一种机器人自动化焊接托辊横梁工作站的焊接控制方法技术

本发明专利技术公开了一种机器人自动化焊接托辊横梁工作站的焊接控制方法，包括以下几个步骤：S1、焊接散件备料；S2、点焊滑槽限位；S3、角钢送料；S4、扁钢和中支柱的送料和贴料；S5、压紧夹持；S6、点焊；S7、移位；S8、重定位；S9、压紧夹持；S10、满焊；S11、工件推出；所述工作站包括焊接平台、角钢送料机构、扁钢送料机构、支柱送料机构、支柱送料限位机构、支柱压紧限位机构、点焊机器人、满焊机器人和用于对所述工作站控制的控制器。本发明专利技术提供的工作站控制方法，完成托辊横梁的自动化生产，在焊接时保证扁钢、中支柱和边支柱在角钢上的焊接位置，有效提高焊接质量及效率，同时改善车间工人的工作条件。

A Welding Control Method for Robot Automatic Welding Support Roller Cross Beam Workstation

The invention discloses a welding control method for robotic automatic welding workstation of roller cross beam, which includes the following steps: S1, spare parts for welding; S2, spot welding chute limit; S3, angle steel feed; S4, flat steel and middle pillar feed and paste; S5, clamp; S6, spot welding; S7, shift; S8, relocation; S9, clamp; S10, full welding; S11, workpiece. The workstation comprises a welding platform, an angle steel feeding mechanism, a flat steel feeding mechanism, a prop feeding mechanism, a prop feeding limiting mechanism, a prop pressing limiting mechanism, a spot welding robot, a full welding robot and a controller for controlling the workstation. The control method of the workstation provided by the invention completes the automatic production of the roller cross beam, ensures the welding position of the flat steel, the middle support and the side support on the angle steel during welding, effectively improves the welding quality and efficiency, and improves the working conditions of the workshop workers.

【技术实现步骤摘要】
一种机器人自动化焊接托辊横梁工作站的焊接控制方法
本专利技术涉及一种工作站的控制方法，尤其涉及一种机器人自动化焊接托辊横梁工作站的焊接控制方法，属于机器人焊接

