一种用于集装箱拼板焊的自动焊接工艺制造技术

本发明专利技术主要涉及一种用于集装箱拼板焊的自动焊接工艺：压紧工件，启动焊接机器人PLC控制器控制相机摄像头下降并移动，将摄像头移动到扫描起点再向外延伸一段的距离；开始扫描焊缝；扫描信息传送到中央控制系统处理，并把处理后信息传送给PLC控制器；PLC控制器根据第一个坐标点，以及补偿距离控制焊枪移动，实现对枪；开始焊接工作；先进行起弧，起弧完成后，PLC控制器根据坐标信息，控制焊枪开始焊接；焊接完成后，移动焊枪继续行走一定距离，实现收弧，然后停止焊接，升起焊枪，焊接机器人回到复位位置，等待下一循环；能够自动对集装箱进行拼板焊焊接，焊接精度高，拼板之间压紧合缝，保证了焊接质量，工作效率大幅度提升，提高了企业的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种用于集装箱拼板焊的自动焊接工艺
本专利技术涉及一种用于集装箱拼板焊的自动焊接工艺，属于集装箱焊接领域。
技术介绍
集装箱的墙板由框和波纹板焊接构成，两块波纹板之间需要进行拼板焊焊接，实现两块波纹板相互固定连接，如图5所示；目前的集装箱墙板拼板焊的焊接大多由人工完成，集装箱体积大，人工焊接难度大，劳动强度高，焊接质量差，工作效率非常低。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种用于集装箱拼板焊的自动焊接工艺，能够自动对集装箱进行拼板焊焊接，焊接精度高，拼板之间压紧合缝，保证了焊接质量，工作效率大幅度提升，提高了企业的经济效益。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于集装箱拼板焊的自动焊接工艺，包括如下步骤：压紧机构压紧工件，此时焊接机器人处于中间复位的位置；启动焊接机器人，中央控制系统通过PLC控制器控制相机摄像头下降并移动，将摄像头移动到扫描起点再向外延伸一段的距离；摄像头到达后，开始扫描焊缝；扫描信息传送到中央控制系统处理，并把处理后得到的坐标信息传送给PLC控制器，同时收起摄像头；PLC控制器根据第一个坐标点，以及补偿距离控制焊接机器人焊枪移动，实现对枪；对枪完成后，开始焊接工作；PLC控制器启动焊接电源，送丝机工作向焊枪送丝，先进行起弧，起弧完成后，PLC控制器根据坐标信息，控制焊枪开始焊接；焊接完成后，移动焊枪继续行走一定距离，实现收弧，然后停止焊接，升起焊枪，焊接机器人回到中间复位的位置，等待下一循环。所述的焊缝识别方法包括移动摄像头扫描整条焊缝，每50mm采样拍一副焊缝的图片，中央控制系统通过特征线算法识别出每段焊缝的中心点，将这些中心点拟合成一条完整的焊缝直线，得到对应坐标信息；同时根据每段焊缝的宽度设定每段的焊接时间，将信息数据传输给PLC控制器，实现焊枪焊接控制。所述的双机模式具体包括如下步骤：（1）波纹板放到焊接机架上，工人操作压紧机构，压紧工件，此时左、右两个焊接机器人处于中间复位的位置；（2）工人启动左、右两个焊接机器人，中央控制系统通过PLC控制器控制相机摄像头下降，以及控制打开防飞溅保护盖；（3）下降完成后，PLC控制器控制左、右两焊接机器人上的摄像头移动，将摄像头移动到各自的扫描起点再向外延伸一段的距离，左、右两摄像头从焊缝中间向两侧扫描，左、右两侧的摄像头是错开移动的；（4）摄像头到达后，开始扫描焊缝，扫描距离提前设定；（5）扫描完成后，把扫描信息传送到中央控制系统处理，并把处理后得到的坐标信息传送给PLC控制器，同时，升起摄像头，关闭防飞溅保护盖；（6）PLC控制器根据第一个坐标点，以及补偿距离，控制焊接机器人焊枪移动，实现对枪；（7）移动完成后，PLC控制器控制焊枪下降；（8）人工检测是否需要二次对枪补偿，如果需要进行对枪补偿，则先暂停，通过无线遥控器进行X、Y方向的调整对枪，调整完毕后，继续启动，开始焊接工作，并把调整参数发送给中央控制系统作数据补偿更新；如果已对枪准确，则直接开始焊接工作；（9）PLC控制器启动焊接电源，送丝机工作向焊枪送丝，先进行起弧，起弧完成后，PLC控制器根据坐标信息，控制左、右焊枪从两边向中间开始焊接；（10）焊接完成后，移动焊枪继续行走一定距离，实现收弧，然后停止焊接，升起焊枪，焊接机器人回到中间复位的位置；（11）压紧机构松开，等待人工输送工件，流程结束，等待下一循环。