CN114473306A - 液压支架结构件智能焊接*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压支架结构件智能焊接***，在现有液压支架结构件焊接机器人完整机构的基础上，增加如下几个模块，实现智能焊接***功能：增加毫米级扫描激光建模模块，用于自生成三维模型；增加机械臂超声避障雷达模块，用于防止机械臂运行时发在碰撞；增加图纸AI识别模块，实现扫描模型与CAD图纸自主比对；增加自主编程模块，通过AI图纸比对与生成模型关联,实现焊接程序自主编程。在现有液压支架结构件焊接机器人的基础上，进一步集成更多功能性模块，实现焊支架接机器人***自动示教、自动避障、自动编程。使支架焊接机器人发展方向，更趋于生产实务，实现智能化、无人化可行性解决方案。

Description

液压支架结构件智能焊接***

技术领域

本发明涉及一种智能焊接技术，尤其涉及一种液压支架结构件智能焊接***。

背景技术

目前，行业内现有液压支架结构件焊接机器人，在结构形式上主要分成无变位机机构的坐式焊接机器人和带变位机构的焊接机器人。采用6/7轴机器人本体配合外部轴形式。操作方式为示教编程和离线编程。均需要操作人员对每一条焊道焊接顺序，机器人手臂角度进行人为编程。

现有技术的焊接机器人，由于结构件本身装配误差不可避免，因此，在对结构件进行焊接时，需要人为示教操作，将机械臂逐一移入箱型结构，逐点核对坐标信息，修正组装误差带来的焊道尺寸偏差，并且同时验证机械臂空间行走轨迹，防止干涉发生。

现有技术的缺点：

采用人工编程手段，受操作人员水平影响较大，效率不高、一致性程度低；采用人工示教，存在手臂碰撞风险，效率低下；结构件本身装配误差不可避免，设计蓝图对编程指导效用低，需要人工校对偏差。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供了一种液压支架结构件智能焊接***，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的液压支架结构件智能焊接***，在现有液压支架结构件焊接机器人完整机构的基础上，增加如下几个模块，实现智能焊接***功能：

a、增加毫米级扫描激光建模模块，用于自生成三维模型：

应在机器人机构中，并配备相应的控制模块，实现程序自动控制雷达对工作台区域内进行扫描，并生成三维模型，模型尺寸精度不低于毫米级；

b、增加机械臂超声避障雷达模块，用于防止机械臂运行时发在碰撞：

应在机器人机构中，并配备相应的控制模块，用以保证在自主扫描构建模型及焊接作业中防止机器人碰撞损伤，尤其有变位胎的焊接机器人***防止空间碰撞；

c、增加图纸AI识别模块，实现扫描模型与CAD图纸自主比对：

建模模块生成的三维立体图形，通过AI算法，自动匹配图纸库，并通过人工辅助确认选定对应图纸；

根据确认的图纸与建模生成图纸进一步比对，生成偏差项目，供操作人员确认是否满足设计要求进行后序焊接工序。

d、增加自主编程模块：

在提供基础焊接参数情况下，通过AI图纸比对与生成模型关联,实现焊接程序自主编程。

与现有技术相比，本发明所提供的液压支架结构件智能焊接***，在现有液压支架结构件焊接机器人的基础上，进一步集成更多功能性模块，实现焊支架接机器人***自动示教、自动避障、自动编程。使支架焊接机器人发展方向，更趋于生产实务，实现智能化、无人化可行性解决方案。

具体实施方式

下面结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本发明的限制。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

首先对本文中可能使用的术语进行如下说明：

术语“和/或”是表示两者任一或两者同时均可实现，例如，X和/或Y表示既包括“X”或“Y”的情况也包括“X和Y”的三种情况。

术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”或其它类似语义的描述，应被解释为非排它性的包括。例如：包括某技术特征要素(如原料、组分、成分、载体、剂型、材料、尺寸、零件、部件、机构、装置、步骤、工序、方法、反应条件、加工条件、参数、算法、信号、数据、产品或制品等)，应被解释为不仅包括明确列出的某技术特征要素，还可以包括未明确列出的本领域公知的其它技术特征要素。

术语“由……组成”表示排除任何未明确列出的技术特征要素。若将该术语用于权利要求中，则该术语将使权利要求成为封闭式，使其不包含除明确列出的技术特征要素以外的技术特征要素，但与其相关的常规杂质除外。如果该术语只是出现在权利要求的某子句中，那么其仅限定在该子句中明确列出的要素，其他子句中所记载的要素并不被排除在整体权利要求之外。

除另有明确的规定或限定外，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如：可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。

术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是明示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本文的限制。

本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本发明实施例中未注明具体条件者，按照本领域常规条件或制造商建议的条件进行。本发明实施例中所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

