本发明专利技术涉及型钢拱架焊接加工领域，特别涉及一种加工隧道型钢拱架的多功能专机及控制系统，包括Y轴机构、X轴机构、Z轴机构、U轴机构、V轴机构、W轴机构、C轴机构、B轴机构和A轴机构，该加工隧道型钢拱架的多功能专机，为Y轴机构、X轴机构、Z轴机构、U轴机构、V轴机构、W轴机构、C轴机构、B轴机构和A轴机构通过传动机构连接为一体的专机机构。本发明专利技术提供的一种加工隧道型钢拱架的多功能专机，用9根伺服轴机构通过合理的传动布局来实现，接触式位置检测、端板拾放和端板焊接全部一体化加工作业。
2、如上述申请相同，现在隧道用型钢拱架生产线是通过4-6台成品进口机器人附带配套机器人用红外线检测系统来实现端板拾取、放置及焊接。其中两台机器人专门用来拾取和放置工字钢两侧端板，2-4台机器人实现工字钢两侧端板正反面焊接。目前成品焊接机器人属于成熟产品，但是应用于隧道型钢拱架焊接加工中，存在诸多技术缺点和应用缺陷。
3、现有的型钢拱架连接板定位焊接装置不能一机多用，每台机器人只能做一项工作，所以型钢拱架单边拾放端板和端板焊接就需要两台机器人共同完成，大大增加了成本，从事隧道施工的工人文化程度不高，对机器人示教器的操作很难掌握，隧道型钢拱架支护在没进入正洞前，型钢拱架规格、长短变化很频繁，需要型钢拱架加工产线做对应调整，一般机器人厂家的专业技术人员更换一种不同规格长短的拱架需要调整1～2天，严重影响加工效率。
r/>技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种加工隧道型钢拱架的多功能专机及控制系统。
2、本专利技术采用以下技术方案，一种加工隧道型钢拱架的多功能专机，包括y轴机构、x轴机构、z轴机构、u轴机构、v轴机构、w轴机构、c轴机构、b轴机构和a轴机构，该加工隧道型钢拱架的多功能专机，为y轴机构、x轴机构、z轴机构、u轴机构、v轴机构、w轴机构、c轴机构、b轴机构和a轴机构通过传动机构连接为一体的专机机构。
3、作为上述技术方案的进一步描述：所述y轴机构包括y轴底座，y轴底座上装有y轴滑轨和y轴传动齿条，y轴滑轨上滑动连接有y轴滑块，y轴滑块上固定连接有x轴底座，x轴底座中间装有y轴驱动，y轴驱动与y轴传动齿轮连接，y轴传动齿轮与y轴传动齿条啮合；
4、其中，x轴底座及其上承载的所有机构，通过y轴驱动正反旋转实现x轴底座及其上承载的所有机构沿y轴滑轨前后滑行；
5、y轴底座还装有焊机移动轨道，焊机移动轨道上装有焊机滑动轮，x轴底座上固定有焊机底座，焊机底座随着x轴底座的移动而移动，焊机底座与焊机滑动轮相连，焊机固定在焊机底座上。
6、作为上述技术方案的进一步描述：所述x轴机构包括x轴驱动和x轴底座，所述x轴底座上装有x轴丝杠传动组和x轴滑轨，x轴滑轨上连接x轴滑块，x轴滑块与x轴滑座连接，x轴驱动与x轴丝杠传动组连接，通过x轴驱动正反旋转实现x轴滑座及其上承载的所有机构沿x轴滑轨滑行。
7、作为上述技术方案的进一步描述：所述c轴机构包括安装在x轴滑座上的c轴回转齿轮和c轴驱动支座，c轴驱动支座与c轴驱动连接，c轴驱动与c轴传动齿轮连接，c轴传动齿轮与c轴回转齿轮啮合，通过c轴驱动正反旋转实现c轴回转齿轮及其上承载的所有机构沿c轴回转齿轮回转中心正反旋转。
8、作为上述技术方案的进一步描述：所述z轴机构包括安装在c轴回转齿轮上的z轴底座支座，z轴底座支座上固定有z轴底座，z轴底座上装有z轴滑轨、z轴丝杠传动组、送丝机及w轴底座，z轴滑轨上装有z轴滑块，z轴滑块连接z轴滑座，z轴滑座与z轴丝杠传动组连接，z轴丝杠传动组与z轴驱动连接，通过z轴驱动正反旋转实现z轴滑座上下滑行。
