專利名稱：集裝箱搭接焊接系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種集裝箱的加工設備，尤其涉及一種集裝箱搭接焊縫的焊接設 備。
背景技術：
集裝箱上的搭接焊縫較多，工作量大，比如集裝箱頂板與楣板、頂板與頂側梁、頂 加強板與楣板、前端楣板與前上梁以及門板與門橫梁的搭接等。目前使用的焊接設備無跟 蹤裝置，在焊接過程中需要焊接操作人員注意力高度集中、及時進行調節，才能保證焊縫質 量及其穩定性。可見，現有的焊接設備自動化程度較低，從而效率較低，并且，焊縫質量及其 穩定性很大程度上取決于焊接操作人員，從而焊縫質量及其穩定性不能有效保證。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在于，設計一種自動化程度較高的集裝箱搭接的焊 接設備。本實用新型解決上述的技術問題所采取的技術方案是，提出一種集裝箱搭接焊接 系統，包括一焊槍、用以承載該焊槍的一運動平臺以及控制該運動平臺和該焊槍動作的一 控制系統，該控制系統包括控制器和與該控制器連接的焊接參數調節模塊、零點檢測模塊、 焊縫捕獲模塊以及運動平臺驅動模塊，從而該控制器根據該焊縫捕獲模塊提供的焊接軌 跡，從該零點檢測模塊提供的焊接起始點開始循該焊接軌跡，通過該運動平臺驅動模塊控 制焊槍的運動并通過該焊接參數調節模塊控制該焊槍的工作參數而自動實現集裝箱搭接 焊縫的焊接。與現有技術相比，本實用新型的集裝箱搭接焊接系統，通過提升自動化程度，使得 焊縫質量及其穩定性能夠有效保證，同時大幅度提高集裝箱人均生產效率。

圖1為本實用新型的集裝箱搭接焊接系統實施例中控制系統硬件框圖。圖2為本實用新型的集裝箱搭接焊接系統實施例中控制系統軟件框圖。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型予以進一步地詳盡闡述。本實用新型的集裝箱搭接焊接系統的實施例包括一焊槍、用以承載該焊槍的一 運動平臺以及控制該運動平臺和該焊槍動作的一控制系統，該控制系統為一計算機軟硬件 系統。如圖1所示，該控制系統的硬件部分包括控制器1和與該控制器1連接的焊接參 數調節模塊2、零點檢測模塊3、焊縫捕獲模塊4以及運動平臺驅動模塊5，從而該控制器1 可根據焊縫捕獲模塊4提供的焊接軌跡，從該零點檢測模塊3提供的焊接起始點開始循該焊接軌跡，通過該運動平臺驅動模塊5控制焊槍的運動并通過該焊接參數調節模塊2控制 該焊槍的工作參數而自動實現集裝箱搭接焊縫的焊接。如圖2所示，運行在上述的控制器1上的軟件部分則包括操作系統及驅動程序、 圖像采集及預處理子系統、軌跡識別跟蹤子系統、焊接參數自適配調節子系統以及用戶接 口子系統。該運動平臺包括一 X軸-Y軸-Z軸三維坐標動作機構；該運動平臺驅動模塊包括 一 X軸驅動電機、一 Y軸驅動電機和一 Z軸驅動電機。該X軸坐標動作機構包括雙直線導軌和四滑塊。該零點檢測模塊包括一位置檢測開關。該焊縫捕獲模塊包括一攝像頭、與該攝像頭相連的一圖像處理器以及一焊槍高度 跟蹤傳感器。該高度跟蹤傳感器為雙接近開關、激光傳感器、超聲波傳感器或電磁傳感器。可進 行高度判斷或高低絕對距離的測量，然后反饋給控制器，控制器給出上下調整指令給焊槍 高度調節電機，實現焊槍高度的自動調節。該焊縫捕獲模塊還包括設置在該攝像頭與焊槍之間的一擋板，以防弧光、防飛濺 和防煙塵。該焊縫捕獲模塊還包括一攝像頭防塵及防煙保護系統，該防塵及防煙保護系統包 括一風機或壓縮空氣接口。通過風機或壓縮空氣讓攝像頭端部及周圍維持一定壓力，以防 煙塵進入攝像頭內。該焊縫捕獲模塊還包括一側向補光系統，以輔助該攝像頭正確捕獲焊縫。本實用新型的集裝箱搭接焊接系統的實施例的工作原理包括集裝箱搭接焊有預先掃描和實時跟蹤兩種形式。