[发明专利]用于焊接罐箱内的防波板的装置和方法

说明书

本发明公开了一种用于焊接罐箱内的防波板的装置和方法，装置包括：十字形架体、六轴机器人、焊接装置、视觉跟踪装置以及控制装置。十字形架体包括立柱以及与立柱垂直连接的横梁，横梁相对于立柱沿竖直方向可移动且构造为可伸缩；六轴机器人安装在横梁的端部上并能够伸入罐箱内；焊接装置安装在六轴机器人上；视觉跟踪装置相对于焊接装置固定地安装在六轴机器人上，且视觉跟踪装置用于识别防波板的焊缝轨迹；控制装置与视觉跟踪装置通信并根据视觉跟踪装置的识别结果而控制装置进行操作。根据本发明，视觉跟踪装置能够实时地获取焊缝的信息，使得装置具备有快速定位、精确寻找焊缝的能力，便于实现智能化的焊接运动控制。

技术领域

本发明涉及集装箱技术领域，具体涉及一种用于焊接罐箱内的防波板的装置和方法。

背景技术

随着各种先进制造技术的蓬勃发展，实现焊接产品制造的自动化、柔性化与智能化已成为必然趋势。在自动化焊接中，引导和跟踪是实现自动化的关键。其中自动跟踪识别焊接系统的技术难点主要体现在焊缝的识别与跟踪技术和运动控制技术上，把识别焊缝的路径转化成可控的轨迹，从而实现精确焊接。目前国内外较前沿的焊缝识别技术都是通过相机和激光模组组成的视觉器，利用三角测量原理实现对焊缝轨迹的有效捕获，并获得焊缝宽度值，并利用灵活的控制技术和平滑算法可对焊缝宽度处理。

传统焊接机器人是一种能够完成焊接操作的自动化装置。焊接机器人由多个关节组成操作手臂或其他形式运动机构，机构末端夹持焊枪等焊接辅助装置，在焊接操作空间内完成工件焊接所要求的焊缝轨迹运动。目前，焊接机器人一般采用通用六关节式机械手臂，或针对特定焊缝轨迹的专用焊接操作机等形式。前者定位精度高，操作空间相对有限，适用于短距离复杂焊缝的焊接；后者操作空间较大，定位精度相对不高，适用于简单形状焊缝的焊接操作。对于大型工件复杂焊缝、工件装配一致性较差的焊接，上述装置均存在不足。

目前在用于食品、化工、能源运输的大型罐箱中都设置有防波板。在罐箱用于运输液体时，在运输途中液体晃动会导致罐箱甚至运输工具的重心不稳，这有可能会对运输工具的启动了制动造成影响。为了避免液体在罐箱内剧烈滑动，罐箱内安装多个防波板，将液体隔开，从而可以减小液体的晃动幅度。而罐箱内的防波板的焊接基本以手工焊接为主，仅在筒体、罐体工件的外纵缝、外环缝、直缝埋弧焊接中常用到各种十字架变位式自动焊接机自动焊接。对于罐内的大量焊接工作基本全靠人工完成，而罐内相对密闭的环境和狭小空间，对工人的身心健康、体能是很大的挑战；特别是夏天高温状态，经常出现工人中暑，给操作人员带来一定的生命危险；且人工焊接造成焊接速度慢、产品质量不稳定，效率低、生产成本高。随着焊接结构制造业向着规模化、大型化、参数化和精密化方向发展过程中，迫切需要适应大型罐体内部焊接的大运动范围、高精度的实用自动化焊接操作设备。在焊接机器人控制技术方面，目前一般采用人工示教或离线编程方式为主对机器人的焊接操作进行规划，焊接过程中只是简单的重复预先设定的动作，机器人缺少灵活性和适应性。

因此，有必要提出一种用于焊接罐箱内的防波板的装置和方法，以至少部分地解决上述问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了至少部分地解决上述问题，根据本发明的一个方面，公开了一种用于焊接罐箱内的防波板的装置，其特征在于，包括：

十字形架体，所述十字形架体包括竖直设置的立柱以及与所述立柱垂直连接的横梁，所述横梁相对于所述立柱沿竖直方向可移动且构造为可伸缩；

六轴机器人，所述六轴机器人安装在所述横梁上并能够伸入所述罐箱内；

焊接装置，所述焊接装置安装在所述六轴机器人上；