本發(fā)明主要涉及焊縫檢測(cè)的，具體為智能自適應(yīng)焊縫識(shí)別檢測(cè)機(jī)器人及其控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、焊縫識(shí)別是自動(dòng)化焊接中的關(guān)鍵技術(shù)，它需要獲取多種參數(shù)以確保焊接的質(zhì)量和精度，需要獲取的參數(shù)如、焊縫寬度、焊縫形狀以及坡口形狀等。

2、根據(jù)申請(qǐng)?zhí)枮閏n201510870840.8的專利文獻(xiàn)所提供的一種焊接機(jī)器人焊縫軌跡檢測(cè)的方法可知，該方法如下，將石膏工件固定在工裝上；將工裝固定在變位機(jī)上，啟動(dòng)變位機(jī)；在焊接機(jī)器人焊槍槍頭安裝劃痕鋼針；啟動(dòng)焊接機(jī)器人，對(duì)石膏工件進(jìn)行模擬焊接，形成焊接軌跡；利用三維激光掃描儀對(duì)焊接軌跡進(jìn)行掃描，形成焊接軌跡三維模型，通過(guò)掃描得到的三維模型與理論焊接模型進(jìn)行數(shù)模比對(duì)，對(duì)其偏差值進(jìn)行分析，判斷出焊縫軌跡是否合格。本檢測(cè)方法簡(jiǎn)單，且利用石膏對(duì)焊接工件進(jìn)行模型仿真，節(jié)約檢測(cè)成本，直觀的展示了焊接機(jī)器人焊接軌跡，便于測(cè)量和分析，為研發(fā)生產(chǎn)方、銷售方和用戶提供更為統(tǒng)一、直觀、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

3、上述專利中的方法直觀的展示了焊接機(jī)器人焊接軌跡，便于測(cè)量和分析，但不便于對(duì)焊接軌跡涉及的焊縫進(jìn)行精細(xì)識(shí)別分析。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，本發(fā)明的目的是提供智能自適應(yīng)焊縫識(shí)別檢測(cè)機(jī)器人及其控制系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的技術(shù)問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：智能自適應(yīng)焊縫識(shí)別檢測(cè)機(jī)器人，包括設(shè)于機(jī)械臂執(zhí)行端的焊接器外殼，設(shè)于所述焊接器外殼底部的焊接管，以及設(shè)于所述焊接器外殼外壁的工業(yè)攝像頭，所述焊接管外壁套設(shè)有焊縫細(xì)節(jié)識(shí)別裝置，所述焊縫細(xì)節(jié)識(shí)別裝置包括套設(shè)于所述焊接管外部且與所述焊接管滑動(dòng)連接的扇形外罩盒，對(duì)稱設(shè)于所述扇形外罩盒兩端且執(zhí)行端均貫穿所述扇形外罩盒并延伸至所述扇形外罩盒內(nèi)的第一角度調(diào)節(jié)部件以及第二角度調(diào)節(jié)部件，設(shè)于所述第一角度調(diào)節(jié)部件執(zhí)行端的氣吹清掃部件，以及設(shè)于所述第二角度調(diào)節(jié)部件執(zhí)行端的照明拍攝部件；

3、所述焊接器外殼外壁對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)延伸板，所述延伸板上設(shè)有用于控制扇形外罩盒上升或下降的升降部件。

4、優(yōu)選的，所述第一角度調(diào)節(jié)部件包括穿設(shè)于所述扇形外罩盒外壁且與所述扇形外罩盒轉(zhuǎn)動(dòng)連接的軸桿，設(shè)于所述軸桿端部且位于所述扇形外罩盒外部的從動(dòng)齒輪，設(shè)于所述扇形外罩盒外壁的l形定位板，設(shè)于所述l形定位板外壁且執(zhí)行端貫穿所述l形定位板的微型電機(jī)，以及設(shè)于所述微型電機(jī)執(zhí)行端且與所述從動(dòng)齒輪嚙合的主動(dòng)齒輪，所述第二角度調(diào)節(jié)部件與所述第一角度調(diào)節(jié)部件結(jié)構(gòu)相同。在本優(yōu)選的實(shí)施例中，通過(guò)第一角度調(diào)節(jié)部件便于對(duì)氣吹清掃部件的工作角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過(guò)第二角度調(diào)節(jié)部件便于對(duì)照明拍攝部件的工作角度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

5、優(yōu)選的，所述氣吹清掃部件包括與第一角度調(diào)節(jié)部件中軸桿端部連接且位于所述扇形外罩盒內(nèi)的連接板，設(shè)于所述連接板外壁的第一攝像頭，排氣端與所述連接板端部相連接、進(jìn)氣端貫穿所述扇形外罩盒并延伸至所述扇形外罩盒外部的氣源管，抽吸端貫穿所述扇形外罩盒外壁并延伸至所述扇形外罩盒內(nèi)的負(fù)壓管，以及設(shè)于所述負(fù)壓管端部且與所述負(fù)壓管連通的抽吸盒；

