[发明专利]一种用于集装箱波纹焊的机器人自动焊接工艺

说明书

本申请提供一种用于集装箱波纹焊的机器人自动焊接工艺，属于适用于特殊产品或特殊用途的焊接技术领域。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带动激光传感器移动；移动到焊缝附近后，启动双点激光传感器进行扫描；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；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和转枪，进行焊接；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；可自动对集装箱焊接，焊接精度高，焊接质量好，工作效率大幅度提升，提高了企业的经济效益。

技术领域

本申请涉及一种用于集装箱波纹焊的机器人自动焊接工艺，属于适用于特殊产品或特殊用途的焊接技术领域。

背景技术

集装箱墙板一般是由框架与波纹板焊接构成，结合图1，框架1a与波纹板2a交界处的焊接即为波纹焊，3a为焊接轨迹。

波纹板与框架等的连接，可满足非规则形状板材与规则板材的搭配使用，如。然而缺陷在于：由于不规则形状的引入，对焊接精度的要求也大大提高，这就要求焊接设备不仅要有足够的焊料供应，还应有精确的定位，避免出现漏焊、脱焊等现象。而现有焊接工艺显然并没有对此进行研究和有效进展。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种用于集装箱波纹焊的机器人自动焊接工艺，该工艺不仅实现焊接过程的自动化操作和精准控制，还满足波纹焊对供料和轨迹定位的要求。

具体地，本申请是通过以下方案实现的：

一种用于集装箱波纹焊的机器人自动焊接工艺，待处理对象为待焊接的墙板（包括规则结构板材如框架、不规则结构板材如波纹板），采用的焊接设备包括中央控制系统和机器人本体，机器人本体由中央控制系统通过控制器驱动与控制，机器人本体上设置有焊枪和扫描识别单元，扫描识别单元包括双点激光传感器，双点激光传感器与中央控制系统连接，根据双点激光传感器的扫描信号，操控送丝机供应焊料以及焊枪移动轨迹，

上述装置焊接工艺包括以下步骤：

（1）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，机器人本体带动扫描识别单元移动；

（2）扫描识别单元移动到焊缝附近，启动双点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；

（3）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；

（4）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；

（5）在焊接的同时，双点激光传感器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。

上述焊接工艺中，以双点激光扫描对数据进行多重扫描，而后竞合得出焊接面数据的采集，这些采集的数据转化为机器人本体的移动轨迹，进而带动焊枪做出与机器人本体同步的移动，焊枪实现与焊接面的同步再现配合，不仅实现了不规则焊接面（如波纹焊）的焊接，还达到精确控制，焊接牢度与焊接精确度均得到有效保证。

进一步的，作为优选：

在焊接面数据识别过程中，扫描与数据确认之间一个较为核心的中转技术点为焊缝识别算法，本申请中，所述焊缝识别算法包括以下步骤：

（1）焊接面数据采集中，一个点激光传感器采集波纹焊缝高度数据，另一个点激光传感器采集波纹焊缝轮廓数据，预扫描出完整的焊接面形状，焊接面首、未处各采集一次高度数据，每1mm采集1个轮廓点，得初始扫描轨迹点；