[发明专利]一种管桩自动焊接机器人控制系统与方法

说明书

本发明提供一种管桩自动焊接机器人控制系统与方法，所述方法适用于有轨管桩自动焊接机器人，所述系统包括轨道模块、环轨道运动焊接机器人、视频图像采集模块以及电机控制模块，环轨道运动焊接机器人通过承重轮悬挂在轨道上，通过电机运动带动机器人绕轨道齿轮做水平圆周运动，视频采集模块将采集到的视频数据进行处理后发送给电机控制模块，控制电机上下运动，实现对焊缝的追踪。本发明综合了机械结构、运动控制模块和视频处理模块，大大提高了焊接过程的效率，同时实现了对焊接过程的闭环追踪，提高焊接效果，降低焊接成本，为实现自动化焊接提供了新方法。

技术领域

本发明属于管桩自动焊接技术领域，具体涉及一种管桩自动焊接机器人自动控制系统及方法。

背景技术

目前管桩自动焊接技术主要通过电机驱动焊接机器沿着安装好的轨道运动，焊接机器上夹持有焊枪，从而带动焊枪沿着需要焊接的焊缝运动完成焊接，这种方法的缺点在于无法根据实际的焊接工况对焊接进行自动化的控制，在实际焊接中由于焊缝宽度可能不是均匀的，仅仅沿着设定的焊接轨迹焊接无法取得理想的效果，同时由于实际焊接工作环境恶劣，其他环境因素对焊接也对焊接效果较大影响。

此为现有自动焊接技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种管桩自动焊接机器人控制系统及方法，是非常有必要的。

发明内容

针对现有技术中无法根据实时焊接工况对焊接过程进行动态调整的缺陷，本发明提供一种管桩自动焊接机器人控制系统及方法，以解决上述技术问题。

本发明提供一种管桩自动焊接机器人控制系统及方法，包括管桩自动焊接机器人、视频采集模块、温湿度传感器以及焊接过程控制模块。

所述的管桩自动焊接机器人包括设置在管桩四周的焊接轨道和焊接机器人，所述的焊接轨道通过承重导向轨道和齿轮运动轨道与焊接机器人连接，焊接机器人包括承重悬挂齿轮、水平驱动电机、垂直驱动电机以及焊枪夹持装置。所述的焊接轨道上有抱桩轨道、承重导向轨道和齿轮运动轨道，所述的抱桩轨道上有卡扣，所述的承重导向轨道通过四个可调连接螺丝与抱桩轨道连接，所述的齿轮运动轨道通过固定螺丝与承重导向轨道相连，所述的焊接机器人车体上部有四个承重悬挂轮，所述的焊接机器人上部有齿轮，焊接机器人上部的四个承重轮与承重导向轨道相连，齿轮运动轨道上的齿条与水平运动控制电机前端的齿轮啮合，所述的水平运动控制电机受焊枪过程驱动模块驱动。所述的焊枪通过焊枪夹持装置固定在焊接机器人上。所述的焊枪夹持装置与垂直驱动电机相连，所述的垂直驱动电机受焊接过程控制模块驱动。

按上述方案，所述焊接机器人有齿轮，该齿轮与齿轮运动轨道上的齿条啮合。

按上述方案，所述焊接机器人上有四个承重轮，四个承重轮与承重导向轨道连接。

按上述方案，所述焊接机器人内有高精密直流调速电机，带有测速反馈机构。

按上述方案，所述夹持装置包括水平控制旋钮和垂直控制旋钮，分别控制夹具的水平位置和垂直位置。

按上述方案，所述摆动器设于焊枪夹持装置上，摆动器与交流调速电机相连。

按上述方案，所述抱桩轨道主要用于抱紧管桩，支撑整个焊接装置的重量。

按上述方案，所述承重导向轨道主要用于支撑焊接机器人和保证焊接机器人沿轨道运动，确保焊接机器人运动轨迹的正确性和稳定性。

所述焊接机器人是完成管桩自动焊接的主要装置，焊接机器人运动动力由高精密直流驱动电机提供，电机运动带动焊接机器人在齿轮运动轨道上运动。焊枪通过夹持装置固定在焊接机器人上，夹持装置通过水平、垂直调节旋钮调节夹具的水平、垂直位置，将焊枪安置在夹具槽中，通过螺栓将夹具拧紧即可实现焊枪的固定。