一種帶三維焊縫識別的集裝箱頂加強板自動焊接設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及自動焊接機，尤其涉及一種帶三維焊縫識別的集裝箱頂加強板自動焊接設備。
【背景技術】
[0002]集裝箱頂加強板，一般是未折彎的六邊形板件，或者是折彎后的六邊形板件；由頂加強板沖壓、折彎等制作工藝決定，頂加強板的尺寸存在比較大的誤差，足以對不具有焊縫識別的焊接設備在焊接時產生影響；在用自動化設備對頂加強板進行焊接前，需要工人先把頂加強板點焊固定在集裝箱上。由于集裝箱本身存在定位誤差，工人點焊時也會存在頂加強板的位置不一致，所以，實際焊縫也會產生變化。當采用基于直角坐標系四軸機器人進行焊接時，即使控制焊槍嚴格按照軌跡走，也會因為焊絲彎曲等原因，焊絲無法對準焊縫。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型提供了一種帶三維焊縫識別的集裝箱頂加強板自動焊接設備，具有更精確、更快速的焊接軌跡檢測，四軸機器人的靈活結構，觸摸屏的友好界面，方便調整焊接次序、焊接速度、焊接角度等參數的特點。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是:一種帶三維焊縫識別的集裝箱頂加強板自動焊接設備，包括兩個升降架，其中每個升降架上安裝有升降氣缸和控制箱，所述控制箱上安裝有觸摸屏，所述升降架與升降氣缸之間安裝有限位機構，所述升降氣缸上架設有橫梁，所述橫梁上安裝有兩個X軸行走機構，其中每個X軸行走機構上安裝有Y軸行走機構，所述Y軸行走機構上安裝有Z軸行走機構，所述Z軸行走機構上安裝有R軸轉動機構，所述R軸轉動機構上分別安裝有激光位移傳感器和直柄焊槍。
[0005]所述X軸行走機構包括安裝于橫梁上的X軸導軌、X軸電機和X軸絲桿，所述X軸電機與X軸絲桿相連，所述X軸導軌上安裝有X軸滑塊，所述X軸滑塊上安裝X軸絲桿螺母和Y軸行走機構，所述X軸絲桿螺母與X軸絲桿相連。
[0006]所述Y軸行走機構包括安裝于X軸滑塊上的Y軸導軌和Y軸絲桿螺母，所述Y軸導軌上安裝有Y軸安裝架，所述Y軸安裝架上安裝有Y軸電機、Y軸絲桿和Z軸行走機構，所述Y軸電機與Y軸絲桿相連，所述Y軸絲桿與Y軸絲桿螺母相連。
[0007]所述Z軸行走機構包括安裝于Y軸導軌上的Z軸底板，所述Z軸底板上安裝有Z軸導軌、Z軸絲桿、Z軸電機安裝座，所述Z軸電機安裝座上安裝有Z軸電機，所述Z軸電機與Z軸絲桿相連，所述Z軸導軌上安裝Z軸滑塊，所述Z軸滑塊上安裝有Z軸絲桿螺母相連。
[0008]所述R軸轉動機構包括安裝于Z軸滑塊上的R軸電機安裝座，所述R軸電機安裝座上分別安裝有激光位移傳感器和R軸電機，所述R軸電機通過星形減速機與直柄焊槍相連。
[0009]本實用新型的有益效果是:本實用新型包括兩個升降架，其中每個升降架上安裝有升降氣缸和控制箱，所述控制箱上安裝有觸摸屏，所述升降架與升降氣缸之間安裝有限位機構，所述升降氣缸上架設有橫梁，所述橫梁上安裝有兩個X軸行走機構，其中每個X軸行走機構上安裝有Y軸行走機構，所述Y軸行走機構上安裝有Z軸行走機構，所述Z軸行走機構上安裝有R軸轉動機構，所述R軸轉動機構上分別安裝有激光位移傳感器和直柄焊槍。四軸動作機構使焊接更加靈活，觸摸屏的友好界面，方便調整焊接次序、焊接速度、焊接角度等參數。三維焊縫軌跡掃描識別方法使焊接軌跡的檢測更精確、更快速。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0011 ]圖2是本實用新型的X軸行走機構、Y軸行走機構、Z軸行走機構結構和R軸轉動機構的組合示意圖；
