一种具有焊缝图像跟踪的焊接机器人的制作方法

本实用新型涉及一种焊接机器人，更具体的说，是涉及一种具有焊缝图像跟踪的焊接机器人。

背景技术：

在焊接作业中会涉及到管道的焊接作业；目前传统的管道焊接是将管道竖立后焊接工人围绕管道进行焊接；或者是将管道防止在工装上，焊接一面后旋转焊接另一面，导致焊接效率低下且焊接质量无法保证，目前焊接机器人不具有视觉控制功能，不能够根据焊接过程中的实时情况对焊接机器人的焊接过程进行调整，当环境中出现某些意外情况时使得焊接路径偏离预设定位置，焊接机器人不能够智能进行调整，将会导致焊接的工件质量不合格，生产受到影响；自动焊接机自动化程度不高，进而会导致焊接成型质量不高。

技术实现要素：

本实用新型针对现有产品的不足，而提供一种结构合理、实用性强、焊接作业高效、移动平稳精度高、焊接目标进行识别、提取和图像处理的一种具有焊缝图像跟踪的焊接机器人。

本实用新型的一种具有焊缝图像跟踪的焊接机器人，所述焊接机器人包括机架、控制系统柜、焊缝跟踪系统、位移控制系统；所述机架的上表面安装有联轴器；所述联轴器上安装有旋转电机；所述旋转电机通过联轴器和焊接抓手的转轴连接；所述机架的侧面安装有控制系统柜；所述位移控制系统包括水平横梁和纵向横梁；所述水平横梁的尾端安装有电机安装座；所述电机安装座上安装有水平位移电机；所述水平位移电机的转动轴和水平位移螺杆连接；所述水平位移螺杆一端安装在电机安装座上；所述水平位移螺杆另一端和水平横梁的尾端转动轴承连接；所述水平横梁一侧的两边设置有移动导轨；所述移动导轨和连接桥架连接；所述连接桥架和水平位移螺杆配合连接；所述连接桥架上固定安装有纵向横梁；所述纵向横梁的上端安装有电机安装座；所述电机安装座上安装有纵向位移电机；所述纵向位移电机的转轴和纵向位移螺杆的一端连接；所述纵向位移螺杆另一端安装在纵向横梁底座的转动轴承上；所述纵向位移螺杆和焊接臂配合连接；所述焊接臂和纵向横梁两侧的移动导轨配合连接；所述焊接臂的前端设置有连接座，所述连接座上安装有焊枪；所述焊枪的侧面安装有图像采集摄像头；所述图像采集摄像头通过信号线和焊缝跟踪系统连接；所述焊缝跟踪系统包括图像采集处理模块、控制模块和液晶控制面板；所述控制模块分别与所述图像采集处理模块、液晶控制面板和控制系统柜的控制系统相连接。

进一步，所述图像采集摄像头内设置有视觉传感器，所述视觉传感器通过数字信号处理装置与可编程器相连接；所述可编程器件通过串行接口与所述控制模块相连。

进一步，所述控制模块包括可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器中包括中央处理单元和存储有预设定控制程序的存储器；所述中央处理单元的输入端通过串行接口与所述可编程器件相连接，所述中央处理单元的输出端与所述控制系统柜相连接。

进一步，所述控制系统柜外表面上设置有液晶控制面板；所述液晶控制面板用于实时监控跟踪焊接效果和设置焊接参数。

进一步，所述移动导轨通过螺栓安装在水平横梁的表面；所述连接桥架通过导轨配合座和移动导轨配合连接；所述导轨配合座两侧通过有夹体和连接桥架固定连接；所述夹体的底部和移动导轨之间设置有滑动片。

进一步，所述移动导轨的表面均匀分布有石墨耐磨颗粒。所述滑动片的材质为石墨铜合金。

本实用新型的有益效果是：1、结构合理，实现四个自由度的联动，从而可以进行不同形状接管的自动焊接，焊接质量好、效率高和减少工人劳动强度；2、实用性强，移动导轨的结构设计，使机器人在移动过程中移动平稳，精度高，其表面石墨耐磨颗粒，可提高耐磨性能，提高机器人整体使用寿命；3、采用图像采集处理模块和显示模块，能够对焊枪工作过程中的运动轨迹进行实施监控，并对采集到的运动轨迹图像进行处理并与预设焊缝轨迹进行对比，并将对比信息传输给控制模块，能够极大的提高焊枪工作过程中的可操作性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的移动导轨的安装剖视图。

