本發(fā)明涉及機(jī)器人焊接，具體而言，涉及一種焊接工作站。

背景技術(shù)：

1、隨著礦用機(jī)械制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，高效、自動(dòng)化焊接已成為行業(yè)的主要發(fā)展方向。

2、在大型結(jié)構(gòu)件的焊接作業(yè)中，尤其是像寬體車的車架這類大型且復(fù)雜的工件，對(duì)焊接技術(shù)提出了更高要求。寬體車通常根據(jù)客戶的個(gè)性化需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，其噸位一般在60t到70t之間，相應(yīng)的車架型號(hào)也會(huì)隨之變化。這種變化導(dǎo)致寬體車的車架的焊接面臨諸多技術(shù)難題。

3、相關(guān)技術(shù)中，對(duì)寬體車的車架進(jìn)行焊接時(shí)，焊接設(shè)備直接安裝在地軌上，焊接自動(dòng)化程度低，有些焊接位置不可達(dá)，人工補(bǔ)焊工作量大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決或改善上述技術(shù)問題至少之一，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種焊接工作站。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種焊接工作站，用于對(duì)車架進(jìn)行焊接。焊接工作站包括工作平臺(tái)、地軌、第一焊接變位機(jī)、第二焊接變位機(jī)和焊接機(jī)器人系統(tǒng)。其中，地軌設(shè)于工作平臺(tái)。第一焊接變位機(jī)可移動(dòng)地設(shè)于地軌；第二焊接變位機(jī)可移動(dòng)地設(shè)于地軌。第二焊接變位機(jī)與第一焊接變位機(jī)沿地軌相互靠近或遠(yuǎn)離。第二焊接變位機(jī)與第一焊接變位機(jī)相互配合用于對(duì)車架進(jìn)行裝夾。此外，焊接機(jī)器人系統(tǒng)包括立柱、第一梁、第二梁、第三梁、機(jī)器人總成和雙絲焊接設(shè)備。立柱設(shè)于工作平臺(tái)。第一梁設(shè)于立柱，第一梁沿第一方向設(shè)置。第二梁可移動(dòng)地設(shè)于第一梁，第二梁能夠沿第一方向相對(duì)第一梁移動(dòng)，第二梁沿第二方向設(shè)置，第二方向與第一方向垂直。第三梁可移動(dòng)地設(shè)于第二梁，第三梁能夠沿第二方向相對(duì)第二梁移動(dòng)。第三梁沿第三方向設(shè)置，第三方向與第一方向垂直，且第三方向與第二方向垂直。機(jī)器人總成可移動(dòng)地設(shè)于第三梁，機(jī)器人總成能夠沿第三方向相對(duì)第三梁移動(dòng)。雙絲焊接設(shè)備設(shè)于機(jī)器人總成，雙絲焊接設(shè)備用于對(duì)車架進(jìn)行焊接。

3、本發(fā)明旨在提供一種焊接工作站，通過(guò)第一梁、第二梁、第三梁以及機(jī)器人總成的相互配合，有利于大幅度增加雙絲焊接設(shè)備的移動(dòng)范圍，針對(duì)大型且復(fù)雜的工件(寬體車的車架)能夠做到超多焊縫的高效焊接，有效解決焊接位置不可達(dá)的情況，自動(dòng)化程度高，人工補(bǔ)焊量小，有利于降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。此外，本發(fā)明的焊接工作站采用雙絲焊接設(shè)備，相比于傳統(tǒng)單絲(焊絲直徑1.2mm)氣保焊接，雙絲焊接能夠更高效地完成焊接任務(wù)，減少工件焊接時(shí)間，滿足高強(qiáng)度的焊接需求。

4、另外，本發(fā)明提供的上述技術(shù)方案還可以具有如下附加技術(shù)特征：

5、在一些技術(shù)方案中，可選地，焊接機(jī)器人系統(tǒng)包括以下至少之一或其組合：第一限位裝置，設(shè)于第一梁，第一限位裝置用于限制第二梁的移動(dòng)范圍；第二限位裝置，設(shè)于第二梁，第二限位裝置用于限制第三梁的移動(dòng)范圍；第三限位裝置，設(shè)于第三梁，第三限位裝置用于限制機(jī)器人總成的移動(dòng)范圍。

6、在該技術(shù)方案中，通過(guò)設(shè)置第一限位裝置，能夠限制第二梁的移動(dòng)范圍，確保第二梁能夠在兩個(gè)極限位置(第一極限位置和第二極限位置)之間沿第一方向相對(duì)第一梁移動(dòng)。

