一種帶三維焊縫識(shí)別的集裝箱底加強(qiáng)板自動(dòng)焊接設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)焊接機(jī)，尤其涉及一種帶三維焊縫識(shí)別的集裝箱底加強(qiáng)板自動(dòng)焊接設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]集裝箱底加強(qiáng)板，一般是未折彎的四邊形板件，或者是折彎后的L形板件；由底加強(qiáng)板沖壓、折彎等制作工藝決定，底加強(qiáng)板的尺寸存在比較大的誤差，對(duì)于長(zhǎng)度為300_的板件，尺寸誤差可達(dá)5mm ;在用自動(dòng)化設(shè)備對(duì)底加強(qiáng)板進(jìn)行焊接前，需要工人先把底加強(qiáng)板點(diǎn)焊固定在集裝箱上。由于集裝箱本身存在定位誤差，工人點(diǎn)焊時(shí)也會(huì)存在底加強(qiáng)板的位置不一致，所以，實(shí)際焊縫也會(huì)產(chǎn)生變化。當(dāng)采用基于直角坐標(biāo)系四軸機(jī)器人進(jìn)行焊接時(shí)，即使控制焊槍嚴(yán)格按照軌跡走，也會(huì)因?yàn)楹附z彎曲等原因，焊絲無(wú)法對(duì)準(zhǔn)焊縫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種帶三維焊縫識(shí)別的集裝箱底加強(qiáng)板自動(dòng)焊接設(shè)備。具有對(duì)底加強(qiáng)板的每一條邊進(jìn)行邊緣檢測(cè)，得到的焊接軌跡更為精確；焊接軌跡提取所需要的時(shí)間更短，生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)節(jié)奏更快的特點(diǎn)。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種帶三維焊縫識(shí)別的集裝箱底加強(qiáng)板自動(dòng)焊接設(shè)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(jī)構(gòu)，所述操控箱上安裝有觸摸屏，所述X軸行走機(jī)構(gòu)上安裝有Y軸行走機(jī)構(gòu)，所述Y軸行走機(jī)構(gòu)上安裝Z軸行走機(jī)構(gòu)，所述Z軸行走機(jī)構(gòu)上安裝有R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和激光位移傳感器，所述R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上安裝有直柄焊槍?zhuān)霾倏叵渫ㄟ^(guò)線(xiàn)路分別與X軸行走機(jī)構(gòu)、Y軸行走機(jī)構(gòu)、Z軸行走機(jī)構(gòu)、R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和激光位移傳感器相連。
[0005]所述X軸行走機(jī)構(gòu)包括安裝于安裝底架的X軸底板，所述X軸底板上分別安裝有傳動(dòng)座、X軸電機(jī)和直線(xiàn)導(dǎo)軌，所述直線(xiàn)導(dǎo)軌上安裝有和X軸滑塊，所述X軸滑塊上安裝有Y軸行走機(jī)構(gòu)和絲桿螺母，述傳動(dòng)座上安裝有X軸絲桿，所述X軸絲桿分別與X軸電機(jī)和絲桿螺母相連。
[0006]所述Y軸行走機(jī)構(gòu)包括安裝于X軸滑塊上分別安裝有Y軸組件、Y軸三角支架，所述Y軸組件包括安裝于X軸滑塊上的Y軸安裝架，所述Y軸安裝架上安裝有Y軸導(dǎo)軌、Y軸絲桿和Y軸電機(jī)，所述Y軸導(dǎo)軌上安裝有Y軸滑塊，所述Y軸滑塊上安裝有Y軸絲桿螺母和Z軸行走機(jī)構(gòu)，所述Y軸電機(jī)通過(guò)Y軸梅花連軸器與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(jī)構(gòu)包括安裝于Y軸行走機(jī)構(gòu)上的Z軸安裝架，所述Z軸安裝架上安裝有Z軸導(dǎo)軌、Z軸電機(jī)和同步輪，所述Z軸電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上安裝有主動(dòng)輪，所述主動(dòng)輪與同步輪之間安裝有同步帶，所述Z軸導(dǎo)軌上安裝有Z軸滑塊，所述Z軸滑塊上安裝有夾持裝置、激光位移傳感器和R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述夾持裝置夾在同步帶上。
[0008]所述R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝于Z軸滑塊的R軸電機(jī)和旋轉(zhuǎn)軸，所述R軸電機(jī)通過(guò)星形減速機(jī)與旋轉(zhuǎn)軸相連，所述旋轉(zhuǎn)軸上安裝有直柄焊槍。
[0009]所述X軸滑塊上安裝有限位開(kāi)關(guān)。
[0010]一種三維焊縫識(shí)別方法，包括以下步驟:
1)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；
2)系統(tǒng)根據(jù)理論尺寸，確定每條邊的兩個(gè)掃描位置；
3)先在第一條邊的第一個(gè)掃描位置上進(jìn)行掃描，系統(tǒng)通過(guò)控制X和Y軸，移動(dòng)傳感器到掃描的起點(diǎn)，到達(dá)掃描起點(diǎn)后，如果該邊是與X軸平行，則控制Y軸帶動(dòng)傳感器向預(yù)定方向掃描，如果該邊是與Y軸平行，則控制X軸帶動(dòng)傳感器向預(yù)定方向掃描；
4)同時(shí)根據(jù)觸摸屏上設(shè)置的采集間隔，在掃描過(guò)程中，采集一個(gè)序列的在Z軸方向上焊槍離工件的距離并進(jìn)行保存，然后從這個(gè)數(shù)據(jù)序列中計(jì)算出包括XY平面上的坐標(biāo)以及在Z軸方向上焊槍離工件的距離的焊縫邊緣點(diǎn)；
