一種熱交換器大型管道機器人視覺焊接裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種熱交換器大型管道機器人視覺焊接裝置，對于熱交換器管道的兩端焊縫，采用六軸工業機器人焊接。通過六軸工業機器人及CCD立體相機對焊縫進行拍照定位，采集焊縫的位置信息，將信息反饋至外界的PC端，以此本實用新型專利技術可達到精準焊接的效果，一種熱交換器大型管道機器人視覺焊接裝置，實用性強，操作方便，同時也很大程度上提高了產品的焊接質量及效率。

Visual welding device for large pipe robot of heat exchanger

The utility model discloses a welding device for a large pipeline robot of a heat exchanger, which is used for welding the six ends of the heat exchanger pipeline. Camera positioning through the weld six axis industrial robot and a CCD stereo camera, weld position information acquisition, information feedback to the outside of the PC side, so the utility model can achieve the effect of precision welding, a welding device for a large visual heat exchanger pipeline robot, strong practicability, convenient operation, but also greatly to improve the welding quality and efficiency of products.

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及焊接裝置
，具體為一種熱交換器大型管道機器人視覺焊接裝置。
技術介紹
熱交換管道的焊接是人工氬弧焊或人工二保焊，其人工焊接盡管一次投入的費用少，人工比較靈活性，不受場地限制，但就是這種情況導致存在很多問題，主要是：1、焊縫外觀成型不美觀，焊縫余高不統一；2、焊縫熔深不均勻；3、人工沒有一次性焊接完成，導致焊縫接頭多；4、人工焊接對前道工藝要求低，導致整體質量比較差，最終產品容易漏水漏氣。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種熱交換器大型管道機器人視覺焊接裝置，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。為實現上述目的，本技術提供如下技術方案：一種熱交換器大型管道機器人視覺焊接裝置，包括活動焊接房、固定焊接房、料軌、縱向導向裝置和橫向定位裝置，所述的料軌的一側設有固定焊接房和至少兩個縱向導向裝置，所述的料軌的另一側滑動安裝有活動焊接房，所述的活動焊接房和所述的固定焊接房內均安裝有固定裝置和六軸工業機器人，且六軸工業機器人的端部固定有CCD立體相機，且六軸工業機器人與外界的PC端雙向電連接，活動焊接房和固定焊接房之間呈矩形分布有四個橫向定位裝置；所述的活動焊接房的下表面兩側固定安裝有至少四個輪體和兩個固定支撐腿，活動焊接房的下表面中部活動安裝有地面移動軌道，在輪體和地面移動軌道之間均勻分布有不少于六個L形支撐架。所述的固定裝置包括支撐臺，支撐臺的下表面中部固定安裝有電動推桿，支撐臺的上表面中部固定安裝有工裝平臺，支撐臺的上表面一側安裝有夾緊氣缸，支撐臺的上表面另一側安裝有擋板，支撐臺的兩端均固定有升降裝置。橫向定位裝置包括升降氣缸、橫向定位裝置本體和接近開關，升降氣缸的輸出端安裝有橫向定位裝置本體，橫向定位裝置本體的上端設有接近開關。所述的料軌包括第一滑軌和第二滑軌，且第一滑軌和第二滑軌的上表面分別滑動安裝第一滑塊和第二滑塊。所述的第一滑軌和所述的第一滑塊之間及所述的第二滑軌和所述的第二滑塊之間均轉動安裝有滾柱。所述的CCD立體相機包括焊縫圖像采集模塊、圖像預處理模塊、孤點濾波模塊和焊縫圖像特征提取模塊，焊縫圖像采集模塊的輸出端與圖像預處理模塊的輸入端連接，圖像預處理模塊的輸出端與焊縫圖像特征提取模塊的輸入端連接，焊縫圖像特征提取模塊的輸出端與外界的PC端的輸入端連接，所述的圖像預處理模塊包括LoG濾波模塊、圖像平滑處理模塊和二值化圖像模塊，LoG濾波模塊的輸出端與圖像平滑處理模塊的輸入端連接，圖像平滑處理模塊的輸出端與二值化圖像模塊的輸入端連接。