一种扫描跟踪中文图形化快速编程自动化焊接系统的制作方法

本发明属于智能焊接，特别涉及一种扫描跟踪中文图形化快速编程自动化焊接系统。

背景技术：

1、焊接机器人就是在焊接生产领域代替焊工从事焊接任务的工业机器人，能够代替人工手动焊接保证焊接质量的稳定性，焊接机器人通过设置好的程序进行焊接工作，一般情况下焊接过程只能严格按照制定的程序进行焊接，但是随着智能焊接技术的不断发展进步，现有技术中的焊接控制系统可以随着焊接条件和环境的变化自动对机器人的工作方式进行调整，焊接机器人对焊接条件的要求降低，自适应能力增强，可靠性得到明显提高；

2、经过检索，现有技术公告号为cn 202438792 u的焊接机器人控制系统，该系统包括激光视觉传感系统、激光条形码扫描系统、主工控机、驱动装置，无线示教装置，显示各种状态的传感器，通信装置和接口电路；优点 ：增加了机器人的外部传感功能，实现了闭环控制，提高了示教效率 ；通过无线示教装置，方便的进行对机器人的控制 ；激光视觉传感系统，能获取准确焊缝的三维信息，及时对焊枪的路径进行调整，焊接精度高、抗电磁场干扰能力强 ；三维激光扫描技术和条形码信息读取装置简化了示教的过程，缩短了焊强空程移动所需要的时间，提高了示教效率 ；各传感器协同工作，大大减小了机器人轨迹跟踪的误差，提高了工件焊缝的质量 ；控制系统的自适应能力增强，可靠性高；

3、同样的，现有技术公开号为cn 118342086 a的一种自动化焊接控制系，包括：采集模块、判断模块和处理模块；本发明实现了参数的自适应调节、实时监测和反馈调节，根据实际焊接情况动态调整焊接参数，使其适应不同材质和形态的焊接需求，提高了焊接效率和焊接质量；

4、以上技术方案只针对焊接过程和焊接工艺，而对于焊接材料结构件的自动化上料组装，没有提供针对性的配套系统；

5、在以上现有技术及焊接需求的基础上，本发明提供了一种自动化焊接系统，能够进行自动化上料组装，同时能够进行自动化焊接并且在焊接过程中，自动计算焊接姿态和匹配焊接参数，并能够在焊接过程中自动修正焊接轨迹，生成焊接程序并且下发焊接执行端执行焊接，完成高质量焊接。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中不足，提供一种扫描跟踪中文图形化快速编程自动化焊接系统，能够进行自动化上料组装，同时能够进行自动化焊接并且在焊接过程中，自动计算焊接姿态和匹配焊接参数，并能够在焊接过程中自动修正焊接轨迹，生成焊接程序并且下发焊接执行端执行焊接，完成高质量焊接。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种扫描跟踪中文图形化快速编程自动化焊接系统，包括组装机构、储料机构、第一上料机构、焊接机构，焊接机构包括主控柜、扫描机构、工业机器人第六轴，主控柜内设有操作单元、动力控制单元、信号接收与转化单元、示教单元共同配合控制组装机构、储料机构、第一上料机构、焊接机构工作运行。

4、扫描单元对扫描机构扫描的图像信息进行采集处理，然后将信息传送与主控柜。

5、动力控制单元控制组装机构、储料机构、第一上料机构、焊接机构的具体运行。

6、信号接收与转化单元用于对接收到的各种信号进行处理分析并完成人机交互功能。

7、示教单元用于数据设置、设备启动、急停操作；示教单元进行数据设置，信号接收与转化单元对数据设置提供服务，然后动力控制单元进行上料组装，再然后由扫描单元扫描图像进行处理，最后根据示教单元设置数据配合扫描单元图像处理得到的信息进行焊接。

8、组装机构设于焊接机构一侧，第一上料机构设于组装机构一端，储料机构设于组装机构一侧，储料机构上设有第二上料机构，第二上料机构上设有第二磁吸部和夹爪；第一上料机构对折弯部进行依序上料，储料机构对底板、第一筋板、第二筋板进行依序上料，组装机构对折弯部、底板、第一筋板、第二筋板依序组合并配合焊接机构焊接成完整产品。

9、所述组装机构包括第一平台、第一磁吸部、第一托板、定位机构、第二电推杆、顶推机构、顶靠机构，所述第一平台上设有第一沉槽、第一通槽、t型槽，第一磁吸部设于第一平台中间，t型槽设有一对；所述第一托板厚度与第一沉槽深度相同，第一托板一端设有固定臂，固定臂设于第一通槽内，第一平台底部设有第一电推杆，第一电推杆顶轴固定连接固定臂；通过第一电推杆推动第一托板在第一沉槽内滑动。

