[发明专利]一种基于可移动式厚板的自动焊接系统及其焊接方法

说明书

本发明公开了一种基于可移动式厚板的自动焊接系统及其焊接方法，包括工业机器人、焊机、焊枪、触摸屏、工控机、激光传感器、清枪器、送丝机、送丝盘等。其以填充量模型和焊接工艺数据卡为依据，形成一套焊接专家库系统，通过获取焊接板材及装配情况信息，对焊缝层道分布进行规划，并计算每层道的焊接工艺参数。并使用激光传感技术获取焊缝起始点终点位置数据，根据焊缝层道分布情况，计算各层道起始点终点位置数据。从而实现了自动适应工件差异性的厚板开坡口多层多道自动焊接。

技术领域

本发明涉及厚板的焊接机器人智能控制技术领域，具体地是涉及一种基于可移动式厚板的自动焊接系统及其焊接方法。

背景技术

随着船舶、道路交通、海洋工程等重型工业领域的快速发展，我国对厚板焊接的需求也越来越大。在厚板焊接中，多层多道是常用的焊接方法之一。目前国内厚板焊接中自动化程度较低，大部分焊接工作都是人工焊接完成，造成质量稳定性不足、产能不足等现象。焊接机器人由于具有通用性强、工作可靠的优点，采用机器人焊接已成为焊接自动化技术现代化的主要标志。

目前，国内外大量应用的弧焊机器人系统由于焊接路径和焊接参数是根据实际作业条件预先设置的，这类弧焊机器人对焊接作业条件的稳定性要求严格，焊接时缺乏“柔性”，表现出明显的缺点。在实际弧焊过程中，焊接条件是经常变化的，如工件尺寸较大，工件规格不一致、加工和装配上的误差等。因此，本发明的发明人亟需构思一种新技术以改善其问题。

发明内容

本发明旨在提供一种基于可移动式厚板的自动焊接系统及其焊接方法，其可以实现自动适应工件差异性的厚板开坡口多层多道的自动焊接。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种基于可移动式厚板的自动焊接系统，包括底座和设置在所述底座上的工业机器人、焊机以及工控机，其中所述工业机器人包括机器人控制柜、移动手臂和设置在所述移动手臂上的送丝机和焊枪，所述送丝机将焊丝送入所述焊枪，所述焊枪上安装有用于获取焊缝检测信息的激光传感器；所述焊机上设有用于将工业机器人工具坐标系与激光传感器坐标系做关联配置的激光传感器控制器和用于将焊丝送入所述送丝机的送丝盘，所述焊机和所述激光传感器控制器均与所述机器人控制柜连接；所述工控机与所述机器人控制柜连接，其内置有焊接工艺数据卡。

优选地，还包括清枪器，所述清枪器设置在所述底座上并与所述工业机器人相邻，其高度与焊枪所在的高度相匹配。

优选地，所述工控机上端设有一用于供用户输入工件特征信息以及在焊接过程中显示焊接状态及设备状态信息的触摸屏。

优选地，所述底座为移动底座，所述底座上安装有若干个用于挪位的吊环。

优选地，所述焊机和所述激光传感器控制器均与所述机器人控制柜通过总线连接，所述触摸屏与所述工控机通过总线连接。

一种基于可移动式厚板的自动焊接方法，包括如下步骤：

S1：获取工件特征信息以及焊缝检测信息，并将其传送到工控机中；

S2：工控机通过对工件特征信息以及焊缝检测信息进行处理，计算并确定出焊接层道分布及每层道的焊接工艺参数；

S3：工控机将焊接层道分布信息、焊接工艺参数传送给工业机器人，工业机器人自动生成焊接轨迹程序；

S4：工业机器人驱动焊枪开始对工件进行焊接。

优选地，所述步骤S2具体包括：

S21：工控机内的焊接专家库系统通过获取的工件特征信息以及焊缝检测信息，对焊缝层道分布进行规划，并计算出每层层道的横截面积；

S22：根据焊接工艺数据卡中记载的不同特征变量下对应的插值对每一层道的横截面积进行修正；