對金屬材料，將增材制造技術按熱源分類，可分為：激光增材制造、電弧增材制造、電子束增材制造等技術，原材料一般有焊絲和金屬粉末兩種形式。

針對高鐵枕梁工藝孔設計一套工作站，相比于傳統的人工焊接具有顯著優勢。

現有技術中用于加工工藝孔的自動化設備通常是采用單一的焊槍機器人根據預設好的軌跡來進行焊接，在完成焊接后轉入后續的清洗等工序。這種工作方式對效率的提升有限、且無法自適應工件的實際缺陷來進行自動彌補。

發明內容

發明目的：提供一種高鐵枕梁工藝孔用移載式雙機器人電弧3D打印工作站，并進一步提供一種基于上述工作站的工作方法，以解決現有技術存在的上述問題。

技術方案：一種高鐵枕梁工藝孔用移載式雙機器人電弧3D打印工作站，包括移栽工作站，以及設置在所述移栽工作站中間段一側的電弧增材工作站；所述電弧增材工作站集成逆向重構、電弧焊接、激光清洗三個工序。

在進一步的實施例中，所述移栽工作站包括一條可雙向進給的移栽軌道，所述移栽軌道上設有枕梁固定座，枕梁的首尾以預定間隔定位夾緊在所述固定座上。移栽軌道根據預設的經給節奏控制枕梁前進，當完成一次完整的逆向重構、電弧焊接、激光清洗三個工序后再將已加工枕梁送出電弧增材工作站，并將下一個待加工枕梁送入電弧增材工作站。

在進一步的實施例中，每一塊枕梁都由多個下壓板壓合，所述下壓板壓合在所述枕梁的首、尾、以及避開枕梁工藝孔的中部多段。

在進一步的實施例中，所述電弧增材工作站包括圍定指定工作區域的安全防護房，所述安全防護房位于移栽軌道的兩側開設有卷簾門，所述移栽軌道穿過所述卷簾門，所述安全防護房內位靠近所述卷簾門的位置分別設有機器人工具快換裝置，所述機器人工具快換裝置位于所述移栽軌道的一側，所述機器人工具快換裝置之間設有多個工業機器人。當工作區域內正在加工時，卷簾門是關閉狀態，加工完成后開啟卷簾門，通過移栽軌道將枕梁送出。

在進一步的實施例中，所述電弧增材工作站的一側安置有與工業機器人連接的焊機、激光清洗電源、總控柜、機器人控制柜。

在進一步的實施例中，所述機器人工具快換裝置包括支撐架，固定在所述支撐架上部一側的快換板，以及分別設置在所述快換板上的固定座；所述固定座的兩側分別固定有旋轉氣缸，所述旋轉氣缸的輸出端固定有延伸出來的轉動部，所述轉動部的末端固定有直接與對應的快換工具接觸的接觸部。機器人工具快換裝置能夠使得焊槍、激光清洗頭、3D相機配合增材制造過程，實現自動切換。