7、通過(guò)設(shè)置第二限位裝置，能夠限制第三梁的移動(dòng)范圍，確保第三梁能夠在兩個(gè)極限位置(第三極限位置和第四極限位置)之間沿第二方向相對(duì)第二梁移動(dòng)。

8、通過(guò)設(shè)置第三限位裝置，能夠限制機(jī)器人總成的移動(dòng)范圍，確保機(jī)器人總成能夠在兩個(gè)極限位置(第五極限位置和第六極限位置)之間沿第三方向相對(duì)第三梁移動(dòng)。

9、這種設(shè)計(jì)方式，有利于提高焊接機(jī)器人系統(tǒng)的安全性能。

10、在一些技術(shù)方案中，可選地，焊接機(jī)器人系統(tǒng)還包括第一防墜落裝置。第一防墜落裝置設(shè)于第三梁的底部。

11、在該技術(shù)方案中，通過(guò)在第三梁的底部設(shè)置第一防墜落裝置，能夠在很大程度上防止機(jī)器人總成掉落，有利于提高安全性能。

12、在一些技術(shù)方案中，可選地，機(jī)器人總成包括六軸機(jī)器人。六軸機(jī)器人具有固定端和活動(dòng)端，固定端與第三梁連接，活動(dòng)端與雙絲焊接設(shè)備連接。

13、在該技術(shù)方案中，機(jī)器人總成采用倒裝的方式安裝(倒掛式安裝)在第三梁上，相對(duì)于正裝的方式而言，可有效的增加機(jī)器人有效作業(yè)范圍，提升機(jī)器人焊接對(duì)工件的適應(yīng)性，提高焊接自動(dòng)化率及焊接效率，進(jìn)而提升焊接質(zhì)量。

14、在一些技術(shù)方案中，可選地，第二梁的數(shù)量為至少兩個(gè)，每個(gè)第二梁均可移動(dòng)地設(shè)于第一梁；第三梁的數(shù)量為至少兩個(gè)，每個(gè)第三梁均可移動(dòng)地設(shè)于一個(gè)對(duì)應(yīng)的第二梁；機(jī)器人總成的數(shù)量為至少兩個(gè)，每個(gè)機(jī)器人總成均可移動(dòng)地設(shè)于一個(gè)對(duì)應(yīng)的第三梁；雙絲焊接設(shè)備的數(shù)量為至少兩個(gè)，每個(gè)雙絲焊接設(shè)備均設(shè)于一個(gè)對(duì)應(yīng)的機(jī)器人總成。

15、在該技術(shù)方案中，焊接工作站設(shè)計(jì)了至少兩套焊接機(jī)器人系統(tǒng)，并且至少兩套焊接機(jī)器人系統(tǒng)共用立柱和第一梁。這種設(shè)計(jì)方式，有利于優(yōu)化空間布局，并且還可以進(jìn)一步提高焊接效率。

16、在一些技術(shù)方案中，可選地，雙絲焊接設(shè)備包括雙絲焊槍和激光追蹤器。雙絲焊槍設(shè)于機(jī)器人總成，雙絲焊槍用于對(duì)車架進(jìn)行雙絲焊接。激光追蹤器設(shè)于機(jī)器人總成，激光追蹤器用于確定車架的焊縫位置。

17、在該技術(shù)方案中，控制系統(tǒng)首先通過(guò)激光追蹤器獲取車架焊縫位置的詳細(xì)信息，這些信息包括焊縫的坐標(biāo)、形狀、長(zhǎng)度以及焊縫在車架三維空間中的具體方位等?；谶@些精確的數(shù)據(jù)，控制系統(tǒng)進(jìn)而有條不紊地控制第一驅(qū)動(dòng)件、第二驅(qū)動(dòng)件、第三驅(qū)動(dòng)件、第四驅(qū)動(dòng)件、第五驅(qū)動(dòng)件和第六驅(qū)動(dòng)件運(yùn)轉(zhuǎn)。這些驅(qū)動(dòng)件相互協(xié)作，精確地調(diào)整機(jī)器人總成以及雙絲焊槍的位置和姿態(tài)，確保雙絲焊槍能夠逐步靠近車架需要焊接的位置。

18、在一些技術(shù)方案中，可選地，地軌沿第四方向設(shè)置，第四方向與第二方向垂直，且第四方向與第三方向垂直，第四方向與第一方向之間的夾角為第一夾角。

19、在該技術(shù)方案中，在第一夾角為0度的情況下，地軌的長(zhǎng)度方向與第一梁的長(zhǎng)度方向一致，第一焊接變位機(jī)和第二焊接變位機(jī)的移動(dòng)方向與第一梁的長(zhǎng)度方向一致。此時(shí)，第四方向與第一方向一致。

