带有视觉引导加示教功能的龙门式船舱门焊接设备的制作方法

1.本实用新型涉及龙门式船舱门焊接设备领域，特别是带有视觉引导加示教功能的龙门式船舱门焊接设备。

背景技术：

2.现有的船舱门焊接技术采用龙门式焊接设备，对于定位，现有设备是靠在线引导，到合适位置，效率低存在无法引导情况，对于焊缝排布，现有设备工件分区域每个区域分几条焊缝，识别繁琐，现有设备只能焊接单段直线，无法多段拼接，且无非撞击异常处理流程，因此现有设备只可为实物与图纸误差较小的工件完成焊接，无法满足客户普适性大误差的需求，为了实现指定焊缝焊接、多线段圆弧直线组合引导焊接以及非撞击异常自动执行程序，提供带有视觉引导加示教功能的龙门式船舱门焊接设备。

技术实现要素：

3.发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供带有视觉引导加示教功能的龙门式船舱门焊接设备，实现多线段拼接缝一次性焊接，无需人工补焊，结合视觉引导加示教功能，效率高，精确度高。
4.技术方案：为实现上述目的，本实用新型的带有视觉引导加示教功能的龙门式船舱门焊接设备，包括焊装平台、龙门架以及焊接机，所述焊装平台用于固定装夹船舱门，所述焊装平台两侧边缘平行设置有与所述龙门架两端滑动配合的两条第一导轨，所述龙门架横架于所述焊装平台上方，所述龙门架上移动设置有第一安装架，所述第一安装架上升降设置有焊接机，所述焊接机上设置有相机，所述龙门架上还设置有控制系统，所述控制系统电性连接于所述焊接机以及所述相机。
5.进一步地，所述控制系统包括控制器以及工控机，所述控制器以及工控机皆通过支撑架固定安装于所述龙门架一侧端部。
6.进一步地，所述第一安装架包括水平安装板以及竖直安装板，所述竖直安装板位于所述龙门架前侧，所述龙门架前侧端面设置有与所述竖直安装板滑动配合的第二导轨，所述竖直安装板前侧端面上固定设置有竖向导轨，所述竖向导轨上滑动设置所述焊接机，所述竖直安装板的背侧面固定安装所述水平安装板，所述水平安装板底面设置有齿轮，所述龙门架上端面前侧边缘设置有与所述齿轮啮合的齿条，所述水平安装板上端面固定设置有用于驱动所述齿轮的电机。
7.进一步地，所述龙门架上端面还移动设置有第二安装架，所述龙门架上端面设置有与所述第二安装架滑动配合的第三导轨，所述第二安装架通过连接结构与所述第一安装架连接。
8.进一步地，所述连接结构包括导杆，所述导杆通过两端固定块固定安装于所述第二安装架的前端面，所述导杆横向设置，所述导杆上套设有两个弹簧，所述第一安装架上设置有与所述导杆滑动配合的卡块，所述卡块位于两个所述弹簧之间。
9.进一步地，所述焊接机包括机箱，所述机箱与所述竖向导轨滑动配合，所述机箱底部相对转动设置有立架，所述立架上端与所述机箱内电机输出端连接，所述立架底端摆动设置焊。
10.有益效果：本实用新型的带有视觉引导加示教功能的龙门式船舱门焊接设备，将客户需求结合自身常规焊接设备做一个集成，通过设置相机，实现视觉引导焊缝定位，结合plc控制，引导焊缝排布组合，拟合出完整路径；对于直角焊缝或者立角焊缝，可实现一次性焊接，中间连接处不需要人工补焊；可一次引导焊接整个闭合图形，提高焊接效率；cad进行引导焊接，效率高，精确度高；满足客户需求，实用性高。
附图说明
11.附图1为带有视觉引导加示教功能的龙门式船舱门焊接设备的结构图；
12.附图2为第一安装架、第二安装架以及焊装机的结构图；
13.附图3为连接结构的结构图；
14.附图4为焊装机底端的结构图。
具体实施方式
15.下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
16.如附图1-4所述的带有视觉引导加示教功能的龙门式船舱门焊接设备，包括焊装平台1、龙门架2以及焊接机3，所述焊装平台1用于固定装夹船舱门，所述焊装平台1两侧边缘平行设置有与所述龙门架2两端滑动配合的两条第一导轨4，所述龙门架2横架于所述焊装平台1上方，所述龙门架2上移动设置有第一安装架9，所述第一安装架9上升降设置有焊接机5，所述焊接机5上设置有相机6，所述龙门架2上还设置有控制系统7，所述控制系统7电性连接于所述焊接机5以及所述相机6；所述控制系统7包括控制器以及工控机，所述控制器以及工控机皆通过支撑架8固定安装于所述龙门架2一侧端部；
