用于包括具有直立型材图案的基板的工件的自动缝焊的设备和方法技术

技术编号:23409269 阅读:56 留言:0更新日期:2020-02-22 17:48
本发明专利技术涉及一种用于工件(100)的自动缝焊的设备(1),该工件(100)包括基板(105),该基板(105)具有直立的型材(110)的图案,所述工件(100)布置在支撑基座(2)上,所述设备(1)包括:高架支撑件(10),该高架支撑件(10)具有至少一个机器人设备(R);至少一个高架扫描仪(30)、比如激光扫描仪,所述至少一个高架扫描仪(30)用于比如通过所述至少一个高架扫描仪(30)相对于所述支撑基座(2)的跨所述工件(100)的相对运动(P)来建立所述工件(100)的整体3D形貌图像,所述机器人设备(R)包括铰接臂(200),并且所述机器人设备(R)构造成用于呈现活动位置,其中,所述铰接臂(200)的头部(H)在所述工件(100)的局部区域(C)中靠近所述支撑基座(2),所述头部(H)包括距离传感器(S),所述机器人设备还构造成用于承载焊接工具(WT),该焊接工具(WT)具有焊枪,该焊枪具有焊炬(T),所述距离传感器(S)能够在所述活动位置中定位在所述工件(100)的所述局部区域(C)中的每个局部区域(C)内的不同的位置中,所述距离传感器(S)构造成用于产生关于型材(110)的端部的位置和/或型材(110)之间的相交部的位置的局部信息,型材(110)在所述局部区域(C)内或者定界所述局部区域(C);以及计算机设备,该计算机设备用于存储代表所建立的所述工件(100)的所述整体3D形貌图像的数据和代表关于所述工件(100)的所述局部信息的数据。

Equipment and method for automatic seam welding of workpieces including baseplates with vertical profile patterns

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于包括具有直立型材图案的基板的工件的自动缝焊的设备和方法
本专利技术涉及用于进行焊接操作的设备,该设备特别地用在大尺寸焊接结构的制造中,该结构包括具有直立金属型材的金属基板,金属基板和直立金属型材彼此抵靠着且通常直立型材也彼此抵靠着进行缝焊。在造船工业中,这种大尺寸焊接结构的总称是“面板”。在此所指的型材例如可以是平板、条形或球形型材、T形或L形型材。
技术介绍
如本文中所使用的术语“焊缝”可以优选地指示下述焊缝:与点焊形成对比的,所述焊缝沿着金属基板与相应的直立的长形金属型材之间接触的长度以及直立型材之间接触的长度——通常是全长——延伸。术语“缝焊”指示焊缝的形成。机器人设备已经在装配过程和工作过程两者中在制造环境中得到广泛使用。机器人工作过程的常见类型包括机器人焊接、切割、磨削、粘合等。许多大型结构性操作,比如船舶、桥梁、建筑物和飞机构造,具有重复的工作过程。对于这样的过程,已经发现使用机器人焊接设备是有利的,该机器人焊接设备包括跨工作车间地板移动并且支撑机器人设备的龙门架以及具有焊接工具的臂部;一个这种示例是PE本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于工件(100)的自动缝焊的设备(1),所述工件(100)包括基板(105),所述基板(105)具有直立的型材(110)的图案,所述工件(100)布置在支撑基座(2)上,所述设备(1)包括:/n-高架支撑件(10),所述高架支撑件(10)具有至少一个机器人设备(R),/n-至少一个高架扫描仪(30)、比如激光扫描仪,所述至少一个高架扫描仪(30)用于比如通过所述至少一个高架扫描仪(30)的跨所述工件(100)的相对运动(P)来建立所述工件(100)的整体3D形貌图像,/n--所述机器人设备(R)包括铰接臂(200),并且所述机器人设备(R)构造成用于呈现活动位置,其中,所述铰接臂(2...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170524 DK PA2017003181.一种用于工件(100)的自动缝焊的设备(1),所述工件(100)包括基板(105),所述基板(105)具有直立的型材(110)的图案,所述工件(100)布置在支撑基座(2)上,所述设备(1)包括:
-高架支撑件(10),所述高架支撑件(10)具有至少一个机器人设备(R),
-至少一个高架扫描仪(30)、比如激光扫描仪,所述至少一个高架扫描仪(30)用于比如通过所述至少一个高架扫描仪(30)的跨所述工件(100)的相对运动(P)来建立所述工件(100)的整体3D形貌图像,
--所述机器人设备(R)包括铰接臂(200),并且所述机器人设备(R)构造成用于呈现活动位置,其中,所述铰接臂(200)的头部(H)在所述工件(100)的局部区域(C)中靠近所述支撑基座(2),
---所述头部(H)包括距离传感器(S),
--所述机器人设备还构造成用于承载焊接工具(WT),所述焊接工具(WT)具有焊枪,所述焊枪具有焊炬(T),
----所述距离传感器(S)能够在所述活动位置中定位在所述工件(100)的所述局部区域(C)中的每个局部区域(C)内的不同位置中,
-----所述距离传感器(S)构造成用于产生关于型材(110)的端部的位置和/或型材(110)之间的相交部的位置的局部信息,所述型材(110)在所述局部区域(C)内或者定界所述局部区域(C),
其特征在于,
-计算机设备,所述计算机设备存储了代表所建立的所述工件(100)的所述整体3D形貌图像的数据和代表关于所述工件(100)的所述局部信息的数据,
-所述计算机设备构造成用于通过将代表所述整体3D形貌图像的所述数据与所存储的代表所述型材(110)中的每个型材的几何数据的信息进行比较来识别所述型材(110)中的每个型材,
--所述计算机设备存储关于为了将每个型材(110)焊接至所述基板(105)所要施加的焊缝的焊缝信息,所述焊缝信息包括关于焊脚(WL)尺寸的信息或由关于焊脚(WL)尺寸的信息组成。