完成第一條邊的第一個(gè)邊緣點(diǎn)的掃描后，系統(tǒng)再通過(guò)控制X和Y軸，移動(dòng)傳感器到第一條邊的第二個(gè)邊緣點(diǎn)掃描的起點(diǎn)，并識(shí)別出第2個(gè)邊緣點(diǎn)；
5)在完成第一條邊的兩個(gè)邊緣點(diǎn)的掃描后，再對(duì)下一條的兩個(gè)邊緣點(diǎn)進(jìn)行掃描，以此重復(fù)，直到所有邊上的兩個(gè)邊緣點(diǎn)掃描完成；
6)根據(jù)每條邊上的2個(gè)三維邊緣點(diǎn)，確定實(shí)際邊緣直線(xiàn)；
7)再求出每?jī)蓷l相鄰直線(xiàn)在平面上的交點(diǎn)，形成一個(gè)封閉的平面上的焊縫軌跡；
8)在完成焊縫識(shí)別后，焊縫的軌跡信息被保存到系統(tǒng)內(nèi)，然后系統(tǒng)移動(dòng)焊槍到達(dá)第一條邊的實(shí)際軌跡起點(diǎn)，通過(guò)四軸聯(lián)動(dòng)沿著實(shí)際軌跡開(kāi)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。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過(guò)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(jī)構(gòu)，所述X軸行走機(jī)構(gòu)上安裝有Y軸行走機(jī)構(gòu)，所述Y軸行走機(jī)構(gòu)上安裝Z軸行走機(jī)構(gòu)，所述Z軸行走機(jī)構(gòu)上安裝有R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和激光位移傳感器，所述R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上安裝有直柄焊槍?zhuān)霾倏叵渫ㄟ^(guò)線(xiàn)路分別與X軸行走機(jī)構(gòu)、Y軸行走機(jī)構(gòu)、Z軸行走機(jī)構(gòu)、R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和激光位移傳感器相連。從而能更精確的焊接軌跡檢測(cè)，結(jié)構(gòu)更靈活。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的X軸行走機(jī)構(gòu)和Y軸行走機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明的Y軸組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明的Z軸行走機(jī)構(gòu)和R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1
如圖1-4所示一種帶三維焊縫識(shí)別的集裝箱底加強(qiáng)板自動(dòng)焊接設(shè)備，包括安裝底架1，所述安裝底架I上分別安裝有操控箱2和X軸行走機(jī)構(gòu)4，所述操控箱2上安裝有觸摸屏29，所述X軸行走機(jī)構(gòu)4上安裝有Y軸行走機(jī)構(gòu)5，所述Y軸行走機(jī)構(gòu)5上安裝Z軸行走機(jī)構(gòu)6，所述Z軸行走機(jī)構(gòu)6上安裝有R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)7和激光位移傳感器8，所述R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)7上安裝有直柄焊槍34，所述操控箱2通過(guò)線(xiàn)路分別與X軸行走機(jī)構(gòu)4、Y軸行走機(jī)構(gòu)5、Z軸行走機(jī)構(gòu)6、R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)7和激光位移傳感器8相連。從而使結(jié)構(gòu)更靈活。
[0014]所述X軸行走機(jī)構(gòu)4包括安裝于安裝底架I的X軸底板9，所述X軸底板9上分別安裝有傳動(dòng)座10、x軸電機(jī)11和直線(xiàn)導(dǎo)軌12，所述直線(xiàn)導(dǎo)軌12上安裝有和X軸滑塊13，所述X軸滑塊13上安裝有Y軸行走機(jī)構(gòu)5和絲桿螺母17，述傳動(dòng)座10上安裝有X軸絲桿14，所述X軸絲桿14分別與X軸電機(jī)11和絲桿螺母17相連。
[0015]所述Y軸行走機(jī)構(gòu)5包括安裝于X軸滑塊13上分別安裝有Y軸組件15、Y軸三角支架16，所述Y軸組件15包括安裝于X軸滑塊13上的Y軸安裝架18，所述Y軸安裝架18上安裝有Y軸導(dǎo)軌19、Υ軸絲桿20和Y軸電機(jī)21，所述Y軸導(dǎo)軌19上安裝有Y軸滑塊22，所述Y軸滑塊22上安裝有Y軸絲桿螺母和Z軸行走機(jī)構(gòu)6，所述Y軸電機(jī)21通過(guò)Y軸梅花連軸器23與Y軸絲桿20相連，所述Y軸絲桿20與Y軸絲桿螺母相連。
[0016]所述Z軸行走機(jī)構(gòu)6包括安裝于Y軸行走機(jī)構(gòu)5上的Z軸安裝架24，所述Z軸安裝架24上安裝有Z軸導(dǎo)軌25、Z軸電機(jī)26和同步輪33，所述Z軸電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上安裝有主動(dòng)輪，所述主動(dòng)輪與同步輪33之間安裝有同步帶27，所述Z軸導(dǎo)軌25上安裝有Z軸滑塊28，所述Z軸滑塊28上安裝有夾持裝置、激光位移傳感器8和R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)7，所述夾持裝置夾在同