图中：机架1、控制系统柜2、旋转电机3、联轴器4、水平位移电机5、连接桥架6、夹体6-1、导轨配合座6-2、滑动片6-3、纵向位移电机7、水平位移螺杆8、水平横梁9、纵向横梁10、焊枪11、焊接臂12、焊接抓手13、移动导轨14、图像采集摄像头15。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

在图中，本实用新型的一种具有焊缝图像跟踪的焊接机器人主要由机架1、控制系统柜2、旋转电机3、联轴器4、水平位移电机5、连接桥架6、夹体6-1、导轨配合座6-2、滑动片6-3、纵向位移电机7、水平位移螺杆8、水平横梁9、纵向横梁10、焊枪11、焊接臂12、焊接抓手13、移动导轨14、图像采集摄像头15组成。

所述焊接机器人包括机架1、控制系统柜2、焊缝跟踪系统、位移控制系统；所述机架1的上表面安装有联轴器4；所述联轴器4上安装有旋转电机3；所述旋转电机3通过联轴器4和焊接抓手13的转轴连接；所述机架1的侧面安装有控制系统柜2；所述位移控制系统包括水平横梁9和纵向横梁10；所述水平横梁9的尾端安装有电机安装座；所述电机安装座上安装有水平位移电机5；所述水平位移电机5的转动轴和水平位移螺杆8连接；所述水平位移螺杆8一端安装在电机安装座上；所述水平位移螺杆8另一端和水平横梁9的尾端转动轴承连接；所述水平横梁9一侧的两边设置有移动导轨14；所述移动导轨14和连接桥架6连接；所述连接桥架6和水平位移螺杆8配合连接；所述连接桥架6上固定安装有纵向横梁10；所述纵向横梁10的上端安装有电机安装座；所述电机安装座上安装有纵向位移电机7；所述纵向位移电机7的转轴和纵向位移螺杆的一端连接；所述纵向位移螺杆另一端安装在纵向横梁10底座的转动轴承上；所述纵向位移螺杆和焊接臂12配合连接；所述焊接臂12和纵向横梁10两侧的移动导轨14配合连接；所述焊接臂12的前端设置有连接座，所述连接座上安装有焊枪11；所述焊枪11的侧面安装有图像采集摄像头15；所述图像采集摄像头15通过信号线和焊缝跟踪系统连接；所述焊缝跟踪系统包括图像采集处理模块、控制模块和液晶控制面板；所述控制模块分别与所述图像采集处理模块、液晶控制面板和控制系统柜2的控制系统相连接。

所述图像采集摄像头15内设置有视觉传感器，所述视觉传感器通过数字信号处理装置与可编程器相连接；所述可编程器件通过串行接口与所述控制模块相连。

图像采集处理模块和显示模块，能够对焊枪工作过程中的运动轨迹进行实施监控，并对采集到的运动轨迹图像进行处理并与预设焊缝轨迹进行对比，并将对比信息传输给控制模块，能够极大的提高焊枪工作过程中的可操作性。

所述控制模块包括可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器中包括中央处理单元和存储有预设定控制程序的存储器；所述中央处理单元的输入端通过串行接口与所述可编程器件相连接，所述中央处理单元的输出端与所述控制系统柜2相连接。

通过设置控制模块，将图像采集处理模块传递过来的信息进行处理，适时调整焊枪的远动轨迹，使得偏移预设焊缝轨迹的焊枪逐渐回归至预设轨迹，保证工件的焊接质量和焊接过程中的稳定性。

所述控制系统柜2外表面上设置有液晶控制面板；所述液晶控制面板用于实时监控跟踪焊接效果和设置焊接参数。

所述移动导轨14通过螺栓安装在水平横梁9的表面；所述连接桥架6通过导轨配合座6-2和移动导轨14配合连接；所述导轨配合座6-2两侧通过有夹体6-1和连接桥架6固定连接；所述夹体6-1的底部和移动导轨14之间设置有滑动片6-3。

所述移动导轨14的表面均匀分布有石墨耐磨颗粒。所述滑动片6-3的材质为石墨铜合金。移动导轨的结构设计，使机器人在移动过程中移动平稳，精度高，其表面石墨耐磨颗粒，可提高耐磨性能，提高机器人整体使用寿命。

本实用新型的一种具有焊缝图像跟踪的焊接机器人，结构合理，实现四个自由度的联动，从而可以进行不同形状接管的自动焊接，焊接质量好、效率高和减少工人劳动强度；实用性强，移动导轨的结构设计，使机器人在移动过程中移动平稳，精度高，其表面石墨耐磨颗粒，可提高耐磨性能，提高机器人整体使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。