[发明专利]一种用于船舶舱室的智能焊接机器人

说明书

本发明公开了一种用于船舶舱室的智能焊接机器人，包括焊接机器人、焊枪、焊缝识别与跟踪传感器、高度测距仪、焊接送丝机、焊接丝盘、清枪剪丝器、移动平台、系统总控台、机器人升降底座、拼接轨道、可调支腿等。所述拼接轨道采用模块化设计，多个拼接轨道之间可以方便地实现快速插接与锁紧，每个拼接轨道配备有两个可调支腿，可调支腿放于船舶舱室格挡内，可根据舱室型材高度进行高低调节。本发明设计巧妙，灵活机动，成本可控，适应船舶多种类型舱室型材格挡，具有快速、高效、智能、柔性好的特点，能很好地完成舱室多分段焊缝的高精度智能焊接，大大提高焊接质量及焊接效率，满足生产需求。

技术领域

本发明属于机器人智能焊接技术领域，特别是一种用于船舶舱室的智能焊接机器人。

背景技术

焊接是船舶制造中的重要环节，也是决定船体质量的关键因素。目前，大型船舶中的拼板、分段、合拢都是通过焊接来实现的，特别是船舶舱室分段需要进行焊接的工作量很大，主要包括型材对口焊接、水密及非水密补板等舱室结构件焊接、三角板支撑结构件焊接、组立与底板交接缝焊接等。

由于船舶舱室分段整体尺寸大，最大尺寸20m×20m，可达同时舱室内部空间狭小，格挡与组立件纵横交错，普通工业机器人无法满足其需求，因此国内船舶舱室制造基本采用工人手动焊接方式，还没有实现自动化。而国外广泛采用龙门式焊接机器人方式进行船舶舱室焊接，但是该方式由于其造价昂贵、体积庞大、安装复杂、地基要求严格，难以在国内船厂大规模推广使用。

CN105234534B公开了一种用于船舶分段制造的焊接机器人，其采用可拼接式L型轨道支撑架结构形式，通过U型固定夹具及开关式磁吸附装置将轨道支撑架固定于船舶T型材档格上，再结合轨道支撑架上的机械手和气保焊焊枪，完成自动焊接功能。该专利为我公司第一代船舶舱室分段焊接机器人产品，适用范围较小，存在如下缺点：1、由于其轨道支撑架是采用U型固定夹具及开关式磁吸附装置固定在船舶T型材档格上，因此只能适用于面板较宽型材结构(如T型材)的船型，不能用于无面板或面板较窄型材结构(如球扁钢)的船型中；2、由于其轨道支撑架在高度方向无法调节，因此不能用于型材高低起伏的船型结构中；3、由于其焊接机器人安装于固定底座上，整体在高度方向无法升降，因此其在高度方向的焊接范围受限，无法满足船舶舱室高处焊缝的焊接需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于船舶舱室的智能焊接机器人，实现焊接机器人在一定范围内的自由运动，可根据舱室型材高度进行高低调节，满足智能焊接机器人的操作空间需求。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种用于船舶舱室的智能焊接机器人，包括焊接机器人、焊枪、焊缝识别与跟踪传感器、高度测距仪；

所述焊接机器人不依赖于舱室型材支撑，支撑于移动平台上，该移动平台能够带动焊接机器人上下直线移动和水平直线移动；

水平直线移动位于拼接轨道上，拼接轨道由多段轨道拼接而成；

每段轨道下端设有两个可调支腿，可调支腿放于船舶舱室格挡内，可调支腿高度根据舱室型材高度进行高低调节；

可调支腿可沿拼接轨道水平滑动；

包括：可伸缩以及铰接在拼接轨道上的定位工装，用于确定拼接轨道导轨与待焊T型材对口距离；

高度测距仪，测量移动平台与型材实际高度；

焊缝识别与跟踪传感器，获取焊缝实际位置、坡口信息。

一种用于船舶舱室的智能焊接机器人，用于船舶舱室的的焊接方法，包括：

(1)根据船舶舱室T型材不同高度及间距相应调节拼接轨道及可调支腿，并进行铺设及拼接，同时通过定位工装快速确定拼接轨道导轨与待焊T型材对口距离，保证焊接机器人焊接位置可达；