20、在第一夾角并非0度的情況下，地軌的長(zhǎng)度方向與第一梁的長(zhǎng)度方向不一致，第一焊接變位機(jī)和第二焊接變位機(jī)的移動(dòng)方向與第一梁的長(zhǎng)度方向不一致。此時(shí)，第四方向與第一方向不一致。在這種情況下，通過(guò)控制系統(tǒng)對(duì)各個(gè)驅(qū)動(dòng)件以及雙絲焊接設(shè)備的統(tǒng)籌控制，雙絲焊接設(shè)備更易于輕松到達(dá)車架各個(gè)部位的焊縫，無(wú)論是車架的復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)、側(cè)面還是底部的焊縫，都能實(shí)現(xiàn)高效焊接。以往焊接位置不可達(dá)的難題得以有效解決，大大提高了焊接的自動(dòng)化程度。

21、在一些技術(shù)方案中，可選地，地軌包括第一地軌和第二地軌。第一地軌設(shè)于工作平臺(tái)。第一焊接變位機(jī)可移動(dòng)地設(shè)于第一地軌。第二地軌設(shè)于工作平臺(tái)，第二地軌與第一地軌平行，第二焊接變位機(jī)可移動(dòng)地設(shè)于第二地軌。

22、在該技術(shù)方案中，通過(guò)將地軌分為兩段，由于之前很長(zhǎng)的一段變?yōu)楝F(xiàn)在較短的兩段，有利于優(yōu)化空間布局，減少地軌占用空間，降低材料成本。

23、在一些技術(shù)方案中，可選地，焊接工作站還包括第一變位機(jī)工裝和第二變位機(jī)工裝。第一變位機(jī)工裝可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)于第一焊接變位機(jī)，第一焊接變位機(jī)用于驅(qū)動(dòng)第一變位機(jī)工裝轉(zhuǎn)動(dòng)，在第一變位機(jī)工裝與車架相抵時(shí)，第一變位機(jī)工裝用于對(duì)車架進(jìn)行定位。第二變位機(jī)工裝可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)于第二焊接變位機(jī)，在第二變位機(jī)工裝與車架相抵時(shí)，第二變位機(jī)工裝用于對(duì)車架進(jìn)行定位。

24、在該技術(shù)方案中，焊接變位機(jī)與變位機(jī)工裝相互配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)車架的裝夾。具體地，焊接變位機(jī)能夠沿地軌移動(dòng)(第一焊接變位機(jī)能夠沿第一地軌移動(dòng)，第二焊接變位機(jī)能夠沿第二地軌移動(dòng))，進(jìn)而兩個(gè)焊接變位機(jī)能夠帶動(dòng)兩個(gè)變位機(jī)工裝相互靠近或遠(yuǎn)離，以實(shí)現(xiàn)對(duì)車架的裝夾。

25、在焊接過(guò)程中，兩個(gè)變位機(jī)工裝(第一變位機(jī)工裝與第二變位機(jī)工裝)分別與車架相抵后，能夠?qū)嚰苓M(jìn)行定位。

26、在焊接過(guò)程中，焊接變位機(jī)與變位機(jī)工裝相互配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)車架的翻轉(zhuǎn)。具體地，由第一焊接變位機(jī)提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)第一變位機(jī)工裝轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)車架進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。在對(duì)車架進(jìn)行翻轉(zhuǎn)的過(guò)程中，第一焊接變位機(jī)為主動(dòng)裝置，第二焊接變位機(jī)為從動(dòng)裝置。

27、在一些技術(shù)方案中，可選地，第一變位機(jī)工裝包括第一工裝支架和第一錐銷組件。第一工裝支架可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)于第一焊接變位機(jī)。第一錐銷組件可移動(dòng)地設(shè)于第一工裝支架，在第一變位機(jī)工裝與車架相抵時(shí)，第一錐銷組件用于對(duì)車架進(jìn)行定位。可選地，第二變位機(jī)工裝包括第二工裝支架和定位組件。第二工裝支架可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)于第二焊接變位機(jī)。定位組件可移動(dòng)地設(shè)于第二工裝支架，在第二變位機(jī)工裝與車架相抵時(shí)，定位組件用于對(duì)車架進(jìn)行定位。

28、在該技術(shù)方案中，在焊接過(guò)程中，兩個(gè)變位機(jī)工裝(第一變位機(jī)工裝與第二變位機(jī)工裝)分別與車架相抵后，通過(guò)錐銷組件與車架上的孔配合，從而對(duì)車架進(jìn)行定位。

29、本發(fā)明的技術(shù)方案的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述部分中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。