所述的工人將拼裝好的待焊工件吊運至料軌（3）的第一滑塊（33）和第二滑塊（34）上，由于待焊工件長度較長，放置在軌道支架上時，待焊工件兩端位置難于保證齊平，所以通過縱向導向裝置（4）校齊待焊工件的縱向方向，并通過人工推動待焊工件向六軸工業機器人（7）方向滑動；待焊工件通過縱向導向裝置（4）校齊后，被推動到橫向定位裝置（5），橫向定位裝置（5）有四個，按照待焊工件的接觸順序分為兩組，兩組之間的動作為互鎖關系，一組處于上升位置時，另一組則處于下降位置，反之亦然，設備初始運行狀態是，第一組在上升位置，第二組在下降位置，工件碰到第二組橫向定位裝置（5）的接近開關（53）后，即發送感應信號給固定裝置（6）；固定裝置（6）接收到信號后，兩個工裝平臺（63）被舉升，將待焊工件托起至設定的焊接高度上，與此同時，夾緊氣缸（64）同步將工件推動至擋板（66）并夾緊，此時，四個橫向定位裝置（5）復位；六軸工業機器人（7）焊接時，CCD立體相機（71）首先通過焊縫圖像采集模塊采集整個焊接平面，來獲取焊接平面的外形輪廓范圍，然后對每一道焊縫分別通過焊縫圖像采集模塊進行采集以獲取更為精確的位置信息及焊縫外形輪廓信息，通過圖像預處理模塊、孤點濾波模塊和畫風圖像特征提取模塊處理采集到的圖像信息，并將圖像信息傳遞至外界的PC端進行處理，得出精確的空間運行軌跡，以此來做到精準焊接，焊接的順序是拍攝一道焊縫，即焊接一道焊縫，直至所有焊縫都焊接完畢；待焊工件焊接完成后，六軸工業機器人（7）運行回至初始狀態，工件重新被放置到料軌（3）上，人工將其推走運轉到下一工位，整個焊接過程完成。與現有技術相比，本技術的有益效果是：整個過程實現自動化焊接、CCD立體相機拍照后，使六軸工業機器人能正確找到焊縫位置，最終焊縫外觀成型美觀、余高均勻、熔深一致、提高了品質，減少了原材料浪費；提高了工件前道工藝的要求，提高了焊縫的焊接質量，使得最終產品質量比同行高；減輕了操作者的勞動強度、避免了弧光灰塵的危害。附圖說明圖1為本技術結構示意圖；圖2為本技術活動焊接房的結構示意圖；圖3為本技術固定焊接房的結構示意圖；圖4為本技術的俯視結構示意圖；圖5為本技術六軸工業機器人的結構示意圖；圖6為本技術橫向定位裝置的結構示意圖；圖7為本技術固定裝置的結構示意圖；圖8為本技術CCD立體相機的結構示意圖。圖中：1活動焊接房、11輪體、12L形支撐架、13固定支撐腿、2固定焊接房、3料軌、31第一滑軌、32第二滑軌、33第一滑塊、34第二滑塊、4縱向導向裝置、5橫向定位裝置、51升降氣缸、52橫向定位裝置本體、53接近開關、6固定裝置、61支撐臺、62電動推桿、63工裝平臺、64夾緊氣缸、65升降裝置、7六軸工業機器人和71CCD立體相機。具體實施方式下面結合具體實施例對本技術進行進一步描述，但本技術的保護范圍并不限于此。如圖1至圖8所示，一種熱交換器大型管道機器人視覺焊接裝置，包括活動焊接房1、固定焊接房2、料軌3、縱向導向裝置4和橫向定位裝置5，所述的料軌3的一側設有固定焊接房2和至少兩個縱向導向裝置4，所述的料軌3的另一側滑動安裝有活動焊接房1，所述的活動焊接房1和所述的固定焊接房2內均安裝有固定裝置6和六軸工業機器人7，且六軸工業機器人7的端部固定有CCD立體相機71，且六軸工業機器人7與外界的PC端雙向電連接，使用時將氬弧焊裝置8中的焊槍固定于六軸工業機器人7上，活動焊接房1和固定焊接房2之間呈矩形分布有四個橫向定位裝置5，本技術配備了固定焊接房2及移動焊接房1，可以有效保護六軸工業機器人7及氬弧焊裝置8的氬弧焊接電源避免外物碰撞，固定焊接房2和移動焊接房1中安裝有防爆照明燈，可以進一步保證CCD立體相機71拍照時對周圍光線的要求；所述的活動焊接房1的下表面兩側固定安裝有至少四個輪體11和兩個固定支撐腿13，活動焊接房1的下表面中部活動安裝有地面移動軌道14，在輪體11和地面移動軌道14之間均勻分布有不少于六個L形支撐架12，這樣充分考慮了熱交換器大型管道長度變換等因素，提升了該設備的通用性。具體而言，所述的固定裝置6包括支撐臺61，支撐臺61的下表面中部固定安裝有電動推桿62，支撐臺61的上表面中部固定安裝有工裝平臺62，支撐臺61的上表面一側安裝有夾緊氣缸64，支撐臺61的上表面另一側安裝有擋板66，支撐臺61的兩端均固定有升降裝置65。具體而言，所述的橫向定位裝置5包括升降氣缸51、橫向定位裝置本體52和接近開關53，升降氣缸51的輸出端安裝有橫向定位裝置本體52，橫向定位裝置本體52的上端設有接近開關53。具體而言，所述的料軌3包括第一滑軌31和第本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種熱交換器大型管道機器人視覺焊接裝置，其特征在于，包括活動焊接房（1）、固定焊接房（2）、料軌（3）、縱向導向裝置（4）和橫向定位裝置（5），所述的料軌（3）的一側設有固定焊接房（2）和至少兩個縱向導向裝置（4），所述的料軌（3）的另一側滑動安裝有活動焊接房（1），所述的活動焊接房（1）和所述的固定焊接房（2）內均安裝有固定裝置（6）和六軸工業機器人（7），且六軸工業機器人（7）的端部固定有CCD立體相機（71），且六軸工業機器人（7）與外界的PC端雙向電連接，活動焊接房（1）和固定焊接房（2）之間呈矩形分布有四個橫向定位裝置（5）；所述的活動焊接房（1）的下表面兩側固定安裝有至少四個輪體（11）和兩個固定支撐腿（13），活動焊接房（1）的下表面中部活動安裝有地面移動軌道（14），在輪體（11）和地面移動軌道（14）之間均勻分布有不少于六個L形支撐架（12）。

