[发明专利]一种弧焊机器人多层多道焊接的系统及方法

权利要求书

1.一种弧焊机器人多层多道焊接的系统，其特征是，所述系统包括控制中心、焊接装置和视觉传感装置，所述视觉传感装置用于获取焊接工件的坡口信息和特征点坐标，并对获取的数据进行处理发送给控制中心，所述控制中心根据视觉传感装置发送的数据进行分析处理，得到焊接参数，并将所述焊接参数发送给焊接装置，所述焊接装置根据所述焊接参数，通过弧焊机器人，对焊接工件进行多层多道焊接。

2.根据权利要求1所述弧焊机器人多层多道焊接的系统，其特征是，所述系统还包括外部设备，所述外部设备包括除尘装置和药皮清除装置；所述除尘装置用于除去焊接过程中的烟尘；所述药皮清除装置在弧焊机器人每焊完一层后，对焊缝表面的焊渣进行清除。

3.根据权利要求2所述弧焊机器人多层多道焊接的系统，其特征是，所述除尘装置包括轮式移动推车和固定于所述轮式移动推车上的柔性吸气臂，所述柔性吸气臂从所述轮式移动推车延伸值焊接工位，所述轮式移动推车内设置继电接触控制器，所述控制中心通过所述继电接触控制器控制除尘装置的工作。

4.根据权利要求2所述弧焊机器人多层多道焊接的系统，其特征是，所述药皮清除装置包括双道滑轨和和通过所述双道滑轨移动的滑车，所述双道滑轨安装在焊接工件的两侧，所述滑车上设有梁臂、钢丝轮和高压气动吹尘枪，所述高压气动吹尘枪通过金属支架固定在所述梁臂上，且所述高压气动吹尘枪的枪口朝向焊接工件方向，所述钢丝轮安装在所述梁臂上，所述钢丝轮转动时接触焊缝表面。

5.根据权利要求4所述弧焊机器人多层多道焊接的系统，其特征是，所述药皮清除装置还包括限位开关组A和限位开关组B，所述限位开关组A包括两个限位开关，分别设置在双道滑轨的一端，所述限位开关组B包括两个限位开关，分别设置在双道滑轨的另一端。

6.根据权利要求1所述弧焊机器人多层多道焊接的系统，其特征是，所述系统还包括固定件，所述固定件用于焊接工件的固定，所述固定件包括第一固定块、第二固定块、第三固定块、螺纹孔和固定感应件，所述第一固定块平行于工作台，且其上设置若干所述螺纹孔；所述第二固定块垂直于所述第一固定块，且一端与第一固定块固定连接；所述第三固定块垂直于第二固定块，一端与第二固定块固定连接，且第三固定块平行于焊接工件的表面；所述固定感应件设置在所述第一固定块上，包括接近开关，所述接近开关的探头朝向工作台方向，通过探测与工作台的距离判断螺栓的拧紧效果。

7.根据权利要求1所述弧焊机器人多层多道焊接的系统，其特征是，所述焊接装置包括弧焊机器人本体、机器人控制柜、焊机、焊枪和送丝机；所述弧焊机器人本体包括六自由度机械臂；所述送丝机固定安装在其一机械臂上，焊机通过通信线缆连接送丝机；所述焊枪固定安装在弧焊机器人本体机械臂的第六轴上，并通过线缆连接送丝机；所述机器人控制柜分别连接控制中心与弧焊机器人本体。

8.根据权利要求7所述弧焊机器人多层多道焊接的系统，其特征是，所述焊机通过DeviceNet现场总线与弧焊机器人通信，所述控制中心包括PLC，PLC通过Profibus-DP现场总线与弧焊机器人通信。

9.根据权利要求8所述弧焊机器人多层多道焊接的系统，其特征是，所述视觉传感装置固定安装与弧焊机器人本体机械臂的第五轴与第六轴之间，包括摄像机、线激光发生器和图像处理控制器；所述图像处理控制器与控制中心连接，用于接收控制中心的指令，并控制摄像机和线激光发生器的工作；所述线激光发生器发射一字线结构光，并投射于工件焊接表面；摄像机采集工件焊接表面的结构光条纹，并将采集的图像传输至图像处理控制器。

10.一种弧焊机器人多层多道焊接的方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：

S1,将待焊接工件固定于工作台上；

S2,启动系统，控制中心分别向视觉传感装置和焊接装置发送工作指令，焊接装置通过控制弧焊机器人本体机械臂的运动，使视觉传感装置对工件焊接表面进行一次扫描，获取到焊接工件的坡口信息，并回传至控制中心；

S3,所述控制中心对坡口信息进行分析处理，得到焊接参数，并将所述焊接参数发送至焊接装置；

S4,所述焊接装置基于所述焊接参数，进行打底焊接，并在打底焊接结束后，向控制中心反馈结束信号；

S5,控制中心向药皮清除装置发送启动指令，执行清皮操作；

S6,清皮操作结束后，控制中心再次启动弧焊机器人本体和视觉传感装置进行工件坡口当前信息的扫描，重复步骤S2-S5的操作，在视觉传感装置采集到当前坡口深度小于设定距离时，控制中心反馈焊接完成的信号。