2.根据前述权利要求中的任一项所述的设备,所述计算机设备构造成用于比如通过所述头部(H)激活由所述机器人设备承载的焊枪,以用于根据所产生的所述局部信息和所存储的所述焊缝信息而开始焊接,优选地,为了所述缝焊而控制所述头部(H)在所述型材(100)的所述端部之间的运动。


3.根据前述权利要求中的任一项所述的设备,所述局部区域(C)由所述型材(110)之间的相交部限定。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的设备,所述高架支撑件(10)包括具有横梁(15)的龙门架结构,所述龙门架结构选择性地由一对支腿(20、22)支撑在所述支撑基座(2)上,所述机器人设备(R)能够选择性地沿着所述横梁(15)移动,所述高架扫描仪(30)选择性地安装到所述横梁(15)上。


5.根据前述权利要求中的任一项所述的设备,所述头部(H)包括用于所述距离传感器(S)的壳体(300),所述壳体(300)设置有遮板(310),所述遮板(310)构造成用于移动到所述传感器(S)前方的位置,以用于防止由于所述传感器(S)靠近所述焊炬(T)而对所述传感器(S)造成的任何损坏。


6.根据前一权利要求中所述的设备,包括供应装置(350),所述供应装置(350)用于将加压流体引至所述壳体(300),以用于防止灰尘沉降在所述传感器(S)上。


7.一种用于工件(100)的自动缝焊的方法,所述工件(100)包括基板(105),所述基板(105)具有直立的型材(110)的图案,所述工件(100)布置在支撑基座(2)上,所述设备(1)包括:
-高架支撑件(10),所述高架支撑件(10)具有至少一个机器人设备(R),
-至少一个高架扫描仪(30)、比如激光扫描仪、优选激光雷达扫描仪,
--所述机器人设备(R)包括铰接臂(200),并且所述机器人设备(R)构造成用于呈现活动位置,其中,所述铰接臂(200)的头部(H)在所述工件(100)的局部区域(C)中靠近所述支撑基座(2),
---所述头部(H)包括距离传感器(S),
--所述机器人设备承载焊接工具(WT),所述焊接工具(WT)具有焊枪,所述焊枪具有焊炬(T),
---所述传感器(S)能够在所述活动位置中定位在所述工件(100)的局部区域(C)内的不同的位置中,
---所述距离传感器(S)构造成用于产生关于所述局部区域(C)内的接缝线位置的局部信息,比如关于型材(110)的端部的位置和/或型材(110)之间的相交部的位置的信息,所述型材(110)在所述局部区域(C)内或者定界所述局部区域(C),以及
-计算机设备,所述计算机设备用于存储:
--代表所建立的所述工件(100)的整体3D形貌图像的数据,
--代表所产生的所述局部信息的数据,
--代表所述型材(110)中的每个型材的几何数据的信息,以及
--关于为了将每个型材(110)焊接至所述基板(105)所要施加的焊缝的焊缝信息,
所述方法包括以下步骤:
-使所述至少一个高架扫描仪(30)相对于所述支撑基座(2)开始在所述工件(100)上的相对运动,
-通过所述至少一个高架扫描仪(30)相对于所述工件(100)的相对运动来建立所述工件(100)的所述整体3D形貌图像,
-在所述工件(100)的所述局部区域(C)中的每个局部区域内的不同位置中定位所述传感器(S),以产生关于接缝线位置的所述局部信息,
其特征在于,
-存储代表所建立的所述工件(100)的所述整体3D形貌图像的数据,
-存储代表所产生的所述局部信息的数据,
-提供代表所述型材(110)中的每个型材的几何数据的信息,
-提供关于为了将每个型材(110)焊接至所述基板(105)所要施加的焊缝的焊缝信息,所述焊缝信息包括关于焊脚(WL)尺寸的信息或由关于焊脚(WL)尺寸的信息组成,
-通过将所存储的代表所述整体3D形貌图像的所述数据与所存储的代表所述型材(110)中的每个型材的几何数据的所述信息进行比较来识别所述型材(110)中的每个型材,
-在所述局部区域(C)内开...

【专利技术属性】
技术研发人员:拉斯穆斯·福代尔弗莱明·乔根森
申请(专利权)人:因洛泰科有限公司
类型:发明
国别省市:丹麦;DK

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