[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

说明书

本发明涉及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，该工作台集成逆向重构、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用移载式双机器人电弧3D打印工作站及其工作方法。

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用移载式双机器人电弧3D打印工作站，并进一步提供一种基于上述工作站的工作方法，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用移载式双机器人电弧3D打印工作站，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。

在进一步的实施例中，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。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。

在进一步的实施例中，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。

在进一步的实施例中，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。当工作区域内正在加工时，卷帘门是关闭状态，加工完成后开启卷帘门，通过移栽轨道将枕梁送出。

在进一步的实施例中，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。

在进一步的实施例中，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。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。