[发明专利]提高金属保温杯焊缝光滑度的方法及其自动焊接设备

说明书

本发明公开了一种提高金属保温杯焊缝光滑度的方法及其自动焊接设备，所述方法包括以下步骤：焊缝数据采集步骤；筛选焊缝数据步骤；局部多项式拟合步骤；控制焊接步骤。所述使用所述方法的自动焊接设备，包括数据测量装置，自动焊接设备，所述自动焊接设备为激光焊接装置，和用于运送和定位待焊接金属保温杯的四动力独立传送单向循环装置，所述四动力独立传送单向循环装置包括底座200，传送导轨201，传送导轨的下面设有单向驱动机构，在相邻的传送导轨201的衔接部设有滑动座的转轨机构。本发明能够提升金属保温杯端口的焊接质量和焊接速度，减轻劳动强度，具有广泛的应用市场和巨大的经济效益。

技术领域

本发明涉及一种提高金属保温杯焊缝光滑度的方法，以及使用该方法的自动焊接设备。

背景技术

金属保温杯(如不锈钢保温杯、钛保温杯等)为薄壁圆筒形，其内胆和外壳分别经滚压、水涨成型后，两者在端口处需要焊接在一起。所述内胆和外壳之间在端口处的缝隙我们称之为待焊接的缝隙(也称焊缝)。

目前，金属保温杯端口焊缝的焊接，都还停留在手工操作的水平，加工者用手转动待焊接的金属保温杯，使端口焊缝在激光焊接设备或氩弧焊接设备的焊枪下转动，焊枪不动焊缝动，完成焊缝的焊接。手工操作焊接的保温杯端口，焊接质量因人而异，不易控制，且劳动强度大，效率低下。人们尝试利用焊接机器人对金属保温杯端口焊缝进行焊接，但由于所述焊缝为空间不规则曲线，焊接的焊缝光滑度不够理想，甚至出现锯齿状。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高金属保温杯焊缝光滑度的方法及其自动焊接设备，能够提升金属保温杯端口的焊接质量和焊接速度，减轻劳动强度，具有广泛的应用市场和巨大的经济效益。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种提高金属保温杯焊缝光滑度的方法，包括以下步骤：

步骤一：焊缝数据采集

利用3D相机对位于其下方的待焊接金属保温杯的端口缝隙进行扫描，然后将扫描的焊缝数据传输给控制装置；

步骤二：筛选焊缝数据

所述控制装置将3D相机采集的焊缝数据与金属保温杯端口的理论圆周曲线进行比较，采集的焊缝数据的空间分布若落入所述理论圆周曲线的，给予保留，偏离所述理论圆周曲线的给予剔除，得到焊缝数据点集{P₁(x₁,y₁,z₁),P₂(x₂,y₂,z₂),...,P_n(x_n,y_n,z_n)}；

步骤三：局部多项式拟合

由步骤二得到的焊缝数据{P₁(x₁,y₁,z₁),P₂(x₂,y₂,z₂),...,P_n(x_n,y_n,z_n)}，设其对应的空间参数曲线为，

其中k为自然数，u为中间变量，公式1-2中的参数X、Y、Z采用最小二乘法估计得到，通过拟合得到焊缝数据的空间k次曲线，使得焊接轨迹空间分布均匀、平滑；

步骤四：控制焊接

所述控制装置将步骤三得到的焊缝数据的空间k次曲线作为自动焊接设备的焊接路径，将存储的焊缝数据的空间k次曲线的第一个点作为自动焊接设备的初始焊接位置，控制自动焊接设备进行焊接。