專(zhuān)利名稱：集裝箱搭接焊接系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種集裝箱的加工設(shè)備，尤其涉及一種集裝箱搭接焊縫的焊接設(shè) 備。
背景技術(shù)：
集裝箱上的搭接焊縫較多，工作量大，比如集裝箱頂板與楣板、頂板與頂側(cè)梁、頂 加強(qiáng)板與楣板、前端楣板與前上梁以及門(mén)板與門(mén)橫梁的搭接等。目前使用的焊接設(shè)備無(wú)跟 蹤裝置，在焊接過(guò)程中需要焊接操作人員注意力高度集中、及時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，才能保證焊縫質(zhì) 量及其穩(wěn)定性?？梢?jiàn)，現(xiàn)有的焊接設(shè)備自動(dòng)化程度較低，從而效率較低，并且，焊縫質(zhì)量及其 穩(wěn)定性很大程度上取決于焊接操作人員，從而焊縫質(zhì)量及其穩(wěn)定性不能有效保證。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，設(shè)計(jì)一種自動(dòng)化程度較高的集裝箱搭接的焊 接設(shè)備。本實(shí)用新型解決上述的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是，提出一種集裝箱搭接焊接 系統(tǒng)，包括一焊槍、用以承載該焊槍的一運(yùn)動(dòng)平臺(tái)以及控制該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和該焊槍動(dòng)作的一 控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括控制器和與該控制器連接的焊接參數(shù)調(diào)節(jié)模塊、零點(diǎn)檢測(cè)模塊、 焊縫捕獲模塊以及運(yùn)動(dòng)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)模塊，從而該控制器根據(jù)該焊縫捕獲模塊提供的焊接軌 跡，從該零點(diǎn)檢測(cè)模塊提供的焊接起始點(diǎn)開(kāi)始循該焊接軌跡，通過(guò)該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)模塊控 制焊槍的運(yùn)動(dòng)并通過(guò)該焊接參數(shù)調(diào)節(jié)模塊控制該焊槍的工作參數(shù)而自動(dòng)實(shí)現(xiàn)集裝箱搭接 焊縫的焊接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的集裝箱搭接焊接系統(tǒng)，通過(guò)提升自動(dòng)化程度，使得 焊縫質(zhì)量及其穩(wěn)定性能夠有效保證，同時(shí)大幅度提高集裝箱人均生產(chǎn)效率。

圖1為本實(shí)用新型的集裝箱搭接焊接系統(tǒng)實(shí)施例中控制系統(tǒng)硬件框圖。圖2為本實(shí)用新型的集裝箱搭接焊接系統(tǒng)實(shí)施例中控制系統(tǒng)軟件框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型予以進(jìn)一步地詳盡闡述。本實(shí)用新型的集裝箱搭接焊接系統(tǒng)的實(shí)施例包括一焊槍、用以承載該焊槍的一 運(yùn)動(dòng)平臺(tái)以及控制該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和該焊槍動(dòng)作的一控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)為一計(jì)算機(jī)軟硬件 系統(tǒng)。如圖1所示，該控制系統(tǒng)的硬件部分包括控制器1和與該控制器1連接的焊接參 數(shù)調(diào)節(jié)模塊2、零點(diǎn)檢測(cè)模塊3、焊縫捕獲模塊4以及運(yùn)動(dòng)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)模塊5，從而該控制器1 可根據(jù)焊縫捕獲模塊4提供的焊接軌跡，從該零點(diǎn)檢測(cè)模塊3提供的焊接起始點(diǎn)開(kāi)始循該焊接軌跡，通過(guò)該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)模塊5控制焊槍的運(yùn)動(dòng)并通過(guò)該焊接參數(shù)調(diào)節(jié)模塊2控制 該焊槍的工作參數(shù)而自動(dòng)實(shí)現(xiàn)集裝箱搭接焊縫的焊接。如圖2所示，運(yùn)行在上述的控制器1上的軟件部分則包括操作系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)程序、 圖像采集及預(yù)處理子系統(tǒng)、軌跡識(shí)別跟蹤子系統(tǒng)、焊接參數(shù)自適配調(diào)節(jié)子系統(tǒng)以及用戶接 口子系統(tǒng)。