【技術特征摘要】
1.一種熱交換器大型管道機器人視覺焊接裝置，其特征在于，包括活動焊接房（1）、固定焊接房（2）、料軌（3）、縱向導向裝置（4）和橫向定位裝置（5），所述的料軌（3）的一側設有固定焊接房（2）和至少兩個縱向導向裝置（4），所述的料軌（3）的另一側滑動安裝有活動焊接房（1），所述的活動焊接房（1）和所述的固定焊接房（2）內均安裝有固定裝置（6）和六軸工業機器人（7），且六軸工業機器人（7）的端部固定有CCD立體相機（71），且六軸工業機器人（7）與外界的PC端雙向電連接，活動焊接房（1）和固定焊接房（2）之間呈矩形分布有四個橫向定位裝置（5）；所述的活動焊接房（1）的下表面兩側固定安裝有至少四個輪體（11）和兩個固定支撐腿（13），活動焊接房（1）的下表面中部活動安裝有地面移動軌道（14），在輪體（11）和地面移動軌道（14）之間均勻分布有不少于六個L形支撐架（12）。2.根據權利要求1所述的一種熱交換器大型管道機器人視覺焊接裝置，其特征在于，所述的固定裝置（6）包括支撐臺（61），支撐臺（61）的下表面中部固定安裝有電動推桿（62），支撐臺（61）的上表面中部固定安裝有工裝平臺（63），支撐臺（61）的上表面一側安裝有夾緊氣缸（64），支撐臺（61）的上表面另一側安裝有擋板（66），支撐臺（61）的兩端均固定有升降裝置（65）。3.根據權利要求1所述的一種熱交換器大型管道機器人視覺焊接裝置，其特征在于，橫向定位裝置（5）包括升降氣缸（51...

【專利技術屬性】
技術研發人員：饒永強，王建強，陳永昌，劉全標，黨銀川，鄭偉賢，劉鈺，鄭泓，
申請(專利權)人：海克力斯上海自動化設備有限公司，
類型：新型
國別省市：上海;31