一种基于风机叶轮的六轴焊接系统及焊接方法技术方案

本发明专利技术公开的一种基于风机叶轮的六轴焊接系统及焊接方法，属于智能焊接系统技术领域，包括工控机，所述工控机分别与可编程控制器、六轴机器人系统和激光引导器连接，所述可编程控制器还与变位器连接，所述变位器上连接有工作台；所述六轴机器人系统包括示教器、机械手、焊接系统和清枪系统；所述激光引导器安装于所述机械手，包括智能相机和线激光。本系统适用三种类型叶轮，离心式、轴流式和混流式叶轮，叶轮的尺寸也不受限制，解决了市场叶轮焊接机单一性的问题，减小了工作人员的劳动强度，改善了工作环境。

A six axis welding system and welding method based on fan impeller

【技术实现步骤摘要】
一种基于风机叶轮的六轴焊接系统及焊接方法
本专利技术涉及智能焊接系统
，尤其涉及一种基于风机叶轮的六轴焊接系统及焊接方法。
技术介绍
风机是中国对气体压缩和气体输送机械的习惯简称，在工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却场合有着广泛应用。叶轮作为风机的主要结构部件之一，是将叶片通过焊接的方式固定在轮盘上形成的，称为叶轮焊接，因此叶轮焊接在现代机械生产中广泛存在。叶轮焊接是一种以加热、高温方式接合叶轮叶片的制造工艺及技术，焊接效果直接决定了叶轮性能从而影响风机性能。市场上现有的风机叶轮焊接技术主要分为人工操作和机器焊接，由于风机叶轮的结构需要，一个机壳上需要焊接较多个叶片，叶轮的形状和重量也存在差异不易架设，需要焊接工作人员不断变动自身位置对叶轮不同角度的叶片进行焊接，并且至少需要两位操作人员配合作业，导致焊接效率低，工人劳动强度大，操作难度大，危险指数高，经济成本随之增加，另一方面由于焊接时间长，焊接过程中温度差异过大，会使材料受热变形，难以实时校偏，从而降低了焊接质量；除传统人工焊接以外目前市面上也存在部分自动焊接机，虽然相对于传统的焊接方式来说具有一定的优越性，但仍需人工事先对位叶轮位置，耗费人力，灵活度低，定位精度低，并且只能焊接特定规格和种类的叶轮，仍然存在劳动强度大、操作麻烦、焊接难度高及焊接效率低的缺点，难以适应市场多样性的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的问题，提供了一种基于风机叶轮的六轴焊接系统及焊接方法，采用线激光照亮焊缝、智能相机拍摄图像、图像处理寻找焊缝，相对人眼精度更高；六轴机器人系统控制焊机，有很高的自由度，超长行程作业，整个系统更加智能，减少工人的劳动量，提高焊接效率和质量。本系统所述方法适用于各种尺寸和焊缝的叶轮焊接，并且简单易操作，可以节省大量人力，也改善了工人的工作环境，解决了安全作业问题。上述目的是通过以下技术方案来实现：一种基于风机叶轮的六轴焊接系统，包括：工控机1，所述工控机1分别与可编程控制器2、六轴机器人系统4和激光引导器5连接，所述可编程控制器2还与变位器3连接，所述变位器3上连接有工作台；所述六轴机器人系统4包括示教器41、机械手42、焊接系统43和清枪系统44；所述激光引导器5安装于所述机械手42，包括智能相机51和线激光52。一种基于风机叶轮的六轴焊接系统的焊接方法，包括如下步骤：a.获取待焊叶轮的相关产品数据生成焊接路径；b.所述工控机1将所述焊接路径生成指令传送至所述可编程控制器2和所述焊接系统43，通过所述可编程控制器2对放有待焊接叶轮的工作台进行变为控制；通过所述焊接系统43对工作台上的待焊叶轮进行焊接工作，并通过所述激光引导器5对焊接进度进行实时数据更新，并将实时数据传送至所述工控机1进行状态判断：（1）若焊接完成，则所述工控机1向所述可编程控制器2和所述焊接系统43发出停止指令，系统处于待机状态；（2）若焊接未完成，则焊接继续。优选的，所述步骤a中，获取待焊叶轮的相关产品数据包括两种：（1）向所述工控机1中导入所述已有待焊叶轮的相关产品数据；（2）创建新产品数据。优选的，所述创建新产品数据具体为：通过所述可编程控制器2调整所述变位器3的位置，通过所述示教器41调整所述机械手42位姿，确定焊接起点、终点和中间控制点数据信息；通过所述智能相机51连续采集图像数据信息；将上述操作获取的数据信息保存为新产品数据，并传送至所述工控机1保存。优选的，所述步骤b中通过所述激光引导器5对焊接进度进行实时数据更新，并将实时数据传送至所述工控机1进行状态判断，具体为：所述智能相机51伴随着所述机械手42按照指令运动，所述智能相机51拍摄所述线激光52照射在叶轮上的光线条，并通过以太网将拍摄的图像信息传输给所述工控机1；所述工控机1对拍摄的图像信息进行处理，定位每幅图像的焊接点并连接获得焊缝轨迹，将相关数据发送到所述六轴机器人系统4，以此引导所述六轴机器人系统4完成焊接；所述六轴机器人系统4控制所述机械手42和安装于所述机械手42上的焊枪根据获得的焊缝信息运动焊接，当前焊缝焊接完成后判断整个叶轮是否全部完成焊接，若未完成，则所述可编程控制器2控制所述变位器3旋转至下一叶片并重复上述焊接过程；若完成，则所述工控机1处于待机模式。