一种具有实时检测功能的智能焊接系统的制作方法

1.本发明涉及焊接系统领域，更具体地说，涉及一种具有实时检测功能的智能焊接系统。


背景技术：

2.焊接，也称作熔接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术，现代焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。除了在工厂中使用外，焊接还可以在多种环境下进行，如野外、水下和太空。无论在何处，焊接都可能给操作者带来危险，所以在进行焊接时必须采取适当的防护措施。焊接给人体可能造成的伤害包括烧伤、触电、视力损害、吸入有毒气体、紫外线照射过度等。
3.随着传感器技术的发展，工业逐渐从手工向自动化方向发展，对于焊接工作来说也是一样的，现今的焊接系统已经可以在焊件表面按照预设的路线进行焊接，大幅增加焊接速率和焊接准确度，同时，相较于焊接工人，焊接机器人可以适应更加恶劣的环境，可以在极端恶劣的环境中进行工作，因此对于焊接机器人及其工作系统的研究和应用也在深层次的开发中。
4.在焊接工作过程中会在焊件表面形成焊缝，遮挡住焊接部位，工作人员难以直观地观测出焊接处的缺陷，对于焊接件的检测通常是在大批次的焊接件生产完成后进行的，一旦焊接机器人的焊接系统出现问题，导致大量的次品件出现，往往需要处理大量的上述次品件，造成重大的紧急损失，而直接在焊接机器人上加装检测装置，焊接所产生的火星又极易对上述检测装置造成损害，影响检测结构。


技术实现要素：

5.1.要解决的技术问题
6.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有实时检测功能的智能焊接系统，可以实现通过在焊接机器人上装载检测装置，对焊接件进行实时检测，且检测装置不易焊接过程中产生的火星损害，不易影响检测结果。
7.2.技术方案
8.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
9.一种具有实时检测功能的智能焊接系统，包括焊接机器人，焊接机器人上搭载有控制芯片，控制芯片信号连接有处理终端，处理终端信号连接有远程控制终端，远程控制终端信号连接有存储云端；
10.焊接机器人上固定连接有检测装置，检测装置包括实时探测装置主体，实时探测装置主体的下端开凿有探测安装孔，探测安装孔的槽底板上固定连接有电磁铁和拉伸弹簧，拉伸弹簧插设在电磁铁的内侧，拉伸弹簧远离探测安装孔槽底板的一端固定连接有与探测安装孔相匹配的磁性推板，磁性推板远离拉伸弹簧的一端固定连接有超声波探头，探
测安装孔的开口处固定连接有防护帘，防护帘包括环形胶边，环形胶边内侧固定连接有膨胀金属环，膨胀金属环具有向外膨胀的趋势，膨胀金属环内壁固定连接有多个扇形防护胶条，多个扇形防护胶条内侧固定连接有防护纤维簇，防护纤维簇包括多个弹性纤维，多个弹性纤维均包括直杆部和三维螺旋部两个部分，多个弹性纤维均通过直杆部与扇形防护胶条固定连接，相邻三维螺旋部相互交错形成三维空间立体结构，弹性纤维直杆部靠近三维螺旋部的一侧开凿有预制槽，预制槽内填充有低温热熔胶，可以实现通过在焊接机器人焊接机器人上装载检测装置，对焊接件进行实时检测，且检测装置不易焊接过程中产生的火星损害，不易影响检测结果。
11.进一步的，扇形防护胶条内开凿有弹性块空腔，弹性块空腔位于扇形防护胶条远离膨胀金属环的一侧，增加扇形防护胶条远离膨胀金属环一侧的弹性，用于适应超声波探头的挤压，不易发生非弹性形变。
12.进一步的，弹性块空腔内装填有与自身相匹配的金属框，金属框具有向外膨胀的趋势，使得扇形防护胶条在受到的外力卸去后，可以快速恢复原形，回复保护效果。
