用于焊接罐箱内的防波板的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于焊接罐箱内的防波板的装置，装置包括：十字形架体、六轴机器人、焊接装置、视觉跟踪装置以及控制装置。十字形架体包括立柱以及与立柱垂直连接的横梁，横梁相对于立柱沿竖直方向可移动且构造为可伸缩；六轴机器人安装在横梁的端部上并能够伸入罐箱内；焊接装置安装在六轴机器人上；视觉跟踪装置相对于焊接装置固定地安装在六轴机器人上，且视觉跟踪装置用于识别防波板的焊缝轨迹；控制装置与视觉跟踪装置通信并根据视觉跟踪装置的识别结果而控制装置进行操作。根据本实用新型专利技术，视觉跟踪装置能够实时地获取焊缝的信息，使得装置具备有快速定位、精确寻找焊缝的能力，便于实现智能化的焊接运动控制。

【技术实现步骤摘要】
用于焊接罐箱内的防波板的装置
本技术涉及集装箱
，具体涉及一种用于焊接罐箱内的防波板的装置。
技术介绍
随着各种先进制造技术的蓬勃发展，实现焊接产品制造的自动化、柔性化与智能化已成为必然趋势。在自动化焊接中，引导和跟踪是实现自动化的关键。其中自动跟踪识别焊接系统的技术难点主要体现在焊缝的识别与跟踪技术和运动控制技术上，把识别焊缝的路径转化成可控的轨迹，从而实现精确焊接。目前国内外较前沿的焊缝识别技术都是通过相机和激光模组组成的视觉器，利用三角测量原理实现对焊缝轨迹的有效捕获，并获得焊缝宽度值，并利用灵活的控制技术和平滑算法可对焊缝宽度处理。传统焊接机器人是一种能够完成焊接操作的自动化装置。焊接机器人由多个关节组成操作手臂或其他形式运动机构，机构末端夹持焊枪等焊接辅助装置，在焊接操作空间内完成工件焊接所要求的焊缝轨迹运动。目前，焊接机器人一般采用通用六关节式机械手臂，或针对特定焊缝轨迹的专用焊接操作机等形式。前者定位精度高，操作空间相对有限，适用于短距离复杂焊缝的焊接；后者操作空间较大，定位精度相对不高，适用于简单形状焊缝的焊接操作。对于大型工件复杂焊缝、工件装配一致性较差的焊接，上述装置均存在不足。目前在用于食品、化工、能源运输的大型罐箱中都设置有防波板。在罐箱用于运输液体时，在运输途中液体晃动会导致罐箱甚至运输工具的重心不稳，这有可能会对运输工具的启动了制动造成影响。为了避免液体在罐箱内剧烈滑动，罐箱内安装多个防波板，将液体隔开，从而可以减小液体的晃动幅度。而罐箱内的防波板的焊接基本以手工焊接为主，仅在筒体、罐体工件的外纵缝、外环缝、直缝埋弧焊接中常用到各种十字架变位式自动焊接机自动焊接。对于罐内的大量焊接工作基本全靠人工完成，而罐内相对密闭的环境和狭小空间，对工人的身心健康、体能是很大的挑战；特别是夏天高温状态，经常出现工人中暑，给操作人员带来一定的生命危险；且人工焊接造成焊接速度慢、产品质量不稳定，效率低、生产成本高。随着焊接结构制造业向着规模化、大型化、参数化和精密化方向发展过程中，迫切需要适应大型罐体内部焊接的大运动范围、高精度的实用自动化焊接操作设备。在焊接机器人控制技术方面，目前一般采用人工示教或离线编程方式为主对机器人的焊接操作进行规划，焊接过程中只是简单的重复预先设定的动作，机器人缺少灵活性和适应性。因此，有必要提出一种用于焊接罐箱内的防波板的装置，以至少部分地解决上述问题。
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。为了至少部分地解决上述问题，根据本技术的一个方面，公开了一种用于焊接罐箱内的防波板的装置，其特征在于，包括：十字形架体，所述十字形架体包括竖直设置的立柱以及与所述立柱垂直连接的横梁，所述横梁相对于所述立柱沿竖直方向可移动且构造为可伸缩；六轴机器人，所述六轴机器人安装在所述横梁上并能够伸入所述罐箱内；焊接装置，所述焊接装置安装在所述六轴机器人上；视觉跟踪装置，所述视觉跟踪装置相对于所述焊接装置固定地安装在所述六轴机器人上，且所述视觉跟踪装置构造为用于识别所述防波板的焊缝轨迹；以及控制装置，所述控制装置配置为与所述视觉跟踪装置通信并根据所述视觉跟踪装置的识别结果而控制所述装置进行操作。根据本方案，视觉跟踪装置能够实时地获取焊缝的信息，使得装置具备有快速粗定位、精确寻找焊缝的能力，便于实现智能化的焊接运动控制。优选地，所述装置还包括罐箱变位机，所述罐箱变位机构造为用于使所述罐箱旋转。优选地，所述焊接装置包括焊枪，所述焊枪安装在所述六轴机器人的J6轴处。优选地，所述焊接装置包括用于向所述焊枪输送焊丝的送丝机构，所述送丝机构安装在所述六轴机器人的J3轴处。优选地，所述焊接装置包括焊接电源，所述焊接电源配置为通过串行通讯控制接口与所述控制装置相连，且所述焊接电源的两极分别与所述焊枪和所述防波板相连。优选地，所述控制装置包括运动规划模块，所述运动规划模块配置为自动地或受控地根据所述视觉跟踪装置的识别结果而规划所述装置的操作。优选地，所述控制装置包括运动控制模块，所述运动控制模块配置为根据所述运动规划模块的规划结果而直接或间接地控制所述装置的操作。优选地，所述控制装置包括伺服控制模块，所述伺服控制模块配置为从所述运动控制模块处接收给定信号而控制所述装置的操作，并反馈实际工况参数。