17.其中，控制器选择xdh控制器，工控机选择x-sight工控机，包括上位机软件以及cad软件，启动时，先启动电焊机，触发xdh控制器启动，通过以太网连接于x-sight工控机，通过上位机软件与相机通讯连接，从而触发相机启动，待相机启动完成后结合现有定位手段对焊缝进行定位，通过cad软件打开上次未完成的工程数据或创建新的工程，以实现对焊缝的排布与组合，随后引导完成焊接，采用cad进行引导焊接，效率高，精确度高；
18.其中，相机实际安装位置可根据具体情况进行确定，在进行焊缝标定时，除了原有的焊标定和手眼标定外，还需单独进行相机引导标定，在打开标定使能后，选择相机标定，分别以0
°
、120
°
、-120
°
三个角度保存三组数据，存入hd2040-hd2068中，三组，三组数据共同放入plc的函数计算中，通过三组数据的共同点求出相机引导的tcp数据，在引导过程中，以相机tcp为中心进行定位引导；
19.其中，在创建工程时，在cad编辑界面，可将多条线段选中进行分段，将相邻的几条线段选中进行组合，整个图纸已自动排布线段序号，相邻线段序号相连，打开工程后，可根据需要选择起始焊缝进行焊接，随后选择单步焊接或者连续焊接，单步焊接每次焊接一条焊缝后都需要再次按启动按钮，连续焊接启动后焊接完成整个工件后自动停止；在引导过程中由plc发送给上位机的点位中包含线段属性与分段段号，线段属性中1为圆弧0为直线；
分段序号从第一段开始逐渐累加，当plc将点位属性分段序号发送给上位机后，上位机可根据需要拟合出完整路径，由上位机将拟合数据分包放入寄存器d5000-d7000中，每将一包数据放入时会通知plc(m311)，plc每次取完一包数据后会将(m311)复位来告诉上位机可再次发送，同时将数据放入队列(d50000
‑‑
)中；等到所有数据取完后，plc将进行焊接状态。
20.所述龙门架上还固定安装有异常报警装置5；
21.其中，包含无非撞击异常处理流程，在连续焊接模式下，设备进入异常状态后，plc会再次请求该条焊缝数据直到引导四次全部失败，这个时候plc将会执行引导失败流程，跳过当前焊接，进入下一条引导，同时通过警示灯对异常报警，有效提高效率，降低非碰撞异常对焊接效率的影响。
22.所述第一安装架9包括水平安装板9-1以及竖直安装板9-2，所述竖直安装板9-2位于所述龙门架2前侧，所述龙门架2前侧端面设置有与所述竖直安装板9-2滑动配合的第二导轨10，所述竖直安装板9-2前侧端面上固定设置有竖向导轨11，所述竖向导轨11上滑动设置所述焊接机5，所述竖直安装板9-2的背侧面固定安装所述水平安装板9-1，所述水平安装板9-1底面设置有齿轮12，所述龙门架2上端面前侧边缘设置有与所述齿轮12啮合的齿条13，所述水平安装板9-1上端面固定设置有用于驱动所述齿轮12的电机；
23.所述龙门架2上端面还移动设置有第二安装架24，所述龙门架2上端面设置有与所述第二安装架24滑动配合的第三导轨14，所述第二安装架24通过连接结构15与所述第一安装架9连接；
24.所述连接结构15包括导杆16，所述导杆16通过两端固定块固定安装于所述第二安装架24的前端面，所述导杆16横向设置，所述导杆16上套设有两个弹簧17，所述第一安装架9上设置有与所述导杆16滑动配合的卡块18，所述卡块18位于两个所述弹簧17之间；
25.通过电机驱动齿轮转动，利用齿轮与齿条的啮合，使得竖直安装板沿第二导轨滑动，从而带动焊接机沿龙门架横向移动，通过连接结构将第一安装架与第二安装架连接，从而在第一安装架移动的同时带动第二安装架随动，第二安装架可用于安装需要随动的电气设备，同时通过连接结构的“弹簧-卡块-弹簧”结构，起到缓冲作用，满足设备安全运行需求。
26.所述焊接机5包括机箱19，所述机箱19与所述竖向导轨11滑动配合，所述机箱19底部相对转动设置有立架20，所述立架20上端与所述机箱19内电机输出端连接，所述立架20底端摆动设置焊21，所述立架20后侧还通过摆臂22悬空架设传感箱23；
