[发明专利]一种用于集装箱波纹焊的自动焊接工艺

权利要求书

1.一种用于集装箱波纹焊的自动焊接工艺，其特征在于包括如下步骤：

一、固定墙板，启动中央控制系统，中央控制系统通过控制器控制机器人本体，进而带动激光传感器移动；

二、移动到焊缝附近后，启动激光传感器进行扫描，并实时将扫描信息传输到中央控制系统；

三、中央控制系统在接收到第一个波纹的焊缝轨迹后，通过焊缝识别算法计算出焊枪的焊接轨迹位置；

四、中央控制系统通过焊枪的焊接轨迹信息，控制机器人本体上的焊枪移动，同时启动焊接电源，送丝机工作向焊枪供应焊丝进行焊接；

五、在焊接的同时，激光传感器会实时对下一个波纹进行扫描，并进行下一个焊接轨迹位置的计算，实现一边焊接，一边扫描计算，直至完成整条波纹焊的焊接工作；

焊缝识别算法具体方法如下：

A、激光传感器先扫描一个完整的波纹，每0.5mm采集1个扫描点，得到初始扫描轨迹点；

B、根据轨迹点的位置将轨迹点进行分类：

1）上底点；

2）左上圆角点；

3）左腰点；

4）左下圆角点；

5）下底点；

6）右下圆角点；

7）右腰点；

8）右上圆角点；

C、对轨迹点进行预处理，拟合出上底直线、下底直线、左腰线、右腰线和过渡圆弧；

D、设置焊接的5种焊接姿态类型，并通过标定方法得到各种姿态下的初始位置补偿值：

1）上、下底姿态；

2）左圆角姿态；

3）左腰姿态；

4）右圆角姿态；

5）右腰姿态；

E、根据轨迹点的类型和对应的拟合形状，调整轨迹点坐标，得到轨迹点的最终位置；

F、根据轨迹点类型选取焊接姿态；

G、完成该波纹所有初始扫描轨迹点的位置和焊接姿态计算后，得到第一个波纹的焊接轨迹；

H、根据该焊接轨迹开始焊接，在焊接过程中，激光传感器实时扫描采集下一个波纹的轨迹点；

I、当采集到下一个完整波纹的轨迹点数据后，重复步骤3-7，得到下一个波纹的焊接轨迹；

J、将得到的轨迹添加到整体的焊接轨迹中，等待机器人读取，如此循环，最终完成整个焊接工作。

2.根据权利要求1所述的一种用于集装箱波纹焊的自动焊接工艺，其特征在于：包括人机交互单元，人机交互单元连接中央控制系统，人机交互单元用于显示、控制操作和参数设定；中央控制系统通过控制器连接控制机器人本体运动，机器人本体上安装有焊枪和扫描识别单元，机器人本体带动焊枪和扫描识别单元移动；中央控制系统连接控制焊接电源，焊接电源连接送丝机，送丝机与焊枪连接；扫描识别单元与中央控制系统传输连接，扫描识别单元包括激光传感器，激光传感器用于焊缝原始信息的采集，中央控制系统通过识别算法计算出焊接路线，根据该路线信息控制机器人本体移动，带动焊枪，并启动焊接电源，送丝机工作向焊枪供应焊丝，进行焊接工作。

3.根据权利要求2所述的一种用于集装箱波纹焊的自动焊接工艺，其特征在于：配套设置有清枪器。

4.根据权利要求2所述的一种用于集装箱波纹焊的自动焊接工艺，其特征在于：配套设有无线遥控器，无线遥控器与中央控制系统无线连接，无线遥控器能够对机器人本体进行X、Y、Z三个方向的移动控制。

5.根据权利要求2所述的一种用于集装箱波纹焊的自动焊接工艺，其特征在于：机器人本体选用ABB IRB1410，控制器选用型号IRC5。