技术介绍
目前，运输机械设备在港口、发电厂、钢铁企业、粮食、煤炭生产以及轻工业等领域运用广泛，其中带式输送机的需求尤其突出。带式输送机在生产制造中存在大量的焊接零部件，其中托辊横梁是带式输送机的主要构件，一台输送设备上需要大量的相同尺寸托辊横梁，目前横梁的焊接一般采用人工方式焊接，存在生产效率低、生产环境恶劣、焊接质量合格率不稳定等问题，使得托辊横梁焊接成为带式输送机生产的瓶颈工序。在焊接时，一般采用机械手上料。托辊横梁的组成件角钢长度尺寸较大，若采用机械手夹取上料，所需夹具结构复杂，整体结构臃肿，机械手成本高，生产场地占用大；同时，一件托辊横梁有两个扁钢分别布置在角钢两侧，两扁钢之间间距大，相对位置尺寸不易保证。还有，托辊横梁的中支柱和边支柱零件较多，往往需要多台机械手同时抓取，机械手成本高；与此同时，一件托辊横梁的两个边支柱位于角钢两侧，两个中支柱位于角钢中间位置，对于中支柱和边支柱的相对位置尺寸也不好保证。
技术实现思路
为了解决以上问题，本专利技术的目的是提供一种机器人自动化焊接托辊横梁工作站的焊接控制方法，完成托辊横梁的自动化生产，在焊接时保证扁钢、中支柱和边支柱在角钢上的焊接位置，有效提高焊接质量及效率，同时改善车间工人的工作条件。为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案：一种机器人自动化焊接托辊横梁工作站的焊接控制方法，包括以下步骤：S1、焊接散件备料。将托辊横梁焊接时用的角钢堆放在角钢送料机构内，扁钢堆放在扁钢送料机构内，中支柱和边支柱堆放在支柱送料机构内。S2、点焊滑槽限位。限位板升降气缸推动角钢限位板上升。S3、角钢送料。角钢送料机构将角钢推送到点焊滑槽内，角钢到达后，升降板气缸推动角钢升降板抬升。S4、扁钢和中支柱的送料和贴料。扁钢送料机构将扁钢推入到点焊滑槽内的角钢下侧，升降板气缸带动角钢升降板下降至角钢压着扁钢；支柱送料机构将中支柱和边支柱输送到点焊滑槽上端，并通过支柱送料限位机构将中支柱和边支柱输送到点焊滑槽内的角钢上贴合。S5、压紧夹持。点焊滑槽上端支柱压紧限位机构的工装推动气缸推动辊杆工装下移，压紧角钢上的中支柱和边支柱。S6、点焊。点焊机器人对点焊滑槽内的工件进行点焊。S7、移位。点焊滑槽上端的工装推动气缸带动辊杆工装上移，限位板升降气缸带动角钢限位板下降，角钢送料机构推入下一个角钢，将点焊完的工件推入满焊滑槽内。S8、重定位。点焊后的工件推入到满焊滑槽内后，转角气缸将工件反方向推动顶紧。S9、压紧夹持。满焊滑槽上端支柱压紧限位机构的工装推动气缸推动辊杆工装下移，压紧满焊滑槽内的工装。S10、满焊。满焊机器人对满焊滑槽内的工件进行满焊。在进行S7-S10步骤的同时，在点焊滑槽同步进行S3-S6步骤。S11、工件推出。满焊完后，转角气缸动作，角钢送料机构再一次推入下一个角钢，推动满焊后的工件从满焊滑槽末端的工件推出斜坡推出作业区，完成托辊横梁的焊接作业。进一步的是，所述工作站包括焊接平台、角钢送料机构、扁钢送料机构、支柱送料机构、支柱送料限位机构、支柱压紧限位机构、点焊机器人、满焊机器人和用于对所述工作站控制的控制器。所述焊接平台包括相互连通的点焊滑槽和满焊滑槽，所述角钢送料机构和扁钢送料机构均安装在所述焊接平台上，且位于所述点焊滑槽旁边。所述角钢送料机构的角钢输出端连接所述点焊滑槽的角钢进口端，所述扁钢送料机构设置有多个，扁钢送料机构的扁钢输出端连接所述点焊滑槽的扁钢进口端。所述支柱送料机构的支柱输出端位于所述点焊滑槽的支柱进口端上方，所述支柱送料限位机构安装在点焊滑槽的支柱进口端，所述支柱压紧限位机构安装在点焊滑槽和满焊滑槽的上方。