該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)包括一 X軸-Y軸-Z軸三維坐標(biāo)動(dòng)作機(jī)構(gòu)；該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)模塊包括 一 X軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)、一 Y軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)和一 Z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)。該X軸坐標(biāo)動(dòng)作機(jī)構(gòu)包括雙直線導(dǎo)軌和四滑塊。該零點(diǎn)檢測(cè)模塊包括一位置檢測(cè)開(kāi)關(guān)。該焊縫捕獲模塊包括一攝像頭、與該攝像頭相連的一圖像處理器以及一焊槍高度 跟蹤傳感器。該高度跟蹤傳感器為雙接近開(kāi)關(guān)、激光傳感器、超聲波傳感器或電磁傳感器?？蛇M(jìn) 行高度判斷或高低絕對(duì)距離的測(cè)量，然后反饋給控制器，控制器給出上下調(diào)整指令給焊槍 高度調(diào)節(jié)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)焊槍高度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。該焊縫捕獲模塊還包括設(shè)置在該攝像頭與焊槍之間的一擋板，以防弧光、防飛濺 和防煙塵。該焊縫捕獲模塊還包括一攝像頭防塵及防煙保護(hù)系統(tǒng)，該防塵及防煙保護(hù)系統(tǒng)包 括一風(fēng)機(jī)或壓縮空氣接口。通過(guò)風(fēng)機(jī)或壓縮空氣讓攝像頭端部及周?chē)S持一定壓力，以防 煙塵進(jìn)入攝像頭內(nèi)。該焊縫捕獲模塊還包括一側(cè)向補(bǔ)光系統(tǒng)，以輔助該攝像頭正確捕獲焊縫。本實(shí)用新型的集裝箱搭接焊接系統(tǒng)的實(shí)施例的工作原理包括集裝箱搭接焊有預(yù)先掃描和實(shí)時(shí)跟蹤兩種形式。先將工件送到焊接臺(tái)，然后對(duì)工 件進(jìn)行橫向和縱向自動(dòng)定位，保證焊縫位于攝像頭視場(chǎng)范圍內(nèi)；傳感器發(fā)出工件到位信號(hào) 給控制器，焊接程序啟動(dòng)，壓角壓緊；接著攝像頭和高度傳感器下降，高度傳感器探測(cè)到工 件或到達(dá)設(shè)定高度后發(fā)送信號(hào)給控制器，控制器再發(fā)送指令給驅(qū)動(dòng)器和攝像系統(tǒng)開(kāi)始掃描 尋找焊接起始點(diǎn)，經(jīng)過(guò)對(duì)采集到的圖像進(jìn)行濾波消噪，采用中值濾波、線性回歸及算術(shù)平均 等數(shù)學(xué)方法處理后得出焊縫軌跡，該信息反饋給控制器，控制器再發(fā)出指令給驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行 橫向軌跡調(diào)整和焊接速度自適配調(diào)節(jié)，同時(shí)根據(jù)高度傳感器檢測(cè)到的信息進(jìn)行焊槍高度的 調(diào)整，焊接結(jié)束后焊機(jī)自動(dòng)復(fù)位。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的集裝箱搭接焊接系統(tǒng)的實(shí)施例，可以完全實(shí)現(xiàn)焊 縫自動(dòng)跟蹤，不需單獨(dú)安排人員進(jìn)行焊縫軌跡和焊接參數(shù)調(diào)整，同時(shí)可以進(jìn)行多臺(tái)機(jī)聯(lián)機(jī) 作業(yè)，實(shí)現(xiàn)一人操作多臺(tái)機(jī)，提升人均工作效率，保證焊接質(zhì)量。上述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非用于限制本實(shí)用新型的實(shí)施方案， 故本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書(shū)所要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求一種集裝箱搭接焊接系統(tǒng)，包括一焊槍?zhuān)涮卣髟谟?