[发明专利]一种三维焊缝轨迹识别方法

摘要

本发明公开了一种三维焊缝轨迹扫描识别方法，所述方法使用了一种带三维焊缝识别的集装箱顶加强板自动焊接设备，该设备包括安装底架，所述安装底架上分别安装有操控箱和X轴行走机构，所述X轴行走机构上安装有Y轴行走机构，所述Y轴行走机构上安装Z轴行走机构，所述Z轴行走机构上安装有R轴转动机构和激光位移传感器，所述R轴转动机构上安装有直柄焊枪，所述操控箱通过线路分别与X轴行走机构、Y轴行走机构、Z轴行走机构、R轴转动机构和激光位移传感器相连，从而使焊接轨迹的检测更精确、更快速。

主权项

一种三维焊缝轨迹扫描识别方法， 其特征在于：所述方法使用了一种带三维焊缝识别的集装箱顶加强板自动焊接设备，该设备包括两个升降架（1），其中每个升降架（1）上安装有升降气缸（2）和控制箱（3），所述控制箱（3）上安装有触摸屏（31），所述升降架（1）与升降气缸（2）之间安装有限位机构（4），所述升降气缸（2）上架设有横梁（5），所述横梁（5）上安装有两个X轴行走机构（6），其中每个X轴行走机构（6）上安装有Y轴行走机构（7），所述Y轴行走机构（7）上安装有Z轴行走机构（8），所述Z轴行走机构（8）上安装有R轴转动机构（10），所述R轴转动机构（10）上分别安装有激光位移传感器（9）和直柄焊枪（11），三维焊缝轨迹扫描识别方法包括以下步骤：1）在触摸屏（31）上输入工件的理论尺寸和采集行走间隔和采集总行程；2）系统根据理论尺寸，确定每条边的两个扫描位置；3）先在第一条边的第一个扫描位置上进行扫描，系统通过控制X轴行走机构（6）和Y轴行走机构（7），移动激光位移传感器（9）到扫描的起点，到达扫描起点后，如果该边是与X轴行走机构（6）平行，则控制Y轴行走机构（7）带动激光位移传感器（9）向预定方向扫描，如果该边是与Y轴行走机构（7）平行，则控制X轴行走机构（6）带动激光位移传感器（9）向预定方向扫描；4）同时根据触摸屏上设置的采集行走间隔，在扫描过程中，采集一个数据序列的在Z轴行走机构（8）方向上直柄焊枪离工件的距离并进行保存，然后从这个数据序列中计算出包括X轴行走机构（6）和Y轴行走机构（7）所在平面上的坐标以及在Z轴行走机构（8）方向上直柄焊枪离工件的距离的焊缝边缘点；完成第一条边的第一个焊缝边缘点的扫描后，系统再通过控制X轴行走机构（6）和Y轴行走机构（7），移动激光位移传感器（9）到第一条边的第二个焊缝边缘点扫描的起点，并识别出第二个焊缝边缘点；5）在完成第一条边的两个焊缝边缘点的扫描后，再对下一条的两个焊缝边缘点进行扫描，以此重复，直到所有边上的两个焊缝边缘点扫描完成；6）根据每条边上的2个三维焊缝边缘点，确定实际边缘直线；7）再求出每两条相邻直线在平面上的交点，形成一个封闭的平面上的焊缝轨迹；8）在完成焊缝识别后，焊缝的轨迹信息被保存到系统内，然后系统移动直柄焊枪到达第一条边的实际轨迹起点，通过四轴联动沿着实际轨迹开始焊接；在完成第一条边的焊接后，再焊接下一条边，直至全部焊接完成。