本技術(shù)涉及焊接設(shè)備的，尤其是涉及一種焊接姿態(tài)自動調(diào)整系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、橋梁槽型鋼梁及齒形板智能焊接工作站由兩套固定底座（槽型鋼梁焊接使用）、一套龍門橫梁、兩套立柱（隔板、齒形板焊接時使用）、兩條x軸軌道（隔板、齒形板焊接時使用）、兩套y軸移動溜板、兩套z軸升降機構(gòu)、兩臺六軸機器人、兩套全景視覺系統(tǒng)、兩套激光跟蹤視覺裝置、兩套焊接系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及安全環(huán)保設(shè)施等組成。

2、橋梁槽型鋼梁及齒形板智能焊接工作站總占地約為：長（軌道）?36m×寬?11m，設(shè)備高度≤6.5m（用于工廠內(nèi)焊接隔板時不安裝升降軸，設(shè)備高度在5米以內(nèi)）。

3、龍門系統(tǒng)軌距寬度：9?米，配兩臺焊接機器臂。

4、全位置可焊接區(qū)域?qū)挾龋?.5m，總焊接工位長32米。

5、采用先進的視覺識別掃描系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集和處理，具有生產(chǎn)作業(yè)控制、生產(chǎn)信息管理,實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)上傳以及設(shè)備狀態(tài)信息追溯等功能。

6、工作站的工件信息獲取通過模型驅(qū)動方式，能夠與?mes?系統(tǒng)信息交互，包括設(shè)備的工作狀態(tài)、故障報警信息、機器人各軸速度和位置、工作站能耗信息（電源氣源）、焊接電源的電流、電壓、焊接速度、生產(chǎn)數(shù)量等。數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集到?mes?系統(tǒng)，實現(xiàn)全廠設(shè)備實時監(jiān)控。采用的通訊協(xié)議tcp、webservic。

7、在典型的焊接機器人中，一般僅對焊槍的位置軌跡進行規(guī)劃，以便焊槍在焊接作業(yè)的過程中可以通過調(diào)整其位置軌跡，以根據(jù)施工狀況選擇平焊、仰焊等方式。而在焊接過程中，例如，當焊接電流較大時，會使得熔池金屬較多，這時，在焊槍進行下坡焊時，焊槍的行走方向與熔池金屬的流向相同，會形成較為嚴重的順流焊接現(xiàn)象?；而當焊槍進行上坡焊時，焊槍的行走方向與熔池金屬的流向相反，會形成較為嚴重的逆流焊接現(xiàn)象。眾所周知地，焊接過程中產(chǎn)生的順流焊接和逆流焊接的現(xiàn)象，會導致焊接過程的穩(wěn)定性較低，并且導致焊接質(zhì)量較差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種焊接姿態(tài)自動調(diào)整系統(tǒng)，具有通過調(diào)整焊槍姿態(tài)避免順流焊接現(xiàn)象和逆流焊接現(xiàn)產(chǎn)生的優(yōu)點，解決了焊接過程的穩(wěn)定性較低，焊接質(zhì)量較差的問題。

2、本技術(shù)提供的一種焊接姿態(tài)自動調(diào)整系統(tǒng)，采用如下的技術(shù)方案：包括：

3、視覺系統(tǒng)模塊，用于對坡口形狀、尺寸及裝配間隙進行實時測量并獲取坡口參數(shù)信息；

4、分析模塊，基于坡口參數(shù)信息，生成焊接數(shù)據(jù)；

5、控制模塊，用于根據(jù)焊接數(shù)據(jù)生成控制指令；

6、姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)，用于根據(jù)控制指令進行動作；

7、焊槍裝置，用于根據(jù)姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)的動作改變姿態(tài)。

8、可選的，所述分析模塊包括：

9、接收單元，用于接收坡口參數(shù)信息；

10、存儲單元，用于存儲焊接數(shù)據(jù)；

11、分析單元，用于分析坡口參數(shù)信息并制定焊接數(shù)據(jù)；

12、所述焊接數(shù)據(jù)為焊接順序和焊接軌跡。

13、可選的，所述姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)包括：

14、圓弧形伸縮結(jié)構(gòu)，用于驅(qū)動焊槍裝置在一虛擬球體空間內(nèi)進行任意姿態(tài)的、無級別的調(diào)整，且焊槍的焊接點始終處于虛擬球體的圓心；

15、動力元件，用于基于控制指令提供設(shè)定壓力的液壓油；

16、油路控制系統(tǒng)，用于基于控制指令控制油路通和斷；

17、復(fù)位機構(gòu)，用于驅(qū)動圓弧形伸縮結(jié)構(gòu)的輸出端始終向縮回的方向運動；

18、所述油路的通和斷可以實現(xiàn)圓弧形伸縮結(jié)構(gòu)輸出端的伸出、縮回和位置保持。

19、可選的，當動力元件持續(xù)提供設(shè)定壓力的液壓油時，油路控制系統(tǒng)通時，向圓弧形伸縮結(jié)構(gòu)內(nèi)注入液壓油，圓弧形伸縮結(jié)構(gòu)的輸出端伸出；當動力元件停止提供設(shè)定壓力的液壓油時，油路控制系統(tǒng)通時，圓弧形伸縮結(jié)構(gòu)內(nèi)的液壓油在復(fù)位機構(gòu)驅(qū)動圓弧形伸縮結(jié)構(gòu)的輸出端縮回時被迫倒流入油路控制系統(tǒng)，圓弧形伸縮結(jié)構(gòu)的輸出端縮回；當動力元件持續(xù)提供設(shè)定壓力的液壓油時，油路控制系統(tǒng)斷時，圓弧形伸縮結(jié)構(gòu)內(nèi)形成密封的腔室，密封的腔室內(nèi)的液壓油保持穩(wěn)定的壓力，圓弧形伸縮結(jié)構(gòu)的輸出端位置保持固定。

