一种用于膜式水冷壁销钉焊接的机器人闭环加工系统技术方案

本发明专利技术公开一种用于膜式水冷壁销钉焊接的机器人闭环加工系统，根据用户输入的膜式水冷壁尺寸参数和传感器检测参数自动规划传感器检测路径和焊接机器人理论加工路径，传感器连接于焊接机器人上跟随焊枪头运动，对膜式水冷壁的轮廓进行实时检测，将检测数据返回至校正模块，对理论加工路径进行补偿和校正，并生成焊接机器人的运动指令，通过控制器控制焊接机器人将销钉按照工艺参数焊接到膜式水冷壁上，实现了闭环加工。本发明专利技术系统融合了传感器检测算法，通过用户输入加工工艺参数自动规划焊接机器人加工路径，通过传感器实时检测现场数据对理论加工路径进行补偿和校正，自动生成焊接机器人加工指令，提高了加工精度，具有良好的社会效益和经济效益。

Closed loop machining system of robot for welding wall type water wall pin

The invention discloses a method for robot closed-loop processing system of membrane water wall welding pin, based on user input membrane wall size parameters and sensor parameters automatic sensor detection and path planning of welding robot theory of machining path, sensor connected to a welding robot with the torch head movement of membrane water wall profile in real-time detection, the detection data is returned to the correction module, compensation and correction of the theory of the processing path, and generates movement commands via the control of the welding robot, welding robot will be in accordance with the pin welding parameters to the membrane water wall, realize the closed loop processing. The system of the invention combines sensor detection algorithm, automatic welding robot path planning through user input process parameters, compensation and correction of the theory of processing path through field data real-time detection sensor, automatic generation of welding robot instruction, high processing precision, has good social and economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种用于膜式水冷壁销钉焊接的机器人闭环加工系统
本专利技术属于工业机器人焊接领域,涉及一种用于膜式水冷壁销钉焊接的机器人闭环加工系统，具体地说，是用在膜式水冷壁点焊过程的实时检测反馈和补偿的工业焊接机器人焊接系统。
技术介绍
膜式水冷壁是电厂锅炉炉墙的重要结构部件，由钢管和扁钢沿钢管纵向焊接而成的排面和焊接在排面上的螺柱或者销钉组成。人工焊接销钉方法不仅效率低，而且精度难保证，降低了企业的生产效率。采用工业焊接机器人进行焊接过程中，传统的人工示教方式存在编程繁琐、耗时长的问题，而且由于膜式水冷壁尺寸较大，在焊接当前区域时，由于加工产生的变形将使临近区域的已规划路径程序指令不再准确。因此，准确及时地获取当前加工区域内工件的形状和位姿参数，再进行焊接机器人编程和加工将会大大提高焊接质量和加工精度。检索现有的技术和文献发现，在焊缝跟踪、钣金折弯、机器人弧焊、装配等领域，在焊接机器人加工之前用视觉传感技术获取工件数据是一种常用的办法。在工作站内或者焊接机器人上安装附加的视觉设备，比如视觉传感器或者工业相机等实时采集现场数据，返回给控制端进行补偿校正和加工路径的再规划，由此形成一个闭环的动态补本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于膜式水冷壁销钉焊接的机器人闭环加工系统，包括焊接机器人与焊接机器人上安装的焊枪头；其特征在于：还包括传感器、上位机、控制器，通讯设备；所述传感器固定安装于焊接机器人上，对膜式水冷壁的轮廓进行扫描；上位机用于接收用户输入的工艺参数，包括膜式水冷壁的钢管半径、膜式水冷壁的纵向总长度、膜式水冷壁横向总长度与传感器检测参数；其中，传感器检测参数包括：A、当传感器沿着膜式水冷壁纵向方向检测，需沿着纵向方向对膜式水冷壁进行分区域检测，则传感器检测参数为每个分区的纵向检测距离；B、当传感器沿着膜式水冷壁横向方向检测，需沿着横向方向对膜式水冷壁分区域检测，则传感器检测参数为每个分区的横向检测距离；上位...

【技术特征摘要】
1.一种用于膜式水冷壁销钉焊接的机器人闭环加工系统，包括焊接机器人与焊接机器人上安装的焊枪头；其特征在于：还包括传感器、上位机、控制器，通讯设备；所述传感器固定安装于焊接机器人上，对膜式水冷壁的轮廓进行扫描；上位机用于接收用户输入的工艺参数，包括膜式水冷壁的钢管半径、膜式水冷壁的纵向总长度、膜式水冷壁横向总长度与传感器检测参数；其中，传感器检测参数包括：A、当传感器沿着膜式水冷壁纵向方向检测，需沿着纵向方向对膜式水冷壁进行分区域检测，则传感器检测参数为每个分区的纵向检测距离；B、当传感器沿着膜式水冷壁横向方向检测，需沿着横向方向对膜式水冷壁分区域检测，则传感器检测参数为每个分区的横向检测距离；上位机根据上述工艺参数，自动规划当前分区内焊接机器人理论加工路径以及传感器检测路径，并生成驱动传感器检测的指令，发送至控制器，由控制器控制焊接机器人运动带动传感器执行检测任务，得到传感器检测数据，经处理后得到各个焊接截面上膜式水冷壁钢管的半径R0与圆心坐标(xc0，yc0，zc0)，并发送至上位机；进而由上位机中设计的校正模块，对理论加工路径中各个焊点坐标进行校正，生成焊接机器人加工指令发送到控制器，控制焊接机器人进行当前分区内的焊接加工任务；当完成当前分区的膜式水冷壁加工任务后，则重新对下一分区进行上述理论加工路径规划、传感器路径规划、以及焊点位置坐标校正后，进行下一分区内模式水冷壁的加工，直至完成整个膜式水冷壁的加工任务。2.如权利要求1所述一种用于膜式水冷壁销钉焊接的机器人闭环加工系统，其特征在于：传感器为激光截面传感器。3.如权利要求1所述一种用于膜式水冷壁销钉焊接的机器人闭环加工系统，其特征在于：所述上位机通过以太网线与路由器相连，路由器通过以太网线与控制器和传感器相连，实现上位机、控制器与传感器三者间的通信。所述控制器和焊接机器人通过电缆连接，实现两者间的通讯。4.如权利要求1所述一种用于膜式水冷壁销钉焊接的机器人闭环加工系统，其特征在于：焊接机器人的理论加工路径规划方法为：上位机按照销钉的排布规则，沿着膜式水冷壁纵向方向等间隔的焊接截面平面内，按照下述公式规划焊点，得到膜式水冷壁各...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈友东，冯强国，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11