[发明专利]一种焊缝识别与焊接组合装置

权利要求书

1.一种焊缝识别与焊接组合装置，包括：

焊接平台，用于放置工件；

传感器组件，用于对工件的焊缝进行检测；

焊枪组件，用于对焊缝进行焊接；其特征在于，

所述焊接平台上设有平台推进机构，所述平台推进机构上设有传感器组件与焊枪组件转换机构；

所述传感器组件和焊枪组件均设置在传感器组件与焊枪组件转换机构上；

所述传感器组件与焊枪组件转换机构上设有两个安装位，且两个安装位呈90°布置，其中一个安装位用于安装焊枪组件，另一个安装位用于安装传感器组件；所述传感器组件与焊枪组件转换机构用于正反旋转90°完成传感器组件和焊枪组件的切换；

所述传感器组件设有一排可波动的多个传感器，用于横向覆盖并接触工件表面；

所述平台推进机构用于带动传感器组件的水平移动以完成焊缝检测，结合传感器组件，完成焊缝在工件表面的位置和深度信息的采集；焊缝检测完成后，传感器组件与焊枪组件转换机构转动将焊枪对准工件；所述平台推进机构用于带动焊枪组件的水平移动，并结合焊枪组件的十字滑台控制焊枪三维方向的位置。

2.根据权利要求1所述的焊缝识别与焊接组合装置，其特征在于，所述平台推进机构包括平行设置在焊接平台左右两侧的第一导轨、与第一导轨配合的第一滑块、固定在两个第一滑块之间的滑动支架、与滑动支架相连的直线驱动机构；所述直线驱动机构用于驱动滑动支架沿第一导轨水平滑动。

3.根据权利要求2所述的焊缝识别与焊接组合装置，其特征在于，所述直线驱动机构包括第一驱动电机、第一丝杆；所述第一驱动电机通过减速器带动第一丝杆转动，第一丝杆带动滑动支架沿第一导轨直线滑动。

4.根据权利要求1所述的焊缝识别与焊接组合装置，其特征在于，所述传感器组件与焊枪组件转换机构包括第三安装板、第二驱动电机、转轴、桁架；所述第三安装板固定在平台推进机构上，所述第二驱动电机固定在第三安装板上；所述转轴两端支撑在第三安装板上，转轴与第二驱动电机相连；所述桁架同轴的固定在转轴上，所述桁架上设有两个安装位，两个安装位呈90°布置，其中一个安装位用于安装焊枪组件，另一个安装位用于安装传感器组件。

5.根据权利要求4所述的焊缝识别与焊接组合装置，其特征在于，所述传感器组件包括传感器安装板、位移传感器；所述安装板安装在桁架其中的一个安装位，安装板上沿一排均布有多个卡槽，多个位移传感器通过依次安装在卡槽内。

6.根据权利要求4所述的焊缝识别与焊接组合装置，其特征在于，所述焊枪组件包括焊枪安装板、十字滑台、焊枪；所述焊枪安装板安装在桁架的另一个安装位，所述焊枪通过十字滑台连接在焊枪安装板上。

7.根据权利要求6所述的焊缝识别与焊接组合装置，其特征在于，所述十字滑台包括第二导轨、第二滑块、第二丝杆、第三驱动电机、第三导轨、第三滑块、第三丝杆、第四驱动电机；所述第二导轨和第三驱动电机固定在焊枪安装板上，所述第二丝杆两端支撑在第二导轨上，第二滑块与第二导轨配合；第二丝杆的丝母与第二滑块连接，并通过联轴器与第三驱动电机相连；第二滑块的滑动方向垂直于平台推进机构的移动方向；所述第三导轨与第二滑块相连，所述第四驱动电机固定在第三导轨上，所述第三丝杆两端支撑在第三导轨上，第三滑块与第三导轨配合；所述第三丝杆的丝母与第三滑块相连，并通过联轴器与第四驱动电机相连；第三滑块的滑动方向垂直于第二滑块7的滑动方向；所述焊枪固定在第三滑块上。

8.根据权利要求1所述的焊缝识别与焊接组合装置，其特征在于，所述传感器遇到焊缝时形成上下波动，对比没有焊缝的地方，波动点加上平台推进系统的匀速推动速度和波动点对应单个传感器高度方向上的位置以及传感器采集到的位移偏量，用于确定焊缝在平面/曲面内的位置和深度信息。

9.根据权利要求1所述的焊缝识别与焊接组合装置，其特征在于，对传感器采集的信息采用聚类-均值算法将离散分布的点过滤掉，对连续的点进行聚类从而形成形状，获得图像信息，进一步使用卷积神经网络对图像信息进行识别，完成对焊缝的识别，在获得焊缝位置的基础上，控制平台推进机构和十字滑台移动来复现平面\曲面焊缝的位置信息从而实现焊接。