一种机器人变位工装及其施工方法与流程

本发明涉及建筑设备，尤其涉及一种机器人变位工装及其施工方法。

背景技术：

1、钢结构作为绿色建筑技术得到广泛应用，钢结构设计趋向于截面巨大、节点复杂、板厚超厚和使用高强度钢材等特点，施工中不仅焊接量大，而且技术难度和焊接质量要求不断提高，加之施工现场焊接条件艰苦，采用手工co2气体保护焊的焊接方法，难以满足建筑施工进度和焊接质量要求。

2、焊接机器人作为先进制造业的关键支撑装备，在提升焊接效率、提高焊接一次合格率、降低生产成本等方面，能发挥重要作用。在现场施工条件中，圆截面构件一般采用磁吸滚轮爬行焊接机器人实现圆截面全位置工况焊接，对于矩形截面构件，受磁吸接触面的限制，只能采用磁吸履带来增加吸附承载力。

3、由于磁吸履带爬行焊接机器人不能靠自身行走实现跨平面运动，需要通过人工搬运才能实现跨平面的矩形截面各工况位置焊接，焊接机器人自重较大加上磁吸力强，在跨平面矩形截面各工况位置的人工搬运定位时，需要2个人一起操作，受限于施工现场人员站位，不仅增大劳动强度，而且增加了高空作业安全风险，这限制了施工现场矩形截面构件磁吸履带爬行焊接机器人的应用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种机器人变位工装及其施工方法，以解决现有技术中存在的需要通过人工搬运以实现机器人的跨平面运动导致的效率较低且风险较高的技术问题。

2、如上构思，本发明所采用的技术方案是：

3、一方面，本发明提供一种机器人变位工装，包括：

4、支撑架，设置于所述箱梁上；

5、变位组件，与所述支撑架连接，所述变位组件包括翻转轨道板和至少两个固定轨道板，所述固定轨道板依次相连且分别设置于相邻的所述平面上，所述相邻两个所述固定轨道板之间呈夹角设置，且相邻两个所述固定轨道板的交界处设置有转动轴，所述翻转轨道板与所述转动轴转动连接，所述翻转轨道板能够绕所述转动轴的轴线进行转动并选择性地搭接于其中一个所述固定轨道板。

