一種爬壁機器人自動焊接裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術(shù)公開了一種爬壁機器人自動焊接裝置，包括爬壁機器人，調(diào)節(jié)機械臂和自動焊接裝置，爬壁機器人上固定連接有調(diào)節(jié)機械臂的一端，調(diào)節(jié)機械臂的另一端連接有自動焊接裝置；自動焊接裝置包括控制器，控制器的輸入端分別連接有溫度傳感器、電流傳感器、電壓傳感器、圖像處理模塊，控制器的輸出端分別電連接有報警模塊、無線通訊模塊、電機驅(qū)動模塊、焊接設(shè)備和調(diào)節(jié)機械臂。本實用新型專利技術(shù)適用于橋梁結(jié)構(gòu)混凝土、高大混凝土等危險性較大的結(jié)構(gòu)的靈活焊接與檢測，無需搭設(shè)支架或輔助機械配合人工檢測，可實現(xiàn)遠程控制，大大降低了焊接人員的安全風險。

Automatic welding device for wall climbing robot

The utility model discloses an automatic welding device for wall climbing robot, including climbing robot, control manipulator and automatic welding device, wall climbing robot is fixedly connected with one end of the adjusting arm, adjusting arm is connected with the other end of the automatic welding device; automatic welding device comprises a controller, the input end of the controller respectively. Connected with the temperature sensor, current sensor, voltage sensor, image processing module, the output end of the controller is respectively electrically connected with the alarm module, wireless communication module, motor drive module, adjusting mechanical arm and welding equipment. The utility model is suitable for the structure of concrete bridge structure, tall concrete dangerous flexible welding and testing, without erection bracket or auxiliary machinery with artificial detection, can realize remote control, greatly reducing the security risks of welding personnel.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種爬壁機器人自動焊接裝置
本技術(shù)屬于自動化控制
，具體涉及一種爬壁機器人自動焊接裝置。
技術(shù)介紹
自50年代第一臺機器人研制成功至今，機器人技術(shù)的發(fā)展基本上經(jīng)歷了3個階段：第一段為示教再現(xiàn)型，它重復最初示教的工作；第二代為具有感知功能的可編程型，具有視覺、力覺、觸覺及接近覺等感知功能，這兩代機器人主要為大規(guī)模生產(chǎn)所采用，如裝配、鍛壓、噴漆、焊接及檢修等工作；第三代為智能型，這種機器人裝有多種傳感器，基于人的思維方式進行判斷，對作業(yè)環(huán)境具有適應性，能夠基于環(huán)境的變化自動編程，從而確定動作。第三代機器人與第五代計算機技術(shù)密切相關(guān)，對于機器人的開發(fā)與應用，國內(nèi)外機器人專家公認為應該優(yōu)先發(fā)展工作于惡劣環(huán)境下的特種機器人。建筑行業(yè)是僅次于礦業(yè)的第二危險行業(yè)，施工過程中事故多、勞動強度大、生產(chǎn)率低，在建筑行業(yè)中引入機器人技術(shù)可以把建筑活動擴展到人所不適的場所，并且可以提高作業(yè)效率，將人類從簡單重復及繁重危險的傳統(tǒng)作業(yè)中替代出來。
技術(shù)實現(xiàn)思路
