CN105729001A - 一种焊机控制系统运作机台 - Google Patents

Abstract

本发明公开提供了一种焊机控制系统运作机台，包括MCU、位置传感器、人机接口、摄像头、激光发射器、执行机构二、执行机构一；所述人机接口与MCU相连接；所述人机接口包括控制屏支撑架、显示屏、控制按钮；所述显示屏设于支撑架上端外侧，并且将控制按钮设于显示屏下侧；所述执行机构一与MCU相连接；所述位置传感器设于固定平台上端；所述位置传感器与MCU相连接，并且将MCU与摄像头相连接；所述执行机构二与MCU相连接；所述激光发射器与MCU相连接。本发明公开提供了一种焊机控制系统运作机台，采用视觉引导的方式获得工件的定位数据；通过固定支撑架固定焊接装置，具有焊接质量好和劳动效率高的优点，并且运行可靠，易于操作。

Description

一种焊机控制系统运作机台

技术领域

本发明公开涉及焊机，尤其涉及的一种焊机控制系统运作机台。

背景技术

焊机被大量的应用在工农业中，但除了在量产的固定单一工件的焊接过程中实现了无人焊接外，在大部分的小批量工件焊接过程中，仍然是由人工来完成的，在焊接过程中产生的大量烟气、强烈的弧光对人体造成了极大的伤害。基于这种状况，本实用实现了一种自动识别并且可以自动固定工件、自动焊接的无人智能电焊机的控制方法。可以根据工件的大概尺寸和焊靶臂的长度和焊靶的长度，确定伸缩支架伸出的长度以及要调整的高度。当检测到焊件被伸缩架和抓手固定好之后，即会启动摄像头，当摄像头检测到工件后会在系统控制下自动识别焊缝，如果是两个完全分开的工件需要焊接在一起，则会自动把两个抓手中间的焊件焊头作为焊接部分，并且在控制系统的控制下会通过调整伸缩支架和抓手的位置保证两个工件的焊接部分对接平整；如果焊件是一个整体，仅仅是出线有裂缝需要焊接时，摄像头会自动检测裂缝的位置。无论上述哪一种情况，通过摄像头都可以快速的对焊接位置进行定位和焊接路径进行规划，规划完成后控制系统会通过激光发射器发射出绿光模拟焊接路径，查看规划路径与实际焊接路径有无差别，如果路径无差别，则系统会控制焊靶进行自动焊接，如果规划路径与实际路径有差别，则根据路径差别自动调整规划路线，最终使规划路径和实际需要焊接的路径相一致。

发明内容

现有焊机相关的实用专利多集中在对焊机外观、焊机的焊接性能好坏比如焊机不能自动给定电流的实用创造，没有发现无人焊接智能焊机的相关实用。现有焊机的相关专利的缺点主要有：不能减轻操作工人的劳动强度、同时在焊接过程中对操作工人存在巨大的伤害，同时由于是人工操作，焊接的一致性存在较大的差异。致使焊接工件在使用过程中存在较大的隐患。本实用的主要优点就是控制系统通过可伸缩支架对焊接工件进行自动固定、通过摄像头对焊接部位进行自动识别、自动进行焊接路径规划、规划好焊接路径后进行路径模拟，当模拟路径与实际路径相一致时，则会自动进行焊接，如果模拟路径与实际路径存在差异，则会进行路径调节，直到模拟路径与实际路径相一致可以进行焊接为止。