所述点焊机器人和满焊机器人分别安装在所述点焊滑槽和满焊滑槽旁边。焊接平台为托辊横梁焊接的工作平台，角钢送料机构、扁钢送料机构和支柱送料机构分别将角钢、扁钢和支柱输送到焊接平台的点焊滑槽上，支柱送料限位机构和支柱压紧限位机构对输送到点焊滑槽上的支柱进行限位和压紧，点焊机器人对点焊滑槽内的角钢、扁钢和支柱进行点焊，将其焊接为一体；然后将点焊后的角钢、扁钢和支柱输送到满焊滑槽内，满焊机器人对点焊后的角钢、扁钢和支柱进行满焊，将角钢、扁钢和支柱焊接为带式输送机的托辊横梁。进一步的是，所述焊接平台还包括支撑台、扁钢导向槽、角钢升降板、角钢限位板、升降板气缸、限位板升降气缸、转角气缸和工件推出斜坡。所述点焊滑槽、满焊滑槽、扁钢导向槽、角钢升降板和角钢限位板均安装在所述支撑台上；所述点焊滑槽和满焊滑槽下端的宽度均大于上端的宽度，所述扁钢导向槽垂直并连通所述点焊滑槽；所述角钢升降板设置在点焊滑槽内，升降板气缸的升缩杆穿过支撑台连接所述角钢升降板；所述角钢限位板设置在点焊滑槽末端，角钢限位板连接所述限位板升降气缸的升缩杆；所述转角气缸安装在所述满焊滑槽末端，所述满焊滑槽末端与所述工件推出斜坡顶端相衔接。点焊滑槽用于角钢的推入、推出和对角钢进行点焊；满焊滑槽用于点焊后托辊横梁的推入、推出和对其进行满焊；扁钢导向槽用于扁钢的推入。点焊滑槽和满焊滑槽下端的宽度均大于上端的宽度，是为了扁钢与角钢焊接为一体后，焊接后的扁钢能从底端宽度较大的滑槽内滑出，进入下一个工位中。点焊滑槽内的角钢升降板，是为了在角钢进入点焊滑槽内后，向上顶升角钢，方便扁钢导向槽内的扁钢进入角钢的左右两端下方，点焊机器人将扁钢焊接在角钢左右两端。点焊滑槽末端的角钢限位板，是为了在焊接初始时，对点焊滑槽内的角钢进行限位，角钢限位板挡着角钢，使角钢不能移动，对点焊滑槽内的角钢前后限位，点焊机器人对角钢和扁钢进行焊接；点焊完后，角钢限位板在限位板升降气缸的带动下向下收缩，不再挡着角钢，角钢在后续角钢的推动下，从点焊滑槽末端进入满焊滑槽内进行满焊。转角气缸用于对满焊滑槽内的满焊工件进行前后方向重定位；满焊滑槽末端的工件推出斜坡，用于满焊完后将焊接工件推出作业区。进一步的是，所述角钢送料机构包括角钢堆放框、角钢推送槽口、角钢推送板和无杆气缸。所述角钢推送槽口设置在角钢堆放框底端，角钢推送槽口的末端连接点焊滑槽的角钢输入端，所述角钢推送板的底端设置在无杆气缸的输出滑块上，角钢推送板的顶端为三角形结构，所述三角形结构滑动设置在角钢推送槽口内。角钢码放在角钢堆放框内，工作时，在无杆气缸的作用下，无杆气缸的输出滑块带动其上的角钢推送板移动，角钢推送板在角钢推送槽口内滑动，推动角钢推送槽口内的角钢向外移动，将角钢推送到点焊滑槽内，简单方便地对角钢进行了推送；角钢推送板的顶端为三角形结构，这是和角钢的形状相匹配，方便对角钢堆放框底端的单个角钢进行推送，而对于其上的角钢无影响。进一步的是，所述扁钢送料机构包括扁钢堆放框、扁钢推送槽口、扁钢推送板和扁钢推送气缸。所述扁钢推送槽口设置在扁钢堆放框底端，扁钢推送槽口的末端连接扁钢导向槽的扁钢输入端，所述扁钢推送板的一端滑动设置在扁钢推送槽口内，另一端连接扁钢推送气缸的伸缩杆。