一种自动拼焊机器人工作站的制作方法

本技术涉及建筑结构加工，具体涉及一种自动拼焊机器人工作站。

背景技术：

1、模块化房屋箱作为一种建筑形式，近年来应用于城市公共空间的建设，例如通过组合拼接形成临时商业区、文化活动场所等设施，为市民提供诸如露天音乐厅、时尚咖啡馆等休闲娱乐空间，有效提升了城市空间的利用效率与活力。

2、在结构组成方面，模块化房屋箱主要依靠顶架、底架、连接件及焊接节点构成整体。其中，钢结构节点作为核心承重部件，其焊接质量与加工精度直接关系到整体结构的安全性与耐久性。然而，相关技术中，角件与其他构件的装配主要依赖人工进行定位与夹紧，每件零件均需单独划线、对位和调整，且在更换部件类型时需重新设置装夹方案与焊接顺序。整个过程高度依赖人工经验的操作，不仅导致装配效率低下、一致性难以保证，更可能因人为误差影响节点焊接质量，进而制约整体结构的可靠性与使用寿命。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提供了一种自动拼焊机器人工作站，以解决现有技术依赖人工程度较高且工作效率较低的问题。

2、本实用新型提供了一种自动拼焊机器人工作站，包括：

3、作业区；

4、工业机器人设置于作业区内，包括上下料装配机器人与焊接机器人，上下料装配机器人与焊接机器人配合作业；

5、磁吸装配组件，磁吸装配组件设置于作业区内，与工业机器人配合设置，适于对待加工工件进行定位磁吸；

6、视觉检测组件设置于作业区内，包括上料视觉系统和校正视觉系统，适于对工业机器人加工的待加工工件进行视觉检测。

7、有益效果：通过设置上下料装配机器人与焊接机器人配合作业，替代传统人工装配与焊接流程，降低对人工经验的依赖，有效提升钢结构节点加工的作业效率；磁吸装配组件可对待加工工件进行精准定位磁吸，规避人工划线对位易产生的误差，保障不同工件装配的一致性；上料视觉系统与校正视觉系统组成的视觉检测组件，能实时监测工件加工过程，及时发现定位偏差或焊接缺陷，进一步确保钢结构节点的加工精度与焊接质量。

8、在一种可选的实施方式中，物料承载组件包括：

9、上料托盘，上料托盘适于存放待加工工件，上下料装配机器人与上料托盘配合上料；

10、二次定位支架，待加工工件通过上下料装配机器人移动至二次定位支架进行定位；

11、下料托盘，下料托盘适于存放加工完成工件。

12、有益效果：上料托盘为待加工工件提供集中存放空间，便于上下料装配机器人有序取料，避免工件杂乱堆放导致的取料延误，同时减少人工搬运工件的工作量；二次定位支架能对待加工工件进行二次精准校准，弥补上料环节可能出现的定位偏差，为后续焊接质量提供保障；下料托盘可对加工完成的工件进行规整存放，方便后续统一转运，提升工作站作业的连贯性与整体效率。

13、在一种可选的实施方式中，上下料装配机器人靠近待加工工件的一端包括第一电永磁铁和第二电永磁铁，第一电永磁铁和第二电永磁铁通过连接件对称连接于上下料装配机器人一端。

14、有益效果：第一电永磁铁与第二电永磁铁对称连接于上下料装配机器人末端，能使工件受到均匀吸附力，避免单一吸附点导致的工件倾斜或脱落，提升抓取过程的稳定性；永磁铁吸附方式无需传统机械夹紧的复杂操作，可快速实现工件的吸附与释放，缩短抓取时间，且不会对工件表面造成夹紧损伤，在保障工件外观与结构完整性的同时，进一步提升上下料作业的效率与安全性。

15、在一种可选的实施方式中，磁吸装配组件包括变位机和磁吸工装，磁吸工装固定于变位机的转盘；磁吸工装包括有第三电永磁铁，第三电永磁铁水平安装于磁吸工装相对顶部。

16、有益效果：磁吸工装中的第三电永磁铁可通过通断电灵活控制吸附与释放状态，相较于传统永磁体，操作更便捷、可控性更强；第三电永磁铁水平安装于磁吸工装顶部，可使工件平稳吸附于工装表面，保证工件吸附后的水平度与位置精度，避免因吸附位置不当引发的装配偏差；磁吸工装固定于变位机转盘，为后续通过变位机调整工件姿态、适配焊接需求奠定基础，提升焊接机器人作业的灵活性，有利于保证复杂焊接位置的焊接质量。

