步带27上。
[0017]所述R轴转动机构7包括安装于Z轴滑块28的R轴电机29和旋转轴30，所述R轴电机29通过星形减速机31与旋转轴30相连，所述旋转轴30上安装有直柄焊枪34。
[0018]所述X轴滑块13上安装有限位开关35。
[0019]一种三维焊缝识别方法，包括以下步骤:
1)在触摸屏上输入工件的理论尺寸和采集行走间隔和采集总行程；
2)系统根据理论尺寸，确定每条边的两个扫描位置；
3)先在第一条边的第一个扫描位置上进行扫描，系统通过控制X和Y轴，移动传感器到扫描的起点，到达扫描起点后，如果该边是与X轴平行，则控制Y轴带动传感器向预定方向扫描，如果该边是与Y轴平行，则控制X轴带动传感器向预定方向扫描；
4)同时根据触摸屏上设置的采集间隔，在扫描过程中，采集一个序列的在Z轴方向上焊枪离工件的距离并进行保存，然后从这个数据序列中计算出包括XY平面上的坐标以及在Z轴方向上焊枪离工件的距离的焊缝边缘点；
完成第一条边的第一个边缘点的扫描后，系统再通过控制X和Y轴，移动传感器到第一条边的第二个边缘点扫描的起点，并识别出第2个边缘点；
5)在完成第一条边的两个边缘点的扫描后，再对下一条的两个边缘点进行扫描，以此重复，直到所有边上的两个边缘点扫描完成；
6)根据每条边上的2个三维边缘点，确定实际边缘直线；
7)再求出每两条相邻直线在平面上的交点，形成一个封闭的平面上的焊缝轨迹；
8)在完成焊缝识别后，焊缝的轨迹信息被保存到系统内，然后系统移动焊枪到达第一条边的实际轨迹起点，通过四轴联动沿着实际轨迹开始焊接；在完成第一条边的焊接后，再焊接下一条边，直至全部焊接完成。从而能更精确的焊接轨迹检测。
【主权项】
1.一种带三维焊缝识别的集装箱底加强板自动焊接设备，其特征在于:包括安装底架(I)，所述安装底架(I)上分别安装有操控箱(2 )和X轴行走机构(4 )，所述操控箱(2 )上安装有触摸屏(29 )，所述X轴行走机构(4 )上安装有Y轴行走机构(5 )，所述Y轴行走机构(5 )上安装Z轴行走机构(6)，所述Z轴行走机构(6)上安装有R轴转动机构(7)和激光位移传感器(8)，所述R轴转动机构(7)上安装有直柄焊枪(34)，所述操控箱(2)通过线路分别与X轴行走机构(4)、Y轴行走机构(5)、Z轴行走机构(6)、R轴转动机构(7)和激光位移传感器(8)相连。
2.根据权利要求1所述一种带三维焊缝识别的集装箱底加强板自动焊接设备，其特征在于:所述X轴行走机构(4)包括安装于安装底架(I)的X轴底板(9)，所述X轴底板(9)上分别安装有传动座(10)、X轴电机(11)和直线导轨(12)，所述直线导轨(12)上安装有和X轴滑块(13)，所述X轴滑块(13)上安装有Y轴行走机构(5)和丝杆螺母(17)，述传动座(10)上安装有X轴丝杆(14)，所述X轴丝杆(14)分别与X轴电机(11)和丝杆螺母(17)相连。
3.根据权利要求1或2所述一种带三维焊缝识别的集装箱底加强板自动焊接设备，其特征在于:所述Y轴行走机构(5)包括安装于X轴滑块(13)上分别安装有Y轴组件(15)、Y轴三角支架(16 )，所述Y轴组件(15 )包括安装于X轴滑块(13 )上的Y轴安装架(18 )，所述Y轴安装架(18)上安装有Y轴导轨(19)、Y轴丝杆(20)和Y轴电机(21)，所述Y轴导轨(19)上安装有Y轴滑块(22)，所述Y轴滑块(22)上安装有Y轴丝杆螺母和Z轴行走机构(6 )，所述Y轴电机(21)通过Y轴梅花连轴器(23 )与Y轴丝杆(20 )相连，所述Y轴丝杆(20)与Y轴丝杆螺母相连。
