[发明专利]一种高铁枕梁工艺孔自动焊接方法

说明书

本发明涉及一种高铁枕梁工艺孔自动焊接方法，该方法集成逆向重构、电弧焊接、激光清洗三个工序，且三个工序对应于3D相机、焊枪头、激光清洗头，机器人工具快换装置能够使得焊枪、激光清洗头、3D相机配合增材制造过程实现自动切换，并通过锁紧结构保护焊枪、激光清洗头、3D相机不在错误的时间取出，确保工序可靠性。通过将枕梁定位并固定在固定座上，由移栽轨道根据预设的经给节奏控制枕梁前进，当完成一次完整的逆向重构、电弧焊接、激光清洗三个工序后再将已加工枕梁送出电弧增材工作站，并将下一个待加工枕梁送入电弧增材工作站，优化执行效率。

技术领域

本发明涉及电弧增材领域，具体涉及一种高铁枕梁工艺孔自动焊接方法。

背景技术

增材制造技术(Additive Manufacturing,AM)也被称为“实体自由制造”、“3D打印技术”等，相对于传统的减材制造(切削加工)技术，它是一种“自下而上”材料累加的制造方法，是以数学建模为基础，基于离散-堆积原理，将材料逐层堆积制造出实体零件的新兴制造技术。经过近一个世纪的发展，增材制造技术实现了有机材料、无机非金属材料、金属材料产品的快速制造。针对金属材料，将增材制造技术按热源分类，可分为：激光增材制造、电弧增材制造、电子束增材制造等技术，原材料一般有焊丝和金属粉末两种形式。

针对高铁枕梁工艺孔设计一套工作站，相比于传统的人工焊接具有显著优势。

现有技术中用于加工工艺孔的自动化设备通常是采用单一的焊枪机器人根据预设好的轨迹来进行焊接，在完成焊接后转入后续的清洗等工序。这种工作方式对效率的提升有限、且无法自适应工件的实际缺陷来进行自动弥补。

发明内容

发明目的：提供一种高铁枕梁工艺孔自动焊接方法，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种高铁枕梁工艺孔自动焊接方法，基于以下设备，包括：移栽工作站，以及设置在所述移栽工作站中间段一侧的电弧增材工作站；所述移栽工作站包括一条可双向进给的移栽轨道，所述移栽轨道上设有枕梁固定座，枕梁的首尾以预定间隔定位夹紧在所述固定座上；

包括如下工序：

步骤1、人工吊装枕梁到移栽工作站，将枕梁定位夹紧在固定座上，并通过多个下压板压合住枕梁；

步骤2、枕梁装夹完毕后，移栽工作站启动，移栽轨道将定位固定好的枕梁传输至工作区域；

步骤3、设定好当前的工件坐标，工业机器人首先驱动至机器人工具快换装置处，到位后再精确驱动至3D相机处，当工业机器人的机械臂位于3D相机正上方时，继续缓慢下降直至两个快换锁头接合，接合完毕后旋转气缸带动转动部转动脱离活动部，工业机器人继续启动，使得3D相机脱离其固定部，并继续驱动至枕梁上方；

步骤4、3D相机启动视觉扫描零件，分析轮廓数据并对缺陷进行补偿修正，接着逆向重构模型，接着由计算机进行切片参数设置并生成机器人轨迹路径，同时设定好打印焊接工艺参数；

步骤5、工业机器人驱动3D相机返回机器人工具快换装置处，重复步骤3的内容将3D相机放置回固定部上，并切换为焊枪头，继续返回枕梁上方；

步骤6、启动激光焊接，焊接完成后重复步骤3的内容将焊枪头放置回固定部上，并切换为激光清洗头，继续返回枕梁上方进行层间激光清洗；

步骤7、焊接完成后的工件人工吊装工件出工作站进行热处理，同时重复步骤1至步骤6完成其余工业的加工。

在进一步的实施例中，所述电弧增材工作站集成逆向重构、电弧焊接、激光清洗三个工序；每一块枕梁都由多个下压板压合，所述下压板压合在所述枕梁的首、尾、以及避开枕梁工艺孔的中部多段。