9、作为上述技术方案的进一步描述：所述u轴机构包括安装在z轴滑座上的u轴底座，u轴底座上装有u轴滑轨及u轴丝杠传动组，u轴滑轨上装有u轴滑块，u轴滑块上安装有u轴滑座，u轴滑座与u轴丝杠传动组连接，u轴驱动与u轴丝杠传动组连接，通过u轴驱动正反旋转实现u轴滑座及其上承载的所有机构沿u轴滑轨滑行。
10、作为上述技术方案的进一步描述：所述b轴机构包括安装在u轴滑座上的b轴回转齿轮及b轴驱动，b轴驱动与b轴传动齿轮连接，b轴传动齿轮与b轴回转齿轮啮合，通过b轴驱动正反旋转实现b轴回转齿轮及其上承载的所有机构沿b轴回转齿轮回转中心正反旋转。
11、作为上述技术方案的进一步描述：所述v轴机构包括安装在b轴回转齿轮上的v轴支座，v轴支座上固定有v轴底座，v轴底座上装有v轴滑轨及v轴丝杠传动组，v轴滑轨上装有v轴滑块，v轴滑块上固定有v轴滑座，v轴滑块与v轴丝杠传动组连接；
12、所述v轴滑座上还设置有高精检测机构，所述高精检测机构包括安装在v轴滑座上的测针杆，测针杆上固定有测针座，测针固定在测针座上，v轴驱动与v轴丝杠传动组连接，通过v轴驱动正反旋转实现v轴滑座及其上承载的所有机构沿v轴滑轨前后滑行。
13、作为上述技术方案的进一步描述：
14、所述a轴机构包括安装在v轴滑座上的a轴回转齿轮及a轴驱动，a轴驱动与a轴传动齿轮相连接，a轴传动齿轮与a轴回转齿轮啮合；
15、所述a轴回转齿轮上还设置有焊接机构，所述焊接机构包括安装在a轴回转齿轮上的焊枪支座，焊枪支座上固定有焊枪，通过a轴驱动正反旋转实现焊枪沿a轴回转齿轮回转中心正反旋转。
16、作为上述技术方案的进一步描述：所述w轴机构包括安装在z轴底座上的w轴底座，w轴底座上装有w轴丝杠传动组及w轴滑轨，w轴滑轨上装有w轴滑块，w轴滑座与w轴滑块及w轴丝杠传动组连接；
17、所述w轴滑座上设置有电磁拾放机构，所述电磁拾放机构包括电磁铁伸缩气缸和电磁铁导向，电磁铁伸缩气缸和电磁铁导向安装在w轴滑座上，电磁铁安装板与电磁铁伸缩气缸和电磁铁导向连接，电磁铁安装板上还装有电磁铁弹簧装置，电磁铁弹簧装置与电磁铁连接，电磁铁通过电磁铁伸缩气缸的伸缩实现型钢端板的拾取与放置，w轴丝杠传动组上装有w轴驱动，通过w轴驱动正反旋转实现电磁铁沿着w轴滑轨上下移动。
18、一种加工隧道型钢拱架的多功能专机的控制系统，包括一种加工隧道型钢拱架的多功能专机和控制单元，所述控制单元包括：
19、数据采集模块，采集型钢拱架的历史焊接加工数据，所述型钢拱架的历史焊接加工数据为型钢拱架在达标焊接加工的情况下采集，历史焊接加工数据包括型钢拱架的弧长及半径、端板的厚度及面积和移动数据；长、宽、厚度和移动数据
20、所述移动数据为y轴机构、x轴机构、z轴机构、u轴机构、v轴机构和w轴机构的移动长度数据，以及c轴机构、b轴机构和a轴机构旋转角度数据；
21、模型训练模块，基于历史焊接加工数据，训练出预测移动数据的机器学习模型，采集实时待加工的型钢拱架端面参数，基于训练完成的机器学习模型预测出移动数据，将本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种加工隧道型钢拱架的多功能专机，其特征在于，包括Y轴机构（101）、X轴机构（102）、Z轴机构（105）、U轴机构（106）、V轴机构（108）、W轴机构（104）、C轴机构（103）、B轴机构（107）和A轴机构（109），该加工隧道型钢拱架的多功能专机，为Y轴机构（101）、X轴机构（102）、Z轴机构（105）、U轴机构（106）、V轴机构（108）、W轴机构（104）、C轴机构（103）、B轴机构（107）和A轴机构（109）通过传动机构连接为一体的专机机构。
2.根据权利要求1所述的一种加工隧道型钢拱架的多功能专机，其特征在于，所述Y轴机构（101）包括Y轴底座（3），Y轴底座（3）上装有Y轴滑轨（2）和Y轴传动齿条（4），Y轴滑轨（2）上滑动连接有Y轴滑块（13），Y轴滑块（13）上固定连接有X轴底座（11），X轴底座（11）中间装有Y轴驱动（8），Y轴驱动（8）与Y轴传动齿轮（9）连接，Y轴传动齿轮（9）与Y轴传动齿条（4）啮合；
