[发明专利]一种平板焊接智能机器人反变形工装夹具及其方法

说明书

本发明涉及焊接变形控制技术领域，特别涉及一种平板焊接智能机器人反变形工装夹具及其方法。该工装夹具包括搬运伺服滑台、智能搬运机器人、倒挂伺服滑台、智能焊接机器人及工作台，其中工作台的两端设有工件定位机构，工件定位机构用于对焊接工件组件的两端进行定位；工作台的中间位置设有用于对焊接工件组件进行翘曲变形的伺服液压升降头；智能搬运机器人设置于搬运伺服滑台上且执行末端设有末端执行器，末端执行器用于搬运焊接工件组件及在焊接作业时压紧焊接工件组件；智能焊接机器人倒挂在倒挂伺服滑台上且执行末端设有焊枪，焊枪用于对焊接工件组件进行施焊。本发明实现反变形的无人操作，减少人员劳动量，完成对焊接应力的消除。

技术领域

本发明涉及焊接变形控制技术领域，特别涉及一种平板焊接智能机器人反变形工装夹具及其方法。

背景技术

一般在进行焊接加工的工艺过程中，工件往往会出现变形的现象。焊接变形主要分三个阶段：第一阶段发生在焊接进行时，此时工件之间受夹具夹紧固定后进行焊接连接，焊接应力和热膨胀为这一阶段的主要变形；第二阶段从焊接完成开始，此时焊接工件进入从高温至常温的冷却过程，冷收缩时焊接应力的释放为这阶段变形的原因；第三阶段经历的时间最长，在完全冷却后由于板件的接合方式不同，最终各异的结构将导致局部应力的残留。

因此，由于变形将导致工件尺寸精度的大幅度降低或偏差；或者加工余量过大使之无法装配；有的甚至造成结构件的报废。为了提高产品质量，能够选择提高焊接工艺或使用夹紧装置进行夹紧防止变形，提高焊接工艺不仅要求高，成本也高；而现有的防变形机构多为手动夹紧装置，手动夹紧装置一般通过螺母将工件固定住并进行焊接；当完成焊接后，再将螺母拧开将工件取下。但是由于在焊接中夹紧装置给予工件一反变形压力控制其变形，往往在完成焊接后，螺母也受力变形，在拆卸工件时使螺母难以拧开，甚至造成其损坏；此外，由于螺母的数量多，一一拧紧也造成夹紧操作速度慢、效率低。为了改变焊接变形问题，技术人员进行了大量的技术改进，其中专利号为CN207344031 U的中国专利，使用了一种先期调好角度之后进行焊接的步骤，但是在应对不同的材质焊接时，形变的幅度无法操控，所以不能适应不同材质的焊接，而且在焊接前需要手动进行调节，效率慢。还有申请号为CN108406148A的中国专利申请，公开的是一种应用于智能机器人焊接的反变形装置，但是在反变形装置上使用的是通过在行走过程中矫正装置进行变形的防止措施，这种方式是被动的进行矫正，无法应对在焊接时内部的应力残留，为后期在使用过程中埋下隐患。因此，目前常用方法是通过外部夹具进行反变形，焊接后收缩尽量减少焊接收缩冷却变形，但是夹具有外部载荷也会引起一定的力。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种平板焊接智能机器人反变形工装夹具及其方法，以解决现有的反变形装置对反变形压力控制不佳的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一实施例提供一种平板焊接智能机器人反变形工装夹具，包括搬运伺服滑台、智能搬运机器人、倒挂伺服滑台、智能焊接机器人及工作台，其中搬运伺服滑台和倒挂伺服滑台平行设置，倒挂伺服滑台为龙门型结构，工作台设置于倒挂伺服滑台的下方，工作台的两端设有工件定位机构，工件定位机构用于对焊接工件组件的两端进行定位；工作台的中间位置设有用于对焊接工件组件进行翘曲变形的伺服液压升降头；

智能搬运机器人设置于搬运伺服滑台上且执行末端设有末端执行器，末端执行器用于搬运焊接工件组件及在焊接作业时压紧焊接工件组件；

智能焊接机器人倒挂在倒挂伺服滑台上且执行末端设有焊枪，焊枪用于对焊接工件组件进行施焊。

在一种可能实现的方式中，所述工件定位机构包括液压升降机构和压杆，其中液压升降机构设置于所述工作台上且输出端与水平设置的压杆连接。

在一种可能实现的方式中，所述液压升降机构的输出端沿径向设有用于压杆穿过的贯穿孔。

在一种可能实现的方式中，所述焊接工件组件包括底板和贴板；