薄膜型液货围护系统波型板自动焊接移动轨迹控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种薄膜型液货围护系统波型板自动焊接移动轨迹控制装置，解决现有技术的问题的技术方案要点是，焊接头为调节焊接头角度安装有焊接头旋转轴驱动装置，焊接头上为调节焊枪在焊接线宽度方向位置安装有焊枪纵向移动驱动装置，焊接头为调节焊弧的长度安装有焊枪托架高度轴驱动装置，焊枪固定安装在焊枪托架高度轴驱动装置上对准待加工波型板，焊接头旋转轴驱动装置、焊枪纵向移动驱动装置以及焊枪托架高度轴驱动装置的控制端均与所述的控制器连接，所述焊接头上安装有旋转角度传感器、感知波型板形状的第一接触式位置传感器、感知波型板形状的第二接触式位置传感器、加压装置和感知波型板凹凸形状的光纤传感器。装置和感知波型板凹凸形状的光纤传感器。装置和感知波型板凹凸形状的光纤传感器。

【技术实现步骤摘要】
薄膜型液货围护系统波型板自动焊接移动轨迹控制装置


[0001]本专利技术属于一种焊接移动轨迹控制装置，涉及一种薄膜型液货围护系统波型板自动焊接移动轨迹控制装置。

技术介绍

[0002]液货舱/储罐内的波型板焊接形式有横焊、仰焊、立焊、斜焊倾斜的、转角焊等,安装方式多,在焊接过程中,焊枪需始终保持与焊接点波型板面处于垂直状态,且要保持1毫米以下稳定的弧长,特别是波型板的波纹部分在焊接作业过程中,距离太近容易焊穿,距离太远容易发生漏焊或焊接不牢等缺陷,焊接精度要求高,靠手工操作很难完成。
[0003]中国专利申请号：CN200920292222.X，公开了一种集装箱波型板角焊缝焊接系统，包括一焊枪、用以承载该焊枪的一运动平台以及控制该运动平台和该焊枪动作的一控制系统，该控制系统包括控制器和与该控制器连接的焊接参数调节模块、零点检测模块、焊缝捕获模块以及运动平台驱动模块，从而该控制器可根据该焊缝捕获模块提供的焊接轨迹，从该零点检测模块提供的焊接起始点开始循该焊接轨迹，通过该运动平台驱动模块控制该焊枪的运动并通过该焊接参数调节模块控制该焊枪的工作参数而自动实现集装箱波型板角焊缝的焊接。通过提升自动化程度，使得焊缝质量及其稳定性能够有效保证，同时大幅度提高集装箱人均生产效率。但是此技术与现有技术一样中，只涉及到了XYZ三轴电机，对于波型板焊接需要的要求：焊枪需始终保持与焊接点波型板面处于垂直状态,且要保持1毫米以下稳定的弧长，根本无法达到要求。因此，开发一种能够确保焊枪需始终保持与焊接点波型板面处于垂直状态,且要保持1毫米以下稳定弧长的薄膜型液货围护系统波型板自动焊接移动轨迹控制装置势在必行。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决了现有技术存在只涉及到了XYZ三轴电机，对于波型板焊接需要的要求：焊枪需始终保持与焊接点波型板面处于垂直状态,且要保持1毫米以下稳定的弧长，根本无法达到要求的问题，提供一种薄膜型液货围护系统波型板自动焊接移动轨迹控制装置。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种薄膜型液货围护系统波型板自动焊接移动轨迹控制装置，用于波型板焊接用自动焊接装置中焊枪的移动轨迹控制，波型板焊接用自动焊接装置包括可以沿着型轨的长度方向移动的箱体，焊接头通过焊接头高度轴驱动装置安装在箱体的一侧，波型板焊接用自动焊接装置配设有一台控制器，焊接头为调节焊接头角度安装有焊接头旋转轴驱动装置，焊接头上为调节焊枪在焊接线宽度方向位置安装有焊枪纵向移动驱动装置，焊接头为调节焊弧的长度安装有焊枪托架高度轴驱动装置，焊枪固定安装在焊枪托架高度轴驱动装置上对准待加工波型板，焊接头旋转轴驱动装置、焊枪纵向移动驱动装置以及焊枪托架高度轴驱动装置的控制端均与所述的控制器连接，所述焊接头上安装有旋转角度传感器、感知波型板形状的第一接触式位置传感器、感知
