焊缝跟踪系统技术方案

本公开涉及自动焊接技术领域，尤其是涉及一种焊缝跟踪系统，包括焊枪、焊接机器人和激光测距传感器，所述焊枪与所述焊接机器人连接，所述焊接机器人用于带动所述焊枪摆动前进，以使所述焊枪对工件进行焊接，所述激光测距传感器安装于所述焊枪，所述激光测距传感器位于所述焊枪的前进方向的前方，在静止状态下，所述激光测距传感器发射的激光的末端与所述焊枪送出的焊丝的末端均位于待焊接的焊缝。在使用时，焊接机器人带动焊枪沿着待焊接的焊缝摆动前进，对工件进行焊接，激光测距传感器能够与焊枪同步摆动前进，激光测距传感器测定发射点与工件之间的距离，通过距离反映焊丝与工件相接触的位置偏离焊缝的程度，结果较为准确。确。确。

【技术实现步骤摘要】
焊缝跟踪系统


[0001]本公开涉及自动焊接
，尤其是涉及一种焊缝跟踪系统。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，焊接领域逐渐摆脱了完全依赖于人工的局面，企业为了提高焊接效率与焊接质量，更多的采用自动焊接技术，例如焊接专机与焊接机器人等。自动焊接往往需要提前编好程序，在自动运行过程中，自动焊接设备携带的焊枪所走过的路径是固定不变的。如果工件批量大，一致性差，焊接过程中由于热量而导致变形，导致实际焊缝与示教好的焊接轨迹发生偏差，就会出现焊偏的现象。因此，焊缝跟踪技术成为了焊机领域中必不可少的因素。以电弧传感技术为例，焊接过程中不断矫正焊枪位置，达到实时跟踪的目的。电弧传感靠的是弧长的变化反应焊丝在焊缝中的位置，弧长的变化状况受焊机的控制及熔池的状态等因素影响，使得弧长不太稳定。因此，现有的焊缝跟踪设备在对大批量、一致性差的工件进行焊接的工况下，无法准确地得到焊枪偏离焊缝的程度。

