[发明专利]一种应用于钛钢复合材料的智能焊接装置

权利要求书

1.一种应用于钛钢复合材料的智能焊接装置，其特征在于，包括：智能焊接机器人、激光相机和智能焊接控制装置，所述激光相机安装于所述智能焊接机器人上，所述智能焊接控制装置用于对所述智能焊接机器人、激光相机进行控制，所述智能焊接控制装置包括：焊接工艺模块，用于创建和存储焊接工艺包；建模模块，用于创建待焊接构件的构件模型和焊缝模型；机器人焊接仿真模块，用于基于机器人运动学原理动画模拟出与实际焊接场景相符的等效焊接场景；路径自动规划模块，包括扫描路径规划单元和焊接路径规划单元，其中，所述扫描路径规划单元用于根据所述构件模型和焊缝模型获得焊缝位置参数，并在所述智能焊接机器人可执行范围内驱动所述激光器按照所述焊缝位置参数进行粗略扫描，并将扫描结果进行分析处理，拟合成实际的真实焊缝位置参数，基于所述真实焊缝位置参数对所述焊缝位置参数进行修正；所述焊接路径规划单元用于根据修正后的焊缝位置参数重新按照所述智能焊接机器人焊接的走向、姿态和焊接工艺信息自动匹配对应的所述焊接工艺包，形成可实际执行焊接的路径规划；焊接程序自动编写模块，用于根据与所述智能焊接机器人相匹配的数据格式和接口参数自动根据所述扫描路径规划和焊接路径规划的结果计算出焊接程序；视觉识别定位模块，用于对所述待焊接构件进行定位，获取所述待焊接构件的坐标参数和焊缝的坐标参数；激光扫描分析模块，用于实时捕捉目标点的激光帧图像，分析出焊缝坡口断面上特征点信息，自动提取坐标值反馈给装置进行线性拟合，生成实际焊缝的真实坐标值。

2.根据权利要求1所述的应用于钛钢复合材料的智能焊接装置，其特征在于，还包括机器人控制交互模块，所述机器人控制交互模块用于实现所述智能焊接机器人和所述智能焊接控制装置的完全交互。

3.根据权利要求1所述的应用于钛钢复合材料的智能焊接装置，其特征在于，所述焊接工艺包是采用参数化的形式将焊接工艺信息和焊接专家经验进行数据化所形成。

4.根据权利要求3所述的应用于钛钢复合材料的智能焊接装置，其特征在于，所述焊接工艺包中的参数至少包括焊接指标参数、焊接时机器人姿态控制参数、子焊道的道次控制参数和智能决策规则参数。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的应用于钛钢复合材料的智能焊接装置，其特征在于，所述智能焊接机器人包括机械手、焊机、焊枪和行走机构，所述焊枪安装于所述机械手上，所述机械手安装于所述行走机构上，所述行走机构用于带动所述机械手在水平任意方向移动，所述机械手用于带着所述激光相机和焊枪按照所述智能焊接控制装置发出的机械手运动控制指令进行焊枪位姿的调整。

6.根据权利要求5所述的应用于钛钢复合材料的智能焊接装置，其特征在于，所述智能焊接机器人还包括焊接工作台，所述焊接工作台用于固定待焊接构建，并带动所述待焊接构件根据所述智能焊接控制装置发出的工作台运动控制指令进行待焊接构件位姿的调整。

7.根据权利要求1、2、3、4或6所述的应用于钛钢复合材料的智能焊接装置，其特征在于，所述相机上设置有电弧滤光片组，所述电弧滤光片组为带通滤光片、中性滤光片和偏振片组成的滤光组件。