13.进一步的，弹性纤维直杆部贯穿扇形防护胶条并与金属框固定连接，且多个直杆部在扇形防护胶条内相互交错形成网状结构，增加弹性纤维与扇形防护胶条之间的连接强度，使得弹性纤维不易整体脱落，而形成网状结构的弹性纤维也可以增加扇形防护胶条的强度，使得扇形防护胶条不易在超声波探头的挤压作用下撕裂。
14.进一步的，拉伸弹簧的内侧插设有伸缩杆，伸缩杆的两端分别与探测安装孔的槽底板和磁性推板固定连接，对拉伸弹簧形成保护，使得拉伸弹簧不易因发生非工作向形变而失效。
15.进一步的，磁性推板远离电磁铁一端的固定连接有与自身相匹配的绝磁板，减小电磁铁工作对超声波探头正常工作产生的影响。
16.进一步的，实时探测装置主体靠近焊接机器人的一端开凿有安装腔，安装腔内插设有活动杆，活动杆包括圆盘状的限位部和直杆状的连接部，连接部远离限位部的一端固定连接有螺纹杆，且螺纹杆延伸至实时探测装置主体的外侧，活动杆与安装腔内壁之间连接有压缩弹簧，压缩弹簧套设在连接部的外侧，且与安装腔内壁固定连接，焊接机器人与实时探测装置主体之间通过螺纹杆与开凿在焊接机器人上的螺纹槽实现固定连接，使得实时探测装置可以直接安装在现有的焊接机器人上，无需采购专门的焊接机器人，减小实时探测装置的使用成本。
17.进一步的，直杆部上固定连接有六角块，可用将螺纹杆旋入焊接机器人内，方便实时探测装置的安装。
18.进一步的，实时探测装置主体靠近焊接机器人的一端开凿有与安装腔位置相匹配的放置槽，放置槽内固定连接有与六角块相匹配的固定垫，用于收纳螺纹杆，减小焊接机器人与实时探测装置主体之间的安装间隙。
19.进一步的，固定垫包括胶垫主体，胶垫主体为空心结构，胶垫主体内填充有多个填充球，且填充球相互接触挤压，使得固定垫可以适应六角块位置的微调，不影响六角块的收纳。
20.3.有益效果
21.相比于现有技术，本发明的优点在于：
22.本方案通过远程控制终端可以从存储云端上下载超声波检测结果的声纹文件，并通过与超声波探头检测到的声纹文件进行对比，快速检测出存在隐性缺陷的焊接件，且远程控制终端也可以将上述确定的声纹文件上传到存储云端内，增加存储云端内声纹文件的含量，增加检测的准确性。
23.实时探测装置主体可以通过螺纹杆固定在现有的焊接机器人上，只需要在焊接机器人适当的位置进行螺纹打孔即可，不需要另行配置专属的焊接机器人，大幅减小实时探测装置主体的使用成本。
24.在焊接机器人处于待机状态时，防护帘形成保护层，超声波探头不易受到外界因素的影响，而在焊接机器人处于工作状态时，弹性块空腔则在超声波探头的周围形成保护层，由弹性纤维组成的三维空间结构可以有效防止焊接产生的火星侵蚀到超声波探头，特别的，在上述火星中包含大颗粒的焊渣时，会对超声波探头的安全造成影响，而在包含大颗粒焊渣的火星接触到弹性纤维时，会使弹性纤维上的低温热熔胶快速融化，不再对弹性纤维形成强化作用，此时在弹性纤维自重及捕获的火星焊渣颗粒的作用下将弹性纤维在预制槽处撕裂，使得大颗粒焊渣的火星不易长时间位于靠近超声波探头的一侧，不易影响超声波探头的正常工作。
25.可以实现通过在焊接机器人焊接机器人上装载检测装置，对焊接件进行实时检测，且检测装置不易焊接过程中产生的火星损害，不易影响检测结果。
附图说明
26.图1为本发明的智能焊接系统的结构简图；
27.图2为本发明的安装在焊接机器人上的实时探测装置的结构示意图；
28.图3为图2中a处的结构示意图；
29.图4为本发明的探测探头工作时图2中a处的结构示意图；
30.图5为本发明的防护帘的结构示意图；
31.图6为本发明的防护纤维的结构示意图；
32.图7为本发明的防护纤维的局部剖面结构示意图；
33.图8为本发明的实时探测装置的俯视图；
34.图9为本发明的实时探测装置的仰视图；
35.图10为本发明的实时探测装置的侧面剖视图。
36.图中标号说明：