10、定位机构设有一对并设于第一平台上，定位机构包括定位架、第一双向丝杆、第一电机、第二电机、第二双向丝杆；定位架底部设有t型块并设于t型槽内，定位架上设有间槽，定位架两端设有安装槽，第一双向丝杆两端的通轴处转动连接定位架，第一电机固定在定位架一侧并且电机轴连接第一双向丝杆，第二双向丝杆设于间槽内并且第二双向丝杆两端的通轴处转动连接定位架，第二电机固定在定位架一侧并且电机轴连接第二双向丝杆；顶靠机构设有一对并设于定位架上，顶靠机构螺纹连接第一双向丝杆，顶推机构设有一对并设于间槽内，顶推机构螺纹连接第二双向丝杆；第二电推杆固定在第一平台上，第二电推杆顶轴固定连接定位架并推动定位架沿t型槽滑动。

11、所述顶推机构包括第一安装块，第一安装块设于间槽内并螺纹连接第二双向丝杆，第一安装块内设有滑动连接的u型架，第一安装块一端设有第三电推杆，第三电推杆顶轴连接u型架，u型架一端设有固定连接的延伸块和滑动连接的楔形块，延伸块上设有通孔，延伸块两侧设有滑槽，楔形块上设有延伸臂、第一导向轴，延伸臂设有滑槽内，第一导向轴穿过u型架并设于通孔内，第一导向轴上设有限位板，第一导向轴上套设有第一弹簧，第一弹簧顶触限位板和u型架。

12、所述顶靠机构包括第二安装块、支撑臂、第四电推杆，第二安装块螺纹连接第一双向丝杆，第二安装块上设有导向槽，支撑臂设于导向槽内，第四电推杆设于第二安装块上，第四电推杆顶轴固定连接支撑臂一端，支撑臂另一端设有转动连接的辊轴；通过第二电机带动第二双向丝杆转动，进而带动顶推机构移动，顶推机构位于定位架两端时，延伸块和楔形块收回并位于安装槽内使定位架的侧面齐平；通过第一电机带动第一双向丝杆转动，进而带动顶靠机构移动，并通过第四电推杆带动辊轴上下移动避免干涉顶推机构的相对移动。

13、所述第一上料机构包括第二平台、限位架、第五电推杆、放料机构、第五电机、第三双向丝杆；第二平台上设有第二沉槽、第二通槽、第三通槽、第一支撑轴，第二沉槽与第一沉槽深度相同用于支撑第一托板，第一支撑轴设于第二通槽内，限位架设有一对并对称设置，第五电推杆设于限位架一侧，限位架设于第二通槽内并滑动连接第一支撑轴，第三双向丝杆两端转动连接第二平台，第三双向丝杆螺纹连接限位架，第五电机固定在第二平台上，第五电机轴端连接第三双向丝杆；限位架上设有第四通槽，第四通槽内设有第四双向丝杆，第四通槽内还设有限位臂，限位臂螺纹连接第四双向丝杆，限位架侧边上设有第三电机，第三电机轴端连接第四双向丝杆一端；通过第五电机带动第三双向丝杆转动进而带动限位架沿第二通槽移动，通过第三电机带动第四双向丝杆转动进而带动限位臂沿第四通槽移动，根据折弯部的尺寸实现对产品折弯部的储料。

14、所述限位架上设有放料机构，放料机构包括调节轴、间隔板、第四电机，调节轴设于第三通槽内，调节轴两端转动连接限位架，调节轴上设有一对间隔板，间隔板以调节轴为轴心对称设置，调节轴一端设有链轮并通过链条相互连接，第四电机固定在限位架上并且轴端连接调节轴，通过第四电机配合链条带动调节轴转动，进而使间隔板交替对折弯部进行支撑并放料。

15、所述储料机构包括第三平台、储料框、第二托板、第六电推杆、顶板、顶料机构、第二上料机构，第三平台一端设有通过螺栓固定的限位杆用于限定底板的放置，第三平台另一端设有空槽和隔板，隔板设于空槽内并固定连接第三平台；顶料机构设有一对并对称设于隔板两侧固定在第三平台底部，顶料机构包括支撑板、第七电推杆、齿条、定位轴、第一转轴、第二转轴、第三转轴；所述支撑板固定连接第三平台底部，第一转轴、第二转轴、第三转轴两端分别转动连接隔板和第三平台，第一转轴、第二转轴、第三转轴上设有链轮，第一转轴上还设有齿轮，齿条、定位轴、第七电推杆设于支撑板上，定位轴用于限制定位齿条的滑动，第七电推杆顶轴固定连接齿条一端，齿条啮合第一转轴上的齿轮；所述第三转轴、第一转轴一端设有凸轮并贴合隔板，通过第七电推杆推动齿条转动并带动第一转轴、第二转轴、第三转轴转动使凸轮往复转动并上下顶起。

