[实用新型]一种用于船舶小组立机器人在线自动焊接3D扫描设备

说明书

本实用新型提供一种用于船舶小组立机器人在线自动焊接3D扫描设备，包括直线导轨、伺服电机、辊道、焊接门架、固定支架和传感器，所述直线导轨用于移动焊接门架，所述固定支架设置在焊接门架上，所述传感器为3D线激光传感器，所述传感器安装在固定支架上，所述焊接门架在直线导轨上由伺服电机驱动沿辊道运输方向匀速移动，所述焊接门架安装焊接机器人；本实用新型的优点在于：在无先验信息、无人工决策干预的条件下，依靠自身传感器完成工件检测、识别与定位，高效可靠。

技术领域

本实用新型涉及机械工程领域，尤其涉及一种用于船舶小组立机器人在线自动焊接3D扫描设备。

背景技术

在船舶建造过程中，有大量的小组立工件的焊接作业，其作业量占整个船厂整体焊接作业量的15%以上，目前绝大部分船厂的小组立焊接仍然使用人工焊接，随着科学技术的发展，机器人焊接技术已经可完成自动焊接多规则、非标准形式的船舶构件。

机器人自动焊接分为三个阶段，第一阶段为示教形式的机器人焊接，在这个阶段，机器人使用固定的示教程序及进行固定作业，作业精度高但作业内容不可变，适合汽车制造业中同型号大批量标准间的流水线生产；第二阶段为离线编程机器人自动焊接，这种形式将被焊接件的模型导入离线编程软件，技术人员在离线编程软件上生成焊接程序，下发指导机器人作业，机器人可存储多个作业，并根据需要调用对应作业，这种方式即将示教作业转移到计算机软件上进行，可实现不停止焊接作业的情况下更新机器人作业程序；第三阶段为在线编程机器人自动焊接，这种形式利用在线编程程序并借助三维成像技术，自动识别工件外形尺寸、工件类型，通过图像处理算法提取工件数模，并通过工件特征点识别软硬件系统自动规划机器人焊接路径，最终使用在线编程软件自动生成带机器人运动位姿的焊接作业程序，通过3D扫描设备和焊接路径规划算法的开发在线自动生成焊接程序的方式，已达到无需技术人员后台离线生成作业，机器人可根据工件特征在线自动作业。

根据现阶段机器人发展及船舶行业小组立焊接的实际要求，示教形式的机器人焊接无法完成小组立自动焊接，国内已有部分船厂完成了船舶小组立机器人自动焊接生产线建造并投产，但需要配备专业编程人员进行实时程序更新，目前船舶制造业需要一种不需要编程人员干预的自动焊接方法。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于船舶小组立机器人在线自动焊接3D扫描设备。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种用于船舶小组立机器人在线自动焊接3D扫描设备，其特征在于，包括直线导轨、伺服电机、辊道、焊接门架、固定支架和传感器，所述直线导轨用于移动焊接门架，所述固定支架设置在焊接门架上，所述传感器为3D线激光传感器，所述传感器安装在固定支架上，所述焊接门架在直线导轨上由伺服电机驱动沿辊道运输方向匀速移动，所述焊接门架安装焊接机器人。

进一步地，所述固定支架安装垂直于焊接门架的移动方向，所述固定支架的安装高度在传感器的可视范围内可调，所述固定支架上传感器的间距覆盖整个焊接区域的宽度范围，每个所述传感器的激光线在焊接门架的运行方向交错。

进一步地，所述直线导轨的数目为两根，所述直线导轨沿纵向平行延伸且对称布置，所述焊接门架沿横向跨接两根直线导轨，所述焊接门架的两侧通过滑块和滑轨之间的配合安装在直线导轨上，所述焊接门架设有驱动其沿直线导轨滑动的伺服电机，所述伺服电机固定安装在随行台上，所述随行台固定设置于焊接门架一侧的下部。

进一步地，每一所述固定支架包括一U型支架和若干个L型支架，所述U型支架的截面为倒U形且呈长条状，所述L型的截面呈倒L形，所述L型支架的下部与U型支架的侧面固定连接，所述L型支架的上端设有盖板，所述盖板位于L型支架的前侧，所述L型支架水平部分的前端开口设有安装槽，所述安装槽用于安装传感器。