本申请涉及钢结构焊接技术领域，尤其涉及一种自动化焊接机。
背景技术：
目前，在钢结构零部件焊接中，型钢构件较多，焊缝位置相同的同种构件数量也比较多，这种重复性较高的工作相比于人工操作更适合智能自动化操作来完成，并且现如今的技术工种人员的薪资也越来越高，同时人工焊接存在由疲劳、注意力不集中等人为因素导致的焊接错误、焊缝成形不美观等情况，且人工焊接的工作效率也一般，产能也较差。
技术实现要素：
本申请提供了一种自动化焊接机，以解决人工焊接工作质量及效率差的问题。
本申请的提供了一种自动化焊接机，包括：
工件放置区；
与所述工件放置区并排设置的焊车，包括车体、设置于所述车体底部的焊车移动组件、安装于所述车体上部的调节组件；
夹持于所述调节组件的焊枪，所述焊枪的探头朝向所述工件放置区；
安装于所述焊枪前方的焊缝扫描检测装置，采集到工件焊缝的焊接数据；
与所述焊缝扫描检测装置电连接的控制系统，获取到所述焊接数据，并根据所述焊接数据向焊枪驱动电机发出驱动信号；
与所述控制系统电连接的所述焊枪驱动电机，接收到所述驱动信号，并根据所述驱动信号驱动所述焊枪沿焊缝移动以焊接。
本申请所提供的自动化焊接机，将待焊接的工件放置于工件放置区，安装于焊枪前方的焊缝扫描检测装置对其进行焊缝扫描检测，该焊缝扫描检测装置将采集到的横向距离数据及纵向距离数据的焊接数据传递给控制系统，该控制系统通过处理后将具体的焊枪横向步进数据及焊枪纵向步进数据的驱动信号发送给焊枪驱动电机，焊枪驱动电机根据前述的驱动信号驱动焊枪对前述工件焊缝进行横向步进运动和纵向步进运动的焊接工作，从而实现智能自动化焊接；一处的焊缝焊接成形后，焊车带动焊枪通过焊车移动组件移动到下一处焊缝继续重复前述的焊接流程，该焊车还可以通过其调节组件调节焊枪的位置以实现对工件不同位置的焊缝进行焊接。与现有技术相比，本申请所提供的自动化焊接机通过智能自动控制焊枪对工件焊缝进行焊接，其节省了大量人工，避免了人工焊接存在由疲劳、注意力不集中等人为因素导致的焊接错误、焊缝成形不美观等情况的发生，不仅提高了焊接工作质量，还提高了焊接效率、提高了产能。
进一步的，所述调节组件包括竖直设置于所述焊车的车体上部的第一纵向升降杆、与所述第一纵向升降杆垂直连接的横向伸缩杆和竖直安装于所述横向伸缩杆靠近所述工件放置区一端的第二纵向升降杆；所述第二纵向升降杆的一端夹持有所述焊枪；
所述第一纵向升降杆、所述横向伸缩杆及所述第二纵向升降杆的驱动部与所述控制系统电连接。
通过调节前述三者调节杆可以任意的调节焊枪的位置，精确的将焊枪移动到待焊接的焊缝位置处，所述第一纵向升降杆、所述横向伸缩杆及所述第二纵向升降杆的驱动部与所述控制系统电连接，可以实现智能自动化控制，以节省人工，节省费用成本，还可以避免人为因素的影响。
进一步的，所述焊枪包括枪身及一端夹持于所述枪身另一端连接于所述调节组件的可调夹持装置；
所述可调夹持装置包括套设夹持于所述枪身的紧固件、一端与所述紧固件的外表面固定连接的伸缩部件、转动连接于所述伸缩部件的旋转部件；
所述可调夹持装置的驱动部电连接于所述焊枪驱动电机。
该可调夹持装置可以带动该焊枪前后移动及旋转，精确焊缝位置，实现更美观的焊缝成形，进一步减少及避免焊缝成形失误的情况发生。
更进一步的，所述旋转部件包括相互连接的前后旋转部件和左右旋转部件，所述前后旋转部件的旋转角度范围为45度-80度，所述左右旋转部件的旋转范围为0度-360度。
