[发明专利]一种机器人焊接钢横梁用多功能工装设备

说明书

本发明属于焊接加工技术领域，具体公开了一种机器人焊接钢横梁用多功能工装设备，包括机架、平移滑台、顶升机构、腹板定位工装、上翼板定位工装、下翼板定位工装，平移滑台滑动连接在机架上，上翼板定位工装和下翼板定位工装均安装于平移滑台上，上翼板定位工装和下翼板定位工装可竖直运动；腹板定位工装位于机架的上方，顶升机构位于机架的下方，腹板定位工装和顶升机构正对设置。将本设备与上下料机器人和焊接机器人组成机器人焊接工作站，可以实现大规模自动化、无人化的钢横梁产品生产，生产效率高，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及焊接加工技术领域，属于焊接加工智能制造领域无人化柔性生产技术，特别是涉及一种机器人焊接钢横梁用多功能工装设备。

背景技术

铁路桥梁用钢横梁主要由5部分组成：下翼板、腹板、上翼板、圆柱头栓钉、栏杆立柱基础。钢横梁主要应用于铁路简支T型桥梁上，位于桥梁双侧设置，间距2m/个，即每公里铁路需安装1000个钢横梁。钢横梁具有规格型号统一、需求数量大的特点，适宜进行机械自动化生产。根据生产经验，钢横梁生产过程中，下翼板、腹板、上翼板的焊接连接是主要施工工序，目前多采用人工焊接的作业方式，存在劳动强度大、受工人技术水平局限、焊缝质量不稳定、作业环境恶劣等缺点。随着国内熟练工人的稀缺和工人薪资水平的增长，人工焊接受到越来越多的限制。

随着智能制造技术发展，使得重构和升级改造焊接生产线成为可能。目前采用机器人焊接的自动化焊接工作站已经得到广泛应用，如公布号CN106425223A的中国发明专利公开的“一种机器人焊接工作站”，该专利涉及到一种比较通用的带有旋转和升降及移动功能的工装设备，该设备虽然柔性强，能兼容不同工件的焊接作业，但是对于具体的被焊接对象，仍然需要进行针对性开发和研究，特别是对于大批量生产的铁路桥梁用钢横梁产品。

实用新型专利CN209035880U《一种铁路T梁钢横梁定位夹紧翻转装置》和CN209206762U《一种用于钢横梁的焊接机构》均公开了一种带翻转功能的夹持工装设备，能够实现单台机器人焊接铁路桥梁钢横梁的技术，从而解决人工焊接作业劳动强度大，焊缝质量不稳定，效率低的问题。但是上述装置仍然依靠人工上下料，需要人工安装定位被焊接工件，自动化程度和生产效率不高。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种机器人焊接钢横梁用多功能工装设备，用于解决人工焊接作业劳动强度大，焊缝质量不稳定，焊接设备自动化程度及生产效率低等问题，实现铁路桥梁用钢横梁产品的大规模化及无人化生产目的。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种机器人焊接钢横梁用多功能工装设备，包括机架、平移滑台、顶升机构、腹板定位工装、上翼板定位工装、下翼板定位工装，所述平移滑台滑动连接在机架上，所述上翼板定位工装和下翼板定位工装均安装于平移滑台上，所述上翼板定位工装和下翼板定位工装可竖直运动；所述腹板定位工装位于机架的上方，腹板定位工装开设有用于容纳和定位腹板工件的竖向沟槽；所述顶升机构位于机架的下方，所述腹板定位工装和顶升机构正对设置。

进一步，所述机架上设有水平导向轨道，所述水平滑台滑动连接在水平导向轨道上。

进一步，所述平移滑台上设有两个竖直导向轨道，所述上翼板定位工装和下翼板定位工装滑动连接在竖直导向轨道中。

进一步，所述机架的上方设有上横梁，所述腹板定位工装安装在上横梁上，所述机架的下方设有下横梁，所述顶升机构安装在下横梁上。

进一步，所述机架的两侧均设有立柱，所述上横梁与下横梁正对，并与两个立柱连接形成回型框架。有益效果：上横梁与下横梁对正并通过两边的立柱连接成回形框架，有利于承受夹紧腹板工件的反作用力，保证结构的稳定性。