3.根据权利要求2所述的一种加工隧道型钢拱架的多功能专机，其特征在于，所述X轴机构（102）包括X轴驱动（10）和X轴底座（11），所述X轴底座（11）上装有X轴丝杠传动组（12）和X轴滑轨（59），X轴滑轨（59）上连接X轴滑块（14），X轴滑块（14）与X轴滑座（15）连接，X轴驱动（10）与X轴丝杠传动组（12）连接，通过X轴驱动（10）正反旋转实现X轴滑座（15）及其上承载的所有机构沿X轴滑轨（59）滑行。
4.根据权利要求3所述的一种加工隧道型钢拱架的多功能专机，其特征在于，所述C轴机构（103）包括安装在X轴滑座（15）上的C轴回转齿轮（17）和C轴驱动支座（18），C轴驱动支座（18）与C轴驱动（20）连接，C轴驱动（20）与C轴传动齿轮（16）连接，C轴传动齿轮（16）与C轴回转齿轮（17）啮合，通过C轴驱动（20）正反旋转实现C轴回转齿轮（17）及其上承载的所有机构沿C轴回转齿轮（17）回转中心正反旋转。
5.根据权利要求4所述的一种加工隧道型钢拱架的多功能专机，其特征在于，所述Z轴机构（105）包括安装在C轴回转齿轮（17）上的Z轴底座支座（19），Z轴底座支座（19）上固定有Z轴底座（22），Z轴底座（22）上装有Z轴滑轨（26）、Z轴丝杠传动组（28）、送丝机（21）及W轴底座（49），Z轴滑轨（26）上装有Z轴滑块（25），Z轴滑块（25）连接Z轴滑座（24），Z轴滑座（24）与Z轴丝杠传动组（28）连接，Z轴丝杠传动组（28）与Z轴驱动（27）连接，通过Z轴驱动（27）正反旋转实现Z轴滑座（24）及其上承载的所有机构沿Z轴滑轨（26）上下滑行。
6.根据权利要求5所述的一种加工隧道型钢拱架的多功能专机，其特征在于，所述U轴机构（106）包括安装在Z轴滑座（24）上的U轴底座（23），U轴底座（23）上装有U轴滑轨（29）及U轴丝杠传动组（35），U轴滑轨（29）上装有U轴滑块（31），U轴滑块（31）上安装有U轴滑座（32），U轴滑座（32）与U轴丝杠传动组（35）连接，U轴驱动（36）与U轴丝杠传动组（35）连接，通过U轴驱动（36）正反旋转实现U轴滑座（32）及其上承载的所有机构沿U轴滑轨（29）滑行。
7.根据权利要求6所述的一种加工隧道型钢拱架的多功能专机，其特征在于，所述B轴机构（107）包括安装在U轴滑座（32）上的B轴回转齿轮（34）及B轴驱动（30），B轴驱动（30）与B轴传动齿轮（33）连接，B轴传动齿轮（33）与B轴回转齿轮（34）啮合，通过B轴驱动（30）正反旋转实现B轴回转齿轮（34）及其上承载的所有机构沿B轴回转齿轮（34）回转中心正反旋转。
8.根据权利要求7所述的一种加工隧道型钢拱架的多功能专机，其特征在于，所述V轴机构（108）包括安装在B轴回转齿轮（34）上的V轴支座（37），V轴支座（37）上固定有V轴底座（38），V轴底座（38）上装有V轴滑轨（39）及V轴丝杠传动组（60），V轴滑轨（39）上装有V轴滑块（40），V轴滑块（40）上固定有V轴滑座（43），V轴滑块（40）与V轴丝杠传动组（60）连接；
9.根据权利要求8所述的一种加工隧道型钢拱架的多功能专机，其特征在于，所述A轴机构（109）包括安装在V轴滑座（43）上的A轴回转齿轮（44）及A轴驱动（41），A轴驱动（41）与A轴传动齿轮（45）相连接，A轴传动齿轮（45）与A轴回转齿轮（44）啮合；
10.根据权利要求9所述的一种加工隧道型钢拱架的多功能专机，其特征在于，所述W轴机构（104）包括安装在Z轴底座（22）上的W轴底座（49），W轴...