[0012]圖3是本實用新型的X軸行走機構和Y軸行走機構軸組合的部分結構示意圖；
[0013]圖4是本實用新型的Z軸行走機構結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]實施例1
[0015]如圖1-4所示一種帶三維焊縫識別的集裝箱頂加強板自動焊接設備包括兩個升降架1，其中每個升降架I上安裝有升降氣缸2和控制箱3，所述控制箱3上安裝有觸摸屏31，所述升降架I與升降氣缸2之間安裝有限位機構4，所述升降氣缸2上架設有橫梁5，所述橫梁5上安裝有兩個X軸行走機構6，其中每個X軸行走機構6上安裝有Y軸行走機構7，所述Y軸行走機構7上安裝有Z軸行走機構8，所述Z軸行走機構8上安裝有R軸轉動機構10，所述R軸轉動機構10上分別安裝有激光位移傳感器9和直柄焊槍IUX軸行走機構和Z軸行走機構上分別安裝有金屬罩。四軸動作機構使焊接更加靈活。
[0016]所述X軸行走機構6包括安裝于橫梁5上的X軸導軌12、X軸電機13和X軸絲桿14，所述X軸電機13與X軸絲桿14相連，所述X軸導軌12上安裝有X軸滑塊15，所述X軸滑塊15上安裝X軸絲桿螺母16和Y軸行走機構7，所述X軸絲桿螺母16與X軸絲桿14相連。
[0017]所述Y軸行走機構7包括安裝于X軸滑塊15上的Y軸導軌17和Y軸絲桿螺母18，所述Y軸導軌17上安裝有Y軸安裝架32，所述Y軸安裝架32上安裝有Y軸電機19、Y軸絲桿20和Z軸行走機構7，所述Y軸電機19與Y軸絲桿20相連，所述Y軸絲桿20與Y軸絲桿螺母18相連。
[0018]所述Z軸行走機構8包括安裝于Y軸導軌17上的Z軸底板21，所述Z軸底板21上安裝有Z軸導軌22、Z軸絲桿23、Z軸電機安裝座24，所述Z軸電機安裝座24上安裝有Z軸電機25，所述Z軸電機25與Z軸絲桿23相連，所述Z軸導軌22上安裝Z軸滑塊26，所述Z軸滑塊26上安裝有Z軸絲桿螺母27和R軸轉動機構10，所述Z軸絲桿螺母27與Z軸絲桿23相連。
[0019]所述R軸轉動機構10包括安裝于Z軸滑塊26上的R軸電機安裝座28，所述R軸電機安裝座28上分別安裝有激光位移傳感器9和R軸電機29，所述R軸電機29通過星形減速機30與直柄焊槍11相連。
[0020]一種三維焊縫軌跡掃描識別方法，包括以下步驟:
[0021]I)在觸摸屏上輸入工件的理論尺寸和采集行走間隔和采集總行程；
[0022]2)系統根據理論尺寸，確定每條邊的兩個掃描位置；
[0023]3)先在第一條邊的第一個掃描位置上進行掃描，系統通過控制X和Y軸，移動傳感器到掃描的起點，到達掃描起點后，如果該邊是與X軸平行，則控制Y軸帶動傳感器向預定方向掃描，如果該邊是與Y軸平行，則控制X軸帶動傳感器向預定方向掃描；
[0024]4)同時根據觸摸屏上設置的采集間隔，在掃描過程中，采集一個序列的在Z軸方向上焊槍離工件的距離并進行保存，然后從這個數據序列中計算出包括XY平面上的坐標以及在Z軸方向上焊槍離工件的距離的焊縫邊緣點；
[0025]完成第一條邊的第一個邊緣點的掃描后，系統再通過控制X和Y軸，移動傳感器到第一條邊的第二個邊緣點掃描的起點，并識別出第2個邊緣點；
[0026]5)在完成第一條邊的兩個邊緣點的掃描后，再對下一條的兩個邊緣點進行掃描，以此重復，直到所有邊上的兩個邊緣點掃描完成；
[0027]6)根據每條邊上的2個三維邊緣點，確定實際邊緣直線；
[0028]7)再求出每兩條相鄰直線在平面上的交點，形成一個封閉的平面上的焊縫軌跡；
[0029]8)在完成焊縫識別后，焊縫的軌跡信息被保存到系統內，然后系統移動焊槍到達第一條邊的實際軌跡起點，通過四軸聯動沿著實際軌跡開始焊接；在完成第一條邊的焊接后，再焊接下一條邊，直至全部焊接完成。從而使用三維焊縫軌跡掃描識別方法從而使焊接軌跡的檢測更精確、更快速。
