一种小组立机器人在线自动背烧设备及背烧作业方法技术

本发明专利技术是一种小组立机器人在线自动背烧设备，包括传送辊道机构、背烧火焰机构、气源箱、分流排、定位传感器和上位机；传送辊道机构包括传送辊道和减速电机，传送辊道水平设置，其下方设有多个背烧火焰机构；背烧火焰机构包括底座，底座上安装直线轨道和动力组件，直线轨道水平走向且与传送辊道传送方向垂直，直线轨道上安装直线轨道滑块，动力组件驱动直线轨道滑块在直线轨道上移动，直线轨道滑块上安装滑板，滑板上安装支撑固定组件，支撑固定组件上安装烤炬和点火装置。还提供一种背烧作业方法。采用上位机控制背烧火焰机构和传送辊道工作，工件移动位置准确，背烧烤炬的移动位置准确，缩短了背烧作业的时间，提升了背烧作业的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种小组立机器人在线自动背烧设备及背烧作业方法
本专利技术涉及机器人焊接，尤其涉及一种小组立机器人在线自动背烧设备及背烧作业方法。
技术介绍
在船舶建造过程中，小组立工件是最基本、最常见、数量最大的零部件，由于其此特性，制造过程中需要大量的焊接作业，其作业量占整个船厂整体焊接作业量的15%以上，目前绝大部分船厂的小组立焊接仍然使用人工焊接，尤其是释放船舶小组立筋板焊接内应力的背烧工艺，效率低且不安全，在智能制造战略背景下，需要机器人焊接代替人工焊接。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，提供一种小组立机器人在线自动背烧设备及背烧作业方法。本专利技术的目的可以通过下述技术方案来实现：一种小组立机器人在线自动背烧设备，包括传送辊道机构、背烧火焰机构、气源箱、分流排、定位传感器和上位机；所述传送辊道机构包括传送辊道和减速电机，所述传送辊道水平设置，传送辊道由减速电机控制来传送工件，传送辊道的下方设有多个背烧火焰机构；所述背烧火焰机构包括底座、直线轨道、直线轨道滑块、动力组件、滑板、支撑固定组件、烤炬和点火装置，所述直线轨道和动力组件均安装于底座上，所述直线轨道水平设置且直线轨道的走向与传送辊道的传送方向相垂直，直线轨道上安装相配合的直线轨道滑块，所述动力组件驱动直线轨道滑块在直线轨道上移动，所述直线轨道滑块上安装滑板，所述滑板上安装支撑固定组件，所述支撑固定组件上安装烤炬和点火装置；所述气源箱与分流排连接，所述分流排通过供气管路分别与多个背烧火焰机构的烤炬连接；所述定位传感器安装于背烧火焰机构的上方；所述上位机与定位传感器、减速电机、烤炬、点火装置和动力组件连接。进一步地，所述直线轨道的两端分别设有防冲挡板。进一步地，所述动力组件包括齿条轨道、齿条轨道滑块、电机安装板、伺服减速电机、齿轮和齿条，所述齿条轨道安装于底座上且与直线轨道平行设置，齿条轨道上安装相配合的齿条轨道滑块，所述齿条轨道滑块上安装电机安装板，所述电机安装板与滑板相连接，电机安装板上安装伺服减速电机，所述伺服减速电机与上位机连接，伺服减速电机的输出轴竖直向下穿过电机安装板且与齿轮连接，所述齿条轨道的侧面安装沿其走向设置的齿条，所述齿轮与齿轮相配合。进一步地，所述支撑固定组件包括管夹底座、纵向圆管、横向圆管、枪夹、单管夹和双管夹，所述管夹底座安装于滑板上，管夹底座上安装竖立设置的纵向圆管，所述纵向圆管通过枪夹连接有水平设置的横向圆管，所述枪夹沿纵向圆管可上下调整，所述横向圆管上连接有至少一个单管夹，所述单管夹夹持有烤炬，所述烤炬的烤嘴朝上设置，其中至少一个烤炬通过双管夹连接有点火装置。进一步地，所述背烧火焰机构还包括拖链组件，所述拖链组件包括拖链槽、拖链支架和拖链，所述拖链槽安装于底座的旁侧且与直线轨道平行设置，所述拖链支架安装于滑板上且水平朝向拖链槽所在方向延伸，所述拖链设置于拖链槽和拖链支架内，拖链内置有背烧火焰机构的供气管路和控制信号线缆。更进一步地，多个背烧火焰机构的拖链组件共用同一个拖链槽，并且相邻两个背烧火焰机构的拖链组件的拖链在拖链槽内并列设置。