16、所述储料框固定在第三平台上，储料框底部设有一对第二托板并以隔板为中心对称设置，第二托板滑动连接储料框，第六电推杆和顶板设有一对并以隔板为中心对称设置，第六电推杆顶轴固定连接第二托板控制第二托板与隔板之间的距离使其适应第一筋板或第二筋板的厚度，顶板设于储料框内，顶板上设有第二导向轴并滑动连接储料框，第二导向轴上套接第二弹簧，第二弹簧顶触顶板和储料框。

17、进一步的，隔板一侧的储料框内设有推板，推板上设有第三导向轴、第五丝杆，第三导向轴一端固定连接推板，第三导向轴滑动连接储料框，第五丝杆一端的通轴转动连接推板，另一端螺纹连接储料框；储料框中隔板两侧空间用于盛放第一筋板或第二筋板，顶板通过第二弹簧推动挤压第二筋板、第一筋板，推板通过第五丝杆控制移动使其适应第二筋板的尺寸。

18、第二上料机构设于储料框一侧，第二上料机构包括第六电机、第二支撑轴、丝杠、安装座、第二机械臂，所述第二支撑轴、丝杠两端通过轴承座固定在第三平台上，第二支撑轴设有一对并对称设于丝杠两侧，第六电机固定在轴承座一侧，第六电机轴端连接丝杠一端，所述安装座滑动连接第二支撑轴，安装座螺纹连接丝杠，第二机械臂设于安装座上，通过第六电机带动丝杠转动，进而带动安装座与第二机械臂沿第二支撑轴移动；第二机械臂端部设有第二磁吸部和夹爪，第二磁吸部通过转动架连接第二机械臂，第二磁吸部能够以转动架为轴心进行转动。

19、所述夹爪包括固定板，固定板上设有齿盘，固定板一侧设有固定盘，固定盘一侧设有固定连接的第一固定框，固定盘另一侧设有第四转轴并转动连接固定板，所述第一固定框顶部设有第七电机，第七电机轴端设有齿轮并啮合齿盘，所述第一固定框两端各设有一对转动连接的第二支臂，第二支臂另一端设有转动连接的固定块；所述第一固定框内设有第八电推杆，第八电推杆顶轴设有转动连接并对称设置的第一支臂，第一支臂另一端转动连接第二支臂；固定块一端设有第二固定框，第二固定框两端各设有一对转动连接的第四支臂，第四支臂另一端设有转动连接的夹块，第二固定框内设有第九电推杆，第九电推杆顶轴一端设有转动连接并对称设置的第三支臂，第三支臂一端转动连接第四支臂；通过第七电机带动固定盘和第一固定框转动实现夹取角度的调整，通过第八电推杆配合第一支臂带动第二支臂的开合进行夹取，通过第九电推杆带动夹块开合实现夹取点的位置以及距离的调整，可以根据材料的实际情况进行调节使夹取更加稳定。

20、所述焊接机构包括工业机器人第六轴，工业机器人第六轴上设有焊枪，焊枪上设有扫描机构对焊接路径进行扫描，工业机器人第六轴一侧设有主控柜用于程序控制。

21、本发明与现有技术相比较有益效果表现在：

22、1）组装机构中设有顶靠机构和顶推机构，通过顶靠机构和顶推机构能够将折弯部与底板进行准确的定位组装，折弯部通过第五电推杆推动沿第一托板进入组装机构，第一托板与第一平台、第二平台表面齐平并覆盖第二通槽、第三通槽以及连接第一平台和第二平台，能够保证折弯部在滑动过程中顺利通过而不会在第二通槽、第三通槽处掉入干涉影响滑动；进一步的，顶推机构中的u型架上设有能够上下移动的楔形块，当第一托板沿第一沉槽滑动时能够顶推楔形块的楔形面使其升起，第一托板回退复位后楔形块能够迅速复位顶触第一沉槽保证能够对底板进行顶推定位；其次顶靠机构中的辊轴能够针对折弯部的弯角处进行单独的定位处理，通过滚轴的顶靠使折弯部的接口对接处能够紧密的贴合在一起，提高焊接的质量；

23、2）第一上料机中设有放料机构，通过第四电机配合链条带动调节轴转动，进而带动间隔板转动，进而通过间隔板交替对折弯部的支撑进行放料，当下方的间隔板通转动解除支撑效果时，上方的间隔板呈现支撑状态，两者交替操作，此时下方折弯部掉落至第一托板上实现依序放料的效果，同时限位架还能够通过第五电机控制进行移动，限位臂能够通过第三电机控制进行移动，限位架和限位臂相互配合调节能够对不容尺寸的折弯部进行出料、放料。