扁钢码放在扁钢堆放框内，工作时，在扁钢推送气缸的作用下，扁钢推送气缸的伸缩杆带动扁钢推送板移动，扁钢推送板在扁钢推送槽口内滑动，推动扁钢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人自动化焊接托辊横梁工作站的焊接控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、焊接散件备料：将托辊横梁(9)焊接时用的角钢(91)堆放在角钢送料机构(2)内，扁钢(92)堆放在扁钢送料机构(3)内，中支柱(93)和边支柱(94)堆放在支柱送料机构(4)内；S2、点焊滑槽限位：限位板升降气缸(17)推动角钢限位板(15)上升；S3、角钢送料：角钢送料机构(2)将角钢(91)推送到点焊滑槽(11)内，角钢到达后，升降板气缸(16)推动角钢升降板(14)抬升；S4、扁钢和中支柱的送料和贴料：扁钢送料机构(3)将扁钢(92)推入到点焊滑槽(11)内的角钢下侧，升降板气缸(16)带动角钢升降板(14)下降至角钢(91)压着扁钢(92)；支柱送料机构(4)将中支柱(93)和边支柱(94)输送到点焊滑槽(11)上端，并通过支柱送料限位机构(5)将中支柱(93)和边支柱(94)输送到点焊滑槽(11)内的角钢(91)上贴合；S5、压紧夹持：点焊滑槽(11)上端支柱压紧限位机构(6)的工装推动气缸(63)推动辊杆工装(62)下移，压紧角钢(91)上的中支柱(93)和边支柱(94)；S6、点焊：点焊机器人(7)对点焊滑槽(11)内的工件进行点焊；S7、移位：点焊滑槽(11)上端的工装推动气缸(63)带动辊杆工装(62)上移，限位板升降气缸(17)带动角钢限位板(15)下降，角钢送料机构(2)推入下一个角钢(91)，将点焊完的工件推入满焊滑槽(12)内；S8、重定位：点焊后的工件推入到满焊滑槽(12)内后，转角气缸(18)将工件反方向推动顶紧；S9、压紧夹持：满焊滑槽(12)上端支柱压紧限位机构(6)的工装推动气缸(63)推动辊杆工装(62)下移，压紧满焊滑槽(12)内的工装；S10、满焊：满焊机器人(8)对满焊滑槽(12)内的工件进行满焊。在进行S7‑S10步骤的同时，在点焊滑槽(11)同步进行S3‑S6步骤；S11、工件推出：满焊完后，转角气缸(18)动作，角钢送料机构(2)再一次推入下一个角钢(91)，推动满焊后的工件从满焊滑槽(12)末端的工件推出斜坡(19)推出作业区，完成托辊横梁的焊接作业。...

【技术特征摘要】
1.一种机器人自动化焊接托辊横梁工作站的焊接控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、焊接散件备料：将托辊横梁(9)焊接时用的角钢(91)堆放在角钢送料机构(2)内，扁钢(92)堆放在扁钢送料机构(3)内，中支柱(93)和边支柱(94)堆放在支柱送料机构(4)内；S2、点焊滑槽限位：限位板升降气缸(17)推动角钢限位板(15)上升；S3、角钢送料：角钢送料机构(2)将角钢(91)推送到点焊滑槽(11)内，角钢到达后，升降板气缸(16)推动角钢升降板(14)抬升；S4、扁钢和中支柱的送料和贴料：扁钢送料机构(3)将扁钢(92)推入到点焊滑槽(11)内的角钢下侧，升降板气缸(16)带动角钢升降板(14)下降至角钢(91)压着扁钢(92)；支柱送料机构(4)将中支柱(93)和边支柱(94)输送到点焊滑槽(11)上端，并通过支柱送料限位机构(5)将中支柱(93)和边支柱(94)输送到点焊滑槽(11)内的角钢(91)上贴合；S5、压紧夹持：点焊滑槽(11)上端支柱压紧限位机构(6)的工装推动气缸(63)推动辊杆工装(62)下移，压紧角钢(91)上的中支柱(93)和边支柱(94)；S6、点焊：点焊机器人(7)对点焊滑槽(11)内的工件进行点焊；S7、移位：点焊滑槽(11)上端的工装推动气缸(63)带动辊杆工装(62)上移，限位板升降气缸(17)带动角钢限位板(15)下降，角钢送料机构(2)推入下一个角钢(91)，将点焊完的工件推入满焊滑槽(12)内；S8、重定位：点焊后的工件推入到满焊滑槽(12)内后，转角气缸(18)将工件反方向推动顶紧；S9、压紧夹持：满焊滑槽(12)上端支柱压紧限位机构(6)的工装推动气缸(63)推动辊杆工装(62)下移，压紧满焊滑槽(12)内的工装；S10、满焊：满焊机器人(8)对满焊滑槽(12)内的工件进行满焊。