[发明专利]一种高铁枕梁工艺孔用移载式双机器人电弧3D打印工作站及其工作方法

权利要求书

1.一种高铁枕梁工艺孔用移载式双机器人电弧3D打印工作站，其特征是包括移栽工作站，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。

2.根据权利要求1所述的一种高铁枕梁工艺孔用移载式双机器人电弧3D打印工作站，其特征在于：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。

3.根据权利要求2所述的一种高铁枕梁工艺孔用移载式双机器人电弧3D打印工作站，其特征在于：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。

4.根据权利要求2所述的一种高铁枕梁工艺孔用移载式双机器人电弧3D打印工作站，其特征在于：所述电弧增材工作站包括围定指定工作区域的安全防护房，所述安全防护房位于移栽轨道的两侧开设有卷帘门，所述移栽轨道穿过所述卷帘门，所述安全防护房内位靠近所述卷帘门的位置分别设有机器人工具快换装置，所述机器人工具快换装置位于所述移栽轨道的一侧，所述机器人工具快换装置之间设有多个工业机器人。

5.根据权利要求1所述的一种高铁枕梁工艺孔用移载式双机器人电弧3D打印工作站，其特征在于：所述电弧增材工作站的一侧安置有与工业机器人连接的焊机、激光清洗电源、总控柜、机器人控制柜。

6.根据权利要求4所述的一种高铁枕梁工艺孔用移载式双机器人电弧3D打印工作站，其特征在于：所述机器人工具快换装置包括支撑架，固定在所述支撑架上部一侧的快换板，以及分别设置在所述快换板上的固定座；所述固定座的两侧分别固定有旋转气缸，所述旋转气缸的输出端固定有延伸出来的转动部，所述转动部的末端固定有直接与对应的快换工具接触的接触部。

7.根据权利要求6所述的一种高铁枕梁工艺孔用移载式双机器人电弧3D打印工作站，其特征在于：所述固定座为三个，焊枪头、激光清洗头、3D相机分别设置在固定座上，所述焊枪头、激光清洗头、3D相机的一侧固定有一段与所述固定座适配的活动座，在未进行换取时，所述焊枪头、激光清洗头、3D相机由所述活动座卡设在所述固定座上、且由所述旋转气缸的转动部横向压紧；所述活动座上固定有快换锁头，所述工业机器人的机械臂末端同样固定有快换锁头。

8.一种高铁枕梁工艺孔用移载式双机器人电弧3D打印工作站的工作方法，其特征在于包括以下步骤：

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。

9.根据权利要求8所述的一种高铁枕梁工艺孔用移载式双机器人电弧3D打印工作站的工作方法，其特征在于：步骤6中激光焊接以焊机作为热源、金属丝材作为成形材料，规划出连续螺旋上升切片路径进行熔覆打印。