这种旋转部件可以带动该焊枪实现多方位旋转，能够更精确的确定焊缝的位置及带动前述焊缝扫描检测装置更精确的测量焊缝数据，焊枪得以实现更完美的焊缝成形，进一步减少及避免焊缝成形失误的情况发生。
进一步的，所述焊车移动组件包括驱动轮和与所述驱动轮滚动连接的移动轨道。
该移动轨道可以准确的带动焊车车体在指定的移动轨迹上移动，减少其他影响因素对智能焊缝焊接计算的影响，减少或避免失误等偶然事件的发生。
更进一步的，所述焊车车体内设置有与所述控制系统电连接的调速机构，所述调速机构与所述驱动轮电连接。
这样可以通过控制系统控制该调速机构对焊车进行调速，从而更自由随意、方便的控制焊车的移动速度，方便应对各种情况，从容应对突发情况。
更进一步的，所述自动化焊接机还包括设置于所述工件放置区靠近所述焊枪一侧的条形限位挡块，其长度方向与所述移动轨道平行。
该条形限位挡块可以限制放置于工件放置区的工件的位置，使焊车带动焊枪相对于工件平行移动，以准确扫描工件的焊缝位置，以及摆动扫描装置横向扫描时与工件放置方向平行，以减少测量失误等偶然事件的发生，进而确保前述焊缝扫描检测装置采集到较精确的焊缝数据，以及进一步确保焊枪驱动电机准确的控制焊枪探头实施焊接。
进一步的，所述焊缝扫描检测装置包括摆动扫描装置和激光焊缝传感器，所述激光焊缝传感器包括ccd摄像机和半导体激光器。
该半导体激光器作为结构光源，以预定的角度将激光条纹投影到传感器外的工件表面，该ccd摄像机用以直接观察传感器外工件上的激光条纹，该ccd摄像机前部的光学滤光片，允许激光通过，同时滤去所有其它的光，例如焊接电弧，从而该ccd摄像机可以将较准确的焊缝信息采集到，并传输给控制系统，提高了采集到的焊缝数据的准确度。
进一步的所述自动化焊接机还包括设置于所述焊车的车体靠近所述焊枪的一侧的隔热板。
当焊枪进行焊接工作时，随着工作时间的增长，其周围的温度就会升高。而焊车随着工作时间的增长，其车体内部的各类驱动电机也会或多或少的升高温度，在焊车车体靠近焊枪的一侧安装隔热板，可以使由于焊枪工作时产生的热量不传递到焊车这边，从而防止焊枪工作时产生的热量影响到焊车的工作，甚至加重焊车车体的高温负荷，进而防止焊车工作效率降低，甚至中断工作的情况发生，以及延长焊车的使用寿命。
进一步的，所述自动化焊接机还包括设置于所述焊车上空的焊接烟尘洗排管，所述焊接烟尘洗排管一端连接于固定于地面的排架上。
该焊接烟尘洗排管用于吸收自动化焊接机工作过程中产生的烟尘等污染物，以净化空气，营造良好的焊接环境，减少污染，绿色环保，保障工作人员的身体健康。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请实施例所提供的自动化焊接机的结构示意图；
图2为本申请实施例所提供的焊车上部的俯视图；
图3为本申请实施例所提供的焊车的结构示意图；
图4为本申请实施例所提供的焊枪的结构示意图；
图5为本申请实施例所提供的调节组件的部分结构示意图；
图6为本申请实施例所提供的焊车车体内部的结构示意图。
附图标记：
1-自动化焊接机；
10-工件放置区；
11-限位挡块；
20-焊枪；
21-探头；
22-直杆枪身；
23-焊枪电缆；
24-可调夹持装置；
241-前后旋转部件；
242-左右旋转部件；
243-横移部件；
2431-手动横移手轮；
244-伸缩部件；
2451-手动升降手轮；
25-螺丝；
30-焊车；
31-车体；
321-驱动轮；
322-移动轨道；
33-移动调节系统；
331-第一纵向升降杆；