先將工件送到焊接臺，然后對工 件進行橫向和縱向自動定位，保證焊縫位于攝像頭視場范圍內；傳感器發出工件到位信號 給控制器，焊接程序啟動，壓角壓緊；接著攝像頭和高度傳感器下降，高度傳感器探測到工 件或到達設定高度后發送信號給控制器，控制器再發送指令給驅動器和攝像系統開始掃描 尋找焊接起始點，經過對采集到的圖像進行濾波消噪，采用中值濾波、線性回歸及算術平均 等數學方法處理后得出焊縫軌跡，該信息反饋給控制器，控制器再發出指令給驅動器進行 橫向軌跡調整和焊接速度自適配調節，同時根據高度傳感器檢測到的信息進行焊槍高度的 調整，焊接結束后焊機自動復位。與現有技術相比，本實用新型的集裝箱搭接焊接系統的實施例，可以完全實現焊 縫自動跟蹤，不需單獨安排人員進行焊縫軌跡和焊接參數調整，同時可以進行多臺機聯機 作業，實現一人操作多臺機，提升人均工作效率，保證焊接質量。上述內容僅為本實用新型的較佳實施例，并非用于限制本實用新型的實施方案， 故本實用新型的保護范圍應以權利要求書所要求的保護范圍為準。
權利要求一種集裝箱搭接焊接系統，包括一焊槍，其特征在于，還包括用以承載該焊槍的一運動平臺以及控制該運動平臺和該焊槍動作的一控制系統，該控制系統包括控制器和與該控制器連接的焊接參數調節模塊、零點檢測模塊、焊縫捕獲模塊以及運動平臺驅動模塊，從而該控制器根據該焊縫捕獲模塊提供的焊接軌跡，從該零點檢測模塊提供的焊接起始點開始循該焊接軌跡，通過該運動平臺驅動模塊控制該焊槍的運動并通過該焊接參數調節模塊控制該焊槍的工作參數而自動實現集裝箱搭接焊縫的焊接。
2.如權利要求1所述的集裝箱搭接焊接系統，其特征在于該運動平臺包括一X軸-Y 軸-Z軸三維坐標動作機構；該運動平臺驅動模塊包括一 X軸驅動電機、一 Y軸驅動電機和 一 Z軸驅動電機。
3.如權利要求2所述的集裝箱搭接焊接系統，其特征在于該X軸坐標動作機構包括 雙直線導軌和四滑塊。
4.如權利要求1所述的集裝箱搭接焊接系統，其特征在于該零點檢測模塊包括一位 置檢測開關。
5.如權利要求1至4任一所述的集裝箱搭接焊接系統，其特征在于該焊縫捕獲模塊 包括一攝像頭、與該攝像頭相連的一圖像處理器以及一焊槍高度跟蹤傳感器。
6.如權利要求5所述的集裝箱搭接焊接系統，其特征在于該高度跟蹤傳感器為雙接 近開關、激光傳感器、超聲波傳感器或電磁傳感器。
7.如權利要求5所述的集裝箱搭接焊接系統，其特征在于該焊縫捕獲模塊還包括設 置在該攝像頭與焊槍之間的一擋板。
8.如權利要求5所述的集裝箱搭接焊接系統，其特征在于該焊縫捕獲模塊還包括一 側向補光系統以輔助該攝像頭正確捕獲焊縫。
9.如權利要求5所述的集裝箱搭接焊接系統，其特征在于該焊縫捕獲模塊還包括一 攝像頭防塵及防煙保護系統。
10.如權利要求9所述的集裝箱搭接焊接系統，其特征在于該防塵及防煙保護系統包 括一風機或壓縮空氣接口。
專利摘要一種集裝箱搭接焊接系統，包括一焊槍、用以承載該焊槍的一運動平臺以及控制該運動平臺和該焊槍動作的一控制系統，該控制系統包括控制器和與該控制器連接的焊接參數調節模塊、零點檢測模塊、焊縫捕獲模塊以及運動平臺驅動模塊，從而該控制器根據該焊縫捕獲模塊提供的焊接軌跡，從該零點檢測模塊提供的焊接起始點開始循該焊接軌跡，通過該運動平臺驅動模塊控制焊槍的運動并通過該焊接參數調節模塊控制該焊槍的工作參數而自動實現集裝箱搭接焊縫的焊接。通過提升自動化程度，使得焊縫質量及其穩定性能夠有效保證，同時大幅度提高集裝箱人均生產效率。
文檔編號B23K9/32GK201644998SQ20092029222
公開日2010年11月24日 申請日期2009年12月24日 優先權日2009年12月24日
發明者劉烈平, 張鶴, 蔡曉宏, 蔡楊波, 薛峰, 黃海龍 申請人:中國國際海運集裝箱集團(股份)有限公司;廣州勵進焊接設備技術有限公司