本发明公开的技术方案如下：一种焊机控制系统运作机台，包括MCU、位置传感器、人机接口、摄像头、激光发射器、执行机构二、执行机构一；所述人机接口与MCU相连接；所述人机接口包括控制屏支撑架、显示屏、控制按钮；所述显示屏设于支撑架上端外侧，并且将控制按钮设于显示屏下侧；所述执行机构一与MCU相连接；所述执行机构一包括焊接本体、固定平台，智能升降架、支撑架固定装置；所述智能升降架设于焊接本体内侧，并且通过螺杆紧固；所述固定平台设于智能升降架上端；所述位置传感器设于固定平台上端，通过螺杆紧固；所述支撑架固定装置设于焊接本体空腔内左右两侧；所述支撑架固定装置包括无杆气缸、压块；所述压块与无杆气缸上端滑块相连接；所述位置传感器与MCU相连接，并且将MCU与摄像头相连接；所述执行机构一通过上升到一定位置，通过位置传感器感应进行确认；所述位置传感器通过与MCU相连接，MCU将信息发送至摄像头，所述摄像头将其头像拍照传送至MCU;所述执行机构二与MCU相连接；所述执行机构二包括焊接固定架、激光发射器、滑轨一、滑块一、滚轴一、滚轴二、电机一、电机二、电机固定板一、焊头固定架、电机固定板二、侧滑板；所述侧滑板设于焊接固定架前端左右两侧，并且将滑轨一连接左右侧滑板；所述电机固定板一设于焊接固定架前端，并且设于侧滑板下端；所述电机一设于电机固定板一上端，并且通过滚轴一与滑轨一相连接；所述滑块一设于滑轨一上端；所述电机固定板二设于滑轨一边侧；

所述电机二设于电机固定板二上端，并且通过滚轴二与滑块相连接；所述焊头固定架设于滑块一上端，并且他供给螺杆紧固；所述激光发射器设于固定架上端；所述激光发射器与MCU相连接。

优选的，所述MCU为单片机。

优选的，所述人机接口内设置有视觉处理软件，用于校准激光发射器。

优选的，所述焊接本体内设有吸风筒，并且吸风筒设于焊接本体下端。

优选的，所述固定平台上端设有若干穿孔。

采用上述方案，本发明公开提供了一种焊机控制系统运作机台，采用视觉引导的方式获得工件的定位数据；通过固定支撑架固定焊接装置，具有焊接质量好和劳动效率高的优点，并且运行可靠，易于操作。

附图说明

图1是本发明公开实例的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明公开，下面结合附图和具体实施例，对本发明公开进行更详细的说明。附图中给出了本发明公开的较佳的实施例。但是，本发明公开可以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明公开的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明公开的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明公开。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图和实例对本发明公开进一步说明。

一种焊机控制系统运作机台，包括MCU、位置传感器、人机接口、摄像头、激光发射器、执行机构二、执行机构一；

所述人机接口与MCU相连接；

所述人机接口，用于输入焊件大概尺寸，系统接收到尺寸信息后，会通过执行机构一把工件升到一定位置；通过位置传感器极限确认；

所述人机接口包括控制屏支撑架、显示屏、控制按钮；

所述显示屏设于支撑架上端外侧，并且将控制按钮设于显示屏下侧；

所述执行机构一与MCU相连接；

所述执行机构一包括焊接本体、固定平台，智能升降架、支撑架固定装置；

所述智能升降架设于焊接本体内侧，并且通过螺杆紧固；

所述固定平台设于智能升降架上端；

所述位置传感器设于固定平台上端，通过螺杆紧固；

所述支撑架固定装置设于焊接本体空腔内左右两侧；

所述支撑架固定装置包括无杆气缸、压块；

所述压块与无杆气缸上端滑块相连接；

用于固定焊接物品；

所述位置传感器与MCU相连接，并且将MCU与摄像头相连接；

所述执行机构一通过上升到一定位置，通过位置传感器感应进行确认；

所述位置传感器通过与MCU相连接，MCU将信息发送至摄像头，所述摄像头将其头像拍照传送至MCU;根据采集的图像,MCU会识别需要焊接的缝隙大小和缝隙路径，根据识别得到位置，MCU会启动激光发射器给出一个定位点，并且系统保存该定位点，根据这个定位点，MCU会再次MCU会再次计算出焊接路径，当路径计算完毕后，MCU启动激光发射器发出绿色光线，对计算的路径进行模拟，测试计算路径与焊缝是否一致，如果不一致，在人机接口中输入误差大小，MCU在原有基础上并根据误差大小再次计算焊接路径，计算完毕后会重新模拟计算路径与实际焊缝是否一致，如果一致，则MCU会控制执行机构二启动调节到合适位置，按照计算路径进行焊接；

