[发明专利]一种焊接与焊接前后处理一体化设备及处理方法

权利要求书

1.一种焊接与焊接前后处理一体化设备，其特征在于：包括底座、主机械臂、副机械臂、表面处理装置、焊接装置、应力处理装置；

所述底座可转动地设置在一移动平台上；

所述主机械臂的一端铰接在所述底座上并可通过第一伺服电机驱动在竖直平面内绕着铰接点摆动；

所述副机械臂的一端铰接在所述主机械臂的另一端并可通过第二伺服电机驱动在竖直平面方向绕着铰接点摆动；

所述表面处理装置、焊接装置与应力处理装置均通过各自的机械臂铰接在副机械臂的另一端；所述表面处理装置的机械臂端部、焊接装置的机械臂端部以及应力处理装置的机械臂端部同轴连接在副机械臂的另一端并绕着铰接点在竖直平面内摆动，且各机械臂均绕着铰接点独立运动；

所述焊接与焊接前后处理一体化设备还包括控制器和摄像头，所述摄像头用于拍摄待处理工件的位置信息和原始图像信息并发送至所述控制器；所述控制器用于根据所述位置信息、所述原始图像信息和工况要求从所述表面处理装置、所述焊接装置和所述应力处理装置中进行择一选择并控制其到达工作区域进行工作；

当所述工况要求为表面处理时，所述控制器用于根据所述位置信息控制所述移动平台、所述底座、所述主机械臂、所述副机械臂和所述表面处理装置的机械臂协作运动，使所述表面处理装置从其初始位置准确到达工作区域，然后根据所述原始图像信息控制所述表面处理装置对所述待处理工件进行表面处理，所述控制器还用于在所述表面处理完毕后控制所述表面处理装置收回至其初始位置；

当所述工况要求为焊接时，所述控制器用于根据所述位置信息控制所述移动平台、所述底座、所述主机械臂、所述副机械臂和所述焊接装置的机械臂协作运动，使所述焊接装置从其初始位置准确到达工作区域，然后根据所述原始图像信息控制所述焊接装置对所述待处理工件进行焊接，所述控制器还用于在所述焊接完毕后控制所述焊接装置恢复至其初始位置；

当所述工况要求为应力处理时，所述控制器用于根据所述位置信息控制所述移动平台、所述底座、所述主机械臂、所述副机械臂和所述应力处理装置的机械臂协作运动，使所述应力处理装置从其初始位置准确到达工作区域，然后根据所述原始图像信息控制所述应力处理装置对所述待处理工件进行应力处理，所述控制器还用于在所述应力处理完毕后控制所述应力处理装置恢复至其初始位置。

2.根据权利要求1所述的焊接与焊接前后处理一体化设备，其特征在于：所述表面处理装置为角磨机；所述焊接装置包括焊枪、焊丝和送丝机，所述送丝机设置在所述底座上；所述应力处理装置为超声波冲击枪。

3.根据权利要求1所述的焊接与焊接前后处理一体化设备，其特征在于：所述底座上设置有第一驱动电机，所述第一驱动电机用于驱动所述底座相对所述移动平台在水平方向旋转。

4.根据权利要求1所述的焊接与焊接前后处理一体化设备，其特征在于：所述表面处理装置的机械臂、焊接装置的机械臂与应力处理装置的机械臂为杆件结构或伸缩气缸结构或滑轨滑块配合的滑动式结构。

5.根据权利要求1所述的焊接与焊接前后处理一体化设备，其特征在于：所述主机械臂与所述副机械臂上均设置有运动检测传感器。

6.权利要求1至5任一项所述的焊接与焊接前后处理一体化设备的处理方法，所述处理方法用于对待处理工件依次进行表面处理、焊接处理、应力处理和再次表面处理，其特征在于，包括以下步骤：

S1：控制所述表面处理装置伸展至工作区域对所述待处理工件进行表面处理至表面处理完毕；

所述摄像头拍摄得到所述待处理工件的位置信息和原始图像信息后，将所述位置信息和所述原始图像信息传输给所述控制器，所述控制器根据接收到的待焊接工件的位置信息，控制用于移动平台移动的电机和用于驱动底座转动的电机分别驱动所述移动平台移动和所述底座转动，同时控制所述第一伺服电机、所述第二伺服电机和安装在所述表面处理装置机械臂上的伺服电机分别驱动主机械臂、副机械臂、表面处理装置机械臂运动，使所述表面处理装置自其初始位置准确到达工作区域；然后所述控制器控制所述表面处理装置对待处理工件进行表面处理至表面处理完毕，所述表面处理装置的初始位置远离所述工作区域；

S2：控制所述表面处理装置收回，同时控制所述焊接装置伸展至工作区域对经过步骤S1处理得到的工件进行焊接至焊接完毕；

所述控制器控制所述第二伺服电机和安装在所述表面处理装置机械臂上的伺服电机分别驱动所述副机械臂和所述表面处理装置机械臂收回，使所述表面处理装置恢复至其初始位置，然后所述控制器对所述原始图像信息进行图像处理后提取焊缝中心线，然后根据所述位置信息控制所述第二伺服电机和安装在所述焊接装置上的伺服电机驱动焊接装置自其初始位置移动至工作区域对经过步骤S1处理得到的工件沿所述焊缝中心线进行焊缝焊接至焊接完毕；

S3：控制所述焊接装置收回，同时控制所述应力处理装置伸展至工作区域对步骤S2得到的工件进行应力处理至应力处理完毕；

所述控制器控制第二伺服电机和安装在焊接装置机械臂上的伺服电机分别驱动所述副机械臂、所述焊接装置的机械臂收回，使所述焊接装置恢复至其初始位置，控制器根据所述位置信息和所述原始图像信息控制所述第二伺服电机和安装在所述应力处理装置机械臂上的伺服电机控制所述应力处理装置伸展至工作区域，然后控制所述应力处理装置对步骤S2得到的工件进行应力处理至应力处理完毕；

S4：控制所述应力处理装置收回，同时控制所述表面处理装置伸展至工作区域，对经过步骤S3处理得到的工件表面的焊渣进行处理至处理完毕；

所述控制器控制所述第二伺服电机和安装在应力处理装置机械臂上的伺服电机分别驱动所述副机械臂和所述应力处理装置的机械臂收回，使所述应力处理装置恢复至其初始位置，然后根据所述位置信息和所述焊缝中心线控制所述表面处理装置伸展至工作区域后，控制所述表面处理装置对步骤S3处理得到的工件的焊缝表面的焊渣进行处理；

S5：控制表面处理装置回收，主机械臂和副机械臂复位，准备下一周期的工作。