37.1焊接机器人、2实时探测装置主体、3探测安装孔、4电磁铁、5伸缩杆、6拉伸弹簧、7磁性推板、8超声波探头、9安装腔、10活动杆、11压缩弹簧、12螺纹杆、13六角块、14固定垫、1401胶垫主体、1402填充球、15防护帘、1501环形胶边、1502膨胀金属环、1503扇形防护胶条、1504弹性块空腔、1505金属框、1506防护纤维簇、16控制芯片、17处理终端、18远程控制终端、19存储云端、20弹性纤维、21预制槽、22低温热熔胶。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是适配型号元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
41.实施例1：
42.请参阅图1-7，一种具有实时检测功能的智能焊接系统，包括焊接机器人1，焊接机器人1上搭载有控制芯片16，控制芯片16信号连接有处理终端17，处理终端17信号连接有远程控制终端18，远程控制终端18信号连接有存储云端19；
43.焊接机器人1上固定连接有检测装置，检测装置包括实时探测装置主体2，且实时探测装置主体2安装在焊接机器人1焊接用机械臂行进方向的后方，实时探测装置主体2的下端开凿有探测安装孔3，探测安装孔3的槽底板上固定连接有电磁铁4和拉伸弹簧6，拉伸弹簧6插设在电磁铁4的内侧，拉伸弹簧6远离探测安装孔3槽底板的一端固定连接有与探测安装孔3相匹配的磁性推板7，且电磁铁4通电后，与磁性推板7产生排斥作用，磁性推板7远离拉伸弹簧6的一端固定连接有超声波探头8，探测安装孔3的开口处固定连接有防护帘15，防护帘15包括环形胶边1501，环形胶边1501内侧固定连接有膨胀金属环1502，膨胀金属环1502具有向外膨胀的趋势，膨胀金属环1502内壁固定连接有多个扇形防护胶条1503，多个扇形防护胶条1503内侧固定连接有防护纤维簇1506，防护纤维簇1506包括多个弹性纤维20，多个弹性纤维20均包括直杆部和三维螺旋部两个部分，多个弹性纤维20均通过直杆部与扇形防护胶条1503固定连接，相邻三维螺旋部相互交错形成三维空间立体结构，弹性纤维20直杆部靠近三维螺旋部的一侧开凿有预制槽21，预制槽21内填充有低温热熔胶22。
44.本方案在正常工作的过程中，控制芯片16除了控制焊接机器人1的正常焊接工作外，还对焊接机器人1上各个传感器进行监控，以确保焊接机器人1的正常工作，此外超声波探头8检测的结果也上传至控制芯片16，并通过控制芯片16依次上传到处理终端17和远程控制终端18内，而远程控制终端18与存储云端19之间的可以实现数据互通，一方面，远程控制终端18可以从存储云端19上下载超声波检测结果的声纹文件，并通过与超声波探头8检测到的声纹文件进行对比，快速检测出存在隐性缺陷的焊接件，另一方面远程控制终端18也可以将上述确定的声纹文件上传到存储云端19内，增加存储云端19内声纹文件的含量，增加检测的准确性。
45.特别的，本方案中实时探测装置主体2的尺寸和各结构的具体设置由本领域技术人员进行具体设置，并不需要完全参照本技术的比例进行组装，且实时探测装置主体2内搭载用超声波检测装置主体，用于辅助超声波探头8正常进行工作。
46.扇形防护胶条1503内开凿有弹性块空腔1504，弹性块空腔1504位于扇形防护胶条1503远离膨胀金属环1502的一侧，增加扇形防护胶条1503远离膨胀金属环1502一侧的弹性，用于适应超声波探头8的挤压，不易发生非弹性形变，弹性块空腔1504内装填有与自身相匹配的金属框1505，金属框1505具有向外膨胀的趋势，使得扇形防护胶条1503在受到的外力卸去后，可以快速恢复原形，回复保护效果，弹性纤维20直杆部贯穿扇形防护胶条1503并与金属框1505固定连接，且多个直杆部在扇形防护胶条1503内相互交错形成网状结构，增加弹性纤维20与扇形防护胶条1503之间的连接强度，使得弹性纤维20不易整体脱落，而形成网状结构的弹性纤维20也可以增加扇形防护胶条1503的强度，使得扇形防护胶条1503不易在超声波探头8的挤压作用下撕裂。