优选地，所述装置构造为使得满足下列中的至少一项：所述横梁的可伸缩量为0至8000mm；所述横梁相对于所述立柱沿竖直方向移动的范围为0至3000mm；所述六轴机器人的工作半径为0至1420mm；所述六轴机器人的J1轴的可旋转幅度为0°至340°；所述六轴机器人的J2轴的可旋转幅度为0°至250°；所述六轴机器人的J3轴的可旋转幅度为0°至445°；所述六轴机器人的J4轴的可旋转幅度为0°至380°；所述六轴机器人的J5轴的可旋转幅度为0°至380°；所述六轴机器人的J6轴的可旋转幅度为0°至720°。附图说明本技术实施方式的下列附图在此作为本技术的一部分用于理解本技术。附图中示出了本技术的实施方式及其描述，用来解释本技术的原理。在附图中，图1为根据本技术的一个实施方式的装置的示意图；图2为图1中的装置的焊接装置处的局部放大示意图；以及图3为该实施方式的方法的原理图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本技术实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本技术实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底了解本技术实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本技术实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。参考图1至图3，对根据本技术的一个优选实施方式的装置100和该装置的运行方法进行描述。本实施方式的装置100用于对罐箱200内的防波板300进行焊接。本实施方式中的罐箱200，能够在车间内利用变位机或滚轮架进行诸如翻滚等操作，当然，本技术的装置也可以应用于诸如槽罐、锅炉等工件。典型地，罐箱200的径向尺寸小于或等于3米，轴向长度小于或等于8米。本实施方式中，装置100包括十字形架体、六轴机器人3、焊接装置6、视觉跟踪装置7以及控制装置。十字形架体包括竖直设置的立柱2以及与立柱2垂直连接的横梁1，横梁1相对于立柱2沿竖直方向可移动且优选地在水平面内可旋转。具体地，立柱2固定地连接在支撑平面(如地面)上，且立柱2上安装有能够在立柱2上上下滑动并能够绕立柱2转动的第一滑块21，横梁1固定在第一滑块21上。并且，横梁1自身能够沿其延伸方向伸缩。优选地，横梁1的可伸缩量为0至8000mm，横梁1可以移动至罐箱内部，横梁1相对于立柱2沿竖直方向移动的范围为0至3000mm。横梁1的端部安装有六轴机器人3且六轴机器人3能够伸入罐箱200内。优选地，横梁1上安装有能够沿横梁1的延伸方向移动的第二滑块2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于焊接罐箱内的防波板的装置，其特征在于，包括：十字形架体，所述十字形架体包括竖直设置的立柱以及与所述立柱垂直连接的横梁，所述横梁相对于所述立柱沿竖直方向可移动且构造为可伸缩；六轴机器人，所述六轴机器人安装在所述横梁上并能够伸入所述罐箱内；焊接装置，所述焊接装置安装在所述六轴机器人上；视觉跟踪装置，所述视觉跟踪装置相对于所述焊接装置固定地安装在所述六轴机器人上，且所述视觉跟踪装置构造为用于识别所述防波板的焊缝轨迹；以及控制装置，所述控制装置配置为与所述视觉跟踪装置通信并根据所述视觉跟踪装置的识别结果而控制所述装置进行操作。

【技术特征摘要】
1.一种用于焊接罐箱内的防波板的装置，其特征在于，包括：十字形架体，所述十字形架体包括竖直设置的立柱以及与所述立柱垂直连接的横梁，所述横梁相对于所述立柱沿竖直方向可移动且构造为可伸缩；六轴机器人，所述六轴机器人安装在所述横梁上并能够伸入所述罐箱内；焊接装置，所述焊接装置安装在所述六轴机器人上；视觉跟踪装置，所述视觉跟踪装置相对于所述焊接装置固定地安装在所述六轴机器人上，且所述视觉跟踪装置构造为用于识别所述防波板的焊缝轨迹；以及控制装置，所述控制装置配置为与所述视觉跟踪装置通信并根据所述视觉跟踪装置的识别结果而控制所述装置进行操作。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括罐箱变位机，所述罐箱变位机构造为用于使所述罐箱旋转。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述焊接装置包括焊枪，所述焊枪安装在所述六轴机器人的J6轴处。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述焊接装置包括用于向所述焊枪输送焊丝的送丝机构，所述送丝机构安装在所述六轴机器人的J3轴处。5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述焊接装置包括焊接电源，所述焊接电源配置为通过串行通讯控制接口与所述控制装置相连，且所述焊接电源的两极分别与所述焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海林，吕洁印，谢恒星，周受钦，张金涛，
申请(专利权)人：深圳中集智能科技有限公司，深圳中集科技有限公司，东莞中集智能科技有限公司，中国国际海运集装箱集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44