在进行S7-S10步骤的同时，在点焊滑槽(11)同步进行S3-S6步骤；S11、工件推出：满焊完后，转角气缸(18)动作，角钢送料机构(2)再一次推入下一个角钢(91)，推动满焊后的工件从满焊滑槽(12)末端的工件推出斜坡(19)推出作业区，完成托辊横梁的焊接作业。2.根据权利要求1所述的一种机器人自动化焊接托辊横梁工作站的焊接控制方法，其特征在于：所述工作站包括焊接平台(1)、角钢送料机构(2)、扁钢送料机构(3)、支柱送料机构(4)、支柱送料限位机构(5)、支柱压紧限位机构(6)、点焊机器人(7)、满焊机器人(8)和用于对所述工作站控制的控制器；所述焊接平台(1)包括相互连通的点焊滑槽(11)和满焊滑槽(12)，所述角钢送料机构(2)和扁钢送料机构(3)均安装在所述焊接平台(1)上，且位于所述点焊滑槽(11)旁边；所述角钢送料机构(2)的角钢输出端连接所述点焊滑槽(11)的角钢进口端，所述扁钢送料机构(3)设置有多个，扁钢送料机构(3)的扁钢输出端连接所述点焊滑槽(11)的扁钢进口端；所述支柱送料机构(4)的支柱输出端位于所述点焊滑槽(11)的支柱进口端上方，所述支柱送料限位机构(5)安装在点焊滑槽(11)的支柱进口端，所述支柱压紧限位机构(6)安装在点焊滑槽(11)和满焊滑槽(12)的上方；所述点焊机器人(7)和满焊机器人(8)分别安装在所述点焊滑槽(11)和满焊滑槽(12)旁边。3.根据权利要求2所述的一种机器人自动化焊接托辊横梁工作站的焊接控制方法，其特征在于：所述焊接平台(1)还包括支撑台(10)、扁钢导向槽(13)、角钢升降板(14)、角钢限位板(15)、升降板气缸(16)、限位板升降气缸(17)、转角气缸(18)和工件推出斜坡(19)；所述点焊滑槽(11)、满焊滑槽(12)、扁钢导向槽(13)、角钢升降板(14)和角钢限位板(15)均安装在所述支撑台(10)上；所述点焊滑槽(11)和满焊滑槽(12)下端的宽度均大于上端的宽度，所述扁钢导向槽(13)垂直并连通所述点焊滑槽(11)；所述角钢升降板(14)设置在点焊滑槽(11)内，升降板气缸(16)的升缩杆穿过支撑台(10)连接所述角钢升降板(14)；所述角钢限位板(15)设置在点焊滑槽(11)末端，角钢限位板(15)连接所述限位板升降气缸(17)的升缩杆；所述转角气缸(18)安装在所述满焊滑槽(12)末端，所述满焊滑槽(12)末端与所述工件推出斜坡(19)顶端相衔接。4.根据权利要求3所述的一种机器人自动化焊接托辊横梁工作站的焊接控制方法，其特征在于：所述角钢送料机构(2)包括角钢堆放框(21)、角钢推送槽口(22)、角钢推送板(23)和无杆气缸(24)；所述角钢推送槽口(22)设置在角钢堆放框(21)底端，角钢推送槽口(22)的末端连接点焊滑槽(11)的角钢输入端，所述角钢推送板(23)的底端设置在无杆气缸(24)的输出滑块上，角钢推送板(23)的顶端为三角形结构，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：易军，黄建伟，胡俊林，李巍，沈阳，吕刚，尹玉明，田中君，涂集林，李付琴，
申请(专利权)人：浙江大学自贡创新中心，
类型：发明
国别省市：四川,51