，還包括用以承載該焊槍的一運(yùn)動(dòng)平臺(tái)以及控制該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和該焊槍動(dòng)作的一控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括控制器和與該控制器連接的焊接參數(shù)調(diào)節(jié)模塊、零點(diǎn)檢測(cè)模塊、焊縫捕獲模塊以及運(yùn)動(dòng)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)模塊，從而該控制器根據(jù)該焊縫捕獲模塊提供的焊接軌跡，從該零點(diǎn)檢測(cè)模塊提供的焊接起始點(diǎn)開(kāi)始循該焊接軌跡，通過(guò)該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)模塊控制該焊槍的運(yùn)動(dòng)并通過(guò)該焊接參數(shù)調(diào)節(jié)模塊控制該焊槍的工作參數(shù)而自動(dòng)實(shí)現(xiàn)集裝箱搭接焊縫的焊接。
2.如權(quán)利要求1所述的集裝箱搭接焊接系統(tǒng)，其特征在于該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)包括一X軸-Y 軸-Z軸三維坐標(biāo)動(dòng)作機(jī)構(gòu)；該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)模塊包括一 X軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)、一 Y軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)和 一 Z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
3.如權(quán)利要求2所述的集裝箱搭接焊接系統(tǒng)，其特征在于該X軸坐標(biāo)動(dòng)作機(jī)構(gòu)包括 雙直線導(dǎo)軌和四滑塊。
4.如權(quán)利要求1所述的集裝箱搭接焊接系統(tǒng)，其特征在于該零點(diǎn)檢測(cè)模塊包括一位 置檢測(cè)開(kāi)關(guān)。
5.如權(quán)利要求1至4任一所述的集裝箱搭接焊接系統(tǒng)，其特征在于該焊縫捕獲模塊 包括一攝像頭、與該攝像頭相連的一圖像處理器以及一焊槍高度跟蹤傳感器。
6.如權(quán)利要求5所述的集裝箱搭接焊接系統(tǒng)，其特征在于該高度跟蹤傳感器為雙接 近開(kāi)關(guān)、激光傳感器、超聲波傳感器或電磁傳感器。
7.如權(quán)利要求5所述的集裝箱搭接焊接系統(tǒng)，其特征在于該焊縫捕獲模塊還包括設(shè) 置在該攝像頭與焊槍之間的一擋板。
8.如權(quán)利要求5所述的集裝箱搭接焊接系統(tǒng)，其特征在于該焊縫捕獲模塊還包括一 側(cè)向補(bǔ)光系統(tǒng)以輔助該攝像頭正確捕獲焊縫。
9.如權(quán)利要求5所述的集裝箱搭接焊接系統(tǒng)，其特征在于該焊縫捕獲模塊還包括一 攝像頭防塵及防煙保護(hù)系統(tǒng)。
10.如權(quán)利要求9所述的集裝箱搭接焊接系統(tǒng)，其特征在于該防塵及防煙保護(hù)系統(tǒng)包 括一風(fēng)機(jī)或壓縮空氣接口。
專(zhuān)利摘要一種集裝箱搭接焊接系統(tǒng)，包括一焊槍、用以承載該焊槍的一運(yùn)動(dòng)平臺(tái)以及控制該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和該焊槍動(dòng)作的一控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括控制器和與該控制器連接的焊接參數(shù)調(diào)節(jié)模塊、零點(diǎn)檢測(cè)模塊、焊縫捕獲模塊以及運(yùn)動(dòng)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)模塊，從而該控制器根據(jù)該焊縫捕獲模塊提供的焊接軌跡，從該零點(diǎn)檢測(cè)模塊提供的焊接起始點(diǎn)開(kāi)始循該焊接軌跡，通過(guò)該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)模塊控制焊槍的運(yùn)動(dòng)并通過(guò)該焊接參數(shù)調(diào)節(jié)模塊控制該焊槍的工作參數(shù)而自動(dòng)實(shí)現(xiàn)集裝箱搭接焊縫的焊接。通過(guò)提升自動(dòng)化程度，使得焊縫質(zhì)量及其穩(wěn)定性能夠有效保證，同時(shí)大幅度提高集裝箱人均生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)B23K9/32GK201644998SQ20092029222
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者劉烈平, 張鶴, 蔡曉宏, 蔡楊波, 薛峰, 黃海龍 申請(qǐng)人:中國(guó)國(guó)際海運(yùn)集裝箱集團(tuán)(股份)有限公司;廣州勵(lì)進(jìn)焊接設(shè)備技術(shù)有限公司