17、在一种可选的实施方式中，变位机为双轴旋转结构，可绕水平轴与垂直轴实现旋转调整，变位机的转盘中心与磁吸工装中心同轴设置。

18、有益效果：双轴旋转结构的变位机可绕水平轴与垂直轴实现多角度旋转，能根据焊接机器人的作业需求，灵活调整磁吸工装上工件的姿态，使焊接机器人可对工件不同焊接面进行无死角焊接，避免人工翻转工件带来的效率低下与安全隐患；变位机转盘中心与磁吸工装中心同轴设置，确保变位机旋转过程中工件始终围绕自身中心转动，不会出现位置偏移，有效保障焊接过程中工件的定位精度，进一步提升焊接接头的一致性与焊接质量。

19、在一种可选的实施方式中，校正视觉系统设置有校正器，校正器安装于上下料装配机器人靠近待加工工件的一端；上料视觉系统安装于上料托盘相对上方，检测范围垂直覆盖整个上料托盘区域。

20、有益效果：校正器安装于上下料装配机器人靠近工件的一端，可在机器人抓取或装配工件时，实时检测工件与机器人末端的相对位置，及时校正动作偏差，确保工件抓取与装配的准确性；上料视觉系统安装于上料托盘上方且检测范围全覆盖托盘区域，能全面识别托盘内工件的数量、摆放位置，为机器人提供精准取料信息，避免盲目取料导致的取料失败或工件碰撞问题，提升上料环节的效率与可靠性。

21、在一种可选的实施方式中，焊接配套组件包括：清枪器，固定安装于焊接机器人的作业半径范围内，清枪器的清枪口高度与焊接机器人末端的初始高度适配；焊接电源，焊接电源与焊接机器人电连接。

22、有益效果：清枪器固定于焊接机器人作业半径内，且清枪口高度与机器人末端初始高度适配，使机器人在焊接间隙可快速完成焊枪清理，及时清除焊渣，避免焊渣影响后续焊接的电弧稳定性与焊缝质量，同时省去人工清理焊枪的步骤，减少人工干预；焊接电源与焊接机器人电连接，为焊接过程提供稳定的电流与电压，避免因供电不稳定导致的气孔、未焊透等焊缝缺陷，进一步保障钢结构节点的焊接强度与耐久性。

23、在一种可选的实施方式中，二次定位支架为框架结构，二次定位支架表面开设有与待加工工件外形适配的定位凹槽，二次定位支架处于上下料装配机器人的作业半径范围内。

24、有益效果：二次定位支架采用框架结构，表面开设的与工件外形适配的定位凹槽，能使工件快速嵌入实现定位，避免工件滑动或偏移，提升二次定位的精准度与效率；支架处于上下料装配机器人作业半径内，使机器人无需长距离移动即可完成工件抓取与二次定位操作，缩短动作路径，进一步提升整体作业效率。

25、在一种可选的实施方式中，上下料装配机器人还包括：

26、保护壳，保护壳设置于第一电永磁铁、第二电永磁铁和连接件外侧；

27、浮动弹簧，浮动弹簧设置于保护壳内部，浮动弹簧一端分别对应第一电永磁铁和第二电永磁铁的安装位置，另一端抵接保护壳；

28、接近开关，接近开关设置于保护壳外侧壁，接近开关检测端朝向浮动弹簧伸缩方向，适于检测浮动弹簧伸缩程度；

29、测距传感器，测距传感器设置于上下料装配机器人靠近待加工工件的一端，适于检测上下料装配机器人是否吸附待加工工件。

30、有益效果：保护壳包裹磁铁与连接件，可防止外界杂物碰撞或焊接飞溅物损坏部件，延长使用寿命，同时避免磁铁裸露引发的意外吸附风险；浮动弹簧能在机器人吸附工件时提供缓冲，避免刚性接触导致的工件或磁铁损坏，保护工件表面与机器人部件；接近开关通过检测弹簧伸缩程度，可判断工件是否紧密吸附，确保吸附可靠性；测距传感器能实时检测是否成功吸附工件，避免空抓或漏抓，减少作业中断，提升上下料环节的稳定性与可靠性。

31、在一种可选的实施方式中，磁吸工装还包括：绝缘垫板，铺设于第三电永磁铁与变位机转盘之间；浮动触点夹设于相邻绝缘垫板之间，浮动触点一端延伸至第三电永磁铁吸附工件的一侧。

32、有益效果：绝缘垫板铺设于电永磁铁与变位机转盘之间，可阻断两者间的电流传导，防止电路故障或变位机部件损坏，保障用电安全；浮动触点可随工件贴合度自适应伸缩，既能辅助检测工件是否完全贴合电永磁铁，又能避免刚性触点划伤工件表面，同时可在需要时实现工件与工装的导电连接，提升磁吸工装的功能性与实用性。