3311-第一升降驱动齿条；
3312-第一升降驱动电机；
3313-第一手动调节升降手轮；
332-横向伸缩杆；
3321-伸缩驱动齿条；
3322-伸缩驱动齿轮；
3323-伸缩驱动电机；
3324-手动横向移动手轮；
333-第二纵向升降杆；
341-焊车驱动电机；
342-涡轮；
343-主动轮；
3431-主动轮轴；
344-从动轮；
345-减速机构；
3511-调速按钮；
3512-电压控制按钮；
3513-电流控制按钮；
3521-离合器开关；
3522-倒顺开关；
3523-手动送丝开关；
3524-焊接控制开关；
3531-控制插座；
3532-焊接调节控制插座；
3533-保险座；
3534-控制线电源插座；
36-隔热板；
37-手柄；
38-变压器；
39-集成电路板；
40-焊接平台；
50-送丝机；
51-送丝机吊架；
52-滑轨；
53-排架；
541-焊接电源；
542-焊接气源；
55-电缆线槽；
56-焊接烟尘洗排管。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
如图1-6所示，本申请实施例提供了一种自动化焊接机1，用于钢结构零部件焊缝的焊接中。该自动化焊接机1包括用于放置需要进行焊接的工件的工件放置区10和对工件的焊缝进行焊接的焊枪20以及带动该焊枪20移动的焊车30，该焊车30的车体31底部设有焊车移动组件，该焊车移动组件具体可以是滚轮、导轨等，优选的，该焊车移动组件可以包括安装于焊车30底部的驱动轮321和用于与该驱动轮321滚动连接的移动轨道322，该移动轨道322可以准确的带动焊车30的车体31在指定的移动轨迹上移动，减少其他影响因素对焊缝焊接计算的影响，减少或避免失误等偶然事件的发生。该移动轨道322设置在焊接平台40上，前述的工件放置区10也同样设置在该焊接平台40，即工件放置区10与移动轨道322位于同一平台上，且二者并排设置，从而保证工件焊缝与移动轨迹在同一平面上。该焊车30的车体31上部设置有调节组件，用于调节焊枪20的位置，具体的该调节组件可以包括竖直设置于焊车30的车体31上部的第一纵向升降杆331、与该第一纵向升降杆331垂直连接的横向伸缩杆332和竖直安装于该横向伸缩杆332靠近工件放置区10一端的第二纵向升降杆333，该第二纵向升降杆333的一端夹持有前述焊枪20，通过调节前述三者调节杆可以任意的调节焊枪20的位置，精确的将焊枪20移动到待焊接的焊缝位置处。该焊枪20的探头21朝向工件放置区10，该焊枪20的枪身可旋转地安装于该第二纵向升降杆333的一端，该焊枪20可以为直杆焊枪，该焊枪20具体可以采用二氧化碳气体保护焊。
在前述焊枪20的前部安装有焊缝扫描检测装置，具体可以包括激光焊缝传感器和摆动扫描装置，该激光焊缝传感器安装在该摆动扫描装置上，该激光焊缝传感器在摆动扫描装置的带动下观察并横向扫描工件焊缝，检测出其自身和焊缝间的横向距离数据和纵向距离数据，即焊接数据，并将该焊接数据传送给控制系统，该控制系统再根据前述接收到的焊接数据控制焊枪驱动电机驱动焊枪20沿焊缝移动以焊接，具体可以进行横向步进运动及纵向步进运动，该焊枪驱动电机具体可以包括横向步进电机和纵向步进电机，来分别完成上述两种运动，该焊枪驱动电机可以设置于焊车30的车体31内部，具体的，该控制系统可以采用dsp核心控制器作为其核心控制器来产生前述驱动焊枪驱动电机的控制信号。其中，该控制系统可以包括自动跟踪系统来控制前述焊缝扫描检测装置进行实时自动检测跟踪，以实时采集数据及纠正数据；还可以包括双模分段纠偏系统，具体可以是fuzzy-p双模分段纠偏系统，来对接收到的数据进行进一步纠偏，该双模分段控制具体的的工作原理是：预先输入偏差阈值，当纠偏数据大于该偏差阈值时，采用比例控制，以提高系统的响应速度、减少调节时间；当纠偏数据小于该偏差阈值时，采用模糊控制，以减少系统的超调，提高系统响应的平稳性和控制精度。
