用于集装箱的自动焊接设备和自动焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种用于集装箱的自动焊接设备和自动焊接方法，其中自动焊接设备包括：X轴行走机构；Y轴行走机构，其在X轴行走机构上可滑动；Z轴行走机构，其在Y轴行走机构上可滑动；焊缝识别装置和焊接装置，其设置在Z轴行走机构上，并在Z轴行走机构上可滑动；以及控制装置，其配置为分别控制X轴行走机构、Y轴行走机构和Z轴行走机构的动作，使得通过控制焊缝识别装置在待焊接板上滑动并接触到待焊接板的边缘来确定待焊接板的焊缝轨迹，并且在焊缝轨迹确认后控制焊接装置自动沿焊缝轨迹进行焊接操作。该自动焊接设备可实现自动焊接，从而减少焊接工作量、节省人力。

Automatic welding equipment and automatic welding method for container

The invention discloses a container used for automatic welding equipment and automatic welding method, the automatic welding equipment including: X axis Y axis walking mechanism; walking mechanism, the walk on the X axis sliding mechanism; Z axis Y axis in the walking mechanism, walking on a slide mechanism; welding seam recognition device and welding device the settings on the Z axis, walking mechanism, and walking on the Z axis sliding mechanism; and a control device configured to respectively control the walking mechanism, X axis and Z axis Y axis walking mechanism of walking mechanism of action, the identification device by controlling the welding on the welding plate to be welded plate and sliding contact the edge of the weld seam welded plate, and control automatic welding device for welding operation along the weld trajectory in the weld trajectory after confirmation. The automatic welding equipment can realize automatic welding, thus reducing the workload of welding and saving manpower.

【技术实现步骤摘要】
用于集装箱的自动焊接设备和自动焊接方法
本专利技术涉及集装箱领域，尤其涉及一种用于集装箱的自动焊接设备和自动焊接方法。
技术介绍
集装箱中有很多待焊接板，其中特别是顶加强板，一般是未折弯的六边形板件，或者是折弯后的六边形板件。由于冲压、折弯等制作工艺决定，顶加强板的尺寸存在比较大的误差。因此，现有技术中对集装箱的顶加强板的焊接，通常是采用4个工人在顶加强板的4个角进行手工焊接。这种手工焊接方式一方面需要的人工多，劳动强度大；另一方面，由于工人之间的焊接技能存在差异，导致焊接质量往往参差不齐。因此，需要提供一种用于集装箱的自动焊接设备和自动焊接方法，以解决上述问题。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。为了解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，公开了一种用于集装箱的自动焊接设备，所述自动焊接设备具有横梁和设置在所述横梁下方的底架，其中所述自动焊接设备包括：X轴行走机构，所述X轴行走机构安装在所述横梁上；Y轴行走机构，所述Y轴行走机构与所述X轴行走机构垂直且连接至所述X轴行走机构，并在所述X轴行走机构上可滑动；Z轴行走机构，所述Z轴行走机构与所述X轴行走机构和所述Y轴行走机构均垂直且连接至所述Y轴行走机构，并在所述Y轴行走机构上可滑动；焊缝识别装置，所述焊缝识别装置设置在所述Z轴行走机构上，并在所述Z轴行走机构上可滑动；焊接装置，所述焊接装置设置在所述Z轴行走机构上，并在所述Z轴行走机构上可滑动；以及控制装置，所述控制装置配置为分别控制所述X轴行走机构、所述Y轴行走机构和所述Z轴行走机构的动作，使得通过控制所述焊缝识别装置在所述待焊接板上滑动并接触到待焊接板的边缘来确定所述待焊接板的焊缝轨迹，并且在所述焊缝轨迹确认后控制所述焊接装置自动沿所述焊缝轨迹进行焊接操作。