[发明专利]一种高速管板焊接机器人及该机器人的检测和焊接方法

说明书

一种高速管板焊接机器人及该机器人的检测和焊接方法，属于焊接机器人领域。高速管板焊接机器人是由X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴旋转机构、Z轴移动机构、Y轴旋转机构、X轴旋转机构、机头进给机构、焊接机头、CCD进给机构、激光测距传感器、CCD光源、CCD视觉成像系统和控制柜组成的。本发明可精确获得待检测管板面上管孔中心坐标，通过所获得的坐标数据可对管子管板进行精确的全自动焊接。

技术领域

本发明射击一种高速管板焊接机器人，以及用于高速管板焊接机器人的检测和焊接方法，属于焊接机器人领域。

背景技术

在石油、化工、电站等行业中广泛使用各种换热器。在换热器的生产制造过程中，管子与管板焊接是整个换热器制造过程的关键工序。其特点是：1、接头数量大；2、焊接位置苛刻；3、工作环境恶劣。因此，管孔焊接质量的好坏，对换热器运行起到至关重要的作用。

中国专利CN2017103571588公开了一种全自动管子管板焊接装置，该焊接装置具备五个自由度，当管排连线不保持水平时，焊接装置无法对焊接机头做出调整，引起焊接不便，而且在检测管孔中心坐标时，需要进行校正。

发明内容

针对上述的不足，本发明提供了一种高速管板焊接机器人，以及用于高速管板焊接机器人的检测和焊接方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种高速管板焊接机器人，是由X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴旋转机构、Z轴移动机构、Y轴旋转机构、X轴旋转机构、机头进给机构、焊接机头、CCD进给机构、激光测距传感器、CCD 光源、CCD视觉成像系统和控制柜组成的，所述的X轴移动机构上方安装有Y 轴移动机构，Y轴移动机构上方安装有Z轴旋转机构。Z轴旋转机构上方安装有Z轴移动机构，Z轴移动机构侧方安装有Y轴旋转机构，Y轴旋转机构侧方安装有X轴旋转机构。X轴旋转机构上方安装有机头进给机构和CCD进给机构，机头进给机构前方安装有焊接机头，CCD进给机构前方安装有激光测距传感器、CCD光源和CCD视觉成像系统，X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴旋转机构、 Z轴移动机构、Y轴旋转机构、X轴旋转机构、机头进给机构、CCD进给机构的运动信息被记录下来，控制柜用于高速管板焊接机器人的控制。

所述的X轴移动机构用于Y轴移动机构、Z轴旋转机构、Z轴移动机构、Y 轴旋转机构、X轴旋转机构、机头进给机构、焊接机头、CCD进给机构、激光测距传感器、CCD光源和CCD视觉成像系统的X方向移动。

所述的Y轴移动机构用于Z轴旋转机构、Z轴移动机构、Y轴旋转机构、X 轴旋转机构、机头进给机构、焊接机头、CCD进给机构、激光测距传感器、CCD 光源和CCD视觉成像系统的Y方向移动。

所述的Z轴旋转机构用于Z轴移动机构、Y轴旋转机构、X轴旋转机构、机头进给机构、焊接机头、CCD进给机构、激光测距传感器、CCD光源和CCD 视觉成像系统的Z方向转动。

所述的Z轴移动机构用于Y轴旋转机构、X轴旋转机构、机头进给机构、焊接机头、CCD进给机构、激光测距传感器、CCD光源和CCD视觉成像系统的Z方向移动。

所述的Y轴旋转机构用于X轴旋转机构、机头进给机构、焊接机头、CCD 进给机构、激光测距传感器、CCD光源和CCD视觉成像系统的Y方向转动。

所述的X轴旋转机构用于机头进给机构、焊接机头、CCD进给机构、激光测距传感器、CCD光源和CCD视觉成像系统的X方向转动。

所述的X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构、机头进给机构和CCD 进给机构均由交流伺服驱动高精度滚珠丝杠在直线导轨上完成横移运动，Z轴旋转机构、Y轴旋转机构和X轴旋转机构均由交流伺服驱动高精度齿轮在轴承上完成旋转运动。

本发明还提供了一种用于高速管板焊接机器人的管孔中心坐标检测方法，所述检测方法包括如下步骤：