波型板形状的第二接触式位置传感器、加压装置和感知波型板凹凸形状的光纤传感器，所述旋转角度传感器、第一接触式位置传感器、第二接触式位置传感器、加压装置以及光纤传感器均与所述的控制器连接，所述控制器根据检测测量值为基础，判定波型板的各个区间形状，在整个焊接过程中控制焊枪保持姿势垂直与焊接面，稳定焊枪离焊接面之间的距离，并控制和输出焊接条件参数。本专利技术中，焊接头通过焊接头高度轴驱动装置安装在箱体的一侧箱体本身在轨道上进行前后运动，同时，箱体本身上配置有用于焊接头高度调节的设施，即焊接头高度轴驱动装置，这两样驱动装置是一般焊接装置必备的设备，除此之外，本专利技术还配置了为调节焊接头角度安装的焊接头旋转轴驱动装置、为调节焊枪在焊接线宽度方向位置安装的焊枪纵向移动驱动装置、为调节焊弧的长度安装的焊枪托架高度轴驱动装置,从而在可以实现五轴控制，旋转角度传感器、感知波型板形状的第一接触式位置传感器、感知波型板形状的第二接触式位置传感器、加压装置和感知波型板凹凸形状的光纤传感器，则对波型板的具体形状的检测更为严格，对于五轴的控制也更为到位，五轴即高度宏观、微观双调控的Z1轴、Z2轴、借由控制箱体在轨道移动从而控制焊枪实现的X轴、对应焊缝宽度的Y轴和旋转焊枪角度，从而确保焊枪需始终保持与焊接点波型板面处于垂直状态R轴，利用本专利技术，能够确保焊枪需始终保持与焊接点波型板面处于垂直状态,且要保持1毫米以下稳定弧长。
[0006]作为优选，所述控制器为执行以下步骤的控制器，
[0007]步骤一，以第一接触式位置传感器感知波型板的高度值为基础，控制焊接头高度轴驱动装置动作，调节焊枪高度，
[0008]步骤二，以第二接触式位置传感器感知波型板的倾斜值为基础，控制焊接头旋转轴驱动装置，使得焊枪的姿势垂直于焊接面；
[0009]步骤二，控制器基于第一接触式位置传感器计算出箱体的行驶速度，与事先设定的标准焊接速度比较，实时计算箱体的行驶速度，以计算出的行驶速度为基础，控制带手动离合器的行驶驱动装置；
[0010]步骤三，光纤传感器安装在焊接头的安装底板上，在波型板表面进行光照，来感知波型板的凹凸，控制器以光纤传感器感知波型板的凹凸形状信息为基础，控制焊接头高度轴驱动装置和焊接头旋转轴驱动装置，保持焊枪与代加工波型板之间的相对位置。
[0011]作为优选，在步骤三中，对于波型板划分为六个区间形状：#1平部：平坦的区域、#2根部：开始由直变弯、#3波纹：波纹1上升区域、#4顶：顶部区域、#5波纹：波纹2下降区域、#6根：结束区域；感知波型板的凹凸时，结合第一接触式位置传感器和第二接触式位置传感器感知波型板综合信息来判定波型板的各个区间形状，对应的区域，控制器输出对应的焊接条件参数，以满足焊接需要。本专利技术中，通过在波型板表面进行光照，来感知波型板的凹凸，波型板可以划分为六个区间形状，每个形状分配不同的焊接条件参数，进一步的通过第一接触式位置传感器和第二接触式位置传感器的差值的正负和相对值可以确定波纹的上升区域还是下降区域，同时也可以作为，光纤传感器是否正确的一个校验备份。
[0012]作为优选，在步骤三中，控制器以焊接头旋转角度传感器测量的焊接头的倾斜值为基础，在焊接波型板上的褶皱部位时，根据目前焊接头的倾斜值褶皱形状的变化，对焊接区间的倾斜值进行比较，控制焊接头旋转轴驱动装置动作，使焊枪根据褶皱的形状倾斜。
[0013]作为优选，在步骤三中，控制器以光纤传感器感知波型板的凹凸形状信息和焊接
头旋转轴驱动装置上的旋转角度传感器测量的焊枪倾斜角度为基础，根据褶皱部位各个区间的形状对焊接条件参数进行对应调节，所述焊接条件参数包括峰值、焊接电流、焊接脉冲频率、保护气体量、电流脉冲宽度、行走速度。
[0014]作为优选，所述焊接头旋转轴驱动装置包括旋转驱动电机、旋转角度传感器、主动旋转连杆、从动旋转连杆、第一连接板、第二连接板和安装板，所述主动旋转连杆上设置有主动旋转连杆上轴、主动旋转连杆下轴以及主动旋转连杆连接孔，所述从动旋转连杆上设置有从动旋转连杆上轴、从动旋转连杆下轴以及从动旋转连杆连接孔，安装板与焊接头高度轴驱动装置固定连接，所述旋转驱动电机的输出轴贯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄膜型液货围护系统波型板自动焊接移动轨迹控制装置，用于波型板焊接用自动焊接装置中焊枪的移动轨迹控制，波型板焊接用自动焊接装置包括可以沿着型轨的长度方向移动的箱体，焊接头通过焊接头高度轴驱动装置安装在箱体的一侧，其特征在于：波型板焊接用自动焊接装置配设有一台控制器，焊接头为调节焊