CN114769768A - 一种真空压力容器的外加强筋自动化生产工艺及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种真空压力容器的外加强筋自动化生产工艺,包括以下步骤:工业机器人模拟真空腔体和外加强筋焊接的轨迹并保存;将焊丝移动至靠近真空腔体与外加强筋形成的焊缝;执行寻位步骤,停止后并保存作为焊接标准位置;对下一个真空腔体执行所述寻位步骤,停止后并记录位置信息作为焊接实际位置;将所述焊接标准位置与所述焊接实际位置取差值,获得寻位补偿;调用所述寻位补偿,执行所述标准焊接轨迹,对所述焊缝进行焊接,直至所有焊缝焊接完成;本发明采用工业机器人配合传感器进行自动化焊接,减少了人力,提高了焊接品质和效率。
Description
技术领域
本发明涉及焊接工艺,具体涉及一种真空压力容器的外加强筋自动化生产工艺及***。
背景技术
动力电池的生产需要经过真空烘烤,以便对电芯、电池壳体、极片、极卷进行干燥处理。目前大量采用真空烘烤箱的方式进行真空烘干。
真空烘烤箱由钢板拼焊而成,长度在1米到3米之间,有类似立方体的,也有长方体状的。烘干过程中,腔体内部抽真空,为了防止向内凹陷,需要在真空烘烤箱的外部5个面焊接加强筋,另外一个面作为材料出入口。外部加强筋一般采用金属方管或其他刚性较好的通用金属型材,长度随烘烤箱尺寸变化而变化,接时采用间隔焊,最终一个真空腔体的总焊缝长度有可能达到几十米。
因真空烘烤箱体积较大,外部加强筋一般采用人工拼装,具有一定的尺寸误差,而且加强筋下料时也有一定的误差,甚至有一定的弯曲,并且外部加强筋都是采用人工焊接的方式进行固定,人为的误差和工件原本的偏差,以及巨大的焊接量,降低了成品的产出效率和品质。
发明内容
为了克服上述技术缺陷,本发明提供一种真空压力容器的外加强筋自动化生产工艺及***,可有效解决真空烘烤箱的外加强筋焊接质量不良的问题。
为了解决上述问题,本发明按以下技术方案予以实现的:
第一方面,本发明提供一种真空压力容器的外加强筋自动化生产工艺,包括以下步骤:
S1、将外表面通过点焊固定外加强筋的真空腔体运输至定位台上作为标准工件;
S2、驱动工业机器人带动其末端的焊丝示教焊接轨迹,获得标准焊接轨迹并保存;
S3、所述工业机器人将焊丝移动至靠近焊缝的位置,获得寻位初始位置并保存;
S4、所述工业机器人执行焊缝寻位步骤,停止后并保存位置信息,获得焊接标准位置信息;
S5、将新的真空腔体运输至所述定位台上,且其外表面通过点焊固定有外加强筋;
S6、所述工业机器人将焊丝移动至所述寻位初始位置,执行所述焊缝寻位步骤,停止后并记录位置信息,获得焊接实际位置信息;
S7、所述工业机器人将所述焊接标准位置与所述焊接实际位置取差值,获得寻位补偿;
S8、所述工业机器人调用所述寻位补偿,执行所述标准焊接轨迹,对所述焊缝进行焊接,直至所有所述焊缝焊接完成。
进一步的,包括焊丝寻位传感器及其控制器,所述焊缝寻位步骤包括:
所述工业机器人控制焊丝末端移动并先后接触所述焊缝的两个平面,接触后所述焊丝寻位传感器被触发,所述控制器将触发信号传递至所述工业机器人,所述工业机器人立即停止,记录所在停止的位置信息并保存;
其中,所述工业机器人对每条焊缝都执行所述焊缝寻位步骤,并生成每条焊缝对应的寻位补偿,在执行所述标准焊接轨迹前,调用所述对应的寻位补偿再进行焊接,直至所有所述焊缝焊接完成。
进一步的,包括工控机以及安装在所述工业机器人末端的激光寻位传感器,所述激光寻位传感器包括发生器和接收器,所述焊缝寻位步骤包括:
所述工业机器人控制焊丝末端移动至所述寻位初始位置后停止,启动所述激光寻位传感器,所述发生器通过激光对所述焊缝的两个平面进行扫描,所述接收器接收所述激光反射回来的光线,并通过电信号传递至所述工控机进行测量分析并获得所述焊缝的位置信息,所述工控机将分析后的位置信息发送至所述工业机器人并保存;
其中,所述工业机器人对每条焊缝都执行所述焊缝寻位步骤,并生成每条焊缝对应的寻位补偿,在执行所述标准焊接轨迹前,调用所述对应的寻位补偿再进行焊接,直至所有所述焊缝焊接完成。