进一步地，所述气源箱上设有调压阀，所述调压阀与上位机连接。进一步地，所述定位传感器包括3D线激光扫描传感器。一种采用上述的小组立机器人在线自动背烧设备的背烧作业方法，包括如下步骤：将工件摆放在传送辊道的上料区域中；通过上位机控制定位传感器、背烧火焰机构的动力组件和传送辊道机构的减速电机工作，定位传感器读取工件在初始位置的纵坐标y、始端横坐标x11和末端横坐标x12，根据工件的纵坐标y，背烧火焰机构的动力组件带动烤炬沿Y轴移动至对应的纵坐标y，然后减速电机带动传送辊道沿X轴传送工件，上位机计算出传送距离；通过上位机判断工件是否移动至背烧火焰机构的烤炬的工作位置，x0为背烧火焰机构的烤炬的横坐标，若工件的传送距离＞x0-x11且传送距离＜x0-x12,则工件移动至烤炬的工作位置，上位机控制烤炬打开和点火装置点火，烤炬对工件进行背烧作业，若工件的传送距离≤x0-x11或传送距离≥x0-x12，则工件未移动至烤炬的工作位置，烤炬和点火装置处于关闭状态；通过上位机判断工件是否移动超过设定停止距离，若工件的传送距离≥x0-x12且传送距离大于设定停止距离，则上位机控制减速电机停止工作，传送辊道停止。进一步地，上位机根据定位传感器读取的工件坐标或者传送辊道机构的数据计算出传送辊道沿X轴传送工件的传送距离。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：采用上位机控制背烧火焰机构和传送辊道工作，工件移动位置准确，背烧烤炬的移动位置准确，缩短了背烧作业的时间，提升了背烧作业的效率。附图说明图1为本专利技术的正视图。图2为本专利技术的俯视图。图3为本专利技术的侧视图。图4本专利技术中的背烧火焰机构的立体图。图5为本专利技术中的背烧火焰机构的正视图。图6为本专利技术中的背烧火焰机构的俯视图。图7为本专利技术中的背烧火焰机构的侧视图。图8为本专利技术的流程图。图中标注如下：1传送辊道2背烧火焰机构3分流排4气源箱5调压阀6定位传感器7减速电机8底座9直线轨道10滑板11防冲挡板12烤炬13点火装置14齿条轨道15伺服减速电机16齿轮17管夹底座18纵向圆管19横向圆管20枪夹21单管夹22双管夹23拖链槽24拖链支架25拖链26垫块。具体实施方式以下结合附图详细说明本专利技术的具体实施方式，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实践本专利技术。尽管结合其优选的具体实施方案描述了本专利技术，但这些实施方案只是阐述，而不是限制本专利技术的范围。参见图1至图3，小组立机器人在线自动背烧设备，包括传送辊道机构、背烧火焰机构2、气源箱4、分流排3和定位传感器6；所述传送辊道机构包括传送辊道1和减速电机7，所述传送辊道1水平设置，传送辊道1由减速电机7控制来传送工件，传送辊道1的下方设有多个背烧火焰机构2；所述背烧火焰机构2包括底座8、直线轨道9、直线轨道滑块、动力组件、滑板10、支撑固定组件、烤炬12和点火装置13，所述直线轨道9和动力组件均安装于底座8上，所述直线轨道9水平设置且直线轨道9的走向与传送辊道1的传送方向相垂直，直线轨道9上安装相配合的直线轨道滑块，所述动力组件驱动直线轨道滑块在直线轨道9上移动，所述直线轨道滑块上安装滑板10，所述滑板10上安装支撑固定组件，所述支撑固定组件上安装烤炬12和点火装置13；所述气源箱4与分流排3连接，气源箱4作为氧气和可燃气体的缓冲装置，所述分流排3通过供气管路分别与多个背烧火焰机构2的烤炬12连接，分流排3用于将氧气和可燃气体分流，并将可燃气体分别供应至每一把烤炬12；所述定位传感器6安装于背烧火焰机构2的上方，定位传感器6用于定位工件。其中，参见图4至图6，所述直线轨道9的数量为两根，两根直线轨道9平行设置，所述滑板10横跨地安装于两根直线轨道9的直线轨道滑块上。所述直线轨道9的两端分别设有防冲挡板11，防止直线轨道滑块滑出直线轨道9。