6、优选地，所述固定轨道板设置有两个，相邻两个所述固定轨道板之间的夹角为90度。

7、优选地，所述箱梁上设置有抱箍，所述支撑架与所述箱梁之间通过所述抱箍连接。

8、优选地，所述翻转轨道板上设置有锁紧件，所述锁紧件能够将所述翻转轨道板与所述固定轨道板锁紧。

9、优选地，所述锁紧件为锁紧插销，所述翻转轨道板的两侧开设有插孔，所述固定轨道板两侧的对应位置开设有安装孔，所述锁紧插销能够依次插设于所述安装孔和所述插孔。

10、优选地，所述固定轨道板的端部设置有延长轨道板。

11、优选地，所述延长轨道板能够沿自身延伸方向进行伸缩。

12、优选地，所述固定轨道板包括多段连接板，相邻两个所述连接板之间螺栓连接。

13、优选地，两个所述固定轨道板的交界处设置有加强筋。

14、另一方面，本发明还提供了一种机器人变位方法，采用上述的机器人变位工装，包括：

15、步骤1：对所述箱梁测量定位，将所述箱梁的待焊接部位进行对接焊缝打底焊后割除定位连接马板；

16、步骤2：将所述支撑架吊装至所述箱梁的待焊接部位的一侧，并将所述变位组件和所述支撑架连接；

17、步骤3：将所述机器人与其中一个所述固定轨道板磁吸连接，并调整所述机器人的行走轨迹；

18、步骤4：驱动所述机器人移动至所述翻转轨道板的中部；

19、步骤5：使所述翻转轨道板绕所述转动轴的轴线进行转动并搭接于另一个所述固定轨道板上；

20、步骤6：驱动所述机器人从所述翻转轨道板的中部移动至所述固定轨道板上，最终移动至所述箱梁的待焊接部位，并进行焊接操作；

21、步骤7：焊接操作完成后，反向重复上述操作，使得所述机器人移动至初始位置；

22、步骤8：拆除所述机器人，并吊离所述变位组件和所述支撑架。

23、本发明的有益效果：

24、本发明提出的种机器人变位工装，在使用时，首先对箱梁测量定位，将箱梁的待焊接部位进行对接焊缝打底焊后割除定位连接马板；之后，将支撑架吊装至箱梁的待焊接部位的一侧，并将变位组件和支撑架连接；待变位组件连接完成后，将机器人与其中一个固定轨道板磁吸连接，并调整机器人的行走轨迹，调整完成后，驱动机器人移动至翻转轨道板的中部；之后，使翻转轨道板绕转动轴的轴线进行转动并搭接于另一个固定轨道板上，从而完成机器人的变位过程，之后，驱动机器人从翻转轨道板的中部移动至固定轨道板上，最终移动至箱梁的待焊接部位，并进行焊接操作；焊接完成后，反向重复上述操作，使得机器人移动至初始位置；最后，拆除机器人，并吊离变位组件和支撑架。通过支撑架和变位组件的设计，机器人可以在箱梁上形成的多个平面上移动和定位，变位组件中的翻转轨道板和固定轨道板的结构设计，使得机器人能够通过转动翻转轨道板，搭接在不同的固定轨道板上，以使机器人可以跨越不同平面，沿着不同平面进行移动，从而适应不同位置和角度的焊接需求，并且无需人工搬运，从而降低了施工中的人力成本和安全风险，提高了施工的灵活性和效率。

技术特征：

1.一种机器人变位工装，箱梁(100)上形成有多个相互连接的平面(101)，机器人(200)能够与所述平面(101)磁吸连接且沿所述平面(101)进行移动，其特征在于，所述机器人变位工装包括：

2.根据权利要求1所述的机器人变位工装，其特征在于，所述固定轨道板(22)设置有两个，相邻两个所述固定轨道板(22)之间的夹角为90度。

3.根据权利要求1所述的机器人变位工装，其特征在于，所述箱梁(100)上设置有抱箍(102)，所述支撑架(10)与所述箱梁(100)之间通过所述抱箍(102)连接。

4.根据权利要求1所述的机器人变位工装，其特征在于，所述翻转轨道板(21)上设置有锁紧件，所述锁紧件能够将所述翻转轨道板(21)与所述固定轨道板(22)锁紧。

5.根据权利要求4所述的机器人变位工装，其特征在于，所述锁紧件为锁紧插销，所述翻转轨道板(21)的两侧开设有插孔(211)，所述固定轨道板(22)两侧的对应位置开设有安装孔(221)，所述锁紧插销能够依次插设于所述安装孔(221)和所述插孔(211)。

6.根据权利要求1所述的机器人变位工装，其特征在于，所述固定轨道板(22)的端部设置有延长轨道板(24)。

7.根据权利要求6所述的机器人变位工装，其特征在于，所述延长轨道板(24)能够沿自身延伸方向进行伸缩。

8.根据权利要求1-7任一项所述的机器人变位工装，其特征在于，所述固定轨道板(22)包括多段连接板，相邻两个所述连接板之间螺栓连接。

9.根据权利要求1-7任一项所述的机器人变位工装，其特征在于，两个所述固定轨道板(22)的交界处设置有加强筋(25)。

10.一种机器人变位方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的机器人变位工装，包括：

技术总结本发明公开了一种机器人变位工装及其施工方法，其属于建筑设备技术领域，机器人变位工装包括支撑架和变位组件，其中，支撑架设置于箱梁上；变位组件与支撑架连接，变位组件包括翻转轨道板和至少两个固定轨道板，固定轨道板依次相连且分别设置于相邻的平面上，相邻两个固定轨道板之间呈夹角设置，且相邻两个固定轨道板的交界处设置有转动轴，翻转轨道板与转动轴转动连接，翻转轨道板能够绕转动轴的轴线进行转动并选择性地搭接于其中一个固定轨道板。机器人变位方法，采用上述的机器人变位工装。降低了施工中的人力成本和安全风险，提高了施工的灵活性和效率。技术研发人员：王斌,贾宝荣,韦富成,吴晓风,鲁杰,陈颖,胡可轩,曾鹏程受保护的技术使用者：上海市机械施工集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10