[发明专利]压缩机壳体智能制造中焊缝自动检测系统

说明书

技术领域

本发明属于电气自动化控制系统技术领域，具体讲就是涉及一种压缩机壳体智能制造中焊缝自动检测系统，能够自动精准检测到压缩机壳体智能制造中焊缝的位置。

背景技术

随着科技的发展，越来越多行业采用机器人自动制造技术，目前传统的压缩机壳体自动化智能制造过程中，首先利用卷板机将长方形料板卷成圆柱状压缩机壳体，然后用等离子焊机焊接对壳体缝隙进行焊接，壳体在经过等离子焊机焊接后会产生焊缝和焊接痕迹，为了使压缩机壳体外表光滑，需要对焊缝进行抛光处理，在进行焊缝抛光工作时需先确定焊缝的位置。传统的壳体手工生产线上，焊缝位置的确定由人工完成，放入焊缝抛光机时的焊缝位置也是由人工来保证。但是现在将壳体生产线进行自动化改造，使用智能机器人代替人工后，整个焊缝位置的确定也必须实现自动化，因此亟待设计一种自动检测焊缝位置的机器设备来实现壳体焊缝的自动检测定位。

第一种方案考虑到经过等离子焊机焊接后的壳体，其焊点所连成的焊缝通常比壳体表面高，即相较于壳体表面有明显的凸起，根据焊缝的这个特征，一般认为焊缝就是离壳体圆心边距离最大的那条边。基于这个特点，采用圆心测內边距的方法进行自动定位，具体方法就是制作一个带有座圈的圆筒，圆筒与座圈分开，圆筒固定不动，座圈经由伺服电机带动转动，激光测距传感器安装在圆筒中心位置，圆筒中心位置开有小槽，将壳体套上圆筒，座圈定位工装将壳体固定，之后壳体随着座圈开始旋转，旋转过程中激光测距传感器检测壳体内边到传感器的距离，检测到的最大距离(即超过阀值)即为焊缝位置。但这种方案对于壳体圆度的要求非常高，在实际生产中难以满足如此之高的圆度要求，如果壳体出现圆度不佳、壳体变形、壳体偏心等情况，离壳体圆心边距离最大的那条边很可能不是焊缝，这就可能导致找不到甚至是找错焊缝的情况出现，达不到设计要求。

发明内容

上述技术方案最大的问题出现在参照物的选择上，以圆心为参照物，容易导致实际测量不准确。经过分析发现壳体内壁各部分之间的弧度各有差别，而焊缝的弧度与周围壳体之间的弧度相差最大，将壳体分段，以壳体内壁作为相对参照物，使用传感器检测相邻壳体之间的弧度差，差别最大的位置就是焊缝所在位置。将壳面之间的弧度差定义为断差。基于断差的原理，本发明设计一种压缩机壳体智能制造中焊缝自动检测系统，它包括断差式焊缝检测仪和搬运机器人，其特征在于：所述断差式焊缝检测仪包括顶部工作台和内部驱动机，所述内部驱动机构安装在顶部工作台内；

所述顶部工作台包括电磁接近开关、检测定位工装和激光测距顶盖，所述电磁接近开关、检测定位工装和激光测距顶盖安装在一起；

所述检测定位工装包括滑块、升降块、转轴、中空圆台、推力球轴承、实心式直齿轮、导杆和气缸顶块，所述转轴套入中空圆台,导杆穿过转轴内部过孔，滑块与升降块安装在转轴顶部，实心式直齿轮套在转轴小圆段上，能够带动转轴转动，导杆的底部连接着气缸顶块，导杆的顶部穿过穿过转轴内部过孔与升降块底面固定连接，升降块与滑块装在一起，滑块能在升降块侧面导轨上滑动；

所述转轴与中空圆台之间通过推力球轴承连接；

所述电磁接近开关对应中空圆台安装，用于检测中空圆台上是否有压缩机壳体存在；

所述激光测距顶盖为圆柱状盖体，盖体固定连接升降块，随着升降块上升或下降，同时也随着转轴旋转。

所述内部驱动机构包括齿轮传动机构、伺服电机、伺服电机驱动器、PLC控制器和顶升气缸，所述伺服电机驱动器驱动伺服电机，伺服电机通过齿轮传动机构带动实心式直齿轮旋转定位，顶升气缸与气缸顶块相连接，气缸顶块的伸缩运动带动气缸顶块升降运动，PLC控制器控制伺服电机，接受电磁接近开关传感器的检测信号。

所述中空圆台直径大于壳体直径。

所述升降块至少为3面体，侧面多边形斜面上短下长并分别与不同滑块以导轨形式接触。

所述滑块为带有弧面的梯形体，外表面能与壳体内壁贴和,侧面为梯形,梯形顶边为长边，底边为短边，内表面为与升降块侧面导轨配合的凹槽形状。

所述激光测距顶盖为圆柱状盖体，盖体直径小于壳体直径。

有益效果

本发明提供压缩机壳体智能制造中焊缝自动检测系统，能快速、稳定、高效的完成焊缝的检测定位工作，代替手工及传统的焊缝定位装置，配合智能机器人与智能生产设备实现壳体生产的全自动化，提高生产效率。

附图说明

附图1是本发明的连接关系示意图。

附图2是本发明中检测定位工装产品图。

附图3是本发明中检测定位工装结构示意图。

附图4是本发明工作流程图。