[发明专利]一种复杂异形薄板箱型结构机器人高效精准焊接系统

权利要求书

1.一种复杂异形薄板机器人高效精准焊接系统，其特征在于，该系统包括计算机、焊接系统、CCD测温系统、FPGA装置、多热源加热装置，其中，CCD测温系统、多热源加热装置均与FPGA装置(7)相连；FPGA装置与计算机(8)相连；所述的焊接系统包括：焊接电源、控制柜、焊接机器人、保护气、焊接水冷装置；

所述的CCD测温系统包括CCD相机(5)、滤光片(4)、数据采集卡(6)、夹具；通过夹具固定于焊枪(1)，调节至焊缝(9)前端熔池位于CCD相机(5)视场中心，与焊枪(1)协同运动，获得薄板(10)焊缝周围的图像；

所述的计算机(8)内设置MATLAB软件对CCD测温系统的获得薄板(10)焊缝周围图像进行处理获得薄板温度场；设置ANSYS软件，利用测温系统获得的温度场获得薄板应力应变场，进而获得多热源加热装置作用位置；

所述的FPGA装置(7)获得ANSYS软件分析所得的位置信息，向多热源加热装置(14)的伺服电机发送脉冲串，形成运动指令控制伺服电机运动，使多热源加热装置(14)以运动到相应位置。

2.如权利要求1所述的复杂异形薄板箱型结构机器人高效精准焊接系统，其特征在于，集成FPGA装置(7)与ANSYS软件，用于准确获得焊接热源装置(14)在工件(10)上的加热位置。

3.如权利要求1所述的复杂异形薄板箱型结构机器人高效精准焊接系统，其特征在于，FPGA装置(7)采用ALTERA公司EP1C20。

4.如权利要求1所述的复杂异形薄板机器人高效精准焊接系统，其特征在于，所述的多热源加热装置(14)以圆周形式均匀分布有17个分热源(11)，该装置通过夹具(12)固定。

5.如权利要求4所述的复杂异形薄板机器人高效精准焊接系统，其特征在于，多热源加热装置(14)的总直径为20cm，可覆盖常见薄板点焊接变形区域。

6.如权利要求4所述的复杂异形薄板机器人高效精准焊接系统，其特征在于，分热源为单独控制管道，17个单管道集成于总管道；每个管道具有开启和闭合功能，受控于FPGA装置。

7.如权利要求4所述的复杂异形薄板机器人高效精准焊接系统，其特征在于，多热源加热装置(14)设置在薄板(10)下部，固定于导轨(13)上，故加热装置可运动且速度可调，用于加热不同大小的薄板件。

8.如权利要求4所述的复杂异形薄板箱型结构机器人高效精准焊接系统，其特征在于，多热源加热装置(14)分热源(11)的加热温度依靠温度场数据反馈至FPGA装置(7)进行控制，加热装置的运动实现依靠FPGA装置(7)获取加热位置信息。

9.如权利要求1所述的复杂异形薄板箱型结构机器人高效精准焊接系统，其特征在于，CCD相机(5)型号为acA1920-155μm。