技術(shù)目的：本技術(shù)的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種爬壁機器人自動焊接裝置，適用于橋梁結(jié)構(gòu)混凝土、高大混凝土等危險性較大的結(jié)構(gòu)的靈活焊接與檢測，無需搭設(shè)支架或輔助機械配合人工檢測，可實現(xiàn)遠程控制，大大降低了焊接人員的安全風險。技術(shù)方案：本技術(shù)所述的一種爬壁機器人自動焊接裝置，包括爬壁機器人，調(diào)節(jié)機械臂和自動焊接裝置，所述爬壁機器人與建筑物墻壁通過磁力連接，所述爬壁機器人活動運動在建筑物墻壁上，所述爬壁機器人上固定連接有調(diào)節(jié)機械臂的一端，所述調(diào)節(jié)機械臂的另一端連接有自動焊接裝置；所述自動焊接裝置包括控制器，所述控制器的輸入端分別連接有溫度傳感器、電流傳感器、電壓傳感器、圖像處理模塊，所述圖像處理模塊還連接有圖像獲取模塊，所述控制器的輸出端分別電連接有報警模塊、無線通訊模塊、電機驅(qū)動模塊、焊接設(shè)備和調(diào)節(jié)機械臂，所述電機驅(qū)動模塊還連接有爬壁機器人，所述控制器還連接有存儲模塊和電源模塊。進一步的，所述建筑物墻壁包括豎直方向和水平方向的墻壁。進一步的，所述調(diào)節(jié)機械臂采用360°全方向調(diào)節(jié)。進一步的，所述控制器采用單片機或PLC。進一步的，所述焊接設(shè)備包括送絲機和焊槍。進一步的，所述圖像獲取模塊包括投影模塊、攝影模塊、放大望遠模塊、指示模塊和光線增強模塊；所述攝影模塊包括單反相機與和CCD數(shù)字相機，放大望遠模塊由一個可自動控制轉(zhuǎn)動的天文望遠鏡鏡頭組成，指示模塊是一個安裝在天文望遠鏡上的強光激光器，光線增強模塊是一個和相機快門同步控制的閃光燈。進一步的，所述圖像處理模塊包括濾波模塊、去燥模塊、圖像分割模塊和焊縫識別模塊。有益效果：本技術(shù)適用于橋梁結(jié)構(gòu)混凝土、高大混凝土等危險性較大的結(jié)構(gòu)的靈活焊接與檢測，無需搭設(shè)支架或輔助機械配合人工檢測，可實現(xiàn)遠程控制，大大降低了焊接人員的安全風險。附圖說明圖1為本技術(shù)一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本技術(shù)的控制原理結(jié)構(gòu)框圖。具體實施方式如圖1和圖2所示的一種爬壁機器人自動焊接裝置，包括爬壁機器人1，調(diào)節(jié)機械臂2和自動焊接裝置3，所述爬壁機器人1與建筑物墻壁通過磁力連接，所述爬壁機器人1活動運動在建筑物墻壁上，所述爬壁機器人1上固定連接有調(diào)節(jié)機械臂2的一端，所述調(diào)節(jié)機械臂2的另一端連接有自動焊接裝置3；所述自動焊接裝置3包括控制器，所述控制器的輸入端分別連接有溫度傳感器、電流傳感器、電壓傳感器、圖像處理模塊，所述圖像處理模塊還連接有圖像獲取模塊，所述控制器的輸出端分別電連接有報警模塊、無線通訊模塊、電機驅(qū)動模塊、焊接設(shè)備和調(diào)節(jié)機械臂2，所述電機驅(qū)動模塊還連接有爬壁機器人1，所述控制器還連接有存儲模塊和電源模塊。作為上述實施例的進一步優(yōu)化：建筑物墻壁包括豎直方向墻壁5和水平方向的墻壁4，爬壁機器人1可以自由的在豎直方向墻壁5和水平方向的墻壁4上自由活動，以保證檢測的全方位覆蓋。同時本技術(shù)的調(diào)節(jié)機械臂2采用360°全方向調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)了無死角的檢測。所述焊接設(shè)備包括送絲機和焊槍。所述圖像獲取模塊包括投影模塊、攝影模塊、放大望遠模塊、指示模塊和光線增強模塊；所述攝影模塊包括單反相機與和CCD數(shù)字相機，放大望遠模塊由一個可自動控制轉(zhuǎn)動的天文望遠鏡鏡頭組成，指示模塊是一個安裝在天文望遠鏡上的強光激光器，光線增強模塊是一個和相機快門同步控制的閃光燈。所述圖像處理模塊包括濾波模塊、去燥模塊、圖像分割模塊和焊縫識別模塊。下面針對本技術(shù)的具體的檢測原理和過程進一步進行說明：（1）首先將自動焊接裝置與爬壁機器人進行固定連接；（2）預設(shè)爬壁機器人按照既定路線或者采用無線遙控的路線進行移動；（3）爬壁機器人移動的同時啟動調(diào)節(jié)機械臂和自動焊接裝置，調(diào)節(jié)機械臂進行360°無死角焊接，自動焊接裝置進行裂紋構(gòu)件的焊接和焊接后的焊縫圖像獲取和處理；（4）自動焊接裝置進行焊接后的圖像獲取時，首先通過投影模塊向焊接表面投射出一個棋盤狀的網(wǎng)格圖像，以此來對焊接部位進行區(qū)域劃分，并對劃分后的區(qū)域進行編號；在光線不足的情況下可以通過光線增強模塊增強被拍攝物體表面的光度，提高拍攝效果，滿足特殊情況下的使用要求。