4.根据权利要求1所述一种带三维焊缝识别的集装箱底加强板自动焊接设备，其特征在于:所述Z轴行走机构(6)包括安装于Y轴行走机构(5)上的Z轴安装架(24)，所述Z轴安装架(24)上安装有Z轴导轨(25)、Z轴电机(26)和同步轮(33)，所述Z轴电机的转轴上安装有主动轮，所述主动轮与同步轮(33)之间安装有同步带(27)，所述Z轴导轨(25)上安装有Z轴滑块(28)，所述Z轴滑块(28)上安装有夹持装置、激光位移传感器(8)和R轴转动机构(7 )，所述夹持装置夹在同步带(27 )上。
5.根据权利要求1所述一种带三维焊缝识别的集装箱底加强板自动焊接设备，其特征在于:所述R轴转动机构(7)包括安装于Z轴滑块(28)的R轴电机(29)和旋转轴(30)，所述R轴电机(29 )通过星形减速机(31)与旋转轴(30 )相连，所述旋转轴(30 )上安装有直柄焊枪(34)。
6.根据权利要求3或4所述一种带三维焊缝识别的集装箱底加强板自动焊接设备，其特征在于:所述X轴滑块(13)上安装有限位开关(35)。
7.—种三维焊缝识别方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)在触摸屏上输入工件的理论尺寸和采集行走间隔和采集总行程； 2)系统根据理论尺寸，确定每条边的两个扫描位置； 3)先在第一条边的第一个扫描位置上进行扫描，系统通过控制X和Y轴，移动传感器到扫描的起点，到达扫描起点后，如果该边是与X轴平行，则控制Y轴带动传感器向预定方向扫描，如果该边是与Y轴平行，则控制X轴带动传感器向预定方向扫描； 4)同时根据触摸屏上设置的采集间隔，在扫描过程中，采集一个序列的在Z轴方向上焊枪离工件的距离并进行保存，然后从这个数据序列中计算出包括XY平面上的坐标以及在Z轴方向上焊枪离工件的距离的焊缝边缘点； 完成第一条边的第一个边缘点的扫描后，系统再通过控制X和Y轴，移动传感器到第一条边的第二个边缘点扫描的起点，并识别出第2个边缘点； 5)在完成第一条边的两个边缘点的扫描后，再对下一条的两个边缘点进行扫描，以此重复，直到所有边上的两个边缘点扫描完成； 6)根据每条边上的2个三维边缘点，确定实际边缘直线； 7)再求出每两条相邻直线在平面上的交点，形成一个封闭的平面上的焊缝轨迹； 8)在完成焊缝识别后，焊缝的轨迹信息被保存到系统内，然后系统移动焊枪到达第一条边的实际轨迹起点，通过四轴联动沿着实际轨迹开始焊接；在完成第一条边的焊接后，再焊接下一条边，直至全部焊接完成。
【专利摘要】本发明公开了一种带三维焊缝识别的集装箱底加强板自动焊接设备，包括安装底架，所述安装底架上分别安装有操控箱和X轴行走机构，所述X轴行走机构上安装有Y轴行走机构，所述Y轴行走机构上安装Z轴行走机构，所述Z轴行走机构上安装有R轴转动机构和激光位移传感器，所述R轴转动机构上安装有直柄焊枪，所述操控箱通过线路分别与X轴行走机构、Y轴行走机构、Z轴行走机构、R轴转动机构和激光位移传感器相连。从而能更精确的焊接轨迹检测，结构更灵活。
【IPC分类】B23K9-02, B23K9-127
【公开号】CN104858531
【申请号】CN201510220123
【发明人】夏恒超, 姚进秋, 付义林
【申请人】绍兴汉立工业自动化科技有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月4日