接头角度安装有焊接头旋转轴驱动装置，焊接头上为调节焊枪在焊接线宽度方向位置安装有焊枪纵向移动驱动装置，焊接头为调节焊弧的长度安装有焊枪托架高度轴驱动装置，焊枪固定安装在焊枪托架高度轴驱动装置上对准待加工波型板，焊接头旋转轴驱动装置、焊枪纵向移动驱动装置以及焊枪托架高度轴驱动装置的控制端均与所述的控制器连接，所述焊接头上安装有旋转角度传感器、感知波型板形状的第一接触式位置传感器、感知波型板形状的第二接触式位置传感器、加压装置和感知波型板凹凸形状的光纤传感器，所述旋转角度传感器、第一接触式位置传感器、第二接触式位置传感器、加压装置以及光纤传感器均与所述的控制器连接，所述控制器根据检测测量值为基础，判定波型板的各个区间形状，在整个焊接过程中控制焊枪保持姿势垂直与焊接面，稳定焊枪离焊接面之间的距离，并控制和输出焊接条件参数。2.根据权利要求1所述的薄膜型液货围护系统波型板自动焊接移动轨迹控制装置，其特征在于：所述控制器为执行以下步骤的控制器，步骤一，以第一接触式位置传感器感知波型板的高度值为基础，控制焊接头高度轴驱动装置动作，调节焊枪高度，步骤二，以第二接触式位置传感器感知波型板的倾斜值为基础，控制焊接头旋转轴驱动装置，使得焊枪的姿势垂直于焊接面；步骤二，控制器基于第一接触式位置传感器计算出箱体的行驶速度，与事先设定的标准焊接速度比较，实时计算箱体的行驶速度，以计算出的行驶速度为基础，控制带手动离合器的行驶驱动装置；步骤三，光纤传感器安装在焊接头的安装底板上，在波型板表面进行光照，来感知波型板的凹凸，控制器以光纤传感器感知波型板的凹凸形状信息为基础，控制焊接头高度轴驱动装置和焊接头旋转轴驱动装置，保持焊枪与代加工波型板之间的相对位置。3.根据权利要求2所述的薄膜型液货围护系统波型板自动焊接移动轨迹控制装置，其特征在于：在步骤三中，对于波型板划分为六个区间形状：#1平部：平坦的区域、#2根部：开始由直变弯、#3波纹：波纹1上升区域、#4顶：顶部区域、#5波纹：波纹2下降区域、#6根：结束区域；感知波型板的凹凸时，结合第一接触式位置传感器和第二接触式位置传感器感知波型板综合信息来判定波型板的各个区间形状，对应的区域，控制器输出对应的焊接条件参数，以满足焊接需要。4.根据权利要求3所述的薄膜型液货围护系统波型板自动焊接移动轨迹控制装置，其特征在于：在步骤三中，控制器以焊接头旋转角度传感器测量的焊接头的倾斜值为基础，在焊接波型板上的褶皱部位时，根据目前焊接头的倾斜值褶皱形状的变化，对焊接区间的倾斜值进行比较，控制焊接头旋转轴驱动装置动作，使焊枪根据褶皱的形状倾斜。5.根据权利要求4所述的薄膜型液货围护系统波型板自动焊接移动轨迹控制装置，其特征在于：在步骤三中，控制器以光纤传感器感知波型板的凹凸形状信息和焊接头旋转轴驱动装置上的旋转角度传感器测量的焊枪倾斜角度为基础，根据褶皱部位各个区间的形状对焊接条件参数进行对应调节，所述焊接条件参数包括峰值、焊接电流、焊接脉冲频率、保
护气体量、电流脉冲宽度、行走速度。6.根据权利要求1所述的薄膜型液货围护系统波型板自动焊接移动轨迹控制装置，其特征在于：所述焊接头旋转轴驱动装置包括旋转驱动电机、旋转角度传感器、主动旋转连杆、从动旋转连杆、第一连接板、第二连接板和安装板，所述主动旋转连杆上设置有主动旋转连杆上轴、主动旋转连杆下轴以及主动旋转连杆连接孔，所述从动旋转连杆上设置有从动旋转连杆上轴、从动旋转连杆下轴以及从动旋转连杆连接孔，安装板与焊接头高度轴驱动装置固定连接，所述旋转驱动电机的输出轴贯穿安装板的一侧后与主动旋转连杆连接孔连接，安装板的另一侧通过转轴与从动旋转连杆连接孔连接，旋转驱动电机直接驱动主动旋转连杆绕主动旋转连杆连接孔同步转动，所述旋转角度传感器配置在所述连接板上对主动旋转连杆的旋转角度进行检测，所述第一连接板和第二连接板均呈Y字形，所述第一连接板的三个端部开设有三个安装轴孔，分别为第一主动孔、第一从动孔以及第一驱动孔，所述第二连接板...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇标，余锁成，
申请(专利权)人：宁波凯荣新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：