本申请提供一种用于集装箱波纹焊的双点激光自动焊接装置，属于适用于特殊产品或特殊用途的焊接技术领域。包括中央控制系统和机器人本体，机器人本体由中央控制系统驱动与控制，机器人本体上设置有焊枪和扫描识别单元，扫描识别单元包括激光传感器一和激光传感器二，激光传感器一、激光传感器二均与中央控制系统连接，激光传感器一、激光传感器二分别采集焊缝高度数据、焊缝轮廓数据形成焊缝数据，焊枪与送丝机连接，送丝机的焊接电源由中央控制系统控制，中央控制系统根据焊缝数据，驱动机器人本体移动、焊枪移动和转枪、送丝机供料，完成双点激光自动焊接；本装置焊接精度高，焊接质量好，工作效率大幅度提升，提高了企业的经济效益。经济效益。经济效益。
【技术实现步骤摘要】
一种用于集装箱波纹焊的双点激光自动焊接装置
[0001]本申请涉及一种用于集装箱波纹焊的双点激光自动焊接装置，属于适用于特殊产品或特殊用途的焊接
技术介绍
[0002]集装箱墙板一般是由框架与波纹板焊接构成，结合图1，框架1a与波纹板2a交界处的焊接即为波纹焊，3a为焊接轨迹。
[0003]波纹板与框架等的连接，可满足非规则形状板材与规则板材的搭配使用，如。然而缺陷在于：由于不规则形状的引入，对焊接精度的要求也大大提高，这就要求焊接设备不仅要有足够的焊料供应，还应有精确的定位，避免出现漏焊、脱焊等现象。而现有焊接工艺显然并没有对此进行研究和有效进展。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本申请提供一种用于集装箱波纹焊的双点激光自动焊接装置，该工艺不仅实现焊接过程的自动化操作和精准控制，还满足波纹焊对供料和轨迹定位的要求。
[0005]具体地，本申请是通过以下方案实现的：
[0006]一种用于集装箱波纹焊的双点激光自动焊接装置，包括中央控制系统和机器人本体，机器人本体由中央控制系统驱动与控制，机器人本体上设置有焊枪和扫描识别单元，扫描识别单元包括激光传感器一和激光传感器二，激光传感器一、激光传感器二均与中央控制系统连接，激光传感器一、激光传感器二分别采集焊缝高度数据、焊缝轮廓数据形成焊缝数据，焊枪与送丝机连接，送丝机的焊接电源由中央控制系统控制，中央控制系统根据焊缝数据，驱动机器人本体移动、焊枪移动和转枪、送丝机供料，完成双点激光自动焊接。
[0007]本装置特别适用于由规则结构板材如框架、不规则结构板材如波纹板构成的墙板焊接面，根据双点激光传感器的扫描信号，中央控制系统操控送丝机供应焊料以及焊枪移动轨迹：
[0008]（1）固定墙板，启动中央控制系统，中央控制系统通过控制器控制机器人本体，机器人本体带动扫描识别单元移动；
[0009]（2）扫描识别单元移动到焊缝附近，启动双点激光传感器进行扫描，并实时将扫描信息传输到中央控制系统；
[0010]（3）中央控制系统在接收到第一个波纹的焊缝轨迹后，通过焊缝识别算法计算出焊枪的焊接轨迹位置；
[0011]（4）中央控制系统通过焊枪的焊接轨迹信息，控制机器人本体上的焊枪移动，同时启动焊接电源，送丝机工作向焊枪供应焊丝进行焊接；
[0012]（5）在焊接的同时，双点激光传感器实时对下一个波纹进行扫描，并进行下一个焊接轨迹位置的计算，实现一边焊接，一边扫描计算，直至完成整条波纹焊的焊接工作。
[0013]上述焊接过程中，以双点激光扫描对数据进行多重扫描，而后竞合得出焊接面数
据的采集，这些采集的数据转化为机器人本体的移动轨迹，进而带动焊枪做出与机器人本体同步的移动，焊枪实现与焊接面的同步再现配合，不仅实现了不规则焊接面（如波纹焊）的焊接，还达到精确控制，焊接牢度与焊接精确度均得到有效保证；中央控制系统通过控制器连接控制机器人本体运动，机器人本体上安装有焊枪和扫描识别单元，机器人本体带动焊枪和扫描识别单元移动；中央控制系统连接控制焊接电源，焊接电源连接送丝机，送丝机与焊枪连接；扫描识别单元与中央控制系统传输连接，扫描识别单元包括激光传感器，激光传感器用于焊缝原始信息的采集，中央控制系统通过识别算法计算出焊接路线，根据该路线信息控制机器人本体移动，带动焊枪，并启动焊接电源，送丝机工作向焊枪供应焊丝，进行焊接工作。
[0014]在焊接面数据识别过程中，扫描与数据确认之间一个较为核心的中转技术点为焊缝识别算法，焊缝识别算法包括以下步骤：
[0015]（1）焊接面数据采集中，一个点激光传感器采集波纹焊缝高度数据，另一个点激光传感器采集波纹焊缝轮廓数据，预扫描出完整的焊接面形状，焊接面首、未处各采集一次高度数据，每1mm采集1个轮廓点，得初始扫描轨迹点；
[0016]（2）根据轨迹点的位置将轨迹点分为以下轨迹点类型：上底点、左上圆角点、左腰点、左下圆角点、下底点、右下圆角点、右腰点和右上圆角点；