有益效果利用本专利技术的技术方案制作的一种基于风机叶轮的六轴焊接系统及焊接方法，采用智能相机和线激光做引导，保证焊缝检测的高精度；采用六轴机器人系统精准定位，每条焊缝的焊接参数恒定，焊缝质量受人为因素影响较小,降低了对工作人员操作技术的要求，焊接效果稳定，整个过程更加智能化；该技术适用三种类型叶轮，离心式、轴流式和混流式叶轮，叶轮的尺寸也不受限制，解决了市场叶轮焊接机单一性的问题，减小了工作人员的劳动强度，改善了工作环境。附图说明图1为本专利技术一种基于风机叶轮的六轴焊接系统的系统结构示意图。具体实施方式应当指出，本部分中对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本专利技术的保护范围有任何限制作用。此外，在不冲突的情形下，本部分中的实施例以及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对本专利技术实施例作详细说明。如图1所示，一种基于风机叶轮的六轴焊接系统，包括：工控机1，所述工控机1分别与可编程控制器2、六轴机器人系统4和激光引导器5连接，所述可编程控制器2还与变位器3连接，所述变位器3上连接有工作台；所述六轴机器人系统4包括示教器41、机械手42、焊接系统43和清枪系统44；所述激光引导器5安装于所述机械手42，包括智能相机51和线激光52。具体的，所述工控机1用于向所述可编程控制器2和所述六轴机器人系统4发出工作指令，并接收其反馈的相关进度信息。所述可编程控制器2与所述变位器3连接，所述变位器3上连接有用于安放待焊叶轮的工作台，所述变位器3用于调节工作台的位置状态。所述六轴机器人系统4接收所述工控机1发出的指令通过机械手42控制与之连接的焊接系统43对工作台面上的待焊接叶轮进行焊接工作，所述六轴机器人系统4还包括用于对焊枪系统43中的焊枪进行清理；所述示教器41用于调整所述机械手42的位姿，用于确定焊接起点、终点和中间控制点信息。通过安装于所述机械手42的所述激光引导器5来实现焊接信息的反馈，通过智能相机51拍摄线激光52照射在叶轮上的光线条，实现坐标定位，并将实时信息反馈给工控机1。一种基于风机叶轮的六轴焊接系统的焊接方法，包括如下步骤：步骤a.获取待焊叶轮的相关产品数据生成焊接路径；具体的，获取待焊叶轮的相关产品数据包括两种方式：（1）向所述工控机1中导入所述已有待焊叶轮的相关产品数据。可通过U盘拷贝；（2）创建新产品数据。具体为：通过所述可编程控制器2调整所述变位器3的位置，通过所述示教器41调整所述机械手42位姿，确定焊接起点、终点和中间控制点数据信息；通过所述智能相机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于风机叶轮的六轴焊接系统，其特征在于：包括工控机（1），所述工控机（1）分别与可编程控制器（2）、六轴机器人系统（4）和激光引导器（5）连接，所述可编程控制器（2）还与变位器（3）连接，所述变位器（3）上连接有工作台；所述六轴机器人系统（4）包括示教器（41）、机械手（42）、焊接系统（43）和清枪系统（44）；所述激光引导器（5）安装于所述机械手（42），包括智能相机（51）和线激光（52）。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于风机叶轮的六轴焊接系统，其特征在于：包括工控机（1），所述工控机（1）分别与可编程控制器（2）、六轴机器人系统（4）和激光引导器（5）连接，所述可编程控制器（2）还与变位器（3）连接，所述变位器（3）上连接有工作台；所述六轴机器人系统（4）包括示教器（41）、机械手（42）、焊接系统（43）和清枪系统（44）；所述激光引导器（5）安装于所述机械手（42），包括智能相机（51）和线激光（52）。


2.根据权利要求1所述的一种基于风机叶轮的六轴焊接系统的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取待焊叶轮的相关产品数据生成焊接路径；
所述工控机（1）将所述焊接路径生成指令传送至所述可编程控制器（2）和所述焊接系统（43），通过所述可编程控制器（2）对放有待焊接叶轮的工作台进行变为控制；通过所述焊接系统（43）对工作台上的待焊叶轮进行焊接工作，并通过所述激光引导器（5）对焊接进度进行实时数据更新，并将实时数据传送至所述工控机（1）进行状态判断：
（1）若焊接完成，则所述工控机（1）向所述可编程控制器（2）和所述焊接系统（43）发出停止指令，系统处于待机状态；
（2）若焊接未完成，则焊接继续。


3.根据权利要求2所述的一种基于风机叶轮的六轴焊接系统的焊接方法，其特征在于，所述步骤a中，获取待焊叶轮的相关产品数据包括两种：
向所述工控机（1）中导入所述已有待焊叶轮的相关产品...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新玲，韩立圣，黄文渊，
申请(专利权)人：无锡砺成智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32