本申请实施例所提供的自动化焊接机1，将待焊接的工件放置于工件放置区10，安装于焊枪20前方的焊缝扫描检测装置对其进行焊缝扫描检测，该焊缝扫描检测装置将采集到的横向距离数据及纵向距离数据的焊接数据传递给控制系统，该控制系统通过处理后将具体的焊枪横向步进数据及焊枪纵向步进数据的驱动信号发送给焊枪驱动电机，焊枪驱动电机根据前述的驱动信号驱动焊枪20对前述工件焊缝进行横向步进运动和纵向步进运动的焊接工作，从而实现智能自动化焊接；一处的焊缝焊接成形后，焊车带动焊枪20通过焊车移动组件移动到下一处焊缝继续重复前述的焊接流程，该焊车30还可以通过其调节组件调节焊枪20的位置以实现对工件不同位置的焊缝进行焊接。与现有技术相比，本申请实施例所提供的自动化焊接机1通过智能自动控制焊枪20对工件焊缝进行焊接，其节省了大量人工，避免了人工焊接存在由疲劳、注意力不集中等人为因素导致的焊接错误、焊缝成形不美观等情况的发生，不仅提高了焊接工作质量，还提高了焊接效率、提高了产能。
具体的，前述激光焊缝传感器内可以包括一摄像机和一个或两个半导体激光器，该半导体激光器作为结构光源，以预定的角度将激光条纹投影到传感器外的工件表面，该摄像机具体可以是ccd摄像机，该摄像机用以直接观察传感器外工件上的激光条纹，该摄像机前部的光学滤光片，允许激光通过，但是滤去所有其它的光，例如焊接电弧，从而该摄像机将较准确地焊缝信息采集到，并传输给控制系统，提高了采集到的焊缝数据的准确度。
如图1所示，上述实施例中的工件放置区10靠近焊枪20的一侧可以设置限位挡块11，该限位挡块可以是条形限位挡块，其长度方向可以与前述焊车30的移动的移动轨道322平行，该条形限位挡块可以限制放置于工件放置区10的工件的位置，使焊车30带动焊枪20相对于工件平行移动，以准确扫描工件的焊缝位置，以及使摆动扫描装置横向扫描时与工件放置方向平行，以减少测量失误等偶然事件的发生，进而确保前述焊缝扫描检测装置采集到较精确的焊缝数据，以及进一步确保焊枪驱动电机准确的控制焊枪20实施焊接。
如图6所示，前述的焊车30的车体31内部具有驱动该焊车30运动的焊车驱动电机341，该焊车驱动电机341具体可以是zyt260直流伺服电机，该zyt260直流伺服电机相比于其他种类的伺服电机，其外型尺寸小且经久耐用，还可作顺逆方向旋转，该焊车驱动电机341与前述的控制系统电连接，并受到该控制系统的驱动控制，该焊车驱动电机341可以通过齿轮结构带动前述驱动轮321轮动，该齿轮结构具体可以包括涡轮342、主动轮343(包括主动轮轴3431)及从动轮344等。此外，该焊车30上部还可以设置与该焊车驱动电机341电连接的控制按钮，如调速按钮3511、离合器开关3521、倒顺开关3522等，工作人员可以通过这些控制按钮对其进行人为控制。
