[發明專利]用于焊接罐箱內的防波板的裝置和方法

在審

• 申請號: 201711474974.3
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN109986256A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 劉海林;呂潔印;謝恒星;周受欽;張金濤
• 申請（專利權）人: 深圳中集智能科技有限公司;深圳中集科技有限公司;東莞中集智能科技有限公司;中國國際海運集裝箱（集團）股份有限公司
• 主分類號: B23K37/02
• 分類號: B23K37/02
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 謝栒;劉明霞

本發明公開了一種用于焊接罐箱內的防波板的裝置和方法，裝置包括：十字形架體、六軸機器人、焊接裝置、視覺跟蹤裝置以及控制裝置。十字形架體包括立柱以及與立柱垂直連接的橫梁，橫梁相對于立柱沿豎直方向可移動且構造為可伸縮；六軸機器人安裝在橫梁的端部上并能夠伸入罐箱內；焊接裝置安裝在六軸機器人上；視覺跟蹤裝置相對于焊接裝置固定地安裝在六軸機器人上，且視覺跟蹤裝置用于識別防波板的焊縫軌跡；控制裝置與視覺跟蹤裝置通信并根據視覺跟蹤裝置的識別結果而控制裝置進行操作。根據本發明，視覺跟蹤裝置能夠實時地獲取焊縫的信息，使得裝置具備有快速定位、精確尋找焊縫的能力，便于實現智能化的焊接運動控制。

技術領域

本發明涉及集裝箱技術領域，具體涉及一種用于焊接罐箱內的防波板的裝置和方法。

背景技術

隨著各種先進制造技術的蓬勃發展，實現焊接產品制造的自動化、柔性化與智能化已成為必然趨勢。在自動化焊接中，引導和跟蹤是實現自動化的關鍵。其中自動跟蹤識別焊接系統的技術難點主要體現在焊縫的識別與跟蹤技術和運動控制技術上，把識別焊縫的路徑轉化成可控的軌跡，從而實現精確焊接。目前國內外較前沿的焊縫識別技術都是通過相機和激光模組組成的視覺器，利用三角測量原理實現對焊縫軌跡的有效捕獲，并獲得焊縫寬度值，并利用靈活的控制技術和平滑算法可對焊縫寬度處理。

傳統焊接機器人是一種能夠完成焊接操作的自動化裝置。焊接機器人由多個關節組成操作手臂或其他形式運動機構，機構末端夾持焊槍等焊接輔助裝置，在焊接操作空間內完成工件焊接所要求的焊縫軌跡運動。目前，焊接機器人一般采用通用六關節式機械手臂，或針對特定焊縫軌跡的專用焊接操作機等形式。前者定位精度高，操作空間相對有限，適用于短距離復雜焊縫的焊接；后者操作空間較大，定位精度相對不高，適用于簡單形狀焊縫的焊接操作。對于大型工件復雜焊縫、工件裝配一致性較差的焊接，上述裝置均存在不足。

目前在用于食品、化工、能源運輸的大型罐箱中都設置有防波板。在罐箱用于運輸液體時，在運輸途中液體晃動會導致罐箱甚至運輸工具的重心不穩，這有可能會對運輸工具的啟動了制動造成影響。為了避免液體在罐箱內劇烈滑動，罐箱內安裝多個防波板，將液體隔開，從而可以減小液體的晃動幅度。而罐箱內的防波板的焊接基本以手工焊接為主，僅在筒體、罐體工件的外縱縫、外環縫、直縫埋弧焊接中常用到各種十字架變位式自動焊接機自動焊接。對于罐內的大量焊接工作基本全靠人工完成，而罐內相對密閉的環境和狹小空間，對工人的身心健康、體能是很大的挑戰；特別是夏天高溫狀態，經常出現工人中暑，給操作人員帶來一定的生命危險；且人工焊接造成焊接速度慢、產品質量不穩定，效率低、生產成本高。隨著焊接結構制造業向著規?；?、大型化、參數化和精密化方向發展過程中，迫切需要適應大型罐體內部焊接的大運動范圍、高精度的實用自動化焊接操作設備。在焊接機器人控制技術方面，目前一般采用人工示教或離線編程方式為主對機器人的焊接操作進行規劃，焊接過程中只是簡單的重復預先設定的動作，機器人缺少靈活性和適應性。

因此，有必要提出一種用于焊接罐箱內的防波板的裝置和方法，以至少部分地解決上述問題。

發明內容

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

為了至少部分地解決上述問題，根據本發明的一個方面，公開了一種用于焊接罐箱內的防波板的裝置，其特征在于，包括：

十字形架體，所述十字形架體包括豎直設置的立柱以及與所述立柱垂直連接的橫梁，所述橫梁相對于所述立柱沿豎直方向可移動且構造為可伸縮；

六軸機器人，所述六軸機器人安裝在所述橫梁上并能夠伸入所述罐箱內；

焊接裝置，所述焊接裝置安裝在所述六軸機器人上；