根据本专利技术的自动焊接设备能够通过分别控制X轴行走机构、Y轴行走机构和Z轴行走机构的动作而使得焊缝识别装置能够在待焊接板上滑动，从而能够自动确定待焊接板的焊缝轨迹，并且在焊缝轨迹确认后能够控制焊接装置自动沿焊缝轨迹进行焊接操作，该方案能够自动、精确地检测焊缝轨迹并自动进行焊接操作，该焊接工序最多只需要一个人操作，节省了人力成本，同时通过机械化作业替代了人工作业，降低了工人的劳动强度并提高了工作效率，同时还可以提高焊接质量。优选地，所述X轴行走机构包括X轴电机、X轴导轨和X轴滑块，所述X轴导轨设置在所述横梁上，所述X轴滑块在所述X轴电机的驱动下在所述X轴导轨上可滑动；所述Y轴行走机构包括Y轴电机、Y轴导轨和Y轴滑块，所述Y轴滑块在所述Y轴电机的驱动下在所述Y轴导轨上可滑动，所述Y轴导轨与所述X轴导轨垂直，且所述Y轴导轨安装在所述X轴滑块上并可随所述X轴滑块在所述X轴导轨上滑动；所述Z轴行走机构包括Z轴电机、Z轴导轨和Z轴滑块，所述Z轴滑块在所述Z轴电机的驱动下在所述Z轴导轨上可滑动，所述Z轴导轨与所述X轴导轨和所述Y轴导轨均垂直，且所述Z轴导轨安装在所述Y轴滑块上并可随所述Y轴滑块在所述Y轴导轨上滑动。优选地，所述焊缝识别装置为接触开关。优选地，所述自动焊接设备还包括箱位检测器，所述箱位检测器设置在所述Z轴滑块上，用于检测所述集装箱的位置。优选地，所述Z轴滑块上设置有滑动轨道和在所述滑动轨道上可滑动的焊接架滑块，所述滑动轨道与所述Y轴导轨平行，所述焊接架滑块上设置有焊接架，所述箱位检测器、所述焊接装置以及所述焊缝识别装置均设置在所述焊接架上。优选地，所述焊接架上还设置有锁紧装置，所述锁紧装置在所述箱位检测器检测到所述集装箱的位置时将所述焊接架锁紧在所述滑动轨道上。优选地，所述焊接架滑块通过设置在所述自动焊接设备中的气缸和活塞驱动件进行驱动。优选地，所述X轴行走机构还包括X轴丝杠和与所述X轴丝杠配合的X轴丝杠螺母，所述X轴丝杠连接至所述X轴电机，所述X轴丝杠螺母连接至所述X轴滑块。优选地，所述Y轴行走机构还包括Y轴丝杠和与所述Y轴丝杠配合的Y轴丝杠螺母，所述Y轴丝杠连接至所述Y轴电机，所述Y轴丝杠螺母连接至所述Y轴滑块。优选地，所述Z轴行走机构还包括Z轴丝杠和与所述Z轴丝杠配合的Z轴丝杠螺母，所述Z轴丝杠连接至所述Z轴电机，所述Z轴丝杠螺母连接至所述Z轴滑块。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种使用上述自动焊接设备的自动焊接方法，所述自动焊接方法包括：控制所述X轴行走机构、所述Y轴行走机构和所述Z轴行走机构的动作，使得通过控制所述焊缝识别装置在所述待焊接板上滑动并接触到待焊接板的边缘来确定所述待焊接板的焊缝轨迹，并且在所述焊缝轨迹确认后控制所述焊接装置自动沿所述焊缝轨迹进行焊接操作。优选地，所述自动焊接方法包括如下步骤：S0在所述控制装置中预先设定所述待焊接板的任意三个角的初始坐标；S2基于所述初始坐标，通过机械接触分别检测得到所述待焊接板的任意三个角的最终坐标；S3基于所述任意三个角的最终坐标得出所述待焊接板的第四个角的最终坐标；S4基于所述待焊接板的四个角的最终坐标确定所述待焊接板的边缘直线，从而确定焊缝轨迹；S5控制所述焊接装置自动沿所述焊缝轨迹进行焊接操作。优选地，基于所述初始坐标，通过机械接触分别检测得到所述待焊接板的任意三个角的最终坐标的步骤包括：S21控制所述Z轴行走机构到达所述待焊接板的任意三个角中的一个角的初始坐标处；S22控制所述Z轴行走机构从所述初始坐标在Y轴导轨上滑动，使得所述焊缝识别装置在所述待焊接板上滑动直至滑过所述待焊接板的边缘，以确定所述任意三个角中的所述一个角的最终坐标的X坐标值和Y坐标值中的一个；S23控制所述Z轴行走机构返回至所述初始坐标处；S24控制所述Y轴行走机构从所述初始坐标在X轴导轨上滑动，使得所述焊缝识别装置在所述待焊接板上滑动直至滑过所述待焊接板的边缘，以确定所述任意三个角中的所述一个角的最终坐标的X坐标值和Y坐标值中的另一个；S25基于所述任意三个角中的所述一个角的X坐标值和Y坐标值确定所述一个角的最终坐标；S26重复进行步骤S21-S25，以检测其他两个角的最终坐标。优选地，所述自动焊接方法在步骤S2之前还包括步骤S1：使焊接架沿着滑动轨道移动，以检测集装箱的位置，并在检测到所述集装箱的位置时将焊接架锁紧在滑动轨道上。