[0017]（3）将轨迹点拟合，分别形成上底直线、下底直线、左腰线、右腰线和过渡圆弧；
[0018]（4）根据步骤（3）中五种形状，确定上、下底姿态、左圆角姿态、左腰姿态、右圆角姿态、右腰姿态五种焊接姿态类型，并通过标定方法得到各种姿态下的初始位置补偿值；
[0019]（5）根据轨迹点的类型和对应的拟合形状，调整轨迹点坐标，得到轨迹点的最终位置；
[0020]（6）根据轨迹点类型选取焊接姿态；
[0021]（7）完成焊接面所有初始扫描轨迹点的位置和焊接姿态计算后，得到第一个焊接面的焊接轨迹；
[0022]（8）根据焊接轨迹开始焊接，在焊接过程中，扫描识别单元实时持续扫描采集下一个焊接面的轮廓数据，并在焊接前一焊接面左腰时，采集完成后一焊接面的焊缝高度数据；
[0023]（9）当采集到下一个完整焊接面的轨迹点数据后，重复步骤（3）
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（7），得到下一个焊接面的焊接轨迹；
[0024]（10）将得到的轨迹添加到整体的焊接轨迹中，等待机器人读取，如此循环，最终完成整个焊接工作。
[0025]进一步的，作为优选：
[0026]所述中央控制系统连接有人机交互单元，人机交互单元用于显示、控制操作和参数设定。
[0027]还包括有无线遥控器，无线遥控器与中央控制系统无线连接，无线遥控器能够对机器人本体进行X、Y、Z三个方向的移动控制。
[0028]所述中央控制系统可直接采用PLC控制柜，此时可不配置单独的安装人机交互界面和无线遥控器。
[0029]所述中央控制系统固定于行走支架上，行走支架的底座卡套于导轨上，机器人本体固定于底座上，并沿导轨移动。更优选的，所述行走支架上还设置有熔化极气保焊机，熔
化极气保焊机位于机器人本体上方，对焊接过程进行保护。
[0030]还包括有清枪器，清枪器与焊枪配合，实现焊枪的清洁。
[0031]所述机器人本体选用型号ABB IRB1410，控制器选用型号IRC5。
[0032]所述激光传感器采用基恩士高精度激光位移传感器 IL
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300，重复精度为30um。
[0033]本申请的自动焊接装置的有益效果可概括如下：
[0034]（1）焊接过程所采用的设备主要包括人机交互单元、中央控制系统（当采用PLC控制柜时，可不配置独立的人机交互单元、无线遥控器）、机器人，人机交互单元用于显示、控制操作和参数设定，中央控制系统通过控制器控制机器人本体运动，激光传感器用于焊缝原始信息的采集，中央控制系统通过识别算法计算出焊接路线，根据该路线信息控制机器人本体移动，带动焊枪，并启动焊接电源，送丝机工作向焊枪供应焊丝，进行焊接工作；该设计能够自动对集装箱进行波纹焊焊接，焊接精度高，焊接质量好，工作效率大幅度提升，提高了企业的经济效益。
[0035]（2）无线遥控器与中央控制系统无线连接，无线遥控器能够对机器人本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于集装箱波纹焊的双点激光自动焊接装置，其特征在于：包括中央控制系统和机器人本体，机器人本体由中央控制系统驱动与控制，机器人本体上设置有焊枪和扫描识别单元，扫描识别单元包括激光传感器一和激光传感器二，激光传感器一、激光传感器二均与中央控制系统连接，激光传感器一、激光传感器二分别采集焊缝高度数据、焊缝轮廓数据形成焊缝数据，焊枪与送丝机连接，送丝机的焊接电源由中央控制系统控制，中央控制系统根据焊缝数据，驱动机器人本体移动、焊枪移动和转枪、送丝机供料，完成双点激光自动焊接。2.根据权利要求1所述的一种用于集装箱波纹焊的双点激光自动焊接装置，其特征在于：所述中央控制系统设置有人机交互单元，人机交互单元连接中央控制系统，用于显示、控制操作和参数设定。3.根据权利要求1所述的一种用于集装箱波纹焊的双点激光自动焊接装置，其特征在于：所述中央控制系统无线连接有无线遥控器。4.根据权利要求1所述的一种用于集装箱波纹焊的双点激光自动焊接装置，其特征在于：所述中央控制系统为PLC控制柜。5.根据权利要求1所述的一种用于集装箱波纹焊的...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏恒超，付义林，胡鑫，
申请(专利权)人：绍兴汉立工业自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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