6、所述抽吸盒外壁設(shè)有弧形凹槽，所述氣源管排氣端呈現(xiàn)傾斜設(shè)置并經(jīng)弧形凹槽延伸至所述抽吸盒內(nèi)。在本優(yōu)選的實(shí)施例中，通過(guò)氣吹清掃部件便于對(duì)待精確識(shí)別的焊縫進(jìn)行清潔，避免雜質(zhì)影響焊縫識(shí)別檢測(cè)的精確度。

7、優(yōu)選的，所述照明拍攝部件包括與第二角度調(diào)節(jié)部件中軸桿端部連接且位于所述扇形外罩盒內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)板，設(shè)于所述轉(zhuǎn)動(dòng)板外壁的第二攝像頭，設(shè)于所述轉(zhuǎn)動(dòng)板外壁且以第二攝像頭為軸對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)照明燈，對(duì)稱設(shè)于所述扇形外罩盒內(nèi)壁的兩個(gè)擦拭桿，以及設(shè)于所述擦拭桿上的海綿墊。在本優(yōu)選的實(shí)施例中，通過(guò)照明拍攝部件便于對(duì)焊縫進(jìn)行照明以及拍攝。

8、優(yōu)選的，所述扇形外罩盒兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)彈性延展部件，所述彈性延展部件包括兩端均與所述扇形外罩盒兩端外壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接的扇形延展板，對(duì)稱嵌設(shè)于所述扇形外罩盒外壁的兩個(gè)弧形槽，一端連接扇形延展板外壁、另一端延伸至所述弧形槽內(nèi)的動(dòng)力塊，以及設(shè)于所述弧形槽內(nèi)且用于彈性支撐動(dòng)力塊的彈簧。在本優(yōu)選的實(shí)施例中，通過(guò)彈性延展部件便于適配工件不同夾角處的焊縫。

9、優(yōu)選的，所述升降部件包括設(shè)于所述延伸板頂部的絞盤，設(shè)于所述延伸板上且輸出端與所述絞盤相連接的動(dòng)力電機(jī)，設(shè)于所述絞盤外壁且套設(shè)于所述動(dòng)力電機(jī)執(zhí)行端外部的限位電磁環(huán)，以及一端連接所述絞盤、另一端貫穿所述延伸板并與所述扇形外罩盒頂部相連接的繩索。在本優(yōu)選的實(shí)施例中，通過(guò)升降部件實(shí)現(xiàn)扇形外罩盒的上升或下降。

10、優(yōu)選的，所述扇形外罩盒內(nèi)壁設(shè)有分隔部件，所述分隔部件包括設(shè)于所述扇形外罩盒內(nèi)壁的第一分隔板，以及設(shè)于所述扇形延展板內(nèi)壁的第二分隔板，所述第二分隔板上穿設(shè)有錯(cuò)位槽。在本優(yōu)選的實(shí)施例中，通過(guò)分隔部件實(shí)現(xiàn)照明拍攝部件與氣吹清掃部件間的分隔，避免氣吹清掃部件產(chǎn)生的雜質(zhì)飛起影響照明拍攝部件的工作。

11、優(yōu)選的，所述焊接管外壁套設(shè)有磁吸限位部件，所述磁吸限位部件包括套設(shè)于所述焊接管外壁的鐵環(huán)，以及設(shè)于所述扇形外罩盒內(nèi)壁頂部且套設(shè)于所述焊接管外壁的定位電磁環(huán)。在本優(yōu)選的實(shí)施例中，通過(guò)磁吸限位部件便于扇形外罩盒工作時(shí)的穩(wěn)定固定。

12、根據(jù)以上的智能自適應(yīng)焊縫識(shí)別檢測(cè)機(jī)器人的技術(shù)方案，還將提供智能自適應(yīng)焊縫識(shí)別檢測(cè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)，包括電性連接工業(yè)攝像頭、升降部件、照明拍攝部件以及氣吹清掃部件的分控中心，以及網(wǎng)絡(luò)連接分控中心的總控中心，所述總控中心包括焊縫路徑建立模塊、焊縫識(shí)別清掃模塊、焊縫細(xì)節(jié)檢測(cè)模塊、焊接參數(shù)調(diào)整模塊以及焊接模塊；

13、所述焊縫路徑建立模塊用于接收工業(yè)攝像頭拍攝的工件信息并進(jìn)行焊接路徑建立，所述焊縫細(xì)節(jié)檢測(cè)模塊用于觸發(fā)升降部件以將扇形外罩盒下移至工作位置，并觸發(fā)照明拍攝部件進(jìn)行焊縫細(xì)節(jié)拍攝，所述焊縫識(shí)別清掃模塊用于觸發(fā)氣吹清掃部件進(jìn)行焊縫清潔，所述焊接參數(shù)調(diào)整模塊用于接收焊縫細(xì)節(jié)拍攝后的圖像信息并在分析后對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)調(diào)整，所述焊接模塊用于觸發(fā)機(jī)械臂以及焊接器并根據(jù)焊接參數(shù)進(jìn)行焊接加工。

