[发明专利]一种无导轨全位置焊接系统及方法

说明书

本发明公开了一种无导轨全位置焊接系统及方法，焊接系统包括滑块机构、信号处理系统、控制器、焊枪摆动机构，其特征在于：所述CCD摄像机的信号输出端与信号处理系统相连接，所述信号处理系统的信号输出端与控制器相连接，所述控制器的驱动信号输出端通过接口电路与驱动电路相连接，所述驱动电路的输出端与滑块机构相连接，所述焊枪摆动机构固定在滑块上，所述焊枪摆动机构上固定有焊枪.焊接方法，包括如下步骤：1）焊缝追踪；2）焊枪位置粗调节；3）焊枪位置精调节；本发明通过CCD摄像机实现焊缝的实时追踪，通过粗调节和精调节组合的方式实现对焊枪位置的精确调整，从而保证焊接精度。

技术领域

本发明属于自动化焊接技术领域，具体涉及一种无导轨全位置焊接系统及方法。

背景技术

现全球的工业机器人中，有百分之五十的工业机器人应用于不同焊接领域，焊接机器人有电焊与电弧焊两种基本的方式。焊接机器人主要从事的工作即是在焊接领域代替工人手动进行焊接的工业机器人。这一类的机器人中的一部分是专属机器人，即是为了适用在某种特定环境下工作的特殊机器人，大部分的焊接机器人是由传统工业机器人上安装焊接器组成。在焊接加工这一方面要求工人能对焊接任务有足够的熟练度，具有大量的实践经验，在另一方面，焊接工作又是一种劳动环境恶劣，烟尘多，辐射以及危险性高的工作，焊接机器人的发明让人们想到将它去代替工人手动焊接并减轻操作工人的劳动量，并且保证焊接任务质量，提高焊接效率。

在机器人进行焊接时，往往需要进行焊缝的追踪和纠偏，避免发生偏焊，现有的技术大多直接采用机械方式进行追踪，但是焊接时发生的震动会对追踪产生不利的影响。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种无导轨全位置焊接系统及方法。

一种无导轨全位置焊接系统，包括滑块机构、信号处理系统、控制器、焊枪摆动机构，其特征在于：所述CCD摄像机的信号输出端与信号处理系统相连接，所述信号处理系统由二值化电路、模拟量信号处理电路组成，所述信号处理系统的信号输出端与控制器相连接，所述控制器的驱动信号输出端通过接口电路与驱动电路相连接，所述驱动电路的输出端与滑块机构相连接，所述滑块机构由滑块、步进电机组成，所述焊枪摆动机构固定在滑块上，所述焊枪摆动机构上固定有焊枪。

优选地，所述CCD摄像机包括线阵CCD芯片、镜筒、透镜、滤光片，所述线阵CCD芯片固定在镜筒的上端部，所述镜筒内依次设有透镜、滤光片、光源，所述镜筒的下端固定有滤光罩。

一种无导轨全位置焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、CCD摄像机上的光源照射下，焊缝的轨迹线通过透镜在线阵CCD芯片上成像，由于焊缝线条处CCD像原处信号电压变弱，此信号电压经二值化电路处理后，产生5V负脉冲电压信号，负脉冲电压信号经模拟量信号处理电路进行D/A转换，可以获得一组模拟量电压信号，以此信号来反应焊缝轨迹线与CCD摄像机中心线的偏差；

S2、当焊缝轨迹线与CCD摄像机中心线的偏差在误差范围内时，焊接小车按既定轨迹线移动焊接；

S3、当焊缝轨迹线与CCD摄像机中心线的偏差超出误差范围内时，控制器输出驱动信号至步进电机对焊枪位置进行粗调节；

S4、经粗调节后，若焊缝轨迹线与CCD摄像机中心线的偏差在误差范围内时，焊接小车按既定轨迹线移动焊接；

S5、经粗调节后，若焊缝轨迹线与CCD摄像机中心线的偏差超出误差范围内时，通过焊枪摆动机构对焊枪位置进行精调节。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明通过CCD摄像机实现焊缝的实时追踪，通过粗调节和精调节组合的方式实现对焊枪位置的精确调整，从而保证焊接精度。

附图说明

图1为本发明一种无导轨全位置焊接系统的结构示意图。