[发明专利]可旋转对称焊接的三轴实时跟踪焊接装置

说明书

一种可旋转对称焊接的三轴实时跟踪焊接装置，包括焊枪；激光跟踪装置；轴向驱动机构，用于驱动焊枪和/或激光跟踪装置相对设备本体沿X轴和/或Y轴和/或Z轴移动；旋转机构，至少用于驱动焊枪定位旋转，以切换焊接角度；该旋转机构包括连接轴向驱动机构的气缸支架组件，该气缸支架组件上设置有旋转气缸，焊枪连接旋转气缸的驱动轴，旋转气缸驱动焊枪定位旋转；激光跟踪装置相对固定连接气缸支架组件；焊枪和/或激光跟踪装置设置于旋转机构上；旋转机构设置于轴向驱动机构上，并在轴向驱动机构的作用下整体沿X轴和/或Y轴和/或Z轴移动。本发明可适应不同焊接角度需求、通过调节不同的焊接角度可至少节省一套设备。

技术领域

本发明涉及一种自动化焊接设备，特别涉及一种可旋转对称焊接的三轴实时跟踪焊接装置。

背景技术

目前冷柜焊接领域的薄板焊接都是只能按一定的角度沿着固定的轨迹单方向焊接，如：一块平板四条边的焊接由于焊接角度不同，所以往往需要配置四台焊接设备来满足焊接需求，有些特种冷柜的顶板是由多块平板和多条横梁焊接而成，这种特种冷柜的顶板横向焊接的焊缝就会达到很多条，而且需要对称焊接，按现有的焊接方式，若焊接设备只有两台的话，则需要交叉焊接，这样操作非常不方便，而且效率非常低，生产节拍很慢，并难以保证焊接的对称性。

中国专利文献号CN106271081A于2017年1月4日公布了一种三坐标直角机器人线激光焊缝自动跟踪系统及其跟踪方法，具体公开了：包括：三坐标直角机器人、工作台、线激光传感器、焊接电源、焊枪、焊接配套设备、焊枪夹持装置、嵌入式工业控制器和工件；所述工件放置在工作台上，工件的位置和倾斜角度可以手动调节，线激光传感器固定安装在焊枪末端，焊枪通过焊枪夹持装置安装在三坐标直角机器人的Z轴上，三坐标直角机器人通过其X轴固定安装在工作台上，嵌入式工业控制器通过以太网线与线激光传感器相连，焊枪和焊接配套设备通过电缆线与焊接电源相连接，线激光传感器和焊枪通过三坐标直角机器人的运动而改变空间位置；将线激光传感器中相机采集到的图像先经过预处理后，采用高斯核相关跟踪算法，得到当前帧图像中焊缝中心特征点的像素坐标值，将该坐标值转换成相机坐标系下的三维坐标值之后，把该值与初始值的偏差值通过TwinCAT软件实时发送给三坐标直角机器人，从而带动焊枪完成自动焊接。该结构的焊接设备智能实现焊枪的三维跟踪焊接，但不具备焊接角度自动调节的功能，导致该焊接设备智能适用于单一焊接角度的焊接要求，对于多个焊接角度的焊接要求则需要多套焊接设备完成，导致设备成本高；焊接过程中需要对产生进行转移，导致操作麻烦，工作效率低，而且难以保证焊接的对称性；因此，有必要做进一步改进。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种可旋转对称焊接的三轴实时跟踪焊接装置，其结构简单合理、操作方便、工作效率高、生产节拍快、焊接质量好、可适应不同焊接角度需求、通过调节不同的焊接角度可至少节省一套设备，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种可旋转对称焊接的三轴实时跟踪焊接装置，包括

焊枪，焊接工序的执行元件；

激光跟踪装置，实时扫描焊缝，以确保焊接精度；

其特征在于：还包括

轴向驱动机构，用于驱动焊枪和/或激光跟踪装置相对设备本体沿X轴和/或Y轴和/或Z轴移动；

旋转机构，至少用于驱动焊枪定位旋转，以切换焊接角度；该旋转机构包括连接轴向驱动机构的气缸支架组件，该气缸支架组件上设置有旋转气缸，焊枪连接旋转气缸的驱动轴，旋转气缸驱动焊枪定位旋转；所述激光跟踪装置相对固定连接气缸支架组件；

所述焊枪和/或激光跟踪装置设置于旋转机构上；所述旋转机构设置于轴向驱动机构上，并在轴向驱动机构的作用下整体沿X轴和/或Y轴和/或Z轴移动。