所述的左机、右机模式具体包括如下步骤：（1）波纹板放到焊接机架上，工人操作压紧机构，压紧工件，此时焊接机器人处于中间复位的位置；（2）工人启动单个焊接机器人，中央控制系统通过PLC控制器控制相机摄像头下降，以及控制打开防飞溅保护盖；（3）下降完成后，PLC控制器控制该焊接机器人上的摄像头移动，将摄像头移动到扫描起点再向外延伸一段的距离；（4）摄像头到达后，开始扫描焊缝，扫描距离提前设定；（5）扫描完成后，把扫描信息传送到中央控制系统处理，并把处理后得到的坐标信息传送给PLC控制器，同时，升起摄像头，关闭防飞溅保护盖；（6）PLC控制器根据第一个坐标点，以及补偿距离，控制焊接机器人焊枪移动，实现对枪；（7）移动完成后，PLC控制器控制焊枪下降；（8）人工检测是否需要二次对枪补偿，如果需要进行对枪补偿，则先暂停，通过无线遥控器进行X、Y方向的调整对枪，调整完毕后，继续启动，开始焊接工作，并把调整参数发送给中央控制系统作数据补偿更新；如果已对枪准确，则直接开始焊接工作；（9）PLC控制器启动焊接电源，送丝机工作向焊枪送丝，先进行起弧，起弧完成后，PLC控制器根据坐标信息，控制焊枪开始焊接；（10）焊接完成后，移动焊枪继续行走一定距离，实现收弧，然后停止焊接，升起焊枪，焊接机器人回到中间复位的位置；（11）压紧机构松开，等待人工输送工件，流程结束，等待下一循环。所述的包括焊接机架，焊接机架上设有横梁，横梁上设有两焊接机器人，焊接机器人能够在横梁上移动，移动方向与拼板焊缝焊接方向一致，中央控制系统通过PLC控制器控制焊接机器人运动，焊接机器人上设有焊枪和相机，PLC控制器连接控制焊接电源，焊接电源连接送丝机，为送丝机提供电源，送丝机与焊枪连接；相机与中央控制系统传输连接，相机用于拍照扫描，将扫描的信息传输给中央控制系统进行处理运算焊缝识别，中央控制系统将处理后的信息传递给PLC控制器，PLC控制器控制焊接机器人运动，实现焊接工作。所述的焊接机器人采用直角坐标系三轴的焊接机器人，包括X、Y、Z，X方向为与拼板焊缝焊接一致的方向，Y方向为与拼板焊缝垂直的方向，Z方向为高度方向。所述的焊接机架上设有若干限位开关机构，限位开关机构包括左端限位、左中限位、防撞限位、右中限位和右端限位；左端限位和左中限位用于限制左侧焊接机器人X轴方向的移动；右中限位和右端限位用于限制右侧焊接机器人X轴方向的移动；防撞限位用于防止左、右侧焊接机器人相撞。所述的焊接机架上设有压紧机构，压紧机构用于压住待焊接的波纹板，压紧机构通过气缸驱动；相机摄像头上设有防飞溅保护盖，防飞溅保护盖通过气缸驱动。所述的配套设置有清枪器和无线遥控器，无线遥控器与中央控制系统无线连接，无线遥控器能够对焊接机器人进行X、Y、Z三个方向的移动控制，实现了快速对枪。所述的相机采用30万像素黑白工业相机BasleracA640-120gmGigE，相机配有SonyICX618CCD感光芯片，每秒120帧图像，VGA分辨率。本专利技术具有如下有益效果：1、一种用于集装箱拼板焊的自动焊接工艺，包括如下步骤：压紧机构压紧工件，此时焊接机器人处于中间复位的位置；启动焊接机器人，中央控制系统通过PLC控制器控制相机摄像头下降并移动，将摄像头移动到扫描起点再向外延伸一段的距离；摄像头到达后，开始扫描焊缝；扫描信息传送到中央控制系统处理，并把处理后得到的坐标信息传送给PLC控制器，同时收起摄像头；P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于集装箱拼板焊的自动焊接工艺，其特征在于包括如下步骤：压紧机构压紧工件，此时焊接机器人处于中间复位的位置；启动焊接机器人，中央控制系统通过PLC控制器控制相机摄像头下降并移动，将摄像头移动到扫描起点再向外延伸一段的距离；摄像头到达后，开始扫描焊缝；扫描信息传送到中央控制系统处理，并把处理后得到的坐标信息传送给PLC控制器，同时收起摄像头；PLC控制器根据第一个坐标点，以及补偿距离控制焊接机器人焊枪移动，实现对枪；对枪完成后，开始焊接工作；PLC控制器启动焊接电源，送丝机工作向焊枪送丝，先进行起弧，起弧完成后，PLC控制器根据坐标信息，控制焊枪开始焊接；焊接完成后，移动焊枪继续行走一定距离，实现收弧，然后停止焊接，升起焊枪，焊接机器人回到中间复位的位置，等待下一循环。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于集装箱拼板焊的自动焊接工艺，其特征在于包括如下步骤：压紧机构压紧工件，此时焊接机器人处于中间复位的位置；启动焊接机器人，中央控制系统通过PLC控制器控制相机摄像头下降并移动，将摄像头移动到扫描起点再向外延伸一段的距离；摄像头到达后，开始扫描焊缝；扫描信息传送到中央控制系统处理，并把处理后得到的坐标信息传送给PLC控制器，同时收起摄像头；PLC控制器根据第一个坐标点，以及补偿距离控制焊接机器人焊枪移动，实现对枪；对枪完成后，开始焊接工作；PLC控制器启动焊接电源，送丝机工作向焊枪送丝，先进行起弧，起弧完成后，PLC控制器根据坐标信息，控制焊枪开始焊接；焊接完成后，移动焊枪继续行走一定距离，实现收弧，然后停止焊接，升起焊枪，焊接机器人回到中间复位的位置，等待下一循环。