本发明的液压支架结构件智能焊接***，在现有液压支架结构件焊接机器人完整机构的基础上，增加如下几个模块，实现智能焊接***功能：

a、增加毫米级扫描激光建模模块，用于自生成三维模型：

应在机器人机构中，并配备相应的控制模块，实现程序自动控制雷达对工作台区域内进行扫描，并生成三维模型，模型尺寸精度不低于毫米级；

b、增加机械臂超声避障雷达模块，用于防止机械臂运行时发在碰撞：

应在机器人机构中，并配备相应的控制模块，用以保证在自主扫描构建模型及焊接作业中防止机器人碰撞损伤，尤其有变位胎的焊接机器人***防止空间碰撞；

c、增加图纸AI识别模块，实现扫描模型与CAD图纸自主比对：

建模模块生成的三维立体图形，通过AI算法，自动匹配图纸库，并通过人工辅助确认选定对应图纸；

根据确认的图纸与建模生成图纸进一步比对，生成偏差项目，供操作人员确认是否满足设计要求进行后序焊接工序。

d、增加自主编程模块：

在提供基础焊接参数情况下，通过AI图纸比对与生成模型关联,实现焊接程序自主编程。

所述模块a包括在机械臂上增加激光雷达，所述模块b包括在机械臂上增加超声波雷达。

所述模块a中：扫描手段包括激光、超声波、视觉识别，建模扫描模块布置在机器人本体上；

所述模块b中：避障雷达手段包括激光、超声波、视觉识别，避障雷达模块布置在机器人本体上；

所述模块c中：可识别图纸包含各类二维、三维图纸文件。

综上可见，本发明实施例的液压支架结构件智能焊接***，在现有液压支架结构件焊接机器人的基础上，进一步集成更多功能性模块，实现焊支架接机器人***自动示教、自动避障、自动编程。使支架焊接机器人发展方向，更趋于生产实务，实现智能化、无人化可行性解决方案。

为了更加清晰地展现出本发明所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本发明实施例所提供的进行详细描述。

实施例1

本发明在现有液压支架结构件焊接机器人完整机构的基础上。增加如下几个模块，从而实现智能焊接***功能：

a、增加毫米级扫描激光建模模块，用于自生成三维模型。应在机器人机构中，如机械臂上增加激光雷达，并配备相应的控制模块，实现程序自动控制雷达对工作台区域内进行扫描，并生成三维模型，模型尺寸精度不低于毫米级。

b、增加机械臂超声避障雷达模块，用于防止机械臂运行时发在碰撞。应在机器人机构中，如机械臂上增加超声波雷达，并配备相应的控制模块，用以保证在自主扫描构建模型及焊接作业中防止机器人碰撞损伤，尤其有变位胎的焊接机器人***防止空间碰撞。

c、图纸AI识别模块，实现扫描模型与CAD图纸自主比对。建模模块生成的三维立体图形，通过AI算法，自动匹配图纸库，并通过人工辅助确认选定对应图纸。根据确认的图纸与建模生成图纸进一步比对，生成偏差项目，供操作人员确认是否满足设计要求进行后序焊接工序。

d、自主编程模块。在提供基础焊接参数情况下，通过AI图纸比对与生成模型关联,实现焊接程序自主编程。

本发明技术方案带来的有益效果：

在保留现有焊接机器人全部的基础功能前提下，通过自动建模，自动规避，AI比对等功能，最终实现自动编程的核心功能。从而极大的提高了生产效率，将液压支架结构件焊接机器人***由人工操作为主改变为智能化操作。避免了因操作人员水平制约生产效率、焊接顺序、焊接质量的问题。

具体实施中：

a、毫米级扫描激光建模模块：扫描手段不局限于激光、超声波、视觉识别等其他扫描手段；精度级别不低于毫米级别；建模扫描模块布置位置不局限于机器人本体上。

b、避障超声雷达模块：避障雷达手段不局限于激光、超声波、视觉识别等其他扫描手段；避障雷达模块布置位置不局限于机器人本体上。

c、图纸AI识别模块：可识别图纸不局限于CAD图纸，应包含各类二维、三维图纸文件。

本发明将自动激光/超声/视觉建模、自动激光/超声/视觉避障、AI识别对比、自动编程等功能引入到液压支架结构件焊接机器人***，从而实现专业设备智能化。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求书的保护范围为准。本文背景技术部分公开的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (3)

1.一种液压支架结构件智能焊接***，其特征在于，在现有液压支架结构件焊接机器人完整机构的基础上，增加如下几个模块，实现智能焊接***功能：

a、增加毫米级扫描激光建模模块，用于自生成三维模型：

应在机器人机构中，并配备相应的控制模块，实现程序自动控制雷达对工作台区域内进行扫描，并生成三维模型，模型尺寸精度不低于毫米级；

b、增加机械臂超声避障雷达模块，用于防止机械臂运行时发在碰撞：

应在机器人机构中，并配备相应的控制模块，用以保证在自主扫描构建模型及焊接作业中防止机器人碰撞损伤，尤其有变位胎的焊接机器人***防止空间碰撞；

c、增加图纸AI识别模块，实现扫描模型与CAD图纸自主比对：

建模模块生成的三维立体图形，通过AI算法，自动匹配图纸库，并通过人工辅助确认选定对应图纸；

根据确认的图纸与建模生成图纸进一步比对，生成偏差项目，供操作人员确认是否满足设计要求进行后序焊接工序。

d、增加自主编程模块：

在提供基础焊接参数情况下，通过AI图纸比对与生成模型关联,实现焊接程序自主编程。

2.根据权利要求1所述的液压支架结构件智能焊接***，其特征在于，所述模块a包括在机械臂上增加激光雷达，所述模块b包括在机械臂上增加超声波雷达。

3.根据权利要求2所述的液压支架结构件智能焊接***，其特征在于：

所述模块a中：扫描手段包括激光、超声波、视觉识别，建模扫描模块布置在机器人本体上；

所述模块b中：避障雷达手段包括激光、超声波、视觉识别，避障雷达模块布置在机器人本体上；

所述模块c中：可识别图纸包含各类二维、三维图纸文件。