如图2、图3和图5所示，前述的焊车30内还可以包括移动调节系统33，前述的第一纵向升降杆331、横向伸缩杆332以及第二纵向升降杆333均设有驱动部，分别为第一升降驱动装置、伸缩驱动装置和第二升降驱动装置，前述第一升降驱动装置、伸缩驱动装置和第二升降驱动装置电连接于前述的移动调节系统33，并受到该移动调节系统33的控制，该移动调节系统33可以与前述的控制系统电连接，并受到该控制系统的控制，前述伸缩驱动装置具体可以包括伸缩驱动齿条3321和伸缩驱动齿轮3322以及伸缩驱动电机3323，前述第一升降驱动装置具体可以包括第一升降驱动齿条3311、第一升降驱动齿轮及第一升降驱动电机3312，同样的，前述第一升降驱动装置具体也可以包括第二升降驱动齿条、第二升降驱动齿轮及第二升降驱动电机。
此外，前述的第一纵向升降杆331、第二纵向升降杆333均可以分别设置第一手动调节升降手轮3313和第二手动调节升降手轮，工作人员可以通过前述各手动调节升降手轮对前述的第一纵向升降杆331及第二纵向升降杆333进行手动粗调，前述的横向伸缩杆332可以设置有手动横向移动手轮3324，同样的，工作人员可以通过该手动调节伸缩手轮对其进行人工手动控制。
如图3所示，前述的焊车30的车体31靠近焊枪20的一侧可以安装有隔热板36，当焊枪20进行焊接工作时，随着工作时间的增长，其周围的温度就会升高。而焊车30随着工作时间的增长，其车体31内部的各类驱动电机也会或多或少的升高温度，在焊车30的车体31靠近焊枪20的一侧安装隔热板36，可以使由于焊枪20工作时产生的热量不传递到焊车30这边，从而防止焊枪20工作时产生的热量影响到焊车30的工作，甚至加重焊车30的车体31的高温负荷，进而防止焊车30工作效率降低，甚至中断工作的情况发生，以及延长焊车30的使用寿命。
如图4所示，前述的焊枪20具体可以是直杆焊枪，该直杆焊枪可以包括探头21、直杆枪身22和焊枪电缆23以及一端夹持于该直杆枪身另一端连接于前述调节组件的可调夹持装置24，该探头21和焊枪电缆23分别安装设置于该直杆枪身的两端，该可调夹持装置24可以包括套设夹持于直杆枪身的紧固件、一端与该紧固件的外表面固定连接的伸缩部件242、转动连接于该伸缩部件242的旋转部件，该紧固件可以通过螺丝25进行紧固夹紧。该可调夹持装置24可以带动该焊枪20前后移动及旋转，精确焊缝位置，实现更美观的焊缝成形，进一步减少及避免焊缝成形失误的情况发生。
前述可调夹持装置24还可以包括横移部件243和升降部件，前述旋转部件具体可以包括前后旋转部件241和左右旋转部件242，该左右旋转部件242的旋转方向是指平行于前述焊车30的移动轨道322的方向，旋转角度范围在0度-360度，该前后旋转部件241控制焊枪20在前述焊车30的移动轨道322的垂直面上旋转，该旋转角度范围在45度-80度，该伸缩部件244控制焊枪20在前述焊车30的移动轨道322的垂直方向进行前后伸缩，该升降部件是指与前述第二纵向升降杆333的升降方向同向，该可调夹持装置24可以带动该焊枪20前后左右移动以及多方位旋转，能够更精确的确定焊缝的位置及带动前述焊缝扫描检测装置更精确的测量焊缝数据，焊枪20得以实现更完美的焊缝成形，进一步减少及避免焊缝成形失误的情况发生。
前述的旋转部件、横移部件、伸缩部件244以及升降部件均可以设有驱动部，分别可以为旋转驱动器件、横移驱动器件、伸缩驱动器件以及升降驱动器件，前述四者可以分别电连接于前述的焊枪驱动电机，该焊枪驱动电机与前述的控制系统电连接，该控制系统通过前述焊缝扫描检测装置检测到的焊缝数据来判断是否进行焊枪20位置的调节以及控制前述四者驱动器件驱动对应的旋转部件、横移部件、伸缩部件244以及升降部件进行对应的运动。此外，该焊枪20的旋转部件、横移部件、伸缩部件244以及升降部件分别还可以设置有手动旋转手轮、手动横移手轮2431、手动伸缩手轮以及手动升降手轮2451，工作人员可以通过前述四者手动手轮对前述四者运动部件进行手动人工调控。
