[發明專利]一種焊接機器人及焊接方法

在審

• 申請號: 202010622521.6
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111761266A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 馮消冰;潘百蛙;田偉
• 申請（專利權）人: 北京博清科技有限公司
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;B23K37/02;B25J9/16;B25J11/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種焊接機器人，其特征在于，包括：焊接執行模塊、坡口觀測模塊和機器人本體；所述焊接執行模塊和所述坡口觀測模塊均位于所述機器人本體的前端；

所述焊接執行模塊包括焊槍、位置控制單元和角度控制單元；

所述焊槍，用于執行焊接操作；

所述位置控制單元，用于控制所述焊槍的焊接位置；

所述角度控制單元，用于控制所述焊槍的焊接角度；

所述坡口觀測模塊包括激光掃描單元和第一拍攝組件；

所述激光掃描單元，用于通過激光掃描獲取坡口數據信息；

所述第一拍攝組件，用于獲取焊接前的坡口原始圖像以及焊接后的坡口焊縫圖像；

所述機器人本體，用于承載所述焊接執行模塊和所述坡口觀測模塊，并在待焊接物體上移動。

2.根據權利要求1所述的焊接機器人，其特征在于，所述焊接機器人還包括熔池觀測模塊；所述熔池觀測模塊位于所述機器人本體的前端；所述熔池觀測模塊包括熱成像儀和第二拍攝組件；

所述熱成像儀，用于獲取熔池的溫度場信息；

所述第二拍攝相機，用于獲取熔池的圖像信息。

3.根據權利要求2所述的焊接機器人，其特征在于，所述熔池觀測模塊還包括圖像處理單元；

所述圖像處理單元，用于將所述第二拍攝組件獲取的圖像信息，與所述熱成像儀獲取的溫度場信息進行融合。

4.根據權利要求1所述的焊接機器人，其特征在于，所述機器人本體包括車架、履帶輪和動力模塊；

所述履帶輪，位于所述車架兩側，用于帶動所述車架移動；

所述動力模塊，位于所述車架內部，用于為所述履帶輪提供動力；

所述車架，用于承載所述履帶輪和所述動力模塊。

5.根據權利要求4所述的焊接機器人，其特征在于，所述機器人本體還包括吸附模塊；

所述吸附模塊，位于所述車架的后端，用于將所述機器人本體固定于所述待焊接物體的表面。

6.根據權利要求5所述的焊接機器人，其特征在于，所述待焊接物體為導磁材料；所述吸附模塊包括磁力吸附模塊。

7.根據權利要求4所述的焊接機器人，其特征在于，所述機器人本體還包括陀螺儀和/或邊沿檢測傳感器；

所述陀螺儀，位于所述車架內部，用于檢測所述機器人本體的姿態信息；

所述邊沿檢測傳感器，位于所述車架的前端和后端，用于檢測所述待焊接物體的邊沿。

8.一種焊接方法，其特征在于，包括：

當獲取到目標焊接任務時，解析所述目標焊接任務，以獲取任務信息；其中，所述任務信息包括目標位置點、目標焊接點、目標焊接角度和目標焊接軌跡；

控制所述機器人本體移動至所述目標位置點，并根據陀螺儀記錄的姿態信息，調整所述機器人本體的姿態；

控制坡口觀測模塊移動至所述目標焊接點，以獲取坡口數據信息和坡口原始圖像；

控制所述坡口觀測模塊回歸初始位置，并通過位置控制單元控制焊槍移動至所述目標焊接點，以及通過角度控制單元調整所述焊槍至所述目標焊接角度；

通過所述位置控制單元，控制所述焊槍沿所述目標焊接軌跡執行焊接操作，并通過熔池觀測模塊獲取熔池圖像信息；

當確定所述焊槍完成所述目標任務后，控制所述坡口觀測模塊移動至所述目標焊接點，以獲取焊接后的坡口焊縫圖像。