所述执行机构二与MCU相连接；

所述执行机构二包括焊接固定架、激光发射器、滑轨一、滑块一、滚轴一、滚轴二、电机一、电机二、电机固定板一、焊头固定架、电机固定板二、侧滑板；

所述侧滑板设于焊接固定架前端左右两侧，并且将滑轨一连接左右侧滑板；

侧板用于前进运行；

所述电机固定板一设于焊接固定架前端，并且设于侧滑板下端；

所述电机一设于电机固定板一上端，并且通过滚轴一与滑轨一相连接；

所述滑块一设于滑轨一上端；

所述电机固定板二设于滑轨一边侧；

所述电机二设于电机固定板二上端，并且通过滚轴二与滑块相连接；

所述电机二用于左右运动；

所述焊头固定架设于滑块一上端，并且他供给螺杆紧固；

所述激光发射器设于固定架上端；

所述激光发射器与MCU相连接。

优选的，所述MCU为单片机，用于控制机台。

优选的，所述人机接口内设置有视觉处理软件，用于校准激光发射器。

优选的，所述焊接本体内设有吸风筒，并且吸风筒设于焊接本体下端，用于废弃吸收。

优选的，所述固定平台上端设有若干穿孔，用于吸收焊接废弃。

使用时：人机接口中的开始按键，则系统开始工作。首先在人机接口中输入焊件的大概尺寸，系统接收到尺寸信息后，会通过执行机构一把工件举升到一定的位置，位置信息有位置传感器进行确定。工件被举升到一定高度后，MCU会启动摄像头进行图像采集，根据采集的图像，MCU会识别需要焊接的缝隙大小和缝隙路径，根据识别得到的大概位置，MCU会启动激光发射器给出一个定位点，并且系统会保存该定位点，根据这个定位点，MCU会再次计算出焊接路径，当路径计算完毕后，MCU启动激光发射器发出绿色光线，对计算的路径进行模拟，测试计算路径与焊缝是否一致，如果不一致，在人机接口中输入误差大小，MCU在原有基础上并根据误差大小再次计算焊接路径，计算完毕后会重新模拟计算路径与实际焊缝是否一致，如果一致，则MCU会控制执行机构二启动焊靶调节到合适位置，按照计算路径进行焊接。所述人机接口与MCU相连接；所述人机接口，用于输入焊件大概尺寸，系统接收到尺寸信息后，会通过执行机构一把工件升到一定位置；通过位置传感器极限确认；所述人机接口包括控制屏支撑架、显示屏、控制按钮；所述显示屏设于支撑架上端外侧，并且将控制按钮设于显示屏下侧；所述执行机构一与MCU相连接；所述执行机构一包括焊接本体、固定平台，智能升降架、支撑架固定装置；所述智能升降架设于焊接本体内侧，并且通过螺杆紧固；所述固定平台设于智能升降架上端；所述位置传感器设于固定平台上端，通过螺杆紧固；所述支撑架固定装置设于焊接本体空腔内左右两侧；所述支撑架固定装置包括无杆气缸、压块；所述压块与无杆气缸上端滑块相连接；用于固定焊接物品；所述位置传感器与MCU相连接，并且将MCU与摄像头相连接；所述执行机构一通过上升到一定位置，通过位置传感器感应进行确认；所述位置传感器通过与MCU相连接，MCU将信息发送至摄像头，所述摄像头将其头像拍照传送至MCU;根据采集的图像,MCU会识别需要焊接的缝隙大小和缝隙路径，根据识别得到位置，MCU会启动激光发射器给出一个定位点，并且系统保存该定位点，根据这个定位点，MCU会再次MCU会再次计算出焊接路径，当路径计算完毕后，MCU启动激光发射器发出绿色光线，对计算的路径进行模拟，测试计算路径与焊缝是否一致，如果不一致，在人机接口中输入误差大小，MCU在原有基础上并根据误差大小再次计算焊接路径，计算完毕后会重新模拟计算路径与实际焊缝是否一致，如果一致，则MCU会控制执行机构二启动调节到合适位置，按照计算路径进行焊接；所述执行机构二与MCU相连接；所述执行机构二包括焊接固定架、激光发射器、滑轨一、滑块一、滚轴一、滚轴二、电机一、电机二、电机固定板一、焊头固定架、电机固定板二、侧滑板；所述侧滑板设于焊接固定架前端左右两侧，并且将滑轨一连接左右侧滑板；侧板用于前进运行；所述电机固定板一设于焊接固定架前端，并且设于侧滑板下端；所述电机一设于电机固定板一上端，并且通过滚轴一与滑轨一相连接；所述滑块一设于滑轨一上端；所述电机固定板二设于滑轨一边侧；所述电机二设于电机固定板二上端，并且通过滚轴二与滑块相连接；所述电机二用于左右运动；所述焊头固定架设于滑块一上端，并且他供给螺杆紧固；所述激光发射器设于固定架上端；所述激光发射器与MCU相连接，用于控制激光发射器进行智能焊接。