光線增強模塊具有高頻穩(wěn)定和低功耗的特性，并且和單反相機快門同步控制，當快門按下時，單反相機向控制器發(fā)出信號，打開光線增強模塊對表面進行拍攝，延遲1s后關(guān)閉光線增強模塊；與此同時，指示模塊是一個安裝在單反相機天文望遠鏡上的強光激光器，它與攝像鏡頭同步轉(zhuǎn)動，從而標記出表面投影方格的被拍攝區(qū)域；在使用單反相機對網(wǎng)格區(qū)域進行拍照的同時，安裝在天文望遠鏡上的激光器便會標記出單反相機正在拍攝的網(wǎng)格區(qū)域同時CCD數(shù)字相機也會對橋梁底面進行拍攝，并將圖像傳到控制器中，經(jīng)過控制器對激光器激光標記的識別，判斷出正在拍攝圖像的方格區(qū)域，然后將幻燈片圖片相關(guān)方格進行標記，再通過投影儀將圖片投射到焊接部位，由此可以直觀地分辨出已拍攝區(qū)域和待拍攝區(qū)域，避免了拍攝圖像的不連續(xù)、漏拍或重復拍攝現(xiàn)象，提高了檢測的準確度；（5）獲取焊接圖像后的處理：采用中值濾波方法對焊接縫圖像進行濾波處理，中值濾波能較好地保留圖像邊緣，圖像輪廓比較清晰，可以得到比較好的平滑效果；圖像分割，一般圖像由背景和目標物體組成，由于他們對光線的反射能力不同，通常情況下，焊接縫較背景暗，因此可以選擇一個灰度閾值將物體區(qū)域分割開來；去燥二值化處理；圖像分割和焊接縫圖像識別；（6）最后將處理后的焊接縫圖像進行地址定位和標記，并存儲在存儲模塊中。本技術(shù)適用于橋梁結(jié)構(gòu)混凝土、高大混凝土等危險性較大的結(jié)構(gòu)的靈活焊接與檢測，無需搭設(shè)支架或輔助機械配合人工檢測，可實現(xiàn)遠程控制，大大降低了焊接人員的安全風險。以上所述，僅是本技術(shù)的較佳實施例而已，并非對本技術(shù)作任何形式上的限制，雖然本技術(shù)已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本技術(shù)，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本技術(shù)技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的
技術(shù)實現(xiàn)思路
作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本技術(shù)技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本技術(shù)的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本技術(shù)技術(shù)方案的范圍內(nèi)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種爬壁機器人自動焊接裝置，其特征在于：包括爬壁機器人（1），調(diào)節(jié)機械臂（2）和自動焊接裝置（3），所述爬壁機器人（1）與建筑物墻壁通過磁力連接，所述爬壁機器人（1）活動運動在建筑物墻壁上，所述爬壁機器人（1）上固定連接有調(diào)節(jié)機械臂（2）的一端，所述調(diào)節(jié)機械臂（2）的另一端連接有自動焊接裝置（3）；所述自動焊接裝置（3）包括控制器，所述控制器的輸入端分別連接有溫度傳感器、電流傳感器、電壓傳感器、圖像處理模塊，所述圖像處理模塊還連接有圖像獲取模塊，所述控制器的輸出端分別電連接有報警模塊、無線通訊模塊、電機驅(qū)動模塊、焊接設(shè)備和調(diào)節(jié)機械臂（2），所述電機驅(qū)動模塊還連接有爬壁機器人（1），所述控制器還連接有存儲模塊和電源模塊。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種爬壁機器人自動焊接裝置，其特征在于：包括爬壁機器人（1），調(diào)節(jié)機械臂（2）和自動焊接裝置（3），所述爬壁機器人（1）與建筑物墻壁通過磁力連接，所述爬壁機器人（1）活動運動在建筑物墻壁上，所述爬壁機器人（1）上固定連接有調(diào)節(jié)機械臂（2）的一端，所述調(diào)節(jié)機械臂（2）的另一端連接有自動焊接裝置（3）；所述自動焊接裝置（3）包括控制器，所述控制器的輸入端分別連接有溫度傳感器、電流傳感器、電壓傳感器、圖像處理模塊，所述圖像處理模塊還連接有圖像獲取模塊，所述控制器的輸出端分別電連接有報警模塊、無線通訊模塊、電機驅(qū)動模塊、焊接設(shè)備和調(diào)節(jié)機械臂（2），所述電機驅(qū)動模塊還連接有爬壁機器人（1），所述控制器還連接有存儲模塊和電源模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種爬壁機器人自動焊接裝置，其特征在于：所述建筑物墻壁包括豎直方向和水平方向的墻壁。3.根據(jù)權(quán)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周悅，高路恒，徐衛(wèi)星，陸近濤，
申請(專利權(quán))人：江蘇工程職業(yè)技術(shù)學院，
類型：新型
國別省市：江蘇,32