【主權項】
1.一種帶三維焊縫識別的集裝箱頂加強板自動焊接設備，其特征在于:包括兩個升降架(I)，其中每個升降架(I)上安裝有升降氣缸(2 )和控制箱(3 )，所述控制箱(3 )上安裝有觸摸屏(31)，所述升降架(I)與升降氣缸(2)之間安裝有限位機構(4)，所述升降氣缸(2)上架設有橫梁(5 )，所述橫梁(5 )上安裝有兩個X軸行走機構(6 )，其中每個X軸行走機構(6 )上安裝有Y軸行走機構(7)，所述Y軸行走機構(7)上安裝有Z軸行走機構(8)，所述Z軸行走機構(8)上安裝有R軸轉動機構(10)，所述R軸轉動機構(10)上分別安裝有激光位移傳感器(9)和直柄焊槍(11)。2.根據權利要求1所述一種帶三維焊縫識別的集裝箱頂加強板自動焊接設備，其特征在于:所述X軸行走機構(6 )包括安裝于橫梁(5 )上的X軸導軌(12 )、X軸電機(13 )和X軸絲桿(14)，所述X軸電機(13)與X軸絲桿(14)相連，所述X軸導軌(12)上安裝有X軸滑塊(15)，所述X軸滑塊(15)上安裝X軸絲桿螺母(16)和Y軸行走機構(7)，所述X軸絲桿螺母(16)與X軸絲桿(14)相連。3.根據權利要求2所述一種帶三維焊縫識別的集裝箱頂加強板自動焊接設備，其特征在于:所述Y軸行走機構(? )包括安裝于X軸滑塊(15)上的Y軸導軌(17)和Y軸絲桿螺母(18)，所述Y軸導軌(17)上安裝有Y軸安裝架(32)，所述Y軸安裝架(32)上安裝有Y軸電機(19 )、Y軸絲桿(20 )和Z軸行走機構(7 )，所述Y軸電機(19 )與Y軸絲桿(20 )相連，所述Y軸絲桿(20 )與Y軸絲桿螺母(18 )相連。4.根據權利要求3所述一種帶三維焊縫識別的集裝箱頂加強板自動焊接設備，其特征在于:所述Z軸行走機構(8)包括安裝于Y軸導軌(17)上的Z軸底板(21)，所述Z軸底板(21)上安裝有Z軸導軌(22)、Z軸絲桿(23)、Z軸電機安裝座(24)，所述Z軸電機安裝座(24 )上安裝有Z軸電機(25 )，所述Z軸電機(25 )與Z軸絲桿(23 )相連，所述Z軸導軌(22 )上安裝Z軸滑塊(26)，所述Z軸滑塊(26)上安裝有Z軸絲桿螺母和R軸轉動機構(10)，所述Z軸絲桿螺母與Z軸絲桿(23)相連。5.根據權利要求4所述一種帶三維焊縫識別的集裝箱頂加強板自動焊接設備，其特征在于:所述R軸轉動機構(10)包括安裝于Z軸滑塊(26)上的R軸電機安裝座(28)，所述R軸電機安裝座(28 )上分別安裝有激光位移傳感器(9 )和R軸電機(29 )，所述R軸電機(29 )通過星形減速機(30 )與直柄焊槍(11)相連。
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶三維焊縫識別的集裝箱頂加強板自動焊接設備，包括安裝底架，所述安裝底架上分別安裝有操控箱和X軸行走機構，所述X軸行走機構上安裝有Y軸行走機構，所述Y軸行走機構上安裝Z軸行走機構，所述Z軸行走機構上安裝有R軸轉動機構和激光位移傳感器，所述R軸轉動機構上安裝有直柄焊槍，所述操控箱通過線路分別與X軸行走機構、Y軸行走機構、Z軸行走機構、R軸轉動機構和激光位移傳感器相連。從而使焊接軌跡的檢測更精確、更快速。
【IPC分類】B23K37/00
【公開號】CN204725027
【申請號】CN201520279130
【發明人】夏恒超, 姚進秋, 付義林
【申請人】紹興漢立工業自動化科技有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年5月4日