本发明公开提供了一种焊机控制系统运作机台，采用视觉引导的方式获得工件的定位数据；通过固定支撑架固定焊接装置，具有焊接质量好和劳动效率高的优点，并且运行可靠，易于操作。

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明公开说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明公开所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种焊机控制系统运作机台，其特征在于，包括MCU、位置传感器、人机接口、摄像头、激光发射器、执行机构二、执行机构一；

所述人机接口与MCU相连接；

所述人机接口包括控制屏支撑架、显示屏、控制按钮；

所述显示屏设于支撑架上端外侧，并且将控制按钮设于显示屏下侧；

所述执行机构一与MCU相连接；

所述执行机构一包括焊接本体、固定平台，智能升降架、支撑架固定装置；

所述智能升降架设于焊接本体内侧，并且通过螺杆紧固；

所述固定平台设于智能升降架上端；

所述位置传感器设于固定平台上端，通过螺杆紧固；

所述支撑架固定装置设于焊接本体空腔内左右两侧；

所述支撑架固定装置包括无杆气缸、压块；

所述压块与无杆气缸上端滑块相连接；

所述位置传感器与MCU相连接，并且将MCU与摄像头相连接；

所述执行机构一通过上升到一定位置，通过位置传感器感应进行确认；

所述位置传感器通过与MCU相连接，MCU将信息发送至摄像头，所述摄像头将其头像拍照传送至MCU;

所述执行机构二与MCU相连接；

所述执行机构二包括焊接固定架、激光发射器、滑轨一、滑块一、滚轴一、滚轴二、电机一、电机二、电机固定板一、焊头固定架、电机固定板二、侧滑板；

所述侧滑板设于焊接固定架前端左右两侧，并且将滑轨一连接左右侧滑板；

所述电机固定板一设于焊接固定架前端，并且设于侧滑板下端；

所述电机一设于电机固定板一上端，并且通过滚轴一与滑轨一相连接；

所述滑块一设于滑轨一上端；

所述电机固定板二设于滑轨一边侧；

所述电机二设于电机固定板二上端，并且通过滚轴二与滑块相连接；

所述焊头固定架设于滑块一上端，并且他供给螺杆紧固；

所述激光发射器设于固定架上端；

所述激光发射器与MCU相连接。

2.根据权利要求1所述的一种焊机控制系统运作机台，其特征在于，所述MCU为单片机。

3.根据权利要求1所述的一种焊机控制系统运作机台，其特征在于，所述人机接口内设置有视觉处理软件，用于校准激光发射器。

4.根据权利要求1所述的一种焊机控制系统运作机台，其特征在于，所述焊接本体内设有吸风筒，并且吸风筒设于焊接本体下端。

5.根据权利要求1所述的一种焊机控制系统运作机台，其特征在于，所述固定平台上端设有若干穿孔。