CN117697287A - 一种用于龙门焊接机器人的零点定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于龙门焊接机器人的零点定位装置，用于对待焊接的H型钢构件进行零点定位，该装置包括：多个并排且端部对齐固定在地面的胎架，所述H型钢构件垂直与所述胎架长度方向放置；每个所述胎架端面固定有侧面靠山，用于对所述H型钢构件进行侧向限位；所述零点定位装置的端面设置有端面箱体靠山，与装置最外侧的胎架固定，用于对放置在所述胎架上的H型钢构件进行端部限位；所述端面箱体靠山和侧面靠山配合对所述H型钢构件进行零点定位，进而龙门焊接机器人从零点开始进行自动焊接。与现有技术相比，本发明可将待焊接的H型钢构件精确、快速的移动至零点点位上。

Description

一种用于龙门焊接机器人的零点定位装置

技术领域

本发明涉及焊接机器人定位技术领域，尤其是涉及一种用于龙门焊接机器人的零点定位装置。

背景技术

焊接是制造业中必不可少的一种加工工艺方法。随着自动化技术的不断发展，龙门焊接机器人广泛应用船舶制造、工程机械、桥梁建筑领域。

在实际龙门焊接机器人工作中面临零点定位不准确的问题，现有的机器人零点定位技术大多分为以下几类：

一、传感器定位技术：通过安装传感器在机器人末端或工作台上，实时检测工件位置和姿态，从而实现零点定位。常用的传感器包括激光传感器、视觉传感器和力传感器等。

二、视觉定位技术：利用摄像头或视觉传感器采集工件的图像信息，通过图像处理算法进行特征提取和匹配，从而确定工件的位置和姿态。视觉定位技术具有高精度和灵活性的优点。

三、激光扫描定位技术：通过激光扫描仪扫描工件表面，获取工件的三维点云数据，通过点云数据的处理和匹配，确定工件的位置和姿态。

四、RFID定位技术：通过在工件上安装RFID标签，机器人通过RFID读写器读取标签信息，从而确定工件的位置和姿态。

上述方案存在以下缺陷：

1)精度不高：由于焊接机器人的运动精度和传感器的精度限制，零点定位装置的精度可能不够高，导致焊接位置的偏差。

2)受环境影响：零点定位装置可能受到环境因素的影响，如温度变化、振动等，从而影响定位的准确性。

3)安装复杂：安装龙门焊接机器人零点定位装置可能需要一定的专业知识和技能，且安装过程可能较为复杂，增加了操作的难度。

4)成本较高：龙门焊接机器人零点定位装置的成本较高，包括设备本身的价格、安装费用以及维护费用等。

5)可靠性不足：由于零点定位装置涉及到机械部件、电子元件和软件系统等多个方面，可能存在故障和失效的风险，影响设备的可靠性。

6)适用范围有限：不同型号的焊接机器人可能需要不同的零点定位装置，因此装置的适用范围可能有限，无法满足所有机器人的需求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供了一种用于龙门焊接机器人的零点定位装置，该装置可将H型钢构件精确、快速的移动至零点点位上，进行稳定的焊接辅助工作。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供了一种用于龙门焊接机器人的零点定位装置，用于对待焊接的H型钢构件进行零点定位，该装置包括：

多个并排且端部对齐固定在地面的胎架，所述H型钢构件垂直与所述胎架长度方向放置；

每个所述胎架端面固定有侧面靠山，用于对所述H型钢构件进行侧向限位；

所述零点定位装置的端面设置有端面箱体靠山，与装置最外侧的胎架固定，用于对放置在所述胎架上的H型钢构件进行端部限位；

所述端面箱体靠山和侧面靠山配合对所述H型钢构件进行零点定位，进而龙门焊接机器人从零点开始进行自动焊接。

优选地，所述端面箱体靠山为L形端面箱体靠山，包括垫板和箱体；所述垫板与所述胎架平整焊接固定，所述箱体焊接固定在所述垫板上，所述垫板与所述胎架高度齐平，所述箱体突出所述胎架设定距离。

优选地，所述箱体形状为长方体，所述箱体突出所述胎架的高度至少为所述H型钢构件端面高度的1/2。

优选地，所述胎架的数量和布设间隔根据待焊接的H型钢构件的长度进行设定；所述胎架整体高度视实际情况进行标高调平。

优选地，所述胎架上同时放置有多个并排的H型钢构件。

优选地，至少两个所述胎架上还焊接有中间靠山，用于对放置在所述胎架中部的H型钢构件进行侧向限位。

优选地，所述装置最外侧的胎架上设置有中间靠山，与所述端面箱体靠山配合进行放置在所述胎架中部的H型钢构件的零点定位。

优选地，所述侧面靠山平整焊接固定在所述胎架1端面；

所述侧面靠山为半圆形侧面靠山，所述半圆形侧面靠山的半径不低于所述H型钢构件侧面高度的1/2，或所述侧面靠山为矩形侧面靠山，所述矩形侧面靠山的高度不低于所述H型钢构件侧面高度的1/2。

