一种焊接随动装置及其控制方法与流程

1.本发明涉及焊接领域，具体涉及一种焊接随动装置及其控制方法。


背景技术：

2.传统的直缝焊接是工人手动进行焊接，凭借工人的经验和技术自行把控焊接质量，人工焊接容易造成焊接变形，而且人工焊接，工作量大，操作困难，焊接效率低、外观成型差、焊接时间长等问题，针对传统焊接变形手工作业方式上的诸多问题，我们发明了焊接路径随动装置。


技术实现要素：

3.为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种一种自动跟踪，实现自动校准的无人操作的焊接随动装置及其控制方法。
4.为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种焊接随动装置，包括支撑装置，所述支撑装置包括第一支撑座和第二支撑座，还包括调整装置、用于随动定位的随动装置、光学测量装置和焊接装置，所述调整装置包括水平调整装置和纵向调整装置；所述水平调整装置用于调整随动装置与工件之间的水平距离，水平调整装置包括第一气缸和第二滑台，第一气缸安装固定于第二支撑座上；所述纵向调整装置用于调整随动装置与工件之间的竖直距离，纵向调整装置安装于水平调整装置上；所述随动装置安装于纵向调整装置下方，随动装置包括导轮；所述光学测量装置设置于随动装置两侧，光学测量装置包括激光镜头；所述焊接装置设置于随动装置下方，焊接装置包括焊枪。
5.作为本发明的进一步优选，所述第一气缸的输出端上固定有第一支撑块，所述第一支撑块上安装有第二支撑块，所述第二支撑块上通过焊接连接有第三支撑块。
6.作为本发明的进一步优选，所述纵向调整装置包括第一滑台，所述第一滑台的滑块与第三支撑块的另一端固定连接，所述第一滑台的底座上固定有第一滑台连接板。
7.作为本发明的进一步优选，所述随动装置还包括导向装置，导向装置包括导柱、导柱固定块、导柱固定板、导座、导座固定板，所述导座固定板通过螺栓垂直安装第一滑台连接板底部，所述导柱通过导柱固定块固定安装于导柱固定板上，所述导柱另一端穿过导柱固定板和导座固定板设置，所述导座设置于导座外侧，所述导座安装于导座固定板上。
8.作为本发明的进一步优选，所述导柱底面设置有限位板，所述导柱下部外侧设置有第一弹簧，所述第一弹簧设置于限位板与导座固定板之间。
9.作为本发明的进一步优选，所述第二滑台的滑块固定于导座固定板底面中间，所述第二滑台的底座下方固定有夹具连接板，所述夹具连接板下方固定有夹具固定块，所述夹具固定块远离第一气缸一侧安装有导轮支撑架，所述导轮安装于导轮支撑架另一端。
10.作为本发明的进一步优选，所述夹具固定块两侧对称设置有镜头支撑块，所述第二滑台的底座下方固定有第二气缸固定板，所述第二气缸固定板靠近第一气缸一侧设置有第二气缸，所述第二气缸的输出端穿过第二气缸固定板设置，且第二气缸的输出端与激光镜头连接，所述激光镜头设置于镜头支撑块内。
11.作为本发明的进一步优选，所述导柱固定板靠近第一气缸一侧安装有支撑板，所述支撑板上设置有调节螺栓，所述调节螺栓下方连接于焊枪连接块上，所述焊枪设置于焊枪连接块内，所述焊枪靠近第一气缸一侧设置有推板，所述推板安装于第三气缸的输出端上，所述第三气缸安装于滑轨上，所述滑轨安装于第一支撑座上。
12.作为本发明的进一步优选，所述焊枪远离第一气缸一侧安装于焊枪固定块内，所述焊枪固定块上方设置有第二弹簧。
13.一种焊接随动装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、通过控制第一气缸、第一滑台和第二滑台将导轮放置于工件前侧，开启激光镜头，在工件前水平移动，使激光镜头对需要部位进行初次记录，并将记录反馈至控制模块，通过显示屏进行显示；s2、通过控制第一气缸将导轮移动至焊缝附近，手动调节第一滑台和第二滑台，使导轮与工件接触；此时，通过激光镜头进行校验，与此前记录进行计算，模拟得到焊接轨迹与焊接各性能属性；s3、控制模块根据模拟出的焊接轨迹通过第二气缸对焊枪进行控制；s4、水平移动整体装置，使焊枪从焊缝一头沿焊缝一直焊接至另一头；s5、焊枪焊接时，激光镜头随动，将光学数据反馈至控制模块，控制模块通过实时数据与记录进行对比计算，判断模拟焊接轨迹是否异常；s6、若实时数据与模拟焊接轨迹有异常，则对模拟焊接轨迹进行校正；s7、若无异常，则按照模拟焊接轨迹进行焊接。
14.本发明的有益之处在于：本发明通过将机械结构与电器结构相结合，实现无人操作，操作简单，焊接效率高，同时焊接外观成型美观；通过设置光学测量装置，检测焊枪与焊缝间距，并根据测量结构进行调整，保证焊缝与焊枪的稳定间距；光学测量装置会根据焊缝位置进行微调，保证其焊接强度及位置；通过导轮通过导向装置进行上下微调，实现随动。
附图说明
15.图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的三维视图；图3是本发明的三维视图。
16.图中附图标记的含义：1、第一气缸，2、第一支撑块，3、第二支撑块，4、第三支撑块，5、第一滑台，6、第一滑台连接板，7、加强板，8、导柱固定块，9、导柱，10、导柱固定板，11、导座，12、第一弹簧，13、第二滑台，14、夹具连接板，15、夹具固定块，16、导轮支撑架，17、导轮，18、激光镜头，19、镜头支撑块，20、第二气缸固定板，21、第二气缸，22、焊枪，23、焊枪固定块，24、第二弹簧，25、焊枪连接块，26、调节螺栓，27、支撑板，28、推板，29、第三气缸，30、滑轨，31、第一支撑座，32、第二支撑座，33、导座固定板。
