适用于不同倾斜程度的田字格焊接系统技术方案

本实用新型专利技术的适用于不同倾斜程度的田字格焊接系统，焊缝识别系统、焊机系统均连接设在机器人执行系统上，机器人执行系统通过L型悬臂设在地轨行走系统上，人机交互系统和焊机系统设在地轨行走系统的平台上，焊缝识别系统、机器人执行系统、地轨行走系统、焊机系统均与人机交互系统相连；本实用新型专利技术中，直接扫描一个格子的竖向焊缝，实时侦测其实际偏差，解决折弯零件不够精准的难点；另外，省去第二个格子大幅度扫描的时间，大大提升了效率；并且，通过计算出的第一个格子每条边在水平方向上和高低方向上的斜率，解决了车体放置时零工装的难点；更符合现实企业生产状况，通用性能更广、信息量更多，应用更广泛。

The system is suitable for the welding of different skew degree

【技术实现步骤摘要】
适用于不同倾斜程度的田字格焊接系统
本技术属于焊缝跟踪及智能焊接
，涉及自卸车底板田字格焊接技术以及将激光焊缝识别、机器人、行走导轨、焊机集成于意图的自动化智能焊接系统，具体涉及适用于不同倾斜程度的田字格焊接系统。
技术介绍
众所周知，自卸车、工程车等装备制造领域由于车型种类繁多、折弯零件的精度没有保证、组对精度差，同一种车型，所组成的每个格子大小都不一样，尤其是折弯零件的精度误差，使得每个格子的四条竖向焊缝的倾斜程度不固定，而通过机器人示教编程的方法去实现自动化焊接是不可取的，因为同种类型的不同产品就要示教编程，而焊缝数量又多，造成示教编程所需要的时间增大。对于以上焊接情况的应对方法，在市场现有的技术中：一是通过确保折弯零件的精度，二是增加焊接工装，三是通过参数化编程来实现机器人自动化焊接的。但是这样做虽然暂时实现了机器人自动化焊接，却仍然这存在着明显的缺点：其一，增加了企业的生产成本，好一点的能折弯20mm厚的钢板的折弯机大概在100万以上，这样就增加了企业的生产成本；其二，使用焊接工装使得生产柔性降低，因为焊接工装不可能适合所有的产品系列，这无疑又增加了工装成本，并且不能够完全保证焊接工装的精度、高效性；其三，参数化编程的缺点在于，不同的规格尺寸的产品就要编辑不同的参数，虽然参数化编程需要的时间也短，但是还是略显麻烦，同时需要人工操作不停的来修改，依旧浪费人力物力，操作过程过于繁琐。因此，急需设计一种适用于不同倾斜程度的田字格焊接系统，既能省去生产上的工装，又能避免机器人繁琐的编程，还能适应折弯零件的不精准，并且能自动识别每个田字格的大小及焊缝位置的机器人智能化焊接系统的需求日益增长。
技术实现思路
有鉴于此，为解决上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供了适用于不同倾斜程度的田字格焊接系统，直接扫描一个格子的竖向焊缝，实时侦测其实际偏差，解决折弯零件不够精准的难点；另外，省去第二个格子大幅度扫描的时间，大大提升了效率；并且，通过计算出的第一个格子每条边在水平方向上和高低方向上的斜率，解决了车体放置时零工装的难点；更符合现实企业生产状况，通用性能更广、信息量更多，应用更广泛。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：适用于不同倾斜程度的田字格焊接系统，包括排列分布有多个田字格的焊接车主体，田字格的每个格子分别具有四条竖向焊缝，还包括焊缝识别系统、机器人执行系统、地轨行走系统、焊机系统和人机交互系统，所述焊缝识别系统、焊机系统均连接设在机器人执行系统上，所述机器人执行系统通过L型悬臂设在所述地轨行走系统上，所述人机交互系统和焊机系统设在地轨行走系统的平台上，所述焊缝识别系统、机器人执行系统、地轨行走系统、焊机系统均与人机交互系统相连；