优选地，所述侧面靠山、端面箱体靠山根据待焊接的H型钢构件特性进行选材。

优选地，所述H型钢构件从胎架远离端面箱体靠山侧推入所述零点定位装置，直至抵住端面箱体靠山实现端部限位。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)本发明分别利用端面箱体靠山和侧面靠山分别对H型钢构件端部和侧面进行限位，可将H型钢构件精确、快速的移动至零点点位上，进行稳定的焊接辅助工作。

2)本发明的零点定位装置仅通过简单的胎架、端面箱体靠山和侧面靠山结构，即可实现精准定位，结构简单，降低了成本。

3)L形端面箱体靠山设置，通过垫板与胎架平整焊接，进一步提升了端部限位的精准性。

4)胎架上可同时放置有多个并排的H型钢构件，对放置在胎架中部的H型钢构件采用中间靠山进行侧向限位，可一次性对多根H型钢构件进行零点定位，效率高。

5)由于侧面靠山、端面箱体靠山等靠山在可根据物料特性进行选材，可采用金属材料，具有较高的抗磨损和抗腐蚀能力，能够长时间稳定运行，提高设备的可靠性和使用寿命，安全可靠。

6)侧面靠山、端面箱体靠山的高度可依据常规H型钢构件确定高度后，可以基本覆盖所有尺寸的H型钢构件的定位，使用范围广。

7)本发明的零点定位装置能够与机器人控制系统实现无缝集成，实现自动化的零点定位操作，减少人工干预，提高生产效率，自动化程度高。

附图说明

图1为本发明的用于龙门焊接机器人的零点定位装置结构示意图；

图2为中间靠山在胎架上的布设位置示意图；

图3为半圆形侧面靠山结构示意图；

附图标记：1-胎架；2-端面箱体靠山；3-中间靠山；4-侧面靠山；5-H型钢构件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供了一种用于龙门焊接机器人的零点定位装置，用于对待焊接的H型钢构件5进行零点定位，该装置包括：

多个并排且端部对齐固定在地面的胎架1，H型钢构件5垂直与胎架1长度方向放置；

每个所述胎架1端面平整焊接固定有侧面靠山4，用于对H型钢构件5进行侧向限位；

零点定位装置的端面设置有端面箱体靠山2，与装置最外侧的胎架1固定，用于对放置在胎架1上的H型钢构件5进行端部限位；

端面箱体靠山2和侧面靠山4配合对H型钢构件5进行零点定位，进而龙门焊接机器人从零点开始进行自动焊接。

接下来，对本实施例的零点定位装置进行详细介绍。

本实施例中，胎架1可采用冲击钻钻孔，通过化学锚栓将胎架固定在地面上，也可采用其它形式固定在地面上。

进一步地，侧面靠山4、端面箱体靠山2可根据待焊接的H型钢构件5进行选材，可采用金属材料。

进一步地，胎架1的数量和布设间隔根据待焊接的H型钢构件5的长度进行设定；胎架1整体高度视实际情况进行标高调平。依据常规H型钢构件确定高度后，再进行端面箱体靠山2和侧面靠山4的高度设置，可以基本覆盖所有尺寸的H型钢构件的定位。

本实施例中，端面箱体靠山2为L形端面箱体靠山，包括垫板和箱体；垫板与所述胎架1平整焊接固定，箱体焊接固定在垫板上，垫板与胎架1高度齐平，箱体突出胎架1设定距离。进一步地，箱体形状为长方体，箱体突出胎架1的高度至少为H型钢构件5端面高度的1/2。其中，箱体距胎架1的距离可为600-800mm。

进一步地，侧面靠山4为半圆形侧面靠山，半圆形侧面靠山的半径不低于H型钢构件5侧面高度的1/2，如图3所示；或侧面靠山4为矩形侧面靠山，矩形侧面靠山的高度不低于所述H型钢构件5侧面高度的1/2。

本实施例中，H型钢构件5可直接由构件吊运进入胎架1，将H型钢构件5与端面箱体靠山2、侧面靠山4对齐后，构件的零点定位完成，使H型钢构件5处于统一水平位置下，操作悬臂焊接机器人即可从零点开始自动焊接。此外，H型钢构件5也可从胎架1远离端面箱体靠山2侧推入零点定位装置，直至抵住端面箱体靠山2实现端部限位。

