[发明专利]一种用于焊接加工的针对不规则坡口焊缝装置及方法

权利要求书

1.一种用于焊接加工的针对不规则坡口焊缝装置，其特征在于：包括，

工件（100）；

焊接组件（200），包括焊枪（201），所述焊枪（201）安装于机器人手臂（202）上，所述机器人手臂（202）通过控制系统（203）于X、Y、Z方向带动焊枪（201）移动；

清洁组件（300），包括固定套设于焊枪（201）外部的固定环（301），所述固定环（301）上活动嵌设有转动齿圈（302），所述转动齿圈（302）与驱动齿轮（304）啮合传动连接，所述驱动齿轮（304）通过微型电机（303）控制转动。

2.根据权利要求1所述的一种用于焊接加工的针对不规则坡口焊缝装置，其特征在于：所述转动齿圈（302）底面通过连接板固定连接有位于焊枪（201）一侧的联动柱（305），所述联动柱（305）底端对称设有气缸杆（306），所述气缸杆（306）底端固定连接定位管（307），所述定位管（307）底部固定连接有安装盘（308）。

3.根据权利要求2所述的一种用于焊接加工的针对不规则坡口焊缝装置，其特征在于：所述安装盘（308）底面一侧设有控制盒（309），所述控制盒（309）底部设有凹型凸块（310），所述凹型凸块（310）底面开设有球形槽，所述球形槽内活动设有球形块（311），所述球形块（311）底部固定插接有连接杆（312），所述连接杆（312）底端固定连接支撑架（314）。

4.根据权利要求3所述的一种用于焊接加工的针对不规则坡口焊缝装置，其特征在于：所述连接杆（312）外壁固定套设有套环，所述凹型凸块（310）底面呈圆周状等距设有气动伸缩轴（313），所述气动伸缩轴（313）端部与套环铰接，且所述气动伸缩轴（313）进气端设有电磁阀，所述支撑架（314）内侧设有驱动马达（316）。

5.根据权利要求4所述的一种用于焊接加工的针对不规则坡口焊缝装置，其特征在于：所述驱动马达（316）的输出端与支架（315）固定连接，所述支架（315）上通过连接轴安装有打磨柱（317），所述打磨柱（317）呈短柱型结构，且所述打磨柱（317）表面设有打磨层。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种用于焊接加工的针对不规则坡口焊缝方法，其特征在于：具体包括以下步骤，

S1：建立工件（100）坐标系；

S2：工件（100）的长L、宽W，以及长、宽方向上的单元格数m、n和寻位高度z1

S3：确定寻位路径，所述寻位路径包括多个直角拐点和平行于工件（100）的长或宽所在直线的寻位路段且不与单元格的任一边界线重合；寻位路径分为用于获取工件（100）单元格横向信息的横向寻位路径和用于获取工件（100）单元格纵向信息的纵向寻位路径；

S4：计算工件（100）坐标系下横向寻位路径和纵向寻位路径中起点、终点以及各直角拐点的坐标值，得出寻位路径的坐标轨迹；

S5：焊接机器人根据寻位路径的轨迹坐标分别进行横向寻位和纵向寻位，记录传感器输出信号发生变化时机器人的坐标值；

S6：根据S5中记录的坐标确定工件（100）整体轮廓；

S7：根据工件（100）轮廓进行焊接路径规划，生成焊接准备点和焊接规避点，焊接规避点；

S8：按照S7中规划的焊接路径调用数据库中焊接参数执行焊接任务。

7.根据权利要求6所述的一种用于焊接机器人的寻位清洁焊接方法，其特征在于：所述S5中，焊接机器人完成横向寻位和纵向寻位后，通过转动齿圈（302）使得打磨柱（317）转动至焊缝处，配合气动伸缩轴（313）带动支架（315）转动至不同角度，使得打磨柱（317）根据焊缝的形状移动，对焊缝内存在的铁锈、残渣和其他杂物进行清除。