2.根据权利要求1所述的一种用于集装箱拼板焊的自动焊接工艺，其特征在于：焊缝识别方法包括移动摄像头扫描整条焊缝，每50mm采样拍一副焊缝的图片，中央控制系统通过特征线算法识别出每段焊缝的中心点，将这些中心点拟合成一条完整的焊缝直线，得到对应坐标信息；同时根据每段焊缝的宽度设定每段的焊接时间，将信息数据传输给PLC控制器，实现焊枪焊接控制。


3.根据权利要求1或2所述的一种用于集装箱拼板焊的自动焊接工艺，其特征在于：
双机模式具体包括如下步骤：
(1)波纹板放到焊接机架上，工人操作压紧机构，压紧工件，此时左、右两个焊接机器人处于中间复位的位置；
(2)工人启动左、右两个焊接机器人，中央控制系统通过PLC控制器控制相机摄像头下降，以及控制打开防飞溅保护盖；
(3)下降完成后，PLC控制器控制左、右两焊接机器人上的摄像头移动，将摄像头移动到各自的扫描起点再向外延伸一段的距离，左、右两摄像头从焊缝中间向两侧扫描，左、右两侧的摄像头是错开移动的；
(4)摄像头到达后，开始扫描焊缝，扫描距离提前设定；
(5)扫描完成后，把扫描信息传送到中央控制系统处理，并把处理后得到的坐标信息传送给PLC控制器，同时，升起摄像头，关闭防飞溅保护盖；
(6)PLC控制器根据第一个坐标点，以及补偿距离，控制焊接机器人焊枪移动，实现对枪；
(7)移动完成后，PLC控制器控制焊枪下降；
(8)人工检测是否需要二次对枪补偿，如果需要进行对枪补偿，则先暂停，通过无线遥控器进行X、Y方向的调整对枪，调整完毕后，继续启动，开始焊接工作，并把调整参数发送给中央控制系统作数据补偿更新；如果已对枪准确，则直接开始焊接工作；
(9)PLC控制器启动焊接电源，送丝机工作向焊枪送丝，先进行起弧，起弧完成后，PLC控制器根据坐标信息，控制左、右焊枪从两边向中间开始焊接；
(10)焊接完成后，移动焊枪继续行走一定距离，实现收弧，然后停止焊接，升起焊枪，焊接机器人回到中间复位的位置；
(11)压紧机构松开，等待人工输送工件，流程结束，等待下一循环。


4.根据权利要求1或2所述的一种用于集装箱拼板焊的自动焊接工艺，其特征在于：
左机、右机模式具体包括如下步骤：
(1)波纹板放到焊接机架上，工人操作压紧机构，压紧工件，此时焊接机器人处于中间复位的位置；
(2)工人启动单个焊接机器人，中央控制系统通过PLC控制器控制相机摄像头下降，以及控制打开防飞溅保护盖；

【专利技术属性】
技术研发人员：胡鑫，夏恒超，陈聖达，
申请(专利权)人：绍兴汉立工业自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33