[發明專利]一種三維焊縫軌跡識別方法

有效

• 申請號: 201510220122.6
• 申請日: 2015-05-04
• 公開（公告）號: CN104858575B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: 夏恒超;姚進秋;付義林
• 申請（專利權）人: 紹興漢立工業自動化科技有限公司
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種帶三維焊縫識別的集裝箱頂加強板自動焊接設備，其特征在于：包括兩個升降架（1），其中每個升降架（1）上安裝有升降氣缸（2）和控制箱（3），所述控制箱（3）上安裝有觸摸屏（31），所述升降架（1）與升降氣缸（2）之間安裝有限位機構（4），所述升降氣缸（2）上架設有橫梁（5），所述橫梁（5）上安裝有兩個X軸行走機構（6），其中每個X軸行走機構（6）上安裝有Y軸行走機構（7），所述Y軸行走機構（7）上安裝有Ｚ軸行走機構（8），所述Ｚ軸行走機構（8）上安裝有R軸轉動機構（10），所述R軸轉動機構（10）上分別安裝有激光位移傳感器（9）和直柄焊槍（11）。

2.根據權利要求1所述一種帶三維焊縫識別的集裝箱頂加強板自動焊接設備，其特征在于：所述X軸行走機構（6）包括安裝于橫梁（5）上的X軸導軌（12）、X軸電機（13）和X軸絲桿（14），所述X軸電機（13）與X軸絲桿（14）相連，所述X軸導軌（12）上安裝有X軸滑塊（15），所述X軸滑塊（15）上安裝X軸絲桿螺母（16）和Y軸行走機構（7），所述X軸絲桿螺母（16）與X軸絲桿（14）相連。

3.根據權利要求2所述一種帶三維焊縫識別的集裝箱頂加強板自動焊接設備，其特征在于：所述Y軸行走機構（７）包括安裝于X軸滑塊（15）上的Ｙ軸導軌（17）和Ｙ軸絲桿螺母（18），所述Ｙ軸導軌（17）上安裝有Y軸安裝架（32），所述Y軸安裝架（32）上安裝有Y軸電機（19）、Y軸絲桿（20）和Z軸行走機構（7），所述Y軸電機（19）與Y軸絲桿（20）相連，所述Y軸絲桿（20）與Ｙ軸絲桿螺母（18）相連。

4.根據權利要求3所述一種帶三維焊縫識別的集裝箱頂加強板自動焊接設備，其特征在于：所述Z軸行走機構（8）包括安裝于Ｙ軸導軌（17）上的Z軸底板（21），所述Z軸底板（21）上安裝有Ｚ軸導軌（22）、Z軸絲桿（23）、Z軸電機安裝座（24），所述Z軸電機安裝座（24）上安裝有Z軸電機（25），所述Z軸電機（25）與Z軸絲桿（23）相連，所述Ｚ軸導軌（22）上安裝Z軸滑塊（26），所述Z軸滑塊（26）上安裝有Z軸絲桿螺母和R軸轉動機構（10），所述Z軸絲桿螺母與Z軸絲桿（23）相連。

5.根據權利要求4所述一種帶三維焊縫識別的集裝箱頂加強板自動焊接設備，其特征在于：所述R軸轉動機構（10）包括安裝于Z軸滑塊（26）上的R軸電機安裝座（28），所述R軸電機安裝座（28）上分別安裝有激光位移傳感器（9）和R軸電機（29），所述R軸電機（29）通過星形減速機（30）與直柄焊槍（11）相連。

6.一種三維焊縫軌跡掃描識別方法，包括以下步驟：?

1）在觸摸屏上輸入工件的理論尺寸和采集行走間隔和采集總行程；

2）系統根據理論尺寸，確定每條邊的兩個掃描位置；

3）先在第一條邊的第一個掃描位置上進行掃描，系統通過控制X和Y軸，移動傳感器到掃描的起點，到達掃描起點后，如果該邊是與X軸平行，則控制Y軸帶動傳感器向預定方向掃描，如果該邊是與Y軸平行，則控制X軸帶動傳感器向預定方向掃描；

4）同時根據觸摸屏上設置的采集間隔，在掃描過程中，采集一個序列的在Z軸方向上焊槍離工件的距離并進行保存，然后從這個數據序列中計算出包括XY平面上的坐標以及在Z軸方向上焊槍離工件的距離的焊縫邊緣點；

完成第一條邊的第一個邊緣點的掃描后，系統再通過控制X和Y軸，移動傳感器到第一條邊的第二個邊緣點掃描的起點，并識別出第2個邊緣點；

5）在完成第一條邊的兩個邊緣點的掃描后，再對下一條的兩個邊緣點進行掃描，以此重復，直到所有邊上的兩個邊緣點掃描完成；

6）根據每條邊上的2個三維邊緣點，確定實際邊緣直線；

7）再求出每兩條相鄰直線在平面上的交點，形成一個封閉的平面上的焊縫軌跡；

8）在完成焊縫識別后，焊縫的軌跡信息被保存到系統內，然后系統移動焊槍到達第一條邊的實際軌跡起點，通過四軸聯動沿著實際軌跡開始焊接；在完成第一條邊的焊接后，再焊接下一條邊，直至全部焊接完成。