一种加劲环焊接装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种加劲环焊接装置及其工作方法

【技术实现步骤摘要】
一种加劲环焊接装置及其工作方法


[0001]本专利技术涉及水电工程
，尤其涉及一种加劲环焊接装置及其工作方法
。

技术介绍

[0002]高压供水是水利工程重要的组成部分，压力钢管中由于水头高
、
内水压力大等特点，一般需要在钢管的外壁上焊接加劲环，以提高钢管的结构强度
。
直径大的钢管的加劲环由多个瓣片沿钢管外表面呈环形拼装，每个瓣片均需与钢管焊接
。
[0003]目前，加劲环的焊接由多个工人共同作业，其采用人工对位
、
人工焊接
、
人工检测焊缝质量
。
该方式易出现对位偏差较大
、
焊接质量不稳定
、
生产周期波动大及人工劳动强度大等问题
。
[0004]另外，针对本案提及的专业名词，本领域技术人员通常解释如下：机器人，是一种能够半自主或全自主工作的智能机器人，机器人能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务
。
[0005]装夹机器人，指在机器人的手臂末端搭载夹具，以执行夹取
、
搬运
、
放置物品功能的机器人
。
[0006]焊接机器人，指专用于焊接
、
切割和喷涂等操作的机器人
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种加劲环焊接装置及其工作方法，采用机器人替人进行焊接作业，以提高对位精度及焊接质量
。
[0008]本专利技术的技术方案是：一种加劲环焊接装置，包括机器人平台
、
具有视觉相机的装夹机器人和具有
3D
相机的焊接机器人，所述装夹机器人和焊接机器人分别安装在所述机器人平台上且分别沿
Z、Y
方向滑动；所述机器人平台的
X
方向的旁侧设有用于驱动钢管转动的滚焊小车，所述机器人平台的
Y
方向的旁侧设有运输小车和用于驱动运输小车沿
Z
方向上下位移的升降平台，所述运输小车置于所述升降平台的上端，所述运输小车上设有多个用于放置加劲环瓣片的放置槽
。
[0009]上述方案中，将视觉相机搭载在装夹机器人中，使装夹机器人抓取并能够定位瓣片，采用焊接机器人焊接瓣片，通过机器人取代人工作业，能够保证焊接质量稳定
、
生产周期固定，同时能够降低人工成本，提高生产效率
。
[0010]优选的，所述机器人平台包括第一滑动件
、
底座和设于所述底座上的平台墙，所述底座和平台墙相连呈倒
T
形；所述第一滑动件呈
L
形，所述第一滑动件在
Y
方向上同时与底座和平台墙滑动连接，所述装夹机器人和焊接机器人在
Z
方向上分别与第一滑动件滑动连接
。
[0011]倒
T
形的底座和平台墙能够提供稳固的支撑，降低侧翻风险
。
同时设计
L
形的第一滑动件，使其竖直边和水平边均为滑动连接结构，保证滑动时的稳定性，且能够较好承受机器人的负载
。
同时，
L
形的第一滑动件能够将平台墙和底座相连为一个整体，结构上能更好的降低侧翻
、
断裂等风险
。
[0012]优选的，所述机器人平台还包括第一滑动机构
、
第二滑动机构
、
第二滑动件和第三滑动机构，所述第一滑动机构设于底座的顶面，所述第三滑动机构设于平台墙上且朝向所述第一滑动机构的一侧，所述第一滑动机构和第三滑动机构沿
Y
方向延伸，所述第一滑动件同时与第一滑动机构和第三滑动机构滑动连接；所述第二滑动机构设于第一滑动件上并沿
Z
方向延伸，所述第二滑动件与第二滑动机构滑动连接；所述第一滑动件对应设置有两个，其中一个所述第一滑动件上的第二滑动件设置装夹机器人，另一个所述第一滑动件上的第二滑动件设置焊接机器人
。
[0013]为了保证弧形的加劲环瓣片稳定
、
有效抓取，所述装夹机器人的机械臂末端设有夹具，所述夹具为两个相互开
、
合的矩形块，两个所述矩形块面对面的一侧表面设有橡胶垫
。
[0014]优选的，所述运输小车包括车体和放置架，所述放置架设于车体的
X
方向的两端，所述放置架顶部沿
Y
方向排布设有多个所述放置槽
。
通过在
X
方向的两端设置的放置槽，使加劲环瓣片呈对开的方式，一方面保证运输小车的平衡性，另一方面，利于装夹机器人识别并抓取
。
[0015]优选的，所述车体包括围框
、
底板和插槽，所述底板设于所述围框的下侧，所述插槽在所述底板的
Y
方向上排布设置有多个，且所述插槽与所述放置槽一一对应设置
。
设计底板和插槽，以能够限定加劲环瓣片的末端位置，并承受加劲环瓣片，避免其滑动，提高放置时的稳定性
