[發(fā)明專(zhuān)利]一種弧焊機(jī)器人多層多道焊接的系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010385490.7
• 申請(qǐng)日: 2020-05-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111659985A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧慶亮;連智杰;唐苑壽;陳紀(jì)旸;許京偉;楊云;馬思樂(lè);馬曉靜;欒義忠;劉釗江
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 濟(jì)南重工股份有限公司;山東大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B23K9/28
• 分類(lèi)號(hào): B23K9/28;B23K9/133;B23K9/32
• 代理公司: 濟(jì)南誠(chéng)智商標(biāo)專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 黃曉燕

1.一種弧焊機(jī)器人多層多道焊接的系統(tǒng)，其特征是，所述系統(tǒng)包括控制中心、焊接裝置和視覺(jué)傳感裝置，所述視覺(jué)傳感裝置用于獲取焊接工件的坡口信息和特征點(diǎn)坐標(biāo)，并對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理發(fā)送給控制中心，所述控制中心根據(jù)視覺(jué)傳感裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得到焊接參數(shù)，并將所述焊接參數(shù)發(fā)送給焊接裝置，所述焊接裝置根據(jù)所述焊接參數(shù)，通過(guò)弧焊機(jī)器人，對(duì)焊接工件進(jìn)行多層多道焊接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述弧焊機(jī)器人多層多道焊接的系統(tǒng)，其特征是，所述系統(tǒng)還包括外部設(shè)備，所述外部設(shè)備包括除塵裝置和藥皮清除裝置；所述除塵裝置用于除去焊接過(guò)程中的煙塵；所述藥皮清除裝置在弧焊機(jī)器人每焊完一層后，對(duì)焊縫表面的焊渣進(jìn)行清除。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述弧焊機(jī)器人多層多道焊接的系統(tǒng)，其特征是，所述除塵裝置包括輪式移動(dòng)推車(chē)和固定于所述輪式移動(dòng)推車(chē)上的柔性吸氣臂，所述柔性吸氣臂從所述輪式移動(dòng)推車(chē)延伸值焊接工位，所述輪式移動(dòng)推車(chē)內(nèi)設(shè)置繼電接觸控制器，所述控制中心通過(guò)所述繼電接觸控制器控制除塵裝置的工作。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述弧焊機(jī)器人多層多道焊接的系統(tǒng)，其特征是，所述藥皮清除裝置包括雙道滑軌和和通過(guò)所述雙道滑軌移動(dòng)的滑車(chē)，所述雙道滑軌安裝在焊接工件的兩側(cè)，所述滑車(chē)上設(shè)有梁臂、鋼絲輪和高壓氣動(dòng)吹塵槍?zhuān)龈邏簹鈩?dòng)吹塵槍通過(guò)金屬支架固定在所述梁臂上，且所述高壓氣動(dòng)吹塵槍的槍口朝向焊接工件方向，所述鋼絲輪安裝在所述梁臂上，所述鋼絲輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)接觸焊縫表面。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述弧焊機(jī)器人多層多道焊接的系統(tǒng)，其特征是，所述藥皮清除裝置還包括限位開(kāi)關(guān)組A和限位開(kāi)關(guān)組B，所述限位開(kāi)關(guān)組A包括兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)，分別設(shè)置在雙道滑軌的一端，所述限位開(kāi)關(guān)組B包括兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)，分別設(shè)置在雙道滑軌的另一端。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述弧焊機(jī)器人多層多道焊接的系統(tǒng)，其特征是，所述系統(tǒng)還包括固定件，所述固定件用于焊接工件的固定，所述固定件包括第一固定塊、第二固定塊、第三固定塊、螺紋孔和固定感應(yīng)件，所述第一固定塊平行于工作臺(tái)，且其上設(shè)置若干所述螺紋孔；所述第二固定塊垂直于所述第一固定塊，且一端與第一固定塊固定連接；所述第三固定塊垂直于第二固定塊，一端與第二固定塊固定連接，且第三固定塊平行于焊接工件的表面；所述固定感應(yīng)件設(shè)置在所述第一固定塊上，包括接近開(kāi)關(guān)，所述接近開(kāi)關(guān)的探頭朝向工作臺(tái)方向，通過(guò)探測(cè)與工作臺(tái)的距離判斷螺栓的擰緊效果。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述弧焊機(jī)器人多層多道焊接的系統(tǒng)，其特征是，所述焊接裝置包括弧焊機(jī)器人本體、機(jī)器人控制柜、焊機(jī)、焊槍和送絲機(jī)；所述弧焊機(jī)器人本體包括六自由度機(jī)械臂；所述送絲機(jī)固定安裝在其一機(jī)械臂上，焊機(jī)通過(guò)通信線(xiàn)纜連接送絲機(jī)；所述焊槍固定安裝在弧焊機(jī)器人本體機(jī)械臂的第六軸上，并通過(guò)線(xiàn)纜連接送絲機(jī)；所述機(jī)器人控制柜分別連接控制中心與弧焊機(jī)器人本體。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述弧焊機(jī)器人多層多道焊接的系統(tǒng)，其特征是，所述焊機(jī)通過(guò)DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)與弧焊機(jī)器人通信，所述控制中心包括PLC，PLC通過(guò)Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)與弧焊機(jī)器人通信。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述弧焊機(jī)器人多層多道焊接的系統(tǒng)，其特征是，所述視覺(jué)傳感裝置固定安裝與弧焊機(jī)器人本體機(jī)械臂的第五軸與第六軸之間，包括攝像機(jī)、線(xiàn)激光發(fā)生器和圖像處理控制器；所述圖像處理控制器與控制中心連接，用于接收控制中心的指令，并控制攝像機(jī)和線(xiàn)激光發(fā)生器的工作；所述線(xiàn)激光發(fā)生器發(fā)射一字線(xiàn)結(jié)構(gòu)光，并投射于工件焊接表面；攝像機(jī)采集工件焊接表面的結(jié)構(gòu)光條紋，并將采集的圖像傳輸至圖像處理控制器。

10.一種弧焊機(jī)器人多層多道焊接的方法，其特征是，所述方法包括以下步驟：

S1,將待焊接工件固定于工作臺(tái)上；

S2,啟動(dòng)系統(tǒng)，控制中心分別向視覺(jué)傳感裝置和焊接裝置發(fā)送工作指令，焊接裝置通過(guò)控制弧焊機(jī)器人本體機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)，使視覺(jué)傳感裝置對(duì)工件焊接表面進(jìn)行一次掃描，獲取到焊接工件的坡口信息，并回傳至控制中心；

S3,所述控制中心對(duì)坡口信息進(jìn)行分析處理，得到焊接參數(shù)，并將所述焊接參數(shù)發(fā)送至焊接裝置；

S4,所述焊接裝置基于所述焊接參數(shù)，進(jìn)行打底焊接，并在打底焊接結(jié)束后，向控制中心反饋結(jié)束信號(hào)；

S5,控制中心向藥皮清除裝置發(fā)送啟動(dòng)指令，執(zhí)行清皮操作；

S6,清皮操作結(jié)束后，控制中心再次啟動(dòng)弧焊機(jī)器人本體和視覺(jué)傳感裝置進(jìn)行工件坡口當(dāng)前信息的掃描，重復(fù)步驟S2-S5的操作，在視覺(jué)傳感裝置采集到當(dāng)前坡口深度小于設(shè)定距離時(shí)，控制中心反饋焊接完成的信號(hào)。