20、可選的，所述的圓弧形伸縮結(jié)構(gòu)包括兩個交叉連接的弧形伸縮組件，上方的弧形伸縮組件的固定端與機器人的末端固定設(shè)置，上方的弧形伸縮組件的輸出端與下方的弧形組件的固定端固定設(shè)置，下方的弧形伸縮組件的輸出端與焊槍裝置固定設(shè)置，且焊槍裝置的焊接點均與上方的和下方的弧形伸縮組件的圓心重合。

21、可選的，弧形伸縮組件包括左端封閉的弧形筒，弧形筒內(nèi)沿弧形筒的弧線方向設(shè)置有第一弧形件，第一弧形件的內(nèi)部沿弧線方向設(shè)置有第二弧形件，第二弧形件的內(nèi)部沿弧線方向設(shè)置有第三弧形桿，第一弧形件、第二弧形件和第三弧形桿的外表面的左端均凸出設(shè)置有環(huán)形驅(qū)動部，第一弧形件、第二弧形件和第三弧形桿的內(nèi)側(cè)壁的右端均凸出設(shè)置有環(huán)形限位部，弧形筒的內(nèi)側(cè)壁的右端凸出設(shè)置有環(huán)形阻擋部。

22、可選的，弧形筒的前后兩側(cè)壁均沿弧形筒的弧線方向滑動設(shè)置有側(cè)板，兩個側(cè)板的右端之間固定設(shè)置有端板，端板的左側(cè)面與第三弧形桿的右端固定設(shè)置，焊槍裝置的頂端固定設(shè)置有安裝板，安裝板均與下方的弧形伸縮組件的兩個側(cè)板的下端面固定設(shè)置。

23、可選的，復(fù)位機構(gòu)包括弧形筒的左端的內(nèi)部固定設(shè)置的三個磁性環(huán)，每個磁性環(huán)分別和第一弧形件、第二弧形件和第三弧形桿對應(yīng)設(shè)置，磁性環(huán)用于將第一弧形件、第二弧形件和第三弧形桿吸附住，并在第一弧形件、第二弧形件和第三弧形桿完全收縮的狀態(tài)下，使端部構(gòu)成若干個環(huán)狀空間。

24、可選的，弧形筒的左端內(nèi)部開設(shè)有注油孔，注油孔的頂端開設(shè)于弧形筒的上端面，注油孔的底端開設(shè)于弧形筒左端的內(nèi)側(cè)，且注油孔的底端與若干個環(huán)狀空間的最內(nèi)層連通，弧形筒的上端面固定設(shè)置有注油接頭，注油接頭的底端與注油孔的頂端連通，注油接頭的頂端與油路控制系統(tǒng)連通。

25、可選的，上方的弧形伸縮組件的弧形筒與機器人的末端固定設(shè)置，上方的弧形伸縮組件和下方的弧形組件之間固定設(shè)置有連接板，連接板的上端面與上方的弧形伸縮組件的兩個側(cè)板固定設(shè)置，連接板的下端面與下方的弧形伸縮組件的弧形筒固定設(shè)置；當上方的弧形伸縮組件的第三弧形桿帶動上方的弧形伸縮組件的兩個側(cè)板運動時，兩個側(cè)板通過連接板帶動下方的弧形伸縮組件運動，下方的弧形伸縮組件通過安裝板帶動焊槍裝置的頂端沿一個虛擬的圓的周線運動，進而使得焊槍裝置的焊接點保持在上方的弧形伸縮組件和下方的弧形伸縮組件的圓心的位置不動。

26、綜上所述，本技術(shù)包括以下有益技術(shù)效果：

27、本發(fā)明通過設(shè)置視覺系統(tǒng)模塊對焊接的坡口信息進行采集，然后通過分析模塊生成焊順序和焊接軌跡，然后控制模塊根據(jù)焊順序和焊接軌跡生產(chǎn)控制指令，并通過姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)根據(jù)控制指令控制焊槍裝置的姿態(tài)，使得焊槍裝置在一虛擬球體空間內(nèi)進行任意姿態(tài)的、無級別的調(diào)整，且焊槍的焊接點始終處于虛擬球體的圓心，達到焊槍姿態(tài)調(diào)整的目的，進而實現(xiàn)通過焊槍姿態(tài)的調(diào)整避免順流焊接現(xiàn)象和逆流焊接現(xiàn)象產(chǎn)生的目的。

28、本發(fā)明通過設(shè)置兩個交叉連接的弧形伸縮組件，并在兩個弧形伸縮組件之間設(shè)置連接板，使得連接板的與上方的弧形伸縮組件的兩個側(cè)板固定設(shè)置，連接板的下端面與下方的弧形伸縮組件的弧形筒固定設(shè)置，使得當上方的弧形伸縮組件的第三弧形桿帶動上方的弧形伸縮組件的兩個側(cè)板運動時，兩個側(cè)板通過連接板帶動下方的弧形伸縮組件運動，下方的弧形伸縮組件通過安裝板帶動焊槍裝置的頂端沿一個虛擬的圓的周線運動，進而使得焊槍裝置的焊接點保持在上方的弧形伸縮組件和下方的弧形伸縮組件的圓心的位置不動，通過兩個弧形伸縮組件達到調(diào)整焊槍裝置姿態(tài)的目的。