本实施例中零点定位装置采用耐用的材料和结构设计，具有较高的抗磨损和抗腐蚀能力，能够长时间稳定运行，提高设备的可靠性和使用寿命。

本实施例利用零点定位装置的良好紧固性、较高的耐温性、简易的定位方式，使该定位装置可使用在高温情况下，将H型钢构件精确、快速的移动至零点点位上，进行稳定的焊接辅助工作。

实施例2

本实施例中，胎架1上同时放置有多个并排的H型钢构件5，至少两个所述胎架1上还焊接有中间靠山3，用于对放置在胎架1中部的H型钢构件5进行侧向限位；进一步地，零点定位装置最外侧的胎架1上设置有中间靠山3，与端面箱体靠山2配合进行放置在胎架1中部的H型钢构件5的零点定位，如图2所示。

如图1所示，本实施例中，胎架1上同时并排放置四根H型钢构件5。中间两个H型钢构件5的侧向分别采用对应位置设置的中间靠山3进行限位。

本实施例的零点定位装置阻焊过程具体为：1)根据所需实际长度确定胎架1数量和排布间隔，胎架整体高度进行标高调平；2)端面箱体靠山2与垫板组焊完成后，再与胎架1整体组焊为一体；3)侧面靠山4根据常用焊接构件的整体高度确定靠山尺寸后，焊接在胎架1侧面；4)中间靠山3根据常用焊接构件的整体高度确定靠山尺寸后，焊接在胎架端面。

本实施例的其它设置与实施例1相同。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于龙门焊接机器人的零点定位装置，其特征在于，用于对待焊接的H型钢构件(5)进行零点定位，该装置包括：

多个并排且端部对齐固定在地面的胎架(1)，所述H型钢构件(5)垂直与所述胎架(1)长度方向放置；

每个所述胎架(1)端面固定有侧面靠山(4)，用于对所述H型钢构件(5)进行侧向限位；

所述零点定位装置的端面设置有端面箱体靠山(2)，与装置最外侧的胎架(1)固定，用于对放置在所述胎架(1)上的H型钢构件(5)进行端部限位；

所述端面箱体靠山(2)和侧面靠山(4)配合对所述H型钢构件(5)进行零点定位，进而龙门焊接机器人从零点开始进行自动焊接。

2.根据权利要求1所述的一种龙门焊接机器人零点定位装置，其特征在于，所述端面箱体靠山(2)为L形端面箱体靠山，包括垫板和箱体；所述垫板与所述胎架(1)平整焊接固定，所述箱体焊接固定在所述垫板上，所述垫板与所述胎架(1)高度齐平，所述箱体突出所述胎架(1)设定距离。

3.根据权利要求1所述的一种龙门焊接机器人零点定位装置，其特征在于，所述箱体形状为长方体，所述箱体突出所述胎架(1)的高度至少为所述H型钢构件(5)端面高度的1/2。

4.根据权利要求1所述的一种龙门焊接机器人零点定位装置，其特征在于，所述胎架(1)的数量和布设间隔根据待焊接的H型钢构件(5)的长度进行设定；所述胎架(1)整体高度视实际情况进行标高调平。

5.根据权利要求1所述的一种龙门焊接机器人零点定位装置，其特征在于，所述胎架(1)上同时放置有多个并排的H型钢构件(5)。

6.根据权利要求5所述的一种龙门焊接机器人零点定位装置，其特征在于，至少两个所述胎架(1)上还焊接有中间靠山(3)，用于对放置在所述胎架(1)中部的H型钢构件(5)进行侧向限位。

7.根据权利要求6所述的一种龙门焊接机器人零点定位装置，其特征在于，所述装置最外侧的胎架(1)上设置有中间靠山(3)，与所述端面箱体靠山(2)配合进行放置在所述胎架(1)中部的H型钢构件(5)的零点定位。

8.根据权利要求1所述的一种龙门焊接机器人零点定位装置，其特征在于，所述侧面靠山(4)平整焊接固定在所述胎架(1)端面；

所述侧面靠山(4)为半圆形侧面靠山，所述半圆形侧面靠山的半径不低于所述H型钢构件(5)侧面高度的1/2，或所述侧面靠山(4)为矩形侧面靠山，所述矩形侧面靠山的高度不低于所述H型钢构件(5)侧面高度的1/2。

9.根据权利要求1所述的一种龙门焊接机器人零点定位装置，其特征在于，所述侧面靠山(4)、端面箱体靠山(2)根据待焊接的H型钢构件(5)特性进行选材。

10.根据权利要求1所述的一种龙门焊接机器人零点定位装置，其特征在于，所述H型钢构件(5)从胎架(1)远离端面箱体靠山(2)侧推入所述零点定位装置，直至抵住端面箱体靠山(2)实现端部限位。