进一步的,包括工控机以及安装在所述工业机器人末端的3D相机,所述焊缝寻位步骤包括:
所述工业机器人控制焊丝末端移动至所述寻位初始位置后停止,启动所述3D相机对所述焊缝进行拍摄,将所述3D相机获取的摄像数据发送至所述工控机进行测量分析并获得所述焊缝的位置信息,所述工控机将分析后的位置信息发送至所述工业机器人并保存;
其中,所述工业机器人对每条焊缝都执行所述焊缝寻位步骤,并生成每条焊缝对应的寻位补偿,在执行所述标准焊接轨迹前,调用所述对应的寻位补偿再进行焊接,直至所有所述焊缝焊接完成。
进一步的,所述3D相机能同时对多条所述焊缝进行拍照,所述工控机科获得多条焊缝的位置信息并发送至所述工业机器人。
进一步的,在完成一个真空腔体焊接后,对下一个真空腔体进行焊接前,所述工业机器人重新执行所述焊缝寻位步骤,用于获取每条焊缝新的焊接实际位置,生成并调用每条焊缝新的寻位补偿,再运行所述标准焊接轨迹,直至所有所述焊缝焊接完成。
进一步的,所述工业机器人焊接时采用的是气体保护焊或者可填丝的激光焊接。
进一步的,所述工业机器人包括示教器和控制柜,用于储存位置信息、所述焊缝寻位步骤和标准焊接轨迹,并控制所述工业机器人执行所述焊丝的移动和焊接,所述工业机器人末端为焊枪。
进一步的,所述真空腔体为内部中空的长方体或立方体,若干条所述外加强筋焊接在所述真空腔体的5个外表面。
第二方面,本发明提供一种动力电池生产用真空腔体的外加强筋自动焊接***,包括:
运输装置:用于将外表面通过点焊固定外加强筋的真空腔体运输至在定位台上;
执行装置:包括焊机、工业机器人以及在其末端的焊枪;
寻位装置:包括焊丝寻位传感器及其控制器、工控机以及3D相机或者安装在所述工业机器人末端的激光寻位传感器;
其中,所述工业机器人用于示教标准焊接轨迹并通过焊枪对所述真空腔体与外加强筋进行焊接,且所述寻位装置用于配合所述工业机器人执行寻位步骤,并获取所述焊缝的焊接标准位置信息和焊接实际位置信息并发送至所述工业机器人进行取差值,用于获取寻位补偿,所述工业机器人执行所述标准焊接轨迹前调用所述寻位补偿再进行焊接。
本发明所述一种真空压力容器的外加强筋自动化生产工艺及***,与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明采用工业机器人配合传感器进行自动化焊接,减少了人力,提高了焊接品质,通过将原本的人工焊升级为自动焊接,解决了材料变形、前工序加工误差等问题造成的一系列人工焊接量巨大的问题,采用机器人进行生产,节约了大量人力物力,提高了焊接效率,也保证了焊接品质,对传统的工艺进行革新。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明,其中:
图1是本发明的焊接控制步骤图。
图2是本发明的结构示意图。
图3是本发明的寻位动作示意图。
图中:
1-真空腔体、2-外加强筋、3-工业机器人手臂、4-控制柜、5-焊机、6-焊枪、7-焊丝、8-焊缝。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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,所描述的实施例仅仅是本发明部分的实施例,而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
本实施例以一种真空压力容器的外加强筋自动化生产工艺作为说明,当应理解的是,本发明不应仅限于该方法,其他相同方法或结构均在本发明的保护范围内。
本发明涉及一种焊接工艺,用于将真空腔体的外表面焊接外加强筋,而真空腔体一般用于生产动力电池,其为内部是中空的设备且外形较大,因此对其焊接的精度和效率要求较高,采用自动焊接工艺较适宜。
实施例1
如图1~图3所示,本发明所述的一种真空压力容器的外加强筋自动化生产工艺,一种较优的实施例,采用焊丝寻位传感器,包括:
真空腔体1:其外形可以采用长方体或者其他规则的立方体,内部为中空的结构,用于存放生产需要经过真空烘烤的动力电池等,由钢板拼焊而成,长度在1米到3米之间,形成一个真空烘烤箱,本实施例中真空腔体1只需焊接5个外表面,另外一个面作为材料出入口。