【技术特征摘要】
1.一种加工隧道型钢拱架的多功能专机，其特征在于，包括y轴机构（101）、x轴机构（102）、z轴机构（105）、u轴机构（106）、v轴机构（108）、w轴机构（104）、c轴机构（103）、b轴机构（107）和a轴机构（109），该加工隧道型钢拱架的多功能专机，为y轴机构（101）、x轴机构（102）、z轴机构（105）、u轴机构（106）、v轴机构（108）、w轴机构（104）、c轴机构（103）、b轴机构（107）和a轴机构（109）通过传动机构连接为一体的专机机构。
2.根据权利要求1所述的一种加工隧道型钢拱架的多功能专机，其特征在于，所述y轴机构（101）包括y轴底座（3），y轴底座（3）上装有y轴滑轨（2）和y轴传动齿条（4），y轴滑轨（2）上滑动连接有y轴滑块（13），y轴滑块（13）上固定连接有x轴底座（11），x轴底座（11）中间装有y轴驱动（8），y轴驱动（8）与y轴传动齿轮（9）连接，y轴传动齿轮（9）与y轴传动齿条（4）啮合；
3.根据权利要求2所述的一种加工隧道型钢拱架的多功能专机，其特征在于，所述x轴机构（102）包括x轴驱动（10）和x轴底座（11），所述x轴底座（11）上装有x轴丝杠传动组（12）和x轴滑轨（59），x轴滑轨（59）上连接x轴滑块（14），x轴滑块（14）与x轴滑座（15）连接，x轴驱动（10）与x轴丝杠传动组（12）连接，通过x轴驱动（10）正反旋转实现x轴滑座（15）及其上承载的所有机构沿x轴滑轨（59）滑行。
4.根据权利要求3所述的一种加工隧道型钢拱架的多功能专机，其特征在于，所述c轴机构（103）包括安装在x轴滑座（15）上的c轴回转齿轮（17）和c轴驱动支座（18），c轴驱动支座（18）与c轴驱动（20）连接，c轴驱动（20）与c轴传动齿轮（16）连接，c轴传动齿轮（16）与c轴回转齿轮（17）啮合，通过c轴驱动（20）正反旋转实现c轴回转齿轮（17）及其上承载的所有机构沿c轴回转齿轮（17）回转中心正反旋转。
5.根据权利要求4所述的一种加工隧道型钢拱架的多功能专机，其特征在于，所述z轴机构（105）包括安装在c轴回转齿轮（17）上的z轴底座支座（19），z轴底座支座（19）上固定有z轴底座（22），z轴底座（22）上装有z轴滑轨（26）、z轴丝杠传动组（28）、送丝机（21）及w轴底座（49），z轴滑轨（26）上装有z轴滑块（25），z轴滑块（25）连接z轴滑座（24），z轴滑座（24）与z轴丝杠传动组（28）连接，z轴丝杠传动组（28）与z轴驱动（27）连接，通过z轴驱动（27）正反旋...
【专利技术属性】
技术研发人员：张颖，郭锋，吕飞，
申请(专利权)人：北京盈丰翔宇智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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