所述焊缝识别系统由激光传感器、激光处理器组成，所述机器人执行系统包括相连的机器人本体和机器人控制柜，所述地轨行走系统由伺服驱动机构、齿轮齿条啮合机构、地轨移动平台、地轨滑动机构组成，所述焊机系统包括二氧化碳保护焊机、焊枪、送丝机、送丝桶，送丝桶、送丝机、二氧化碳保护焊机依次连接，所述人机交互系统包括设置有操作按键的设备电控箱；所述L型悬臂的前端设有机器人本体，机器人本体的底端设置送丝机，送丝机的前端通过连接轴和法兰设置焊枪，焊枪前端设置激光传感器，L型悬臂的一侧设有二氧化碳保护焊机和设备电控箱，二氧化碳保护焊机的后端设置与送丝机连接的送丝桶，设备电控箱的前端连接设有伺服驱动机构，位于下方的地轨滑动机构通过齿轮齿条啮合机构与上方的地轨移动平台滑动连接，地轨移动平台的顶端连接伺服驱动机构。进一步的，所述机器人本体为六轴机器人，所述伺服驱动机构为伺服电机。进一步的，所述伺服驱动机构与地轨移动平台连接且为地轨移动平台在地轨滑动机构上运动提供驱动力。进一步的，所述地轨滑动机构、齿轮齿条啮合机构、地轨移动平台之间均相配合。进一步的，所述焊枪与二氧化碳保护焊机连接，二氧化碳保护焊机上设置与下方设备电控箱电连接的焊机电源。进一步的，所述人机交互系统还包括人机交互界面，人机交互界面为触控工业电脑，设备电控箱通过网络通讯线和数据接口与人机交互界面相连。进一步的，所述机器人控制柜与设备电控箱相连，所述设备电控箱、机器人控制柜、焊机电源均与激光处理器相连，所述激光传感器与激光处理器相连。本技术的有益效果是：一、本技术的适用于不同倾斜程度的田字格焊接系统，包括焊缝识别系统、机器人执行系统、地轨行走系统、焊机系统和人机交互系统，各个系统相互配合，逻辑紧密，方便高效，既能省去生产上的工装，又能避免机器人繁琐的编程，还能适应折弯零件的不精准，并且能自动识别每个田字格的格子大小及焊缝具体位置；二、利用本技术的适用于不同倾斜程度的田字格焊接系统的焊接方法，直接扫描一个格子的竖向焊缝，实时侦测其实际偏差，解决折弯零件不够精准的难点；另外，省去第二个格子大幅度扫描的时间，大大提升了效率；并且，通过计算出的第一个格子每条边在水平方向上和高低方向上的斜率，解决了车体放置时零工装的难点；更符合现实企业生产状况，通用性能更广、信息量更多，应用更广泛；其中：首先，通过对第一个格子进行四条边的扫描得到四条竖向焊缝的位置，然后通过扫描四条竖向焊缝得到每条竖向焊缝的上起始点和下终止点，从而得到这个格子的焊缝数据；其次，第二个格子根据第一个格子已经知道的大小和焊缝数据激光处理器，可以计算出第二个格子的四条竖向焊缝的大概位置，这样第二个格子就可以省去扫描四条边的时间，提升了效率；同理第三个格子依据计算出第二个格子的实际大小可以推算出第三个格子的竖向焊缝的大概位置；另外，由于是直接扫描竖向焊缝，那么这条竖向焊缝的实际偏差就可以侦测出来，这样就解决了折弯零件弯度不够精准的难点。并且，通过已经知道第一个格子的大小也可以计算出第一个格子每条边在水平方向上和高低方向上的斜率，则可以确定第二、三个格子的具体位置，也就解决了车体放置时零工装的难点。因此这样的扫描方法比较符合现实企业的生产状况，提高了工作效率的同时节省了企业的成本，具有很好的应用前景。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术中整体工装结构示意图；图2为本技术的结构示意图；图3为图2的俯视图；图4为图2的侧视图；图中标记：1、焊接车主体，2、竖向焊缝，3、L型悬臂，4、激光传感器，5、激光处理器，6、机器人本体，7、机器人控制柜，8、伺服驱动机构，9、齿轮齿条啮合机构，10、地轨移动平台，11、地轨滑动机构，12、二氧化碳保护焊机，13、焊机电源，14、送丝机，15、送丝桶，16、设备电控箱，17本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.