所述动力组件包括齿条轨道14、齿条轨道滑块、电机安装板、伺服减速电机15、齿轮16和齿条，所述齿条轨道14安装于底座8上且与直线轨道9平行设置，齿条轨道14上安装相配合的齿条轨道滑块，所述齿条轨道滑块上安装电机安装板，所述电机安装板与滑板10相连接，电机安装板上安装伺服减速电机15，所述伺服减速电机15的输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小组立机器人在线自动背烧设备，其特征在于，包括传送辊道机构、背烧火焰机构、气源箱、分流排、定位传感器和上位机；所述传送辊道机构包括传送辊道和减速电机，所述传送辊道水平设置，传送辊道由减速电机控制来传送工件，传送辊道的下方设有多个背烧火焰机构；所述背烧火焰机构包括底座、直线轨道、直线轨道滑块、动力组件、滑板、支撑固定组件、烤炬和点火装置，所述直线轨道和动力组件均安装于底座上，所述直线轨道水平设置且直线轨道的走向与传送辊道的传送方向相垂直，直线轨道上安装相配合的直线轨道滑块，所述动力组件驱动直线轨道滑块在直线轨道上移动，所述直线轨道滑块上安装滑板，所述滑板上安装支撑固定组件，所述支撑固定组件上安装烤炬和点火装置；所述气源箱与分流排连接，所述分流排通过供气管路分别与多个背烧火焰机构的烤炬连接；所述定位传感器安装于背烧火焰机构的上方；所述上位机与定位传感器、减速电机、烤炬、点火装置和动力组件连接。

【技术特征摘要】
1.一种小组立机器人在线自动背烧设备，其特征在于，包括传送辊道机构、背烧火焰机构、气源箱、分流排、定位传感器和上位机；所述传送辊道机构包括传送辊道和减速电机，所述传送辊道水平设置，传送辊道由减速电机控制来传送工件，传送辊道的下方设有多个背烧火焰机构；所述背烧火焰机构包括底座、直线轨道、直线轨道滑块、动力组件、滑板、支撑固定组件、烤炬和点火装置，所述直线轨道和动力组件均安装于底座上，所述直线轨道水平设置且直线轨道的走向与传送辊道的传送方向相垂直，直线轨道上安装相配合的直线轨道滑块，所述动力组件驱动直线轨道滑块在直线轨道上移动，所述直线轨道滑块上安装滑板，所述滑板上安装支撑固定组件，所述支撑固定组件上安装烤炬和点火装置；所述气源箱与分流排连接，所述分流排通过供气管路分别与多个背烧火焰机构的烤炬连接；所述定位传感器安装于背烧火焰机构的上方；所述上位机与定位传感器、减速电机、烤炬、点火装置和动力组件连接。2.根据权利要求1所述的小组立机器人在线自动背烧设备，其特征在于，所述直线轨道的两端分别设有防冲挡板。3.根据权利要求1所述的小组立机器人在线自动背烧设备，其特征在于，所述动力组件包括齿条轨道、齿条轨道滑块、电机安装板、伺服减速电机、齿轮和齿条，所述齿条轨道安装于底座上且与直线轨道平行设置，齿条轨道上安装相配合的齿条轨道滑块，所述齿条轨道滑块上安装电机安装板，所述电机安装板与滑板相连接，电机安装板上安装伺服减速电机，所述伺服减速电机与上位机连接，伺服减速电机的输出轴竖直向下穿过电机安装板且与齿轮连接，所述齿条轨道的侧面安装沿其走向设置的齿条，所述齿轮与齿轮相配合。4.根据权利要求1所述的小组立机器人在线自动背烧设备，其特征在于，所述支撑固定组件包括管夹底座、纵向圆管、横向圆管、枪夹、单管夹和双管夹，所述管夹底座安装于滑板上，管夹底座上安装竖立设置的纵向圆管，所述纵向圆管通过枪夹连接有水平设置的横向圆管，所述枪夹沿纵向圆管可上下调整，所述横向圆管上连接有至少一个单管夹，所述单管夹夹持有烤炬，所述烤炬的烤嘴朝上设置，其中至少一个烤炬通过双管夹连接有点火装置。5.根据权利要求1-4任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：周文鑫，王旭，储云泽，邢宏岩，于航，姜军，
申请(专利权)人：上海船舶工艺研究所中国船舶工业集团公司第十一研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31