14、優(yōu)選的，所述焊縫細(xì)節(jié)檢測(cè)模塊包括角度設(shè)定單元、光源設(shè)定單元、坡口分析單元，焊縫寬度分析單元以及工件瑕疵分析單元。在本優(yōu)選的實(shí)施例中，角度設(shè)定單元便于對(duì)第二攝像頭的拍攝角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，光源設(shè)定單元便于對(duì)照明燈的亮度、色彩進(jìn)行調(diào)節(jié)，坡口分析單元便于對(duì)第二攝像頭拍攝的圖像進(jìn)行分析以判斷坡口類型，通過(guò)焊縫寬度分析單元便于對(duì)第二攝像頭拍攝的圖像進(jìn)行分析以判斷焊縫寬度，通過(guò)工件瑕疵分析單元便于對(duì)第二攝像頭拍攝的圖像進(jìn)行分析，以判斷工件焊接處的瑕疵情況。

15、綜上所述，本發(fā)明主要具有以下有益效果：

16、本發(fā)明中的裝置便于對(duì)焊接軌跡涉及的焊縫進(jìn)行精細(xì)識(shí)別分析，能夠去除焊縫中存在的雜質(zhì)，避免雜質(zhì)影響焊縫的識(shí)別質(zhì)量，同時(shí)能夠利用精細(xì)識(shí)別獲取的參數(shù)對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，如進(jìn)給速度、焊接溫度等；

17、本發(fā)明中通過(guò)升降部件實(shí)現(xiàn)扇形外罩盒的上升或下降，通過(guò)磁吸限位部件便于扇形外罩盒工作時(shí)的穩(wěn)定固定，通過(guò)彈性延展部件便于適配工件不同夾角處的焊縫，通過(guò)第一角度調(diào)節(jié)部件便于對(duì)氣吹清掃部件的工作角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過(guò)第二角度調(diào)節(jié)部件便于對(duì)照明拍攝部件的工作角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過(guò)氣吹清掃部件便于對(duì)待精確識(shí)別的焊縫進(jìn)行清潔，避免雜質(zhì)影響焊縫識(shí)別檢測(cè)的精確度，通過(guò)照明拍攝部件便于對(duì)焊縫進(jìn)行照明以及拍攝，通過(guò)分隔部件實(shí)現(xiàn)照明拍攝部件與氣吹清掃部件間的分隔，避免氣吹清掃部件產(chǎn)生的雜質(zhì)飛起影響照明拍攝部件的工作；

18、焊縫路徑建立模塊可接收工業(yè)攝像頭拍攝的工件信息并進(jìn)行焊接路徑建立，焊縫細(xì)節(jié)檢測(cè)模塊可觸發(fā)升降部件以將扇形外罩盒下移至工作位置，并觸發(fā)照明拍攝部件進(jìn)行焊縫細(xì)節(jié)拍攝，以便于對(duì)焊縫的細(xì)節(jié)特征進(jìn)行識(shí)別，焊縫識(shí)別清掃模塊可觸發(fā)氣吹清掃部件進(jìn)行焊縫清潔，焊接參數(shù)調(diào)整模塊可接收焊縫細(xì)節(jié)拍攝后的圖像信息并在分析后對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)調(diào)整，焊接模塊可觸發(fā)機(jī)械臂以及焊接器并根據(jù)焊接參數(shù)進(jìn)行焊接加工，

19、角度設(shè)定單元便于對(duì)第二攝像頭的拍攝角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，光源設(shè)定單元便于對(duì)照明燈的亮度、色彩進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便于進(jìn)行焊縫識(shí)別，坡口分析單元便于對(duì)第二攝像頭拍攝的圖像進(jìn)行分析以判斷坡口類型，通過(guò)焊縫寬度分析單元便于對(duì)第二攝像頭拍攝的圖像進(jìn)行分析以判斷焊縫寬度，通過(guò)工件瑕疵分析單元便于對(duì)第二攝像頭拍攝的圖像進(jìn)行分析，以判斷工件焊接處的瑕疵情況。

20、附圖說(shuō)明

21、圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)軸測(cè)圖；

22、圖2為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)爆炸圖；

23、圖3為本發(fā)明的升降部件結(jié)構(gòu)爆炸圖；

24、圖4為本發(fā)明的焊縫細(xì)節(jié)識(shí)別裝置結(jié)構(gòu)爆炸圖；

25、圖5為本發(fā)明的扇形外罩盒內(nèi)部結(jié)構(gòu)爆炸圖；

26、圖6為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；

27、圖7為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)剖視圖；

28、圖8為本發(fā)明的a處結(jié)構(gòu)放大圖；

29、圖9為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架圖；

30、圖10為本發(fā)明的總控中心系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架圖。