适用于不同倾斜程度的田字格焊接系统，包括排列分布有多个田字格的焊接车主体（1），田字格的每个格子分别具有四条竖向焊缝（2），其特征在于：还包括焊缝识别系统、机器人执行系统、地轨行走系统、焊机系统和人机交互系统，所述焊缝识别系统、焊机系统均连接设在机器人执行系统上，所述机器人执行系统通过L型悬臂（3）设在所述地轨行走系统上，所述人机交互系统和焊机系统设在地轨行走系统的平台上，所述焊缝识别系统、机器人执行系统、地轨行走系统、焊机系统均与人机交互系统相连；/n所述焊缝识别系统由激光传感器（4）、激光处理器（5）组成，所述机器人执行系统包括相连的机器人本体（6）和机器人控制柜（7），所述地轨行走系统由伺服驱动机构（8）、齿轮齿条啮合机构（9）、地轨移动平台（10）、地轨滑动机构（11）组成，所述焊机系统包括二氧化碳保护焊机（12）、焊枪（17）、送丝机（14）、送丝桶（15），送丝桶（15）、送丝机（14）、二氧化碳保护焊机（12）依次连接，所述人机交互系统包括设置有操作按键的设备电控箱（16）；/n所述L型悬臂（3）的前端设有机器人本体（6），机器人本体（6）的底端设置送丝机（14），送丝机（14）的前端通过连接轴和法兰设置焊枪（17），焊枪（17）前端设置激光传感器（4），L型悬臂（3）的一侧设有二氧化碳保护焊机（12）和设备电控箱（16），二氧化碳保护焊机（12）的后端设置与送丝机（14）连接的送丝桶（15），设备电控箱（16）的前端连接设有伺服驱动机构（8），位于下方的地轨滑动机构（11）通过齿轮齿条啮合机构（9）与上方的地轨移动平台（10）滑动连接，地轨移动平台（10）的顶端连接伺服驱动机构（8）。/n...

【技术特征摘要】
1.适用于不同倾斜程度的田字格焊接系统，包括排列分布有多个田字格的焊接车主体（1），田字格的每个格子分别具有四条竖向焊缝（2），其特征在于：还包括焊缝识别系统、机器人执行系统、地轨行走系统、焊机系统和人机交互系统，所述焊缝识别系统、焊机系统均连接设在机器人执行系统上，所述机器人执行系统通过L型悬臂（3）设在所述地轨行走系统上，所述人机交互系统和焊机系统设在地轨行走系统的平台上，所述焊缝识别系统、机器人执行系统、地轨行走系统、焊机系统均与人机交互系统相连；
所述焊缝识别系统由激光传感器（4）、激光处理器（5）组成，所述机器人执行系统包括相连的机器人本体（6）和机器人控制柜（7），所述地轨行走系统由伺服驱动机构（8）、齿轮齿条啮合机构（9）、地轨移动平台（10）、地轨滑动机构（11）组成，所述焊机系统包括二氧化碳保护焊机（12）、焊枪（17）、送丝机（14）、送丝桶（15），送丝桶（15）、送丝机（14）、二氧化碳保护焊机（12）依次连接，所述人机交互系统包括设置有操作按键的设备电控箱（16）；
所述L型悬臂（3）的前端设有机器人本体（6），机器人本体（6）的底端设置送丝机（14），送丝机（14）的前端通过连接轴和法兰设置焊枪（17），焊枪（17）前端设置激光传感器（4），L型悬臂（3）的一侧设有二氧化碳保护焊机（12）和设备电控箱（16），二氧化碳保护焊机（12）的后端设置与送丝机（14）连接的送丝桶（15），设备电控箱（16）的前端连接设有伺服驱动机构（8），位于下方的地轨滑动机构（11）通过齿轮齿条啮合机构（9）与上方...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜帅兵，常鹏举，王多平，
申请(专利权)人：河南省昊搏自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41