具体实施方式
17.以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
18.实施例一：
结合图1-3，一种焊接随动装置，包括支撑装置，所述支撑装置包括第一支撑座31和第二支撑座32。
19.还包括调整装置、用于随动定位的随动装置、光学测量装置和焊接装置，所述调整装置包括水平调整装置和纵向调整装置。
20.所述水平调整装置用于调整随动装置与工件之间的水平距离，水平调整装置包括第一气缸1和第二滑台13，第一气缸1安装固定于第二支撑座32上。
21.所述第一气缸1的输出端上固定有第一支撑块2，所述第一支撑块2上安装有第二支撑块3，所述第二支撑块3上通过焊接连接有第三支撑块4。
22.第一气缸1带动装置整体水平移动，使导轮17水平靠近工件。
23.所述纵向调整装置用于调整随动装置与工件之间的竖直距离，纵向调整装置安装于水平调整装置上。
24.所述纵向调整装置包括第一滑台5，所述第一滑台5的滑块与第三支撑块4的另一端固定连接，所述第一滑台5的底座上固定有第一滑台连接板6，所述第一滑台连接板6上安装有加强板7。
25.手动调节第一滑台5，使整体装置上下移动，使导轮17纵向靠近工件。
26.所述随动装置安装于纵向调整装置下方，随动装置包括导轮17。
27.所述随动装置还包括导向装置，导向装置包括导柱9、导柱固定块8、导柱固定板10、导座11、导座固定板33，所述导座固定板33通过螺栓垂直安装第一滑台连接板6底部，所述导柱9通过导柱固定块8固定安装于导柱固定板10上，所述导柱9另一端穿过导柱固定板10和导座固定板33设置，所述导座11设置于导座11外侧，所述导座11安装于导座固定板33上。
28.所述导柱9底面设置有限位板，所述导柱9下部外侧设置有第一弹簧12，所述第一弹簧12设置于限位板与导座固定板33之间。
29.将第一弹簧12安装在导柱9外侧，再将4个导座11安装在导座固定板33上，随后，将4根带有第一弹簧12的导柱9从下向上分别安装入4个导座11内，将导柱固定板10安装在导柱9上方，并在导柱固定板10上方通过螺纹将导柱固定块8与导柱9连接，随后，通过螺栓将导柱固定块8固定于导柱固定板10上方。
30.所述第二滑台13的滑块固定于导座固定板33底面中间，所述第二滑台13的底座下方固定有夹具连接板14，所述夹具连接板14下方固定有夹具固定块15，所述夹具固定块15远离第一气缸1一侧安装有导轮支撑架16，所述导轮17安装于导轮支撑架16另一端。
31.手动调整第二滑台13，导轮17水平距离进行微调，导轮17随动装置随焊缝的变形进行上下移动。
32.所述光学测量装置设置于随动装置两侧，光学测量装置包括激光镜头18；所述夹具固定块15两侧对称设置有镜头支撑块19，所述第二滑台13的底座下方固定有第二气缸固定板20，所述第二气缸固定板20靠近第一气缸1一侧设置有第二气缸21，所述第二气缸21的输出端穿过第二气缸固定板20设置，且第二气缸21的输出端与激光镜头18连接，所述激光镜头18设置于镜头支撑块19内。
33.根据光学测量装置的测量数据进行调整，保证焊缝与焊枪22的稳定间距光学测量装置会根据焊缝位置进行微调，保证其焊接强度及位置。
34.所述焊接装置设置于随动装置下方，焊接装置包括焊枪22。
35.所述导柱固定板10靠近第一气缸1一侧安装有支撑板27，所述支撑板27上设置有调节螺栓，所述调节螺栓下方连接于焊枪连接块25上，所述焊枪22设置于焊枪连接块25内，所述焊枪22靠近第一气缸1一侧设置有推板28，所述推板28安装于第三气缸29的输出端上，所述第三气缸29安装于滑轨30上，所述滑轨30安装于第一支撑座31上。
36.所述焊枪22远离第一气缸1一侧安装于焊枪固定块23内，所述焊枪固定块23上方设置有第二弹簧24，设置第二弹簧24防止焊枪22与夹具固定块15相撞。
37.实施例二：一种焊接随动装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、通过控制第一气缸、第一滑台和第二滑台将导轮放置于工件前侧，开启激光镜头，在工件前水平移动，使激光镜头对需要部位进行初次记录，并将记录反馈至控制模块，通过显示屏进行显示；s2、通过控制第一气缸将导轮移动至焊缝附近，手动调节第一滑台和第二滑台，使导轮与工件接触；此时，通过激光镜头进行校验，与此前记录进行计算，模拟得到焊接轨迹与焊接各性能属性；s3、控制模块根据模拟出的焊接轨迹通过第二气缸对焊枪进行控制；s4、水平移动整体装置，使焊枪从焊缝一头沿焊缝一直焊接至另一头；s5、焊枪焊接时，激光镜头随动，将光学数据反馈至控制模块，控制模块通过实时数据与记录进行对比计算，判断模拟焊接轨迹是否异常；s6、若实时数据与模拟焊接轨迹有异常，则对模拟焊接轨迹进行校正；s7、若无异常，则按照模拟焊接轨迹进行焊接。
38.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。