[发明专利]一种基于集中管控的无人化焊接生产系统及生产流程

说明书

本发明属于焊接加工技术领域，具体公开了一种基于集中管控的无人化焊接生产系统及生产流程，所述生产系统包括原料存放区、毛坯下料准备区、钢横梁焊接区、成品存放区和集控中心，主要由数控切割设备、冲压成型设备、机器人焊接工作站、搬运机械手为主要核心设备构成，在集控中心的管理控制下完成焊接产品的多规格产品的规模化高效共线生产，以替代人工作业，可有效提高工作效率，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及焊接加工技术领域，特别是涉及一种基于集中管控的无人化焊接生产系统及生产流程。

背景技术

铁路桥梁用钢横梁主要由5部分组成：下翼板、腹板、上翼板、圆柱头栓钉、栏杆立柱基础。钢横梁主要应用于铁路简支T型桥梁上，位于桥梁双侧设置，间距2m/个，即每公里铁路需安装1000个钢横梁。钢横梁具有规格型号统一、需求数量大的特点，适宜进行机械自动化生产。根据生产经验，钢横梁生产过程中，下翼板、腹板、上翼板的焊接连接是主要施工工序，传统的方式多采用人工焊接作业，存在劳动强度大、受工人技术水平局限、焊缝质量不稳定、作业环境恶劣等缺点。随着国内熟练工人的稀缺和工人薪资水平的增长，人工焊接受到越来越多的限制。

目前也有采用自动焊接设备替代人工进行焊接，如实用新型专利CN209035880U《一种铁路T梁钢横梁定位夹紧翻转装置》和CN209206762U《一种用于钢横梁的焊接机构》均公开了一种带翻转功能的夹持工装设备，能够实现单台机器人焊接铁路桥梁钢横梁的技术，从而解决人工焊接作业劳动强度大，焊缝质量不稳定，效率低的问题。但是上述装置仍然依靠人工上下料，需要人工安装定位被焊接工件，自动化程度和生产效率不高，由此构成的生产线效率很低。

随着智能制造技术发展，使得重构和升级改造焊接生产线成为可能。因此，针对铁路桥梁用钢横梁产品，有必要应用机器人技术和集中管理控制技术构建一种先进的无人化柔性生产线，以解决传统生产线无法实现无人化、自动化生产的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于集中管控的无人化焊接生产系统及生产流程，实现铁路桥梁用钢横梁产品的无人化、自动化生产。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于集中管控的无人化焊接生产流程，采用无人化焊接生产系统生产钢横梁，所述无人化焊接生产系统包括原料存放区、毛坯下料准备区、钢横梁焊接区、成品存放区和集控中心，所述原料存放区用于储存堆放生产钢横梁的钢板原料，所述毛坯下料准备区将钢板原料切割成钢板坯件，毛坯下料准备区设有数控切割设备、直角坐标搬运机械手、去毛刺机、关节型搬运机械手和钢板冲压成型设备；所述钢横梁焊接区将毛坯下料准备区切割的钢板坯件焊接成型为钢横梁成品，钢横梁焊接区设有焊接工装设备、焊接机器人和上下料机器人；所述成品存放区用于存放在钢横梁焊接区完成焊接成型的钢横梁成品，所述集控中心用于集中控制和管理生产系统中原料存放区、毛坯下料准备区、钢横梁焊接区、成品存放区的设备运行、生产流程和生产数据；所述原料存放区与毛坯下料准备区之间的物料搬运采用无人化智能行车，所述毛坯下料准备区与钢横梁焊接区之间的物料运输采用传送带，钢横梁焊接区与成品存放区之间采用AGV智能叉车转运成品；

所述生产流程包括以下步骤：

1)运输车辆将钢板原料运到生产车间，由所述集控中心指令所述无人化智能行车将钢板原料卸到所述原料存放区进行分类定位堆放，原料存放区的原料数据及定位数据反馈到集控中心；

2)所述集控中心指令所述无人化智能行车逐次将钢板原料吊运到所述毛坯下料准备区的数控切割设备上切割成钢板坯件；

3)所述集控中心指令所述毛坯下料准备区的直角坐标搬运机械手将所述数控切割设备切割下的钢板坯件运送到所述去毛刺机上，去除钢板坯件上的飞边毛刺；

4)所述集控中心指令所述毛坯下料准备区的关节型搬运机械手将已去除毛刺的指定钢板坯件依次放到所述传送带上，由传送带运送到钢横梁焊接区；