如图1所示，前述的焊枪电缆23电连接于送丝机50，送丝机安装于送丝机吊架51的一端，送丝机吊架51的另一端滑动连接于滑轨52上，滑轨52固定安装于排架53的顶端，排架53的底端固定于地面，该排架53由方钢材料制成，坚固、稳定性高。该送丝机50可以轻松的随焊车30及焊枪20通过滑轨52滑动，以轻松的为焊枪20提供焊丝。焊接电源541的电缆由排架53的一端接入，电连接于送丝机50。焊接电源541和焊接气源542可放置在排架53后方，排架53可放置于焊车30背离于工件放置区10的一侧，焊接电源电缆和气管可以由地沟接入排架53的一端，该焊接电源电缆和气管可以被固定于设置于地面的电缆线槽55内，焊枪控制开关可以设置于焊车30的车体31的上部，送丝机控制开关也同样可以设置于焊车30的车体31的上部。
如图6所示，前述的焊车30内部还可以包括调速机构，该调速机构具体可以分为减速机构345及加速机构，该调速机构可以与前述的焊车驱动电机341电连接，以及与设置在焊车30的车体31上部的调速按钮3511电连接。可以分别通过控制系统及手动控制来对其进行调速，从而更自由随意、方便的控制焊车30的移动速度，方便应对各种情况，从容应对突发情况。具体的，该调速机构可以包括可控硅速流器，通过该可控硅速流器实现无级调速，速度的可调范围在50-1000mm/min。
一种优选的实施例是，前述的移动轨道322可以采用凸轨移动轨道，对应的，驱动轮321可以采用凹轮驱动轮，该凹轮驱动轮在凸轨移动轨道上滑动，这样可以加大驱动轮321在移动轨道322上的摩擦面积，进而避免在滑动的过程中出现打滑的现象。另外，前述移动轨道322的端面可以设有接口，以供移动轨道322接长用，如用户需切割较长的工件时可以接长前述移动轨道322，使该自动化焊接机1不只可以进行短工件的焊缝焊接工作，还可以进行长工件的焊缝焊接工作，工作面更广。
优选的，前述焊车30的车体31可以采用铝合金精密压铸制成，这种材质制成的焊车30的车体31具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点。
另一种优选的实施例是，如图1所示，该自动化焊接机1还可以包括焊接烟尘洗排管56，该焊接烟尘洗排管56的一端可以安装于前述的送丝机吊架51上，该焊接烟尘洗排管56伸出设置于焊车30的上空，用于吸收自动化焊接机1工作过程中产生的烟尘等污染物，以净化空气，营造良好的焊接环境，减少污染，绿色环保，保障工作人员的身体健康。
如图1所示，前述的焊车30的车体31的外表面可以安装手柄37，以方便工作人员移动焊车30，人工操作更省力。此外，如图2所示，该焊车30的车体31内部还可以设有控制电压的变压器38及用于电连接的集成电路板39，对应的，在焊车30的车体31上部可以设有电压控制按钮3512及电流控制按钮3513，焊车30的车体31上部还可以设有控制插座3531、焊接调节控制插座3532、保险座3533、控制线电源插座3534、手动送丝开关3523、焊接控制开关3524等，以方便多样化操作。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。