47.拉伸弹簧6的内侧插设有伸缩杆5，伸缩杆5的两端分别与探测安装孔3的槽底板和磁性推板7固定连接，对拉伸弹簧6形成保护，使得拉伸弹簧6不易因发生非工作向形变而失效，磁性推板7远离电磁铁4一端的固定连接有与自身相匹配的绝磁板，减小电磁铁4工作对超声波探头8正常工作产生的影响。
48.请参阅图2和图8-10，实时探测装置主体2靠近焊接机器人1的一端开凿有安装腔9，安装腔9内插设有活动杆10，活动杆10包括圆盘状的限位部和直杆状的连接部，连接部远离限位部的一端固定连接有螺纹杆12，且螺纹杆12延伸至实时探测装置主体2的外侧，活动杆10与安装腔9内壁之间连接有压缩弹簧11，压缩弹簧11套设在连接部的外侧，且与安装腔9内壁固定连接，焊接机器人1与实时探测装置主体2之间通过螺纹杆12与开凿在焊接机器人1上的螺纹槽实现固定连接，使得实时探测装置可以直接安装在现有的焊接机器人1上，无需采购专门的焊接机器人1，减小实时探测装置的使用成本，直杆部上固定连接有六角块13，可用将螺纹杆12旋入焊接机器人1内，方便实时探测装置的安装，实时探测装置主体2靠近焊接机器人1的一端开凿有与安装腔9位置相匹配的放置槽，放置槽内固定连接有与六角块13相匹配的固定垫14，用于收纳螺纹杆12，减小焊接机器人1与实时探测装置主体2之间的安装间隙，固定垫14包括胶垫主体1401，胶垫主体1401为空心结构，胶垫主体1401内填充有多个填充球1402，且填充球1402相互接触挤压，使得固定垫14可以适应六角块13位置的微调，不影响六角块13的收纳。
49.本方案中，实时探测装置主体2可以通过螺纹杆12固定在现有的焊接机器人1上，只需要在焊接机器人1适当的位置进行螺纹打孔即可，不需要另行配置专属的焊接机器人1，大幅减小实时探测装置主体2的使用成本，特别的，在实时探测装置主体2安装的过程中，可以通过拉伸螺纹杆12将六角块13拉出，之后通过旋转六角块13是实现对实时探测装置主体2的安装，而在安装完成后，可以松开六角块13在出于压缩状态的压缩弹簧11的作用下将六角块13回收到放置槽内减小焊接机器人1与实时探测装置主体2之间的装配间隙。
50.在焊接机器人1处于待机状态时，防护帘15形成保护层，超声波探头8不易受到外界因素的影响，而在焊接机器人1处于工作状态时，电磁铁4通电并与磁性推板7形成排斥作用，磁性推板7推动超声波探头8移动到探测安装孔3的外侧，此时扇形防护胶条1503受压迫变形，并贴附在超声波探头8的外侧，同时弹性块空腔1504则在超声波探头8的周围形成保护层，由弹性纤维20组成的三维空间结构可以有效防止焊接产生的火星侵蚀到超声波探头8，特别的，在上述火星中包含大颗粒的焊渣时，会对超声波探头8的安全造成影响，而在包含大颗粒焊渣的火星接触到弹性纤维20时，会使弹性纤维20上的低温热熔胶22快速融化，
不再对弹性纤维20形成强化作用，此时在弹性纤维20自重及捕获的火星焊渣颗粒的作用下将弹性纤维20在预制槽21处撕裂，使得大颗粒焊渣的火星不易长时间位于靠近超声波探头8的一侧，不易影响超声波探头8的正常工作。
51.除此之外，多个弹性纤维20相互独立，局部的少量的弹性纤维20脱落后，并不会对超声波探头8工作造成影响，而在弹性纤维20大量脱落后，工作人员可以直接地观测到弹性纤维20的密度，并及时对防护帘15进行拆卸更换。
52.可以实现通过在焊接机器人焊接机器人1上装载检测装置，对焊接件进行实时检测，且检测装置不易焊接过程中产生的火星损害，不易影响检测结果。
53.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。