[发明专利]一种智能化机器人焊接系统

说明书

技术领域

本发明涉及电子机械领域，具体为一种智能化机器人焊接系统。

背景技术

运载火箭主要由箭体结构、动力装置系统和控制系统组成。其中，箭体结构是运载火箭最为关键的结构部件，具有大尺寸、轻质、薄壁、复杂等典型特征，因此，箭体结构的制造水平是运载火箭运载能力和部署能力的重要决定因素。而焊接作为箭体结构制造过程中的一道重要工序，焊接质量的好坏直接影响到箭体结构的质量。

运载火箭箭体结构在焊接生产过程中，由于材料可焊性差、质量要求高、工件尺寸大、结构复杂、焊接装配精度难以保证的难点，造成质量稳定性不足、产能不足等现象。常规自动化设备(如焊接机器人)，其焊接路径和焊接参数是根据实际作业条件预先设置的，在焊接时缺少外部信息传感和实时调整控制功能，焊接机器人对焊接作业条件的稳定性要求严格，而箭体结构因尺寸大、壁薄，导致易变形。因此，不同零件在实际焊接过程中，会因加工或装配上的误差、变形造成焊缝位置和间隙的随机变化，从而造成常规焊接机器人无法满足使用要求。

为了克服机器人焊接过程中各种不确定性因素对焊接质量的影响，提高机器人作业的智能化水平和工作的可靠性，要求弧焊机器人系统不仅能实现空间焊缝的自动实时跟踪，而且还能实现焊接参数的在线调整和焊缝质量的实时控制。

因此有必要提出一种智能化焊接系统来解决上述问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种智能化机器人焊接系统，解决了现有技术中一种或以上的缺陷。

实现上述目的的技术方案是：一种智能化机器人焊接系统，包括

一焊接装配测量部分，用于高精度的在线检测以及分析焊接环境中的焊接装配的参数或信息；

一焊缝路径自适应控制部分，用于实时调整焊接路径，纠正焊接路径的偏差；

一焊接工艺参数检测部分，用于检测并记录焊接过程中的焊接参数；

一焊缝成形自适应控制部分，用于焊接时装配的各项参数的实时调整；

一焊接熔池监视部分，用于采集以及处理焊接时焊接区域的图像，以及实现图像的实时显示、录制和存储；

一设备状态检测部分，用于实时检测整个机器人焊接系统的运行参数。

进一步的，所述焊接装配测量部分包括

一激光扫描传感器，用于扫描并焊接区域并获取及上传焊接区域的各种参数或信息，包括焊缝间隙、错边量、坡口角度；

一传感器控制器，用于控制各种传感器，包括该激光扫描传感器。

一工控机，所述传感器控制器连接于该工控机，该工控机用于控制整个机器人焊接系统；

一数据分析模块，连接于所述工控机，该数据分析模块用于分析所述激光扫描传感器上传的各种参数或信息。

进一步的，所述焊接装配测量部分还包括

一第一通讯模块，用于所述焊接装配测量部分、焊缝路径自适应控制部分、焊缝路径自适应控制部分、焊接工艺参数检测部分、焊缝成形自适应控制部分以及焊接熔池监视部分之间的数据或信息的传递；

一接口板，用于所述焊接装配测量部分的数据或信息的导入或导出。

进一步的，所述焊缝路径自适应控制部分包括

一激光跟踪传感器，连接于所述传感器控制器，该激光跟踪传感器用于实时跟踪检测以及上传焊接路径上的各种参数或信息，包括焊缝间隙、错边量、坡口角度；

一路径误差分析判断模块，连接于所述工控机，该路径误差分析判断模块根据所述激光跟踪传感器上传的焊接路径上的各种参数或信息分析并判断该焊接路径是否存在偏差；

一路径修正模块，连接于所述工控机，该路径修正模块用于修正存在偏差的焊接路径；

一第二通讯模块，用于所述焊接装配测量部分、所述焊缝路径自适应控制部分、焊缝路径自适应控制部分、焊接工艺参数检测部分、焊缝成形自适应控制部分以及焊接熔池监视部分之间的数据或信息的传递。

进一步的，所述焊接工艺参数检测部分包括

一电流传感器，连接于所述传感器控制器，该电流传感器用于实时检测焊接过程中的电流参数；

一电压传感器，连接于所述传感器控制器，该电压传感器用于实时检测焊接过程中的电压参数；

一送丝速度传感器，连接于所述传感器控制器，该送丝速度传感器用于实时检测焊接装配的送丝速度；

一气体流量传感器，连接于所述传感器控制器，该气体流量传感器用于检测焊接时的焊接气体流量；