技术实现思路

[0003]本公开的目的在于提供一种焊缝跟踪系统，以缓解现有技术中存在的现有的焊缝跟踪设备在对大批量、一致性差的工件进行焊接的工况下，无法准确地得到焊枪偏离焊缝的程度的技术问题。
[0004]基于上述目的，本公开提供了一种焊缝跟踪系统，包括焊枪、焊接机器人和激光测距传感器，所述焊枪与所述焊接机器人连接，所述焊接机器人用于带动所述焊枪摆动前进，以使所述焊枪对工件进行焊接，所述激光测距传感器安装于所述焊枪，所述激光测距传感器位于所述焊枪的前进方向的前方，在静止状态下，所述激光测距传感器发射的激光的末端与所述焊枪送出的焊丝的末端均位于待焊接的焊缝。
[0005]在本公开的一个实施例中，所述激光测距传感器与所述焊枪活动连接，以使所述激光测距传感器发射的激光的角度可调。
[0006]在本公开的一个实施例中，所述激光测距传感器在所述焊枪的摆动周期内的采样次数为n，n＝T1/f，其中，T1为摆动周期，f为所述激光测距传感器的采样频率。
[0007]在本公开的一个实施例中，在所述摆动周期的前半个周期内，所述激光测距传感器所测量的距离的平均值为器所测量的距离的平均值为其中，S
i
为所述激光测距传感器第i次所测量的距离；在所述摆动周期的后半个周期内，所述激光测距传感器所测量的距离的平均值为的距离；在所述摆动周期的后半个周期内，所述激光测距传感器所测量的距离的平均值为其中，S
j
为所述激光测距传感器第j次所测量的距离。
[0008]在本公开的一个实施例中，所述焊枪被配置为位置可调，以使所述焊枪能够在所述焊枪的实际位置相对于所述焊缝发生偏离时，向所述焊缝靠近，其中，时，所述焊
枪的实际位置在参考平面内相对于所述焊缝发生了右偏，时，所述焊枪的实际位置在所述参考平面内相对于所述焊缝发生了左偏，其中，所述参考平面为垂直于所述前进方向的平面。
[0009]在本公开的一个实施例中，在基准采样周期的前半个周期内，所述激光测距传感器所测量的距离的平均值为在所述基准采样周期的后半个周期内，所述激光测距传感器所测量的距离的平均值为所述焊枪被配置为位置可调，以使所述焊枪能够在所述焊枪在焊丝的长度方向上相对于所述焊缝发生偏离时，向所述焊缝靠近，其中，且时，所述焊枪在焊丝的长度方向上相对于焊缝发生了下偏，且时，所述焊枪在所述焊丝的长度方向上相对于焊缝发生了上偏。
[0010]在本公开的一个实施例中，所述焊缝跟踪系统还包括工控机，所述激光测距传感器和所述焊接机器人分别与所述工控机连接，所述工控机被配置为接收所述激光测距传感器测量的数据，并将偏移数据传输至所述焊接机器人，以使所述焊接机器人带动所述焊枪向所述焊缝靠近。
[0011]在本公开的一个实施例中，在参考平面内的偏移数据为P1，在焊丝的长度方向上的偏移数据为P2，其中，α和β为调节系数。
[0012]在本公开的一个实施例中，所述激光测距传感器发射的激光与所述焊枪送出的焊丝之间的距离为3～8mm。
[0013]在本公开的一个实施例中，所述待焊接的焊缝为角焊缝。
[0014]与现有技术相比，本公开的有益效果主要在于：
[0015]本公开提供的焊缝跟踪系统，包括焊枪、焊接机器人和激光测距传感器，所述焊枪与所述焊接机器人连接，所述焊接机器人用于带动所述焊枪摆动前进，以使所述焊枪对工件进行焊接，所述激光测距传感器安装于所述焊枪，所述激光测距传感器位于所述焊枪的前进方向的前方，在静止状态下，所述激光测距传感器发射的激光的末端与所述焊枪送出的焊丝的末端均位于待焊接的焊缝。
[0016]基于该结构，本公开提供的焊缝跟踪系统，在使用时，焊接机器人带动焊枪沿着待焊接的焊缝摆动前进，对工件进行焊接，由于激光测距传感器位于焊枪的前进方向的前方，且在静止状态下，激光测距传感器发射的激光的末端与焊枪送出的焊丝的末端均位于待焊接的焊缝，激光测距传感器能够与焊枪同步摆动前进，激光测距传感器测定发射点与工件之间的距离，通过距离反映焊丝与工件相接触的位置偏离焊缝的程度，结果较为准确，其中，距离越短，则焊枪的实际位置相对于焊缝偏离越多，距离越长，则焊枪的实际位置相对于焊缝偏离越少。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本公开的一些实施方式，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。
[0018]图1为本公开实施例提供的焊缝跟踪系统的结构示意图；
[0019]图2为图1中A处的局部放大图；
[0020]图3为本公开实施例提供的焊缝跟踪系统中焊枪与工件的位置关系示意图(沿前进方向的视角)；
[0021]图4为本公开实施例提供的焊缝跟踪系统中焊枪与工件的位置关系示意图；
[0022]图5为本公开实施例提供的焊缝跟踪系统在焊接过程中的距离
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时间的关系曲线。
[0023]图标：100
‑
焊缝；101
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焊枪；102
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焊接机器人；103
‑
激光测距传感器；104
‑
工件；105
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焊丝；106
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第一支架；107
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第二支架；108
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铰接轴；109
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调节孔；110
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紧固件；111
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工控机；112
‑
工作台。
具体实施方式
[0024]下面将结合实施例对本公开的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0025]在本公开的描述中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊缝跟踪系统，其特征在于，包括焊枪、焊接机器人和激光测距传感器，所述焊枪与所述焊接机器人连接，所述焊接机器人用于带动所述焊枪摆动前进，以使所述焊枪对工件进行焊接，所述激光测距传感器安装于所述焊枪，所述激光测距传感器位于所述焊枪的前进方向的前方，在静止状态下，所述激光测距传感器发射的激光的末端与所述焊枪送出的焊丝的末端均位于待焊接的焊缝。2.根据权利要求1所述的焊缝跟踪系统，其特征在于，所述激光测距传感器与所述焊枪活动连接，以使所述激光测距传感器发射的激光的角度可调。3.根据权利要求1所述的焊缝跟踪系统，其特征在于，所述激光测距传感器在所述焊枪的摆动周期内的采样次数为n，n＝T1/f，其中，T1为摆动周期，f为所述激光测距传感器的采样频率。4.根据权利要求3所述的焊缝跟踪系统，其特征在于，在所述摆动周期的前半个周期内，所述激光测距传感器所测量的距离的平均值为内，所述激光测距传感器所测量的距离的平均值为其中，S
i
为所述激光测距传感器第i次所测量的距离；在所述摆动周期的后半个周期内，所述激光测距传感器所测量的距离的平均值为量的距离的平均值为其中，S
j
为所述激光测距传感器第j次所测量的距离。5.根据权利要求4所述的焊缝跟踪系统，其特征在于，所述焊枪被配置为位置可调，以使所述焊枪能够在所述焊枪的实际位置相对于所述焊缝发生偏离时，向所述焊缝靠近，其中，时，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王之伟，王骁雨，
申请(专利权)人：唐山松下产业机器有限公司，
类型：新型
国别省市：