27.通过龙门架相对于焊装平台的水平移动、第一安装架相对于龙门架的横向移动以及焊装机相对于竖向导轨的竖向移动，可驱使焊装机靠近船舱门，利用立架的转动以及底部焊的摆动，驱使焊精准定位于焊缝，为连续焊缝的焊接提供结构支持，结合视觉引导以及示教功能，可实现直角焊缝、立角焊缝以及闭合图形焊缝的一次性焊接，无需人工补焊，提高焊接效率。
28.以上描述仅为本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型上述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也同样视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.带有视觉引导加示教功能的龙门式船舱门焊接设备，其特征在于：包括焊装平台(1)、龙门架(2)以及焊接机(3)，所述焊装平台(1)用于固定装夹船舱门，所述焊装平台(1)两侧边缘平行设置有与所述龙门架(2)两端滑动配合的两条第一导轨(4)，所述龙门架(2)横架于所述焊装平台(1)上方，所述龙门架(2)上移动设置有第一安装架(9)，所述第一安装架(9)上升降设置有所述焊接机(3)，所述焊接机(3)上设置有相机(6)，所述龙门架(2)上还设置有控制系统(7)，所述控制系统(7)电性连接于所述焊接机(3)以及所述相机(6)。2.根据权利要求1所述的带有视觉引导加示教功能的龙门式船舱门焊接设备，其特征在于：所述控制系统(7)包括控制器以及工控机，所述控制器以及工控机皆通过支撑架(8)固定安装于所述龙门架(2)一侧端部。3.根据权利要求1所述的带有视觉引导加示教功能的龙门式船舱门焊接设备，其特征在于：所述第一安装架(9)包括水平安装板(9-1)以及竖直安装板(9-2)，所述竖直安装板(9-2)位于所述龙门架(2)前侧，所述龙门架(2)前侧端面设置有与所述竖直安装板(9-2)滑动配合的第二导轨(10)，所述竖直安装板(9-2)前侧端面上固定设置有竖向导轨(11)，所述竖向导轨(11)上滑动设置所述焊接机(3)，所述竖直安装板(9-2)的背侧面固定安装所述水平安装板(9-1)，所述水平安装板(9-1)底面设置有齿轮(12)，所述龙门架(2)上端面前侧边缘设置有与所述齿轮(12)啮合的齿条(13)，所述水平安装板(9-1)上端面固定设置有用于驱动所述齿轮(12)的电机。4.根据权利要求3所述的带有视觉引导加示教功能的龙门式船舱门焊接设备，其特征在于：所述龙门架(2)上端面还移动设置有第二安装架(24)，所述龙门架(2)上端面设置有与所述第二安装架(24)滑动配合的第三导轨(14)，所述第二安装架(24)通过连接结构(15)与所述第一安装架(9)连接。5.根据权利要求4所述的带有视觉引导加示教功能的龙门式船舱门焊接设备，其特征在于：所述连接结构(15)包括导杆(16)，所述导杆(16)通过两端固定块固定安装于所述第二安装架(24)的前端面，所述导杆(16)横向设置，所述导杆(16)上套设有两个弹簧(17)，所述第一安装架(9)上设置有与所述导杆(16)滑动配合的卡块(18)，所述卡块(18)位于两个所述弹簧(17)之间。6.根据权利要求5所述的带有视觉引导加示教功能的龙门式船舱门焊接设备，其特征在于：所述焊接机(3)包括机箱(19)，所述机箱(19)与所述竖向导轨(11)滑动配合，所述机箱(19)底部相对转动设置有立架(20)，所述立架(20)上端与所述机箱(19)内电机输出端连接，所述立架(20)底端摆动设置焊(21)。

技术总结

本实用新型公开了带有视觉引导加示教功能的龙门式船舱门焊接设备包括焊装平台、龙门架以及焊接机，所述焊装平台用于固定装夹船舱门，所述焊装平台两侧边缘平行设置有与所述龙门架两端滑动配合的两条第一导轨，所述龙门架横架于所述焊装平台上方，所述龙门架上移动设置有第一安装架，所述第一安装架上升降设置有焊接机，所述焊接机上设置有相机，所述龙门架上还设置有控制系统，所述控制系统电性连接于所述焊接机以及所述相机。本实用新型对于直角焊缝或者立角焊缝，可实现一次性焊接，中间连接处不需要人工补焊；可一次引导焊接整个闭合图形，提高焊接效率；CAD进行引导焊接，效率高，精确度高；满足客户需求，实用性高。实用性高。实用性高。