根据本专利技术的自动焊接方法能够通过分别控制X轴行走机构、Y轴行走机构和Z轴行走机构的动作而使得焊缝识别装置能够在待焊接板上滑动，从而能够自动确定待焊接板的焊缝轨迹，并且在焊缝轨迹确认后能够控制焊接装置自动沿焊缝轨迹进行焊接操作，该方案能够自动、精确地检测焊缝轨迹并自动进行焊接操作，该焊接工序最多只需要一个人操作，节省了人力成本，同时通过机械化作业替代了人工作业，降低了工人的劳动强度并提高了工作效率，同时还可以提高焊接质量。附图说明本专利技术实施例的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施方式及其描述，用来解释本专利技术的原理。在附图中，图1是根据本专利技术的一个实施例的自动焊接设备的示意图；图2是根据本专利技术的一个实施例的X轴行走机构、Y轴行走机构和Z轴行走结构的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于集装箱的自动焊接设备，其特征在于，所述自动焊接设备具有横梁和设置在所述横梁下方的底架，其中所述自动焊接设备包括：X轴行走机构，所述X轴行走机构安装在所述横梁上；Y轴行走机构，所述Y轴行走机构与所述X轴行走机构垂直且连接至所述X轴行走机构，并在所述X轴行走机构上可滑动；Z轴行走机构，所述Z轴行走机构与所述X轴行走机构和所述Y轴行走机构均垂直且连接至所述Y轴行走机构，并在所述Y轴行走机构上可滑动；焊缝识别装置，所述焊缝识别装置设置在所述Z轴行走机构上，并在所述Z轴行走机构上可滑动；焊接装置，所述焊接装置设置在所述Z轴行走机构上，并在所述Z轴行走机构上可滑动；以及控制装置，所述控制装置配置为分别控制所述X轴行走机构、所述Y轴行走机构和所述Z轴行走机构的动作，使得通过控制所述焊缝识别装置在待焊接板上滑动并接触到待焊接板的边缘来确定所述待焊接板的焊缝轨迹，并且在所述焊缝轨迹确认后控制所述焊接装置自动沿所述焊缝轨迹进行焊接操作。

【技术特征摘要】
1.一种用于集装箱的自动焊接设备，其特征在于，所述自动焊接设备具有横梁和设置在所述横梁下方的底架，其中所述自动焊接设备包括：X轴行走机构，所述X轴行走机构安装在所述横梁上；Y轴行走机构，所述Y轴行走机构与所述X轴行走机构垂直且连接至所述X轴行走机构，并在所述X轴行走机构上可滑动；Z轴行走机构，所述Z轴行走机构与所述X轴行走机构和所述Y轴行走机构均垂直且连接至所述Y轴行走机构，并在所述Y轴行走机构上可滑动；焊缝识别装置，所述焊缝识别装置设置在所述Z轴行走机构上，并在所述Z轴行走机构上可滑动；焊接装置，所述焊接装置设置在所述Z轴行走机构上，并在所述Z轴行走机构上可滑动；以及控制装置，所述控制装置配置为分别控制所述X轴行走机构、所述Y轴行走机构和所述Z轴行走机构的动作，使得通过控制所述焊缝识别装置在待焊接板上滑动并接触到待焊接板的边缘来确定所述待焊接板的焊缝轨迹，并且在所述焊缝轨迹确认后控制所述焊接装置自动沿所述焊缝轨迹进行焊接操作。2.如权利要求1所述的自动焊接设备，其特征在于，所述X轴行走机构包括X轴电机、X轴导轨和X轴滑块，所述X轴导轨设置在所述横梁上，所述X轴滑块在所述X轴电机的驱动下在所述X轴导轨上可滑动；所述Y轴行走机构包括Y轴电机、Y轴导轨和Y轴滑块，所述Y轴滑块在所述Y轴电机的驱动下在所述Y轴导轨上可滑动，所述Y轴导轨与所述X轴导轨垂直，且所述Y轴导轨安装在所述X轴滑块上并可随所述X轴滑块在所述X轴导轨上滑动；所述Z轴行走机构包括Z轴电机、Z轴导轨和Z轴滑块，所述Z轴滑块在所述Z轴电机的驱动下在所述Z轴导轨上可滑动，所述Z轴导轨与所述X轴导轨和所述Y轴导轨均垂直，且所述Z轴导轨安装在所述Y轴滑块上并可随所述Y轴滑块在所述Y轴导轨上滑动。3.如权利要求1所述的自动焊接设备，其特征在于，所述焊缝识别装置为接触开关。4.如权利要求2所述的自动焊接设备，其特征在于，所述自动焊接设备还包括箱位检测器，所述箱位检测器设置在所述Z轴滑块上，用于检测所述集装箱的位置。5.如权利要求4所述的自动焊接设备，其特征在于，所述Z轴滑块上设置有滑动轨道和在所述滑动轨道上可滑动的焊接架滑块，所述滑动轨道与所述Y轴导轨平行，所述焊接架滑块上设置有焊接架，所述箱位检测器、所述焊接装置和所述焊缝识别装置均设置在所述焊接架上。6.如权利要求5所述的自动焊接设备，其特征在于，所述焊接架上还设置有锁紧装置，所述锁紧装置在所述箱位检测器检测到所述集装箱的位置时将所述焊接架锁紧在所述滑动轨道上。7.如权利要求5所述的自动焊接设备，其特征在于，所述焊接架滑块通过设置在所述自动焊接设备中的气缸和活塞驱动件进行驱动。8.如权利要求2所述的自动焊接设备，其特征在于，所述X轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵声录，张新，梁大才，徐伟，
申请(专利权)人：上海中集宝伟工业有限公司，中国国际海运集装箱集团股份有限公司，中集集团集装箱控股有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31