。
[0016]优选的，所述插槽为上大下小的沉台槽，或者为底部封闭的盲槽
。
沉台槽指上大下小且上下贯通的槽，能够将加劲环瓣片放置在沉台位置处
。
盲槽是指底部不贯通而顶部贯通的槽，能够将加劲环瓣片放置在不贯通的底面上
。
[0017]优选的，所述底板的上表面设有沿
X
方向延伸的插筋，所述插筋的两端分别与围框连接，所述放置架与所述插筋插装
。
[0018]放置架与插筋插装，一方面，能够实现放置架的快速安装，另一方面，能够调整两个放置架之间的间距，以调整对弧形的加劲环瓣片的支撑点的位置，给加劲环瓣片提供稳定支撑
。
[0019]优选的，所述滚焊小车包括支撑架
、
滚轮
、
本体和第一车轮，所述本体在
X
方向的两端均铰接有所述支撑架，所述支撑架的上端转动设有所述滚轮，所述本体在
X
方向的两端均设有第一车轮，且所述第一车轮在本体的
Y
方向两侧均有设置
。
[0020]本专利技术还提供一种上述加劲环焊接装置的工作方法，包括：1）将加劲环瓣片在运输小车上沿
Y
方向排布，将钢管置于滚焊小车上；2）启动升降平台将运输小车上的加劲环瓣片抬升至装夹机器人的作业范围内；3）启动滚焊小车转动钢管，将钢管的待焊位置调整至焊接机器人的作业范围内；4）启动装夹机器人，驱动机械臂位移至运输小车上并夹取一片加劲环瓣片，再将机械臂位移至钢管处，并将加劲环瓣片与钢管的待焊位置对齐并贴合；5）启动焊接机器人，将加劲环瓣片与钢管的待焊位置焊接固定；6）焊接完成后，退出焊接机器人，再退出装夹机器人，再启动滚焊小车继续转动钢管，将钢管上的下一个焊接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种加劲环焊接装置，其特征在于，包括机器人平台（1）
、
具有视觉相机的装夹机器人（2）和具有
3D
相机的焊接机器人（3），所述装夹机器人（2）和焊接机器人（3）分别安装在所述机器人平台（1）上且分别沿
Z、Y
方向滑动；所述机器人平台（1）的
X
方向的旁侧设有用于驱动钢管（7）转动的滚焊小车（6），所述机器人平台（1）的
Y
方向的旁侧设有运输小车（5）和用于驱动运输小车（5）沿
Z
方向上下位移的升降平台（4），所述运输小车（5）置于所述升降平台（4）的上端，所述运输小车（5）上设有多个用于放置加劲环瓣片（8）的放置槽（
52
）
。2.
根据权利要求1所述的加劲环焊接装置，其特征在于，所述机器人平台（1）包括第一滑动件（
13
）
、
底座（
11
）和设于所述底座（
11
）上的平台墙（
16
），所述底座（
11
）和平台墙（
16
）相连呈倒
T
形；所述第一滑动件（
13
）呈
L
形，所述第一滑动件（
13
）在
Y
方向上同时与底座（
11
）和平台墙（
16
）滑动连接，所述装夹机器人（2）和焊接机器人（3）在
Z
方向上分别与第一滑动件（
13
）滑动连接
。3.
根据权利要求2所述的加劲环焊接装置，其特征在于，所述机器人平台（1）还包括第一滑动机构（
12
）
、
第二滑动机构（
14
）
、
第二滑动件（
15
）和第三滑动机构（
17
），所述第一滑动机构（
12
）设于底座（
11
）的顶面，所述第三滑动机构（
17
）设于平台墙（
16
）上且朝向所述第一滑动机构（
12
）的一侧，所述第一滑动机构（
12
）和第三滑动机构（
17
）沿
Y
方向延伸，所述第一滑动件（
13
）同时与第一滑动机构（
12
）和第三滑动机构（
17
）滑动连接；所述第二滑动机构（
14
）设于第一滑动件（
13
）上并沿
Z
方向延伸，所述第二滑动件（
15
）与第二滑动机构（
14
）滑动连接；所述第一滑动件（
13
）对应设置有两个，其中一个所述第一滑动件（
13
）上的第二滑动件（
15
）设置装夹机器人（2），另一个所述第一滑动件（
13
）上的第二滑动件（
15
）设置焊接机器人（3）
。4.
根据权利要求1所述的加劲环焊接装置，其特征在于，所述装夹机器人（2）的机械臂末端设有夹具（
22
），所述夹具（
22
）为两个相互开
、
合的矩形块，两个所述矩形块面对面的一侧表面设有橡胶垫（
23
）
。5.
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴彬，王炳豹，冯树荣，高健，张建国，殷康，朱静萍，关昊龙，
申请(专利权)人：河南洛宁抽水蓄能有限公司中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：