[實用新型]爬行焊接機器人

有效

• 申請號: 201920947721.1
• 申請日: 2019-06-22
• 公開（公告）號: CN210125833U
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 馮消冰;潘百蛙;張磊;陳尚成
• 申請（專利權）人: 北京博清科技有限公司
• 主分類號: B23K37/02
• 分類號: B23K37/02;B23K37/00;B23K37/04;B62D55/075
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張洋

本公開提供了一種爬行焊接機器人，包括車體、激光傳感器和焊槍，所述激光傳感器和所述焊槍固定在所述車體上，面向所述車體的前方并且位于同一中軸線上。

技術領域

本公開涉及焊接技術領域，更具體地，涉及一種爬行焊接機器人。

背景技術

近年來，隨著焊接自動化的發展，越來越多的大型結構件需要自動化焊接。無導軌全位置爬行焊接機器人有著獨特的競爭優勢，讓大型結構件的自動化焊接成為了可能。該類型爬行焊接機器人主要由移動機構、焊縫傳感器、控制電路以及信息處理系統組成，其中焊縫傳感器主要是用來檢測焊槍與焊縫中心位置的偏差，為焊縫跟蹤控制系統提供輸入信息。

現有技術中多把焊縫傳感器安裝在爬行焊接機器人側面的中軸線上，在爬行焊接機器人走偏的情況下，由于車體轉向對焊縫傳感器帶來的位置偏差很小，使得焊縫傳感器無法及時的獲知焊接位置的偏移，致使爬行焊接機器人無法精準地對焊接位置進行跟蹤。

實用新型內容

有鑒于此，本公開提供了一種爬行焊接機器人及焊接位置跟蹤方法，以解決或緩解現有技術中焊縫傳感器側置造成的焊接位置跟蹤靈敏度低且精度差的問題。

根據本公開的一個方面，提供了一種爬行焊接機器人，包括車體、激光傳感器和焊槍，其特征在于，所述激光傳感器和所述焊槍固定在所述車體上，面向所述車體的前方并且位于同一中軸線上。

進一步的，所述激光傳感器可以用于檢測焊縫中點。

進一步的，所述激光傳感器和所述焊槍可以固定在所述車體的前端。

進一步的，所述爬行焊接機器人還可以包括車輪，所述車輪的差速使得所述爬行焊接機器人轉向和跟蹤焊縫中點。

進一步的，所述爬行焊接機器人還可以包括姿態傳感器，用于采集所述爬行焊接機器人爬行過程中的姿態角。

根據本公開的另一方面，還提供了一種爬行焊接機器人的焊接位置跟蹤方法，所述爬行焊接機器人包括車體、車輪、焊槍和激光傳感器，所述焊槍和所述激光傳感器固定在所述車體上，面向所述車體的前方并且位于同一中軸線上，所述激光傳感器用于檢測焊縫中點，所述跟蹤方法包括：

確定焊縫中點的初始坐標作為目標值；以及

基于焊縫中點的后續坐標和所述目標值之間的偏差，計算用于控制所述車輪的差速的電壓信號，以控制所述爬行焊接機器人跟蹤所述目標值。

進一步的，所述坐標可以是焊縫中點相對于所述爬行焊接機器人的橫向坐標。

進一步的，所述焊接位置跟蹤方法可以由PID控制器執行。

進一步的，所述焊縫中點的后續坐標可以是當前坐標。

更進一步的，所述焊縫中點的后續坐標可以是對所述焊槍移動到所述激光傳感器的激光線的時間進行均分的各個時間點處、由所述激光傳感器依次檢測到的一系列焊縫中點坐標，所述跟蹤方法還可以包括：當所述焊槍移動到所述激光傳感器的初始檢測處后，依次使用所述一系列坐標來跟蹤所述目標值。

更進一步的，所述焊縫中點的后續坐標可以是對所述焊槍移動到所述激光傳感器的激光線的距離進行均分的各個位置點處、由所述激光傳感器依次檢測到的一系列焊縫中點坐標，所述跟蹤方法還可以包括：當所述焊槍移動到所述激光傳感器的初始檢測處后，依次使用所述一系列焊縫中點坐標來跟蹤所述目標值。

進一步的，如果跟蹤所述目標值達到穩態且持續一個時間段，記錄所述爬行焊接機器人在所述時間段內的穩態姿態角的平均值；以及當所述焊縫中點的后續坐標和所述目標值之間的偏差大于閾值時，控制所述爬行焊接機器人跟蹤所述穩態姿態角的平均值。