外加强筋2:一般采用金属方管或其他刚性较好的通用金属型材,长度随烘烤箱尺寸变化而变化,短的有400mm,长的有3000mm以上,焊接时采用间隔焊,例如每隔100mm焊接60mm等,并且分布焊接在真空腔体1的外表面。
运输线:将真空腔体1和外加强筋2运输到焊接点,并准备需要焊接的前工序成品。
工业机器人:包括工业机器人手臂3及其控制柜4,末端安装有焊枪6,焊丝7作为传感介质,焊丝寻位传感器的控制器集成于焊机5中,并与焊机5和工业机器人连接,工业机器人是控制焊丝7移动以及执行焊接轨迹的主要设备,一般与示教器配合使用,通过示教器进行编程以及调出执行程序,进行自动焊接,同时还配有焊机5,用于配合送丝机和焊枪6,实现对外加强筋2的焊接。
需要说明的是,工业机器人手臂3主要用于执行动作,其末端一般安装有焊枪,控制柜4相当于工业机器人手臂3的大脑,是计算位置补偿和控制工业机器人手臂3的主要构件,通常还需要配合示教器使用。
焊丝寻位传感器:其控制器集成于焊机5中,也可独立于焊机外或集成于机器人中,且焊机5与工业机器人连接,采用焊丝7进行寻位时,焊丝7作为传感介质,工业机器人控制焊丝7移动,当焊丝7末端接触到焊缝8的焊接面,此时焊丝寻位传感器会被触发,并发送信号给工业机器人,让工业机器人立刻停止移动,这种传感器的应用较为普遍,具有稳定性强,不受焊接时恶劣条件的影响,采用焊丝寻位传感器的方式,一般需要附带夹丝装置及空气压缩机。
其中,焊丝寻位传感器是一种电压或电流检测传感器,其控制器可以独立成一个整体,或集成于机器人控制柜4内,或者集成于焊机5中,本实施例是集成于焊机5中。主要利用焊接现有的线路:工件通过负极线连接到焊机5中,或者定位台通过负极线连接到焊机5中,焊丝7由焊枪6控制,再通过焊枪线缆连接到焊接正极线再连接到焊机5中,当寻位时,机器人带动焊丝7往工件靠近,工件或者定位台相当于负极,焊丝相当于正极,当焊丝7接触到正极时,整个回路接通,中间元件例如上述控制器接收到接通信号,并立刻将信号传递给工业机器人,工业机器人立刻停止。
具体的,本实施例所述的焊丝寻位方式是利用了电路检测从而控制工业机器人停止的原理来实现寻位的,工业机器人停止后,能独立记录停止的位置,进而获得焊缝的位置。
本实施例所述的一种真空压力容器的外加强筋自动化生产工艺,执行以下步骤:
S1、将外表面通过点焊固定外加强筋的真空腔体运输至定位台上作为标准工件;
这是初始步骤,可利用运输线将真空腔体1和外加强筋2运输到焊接点,并且保持加强筋向下,需要说明的是,前工序中需要通过点焊的方式将外加强筋2固定在真空腔体1的表面,例如将外加强筋2的两端通过人工或者自动的方式固定,而中间的部分是需要机器人焊接的;一般定位台有定位的作用,例如将真空腔体1按照设定的距离和位置进行放置,但并非每一个放置好的真空腔体1都是按照预定的位置,实际上会有一定的偏差,但能避免偏差过大,例如摆放位置完全不符合,影响接下来的焊接步骤。
S2、驱动工业机器人带动其末端的焊丝示教焊接轨迹,获得标准焊接轨迹并保存;
在完成真空腔体1和外加强筋2的定位之后,就可以启动工业机器人进行模拟示教焊接轨迹,但不是直接进行焊接,焊接轨迹包括每一条的焊缝8轨迹,一般一条外加强筋2有两条均匀的间断焊道,通过一条焊道有12条间断的小焊道,并且每一条焊缝8焊接时都有初始位置和结束位置,完成一条焊缝8后回到过渡位置,并运行到下一条焊缝8的初始位置继续焊接,保证焊接的平稳运行,在模拟完所有的焊缝8后,再进行保存焊接的轨迹,作为标准焊接轨迹,对于之后的真空腔体1焊接都可利用该标准焊接轨迹。
S3、所述工业机器人将焊丝移动至靠近焊缝的位置,获得寻位初始位置并保存;
该步骤主要是为了方便下面寻位的,因为寻位的开始位置是核心,需要保证工件无论有多少位置偏差或者尺寸偏差,都在寻位位置之外,寻位位置一般放在焊缝8的中间,而真空腔体1与外加强筋2贴合时形成一个夹角,并且有两个平面,即焊缝8,焊接时在夹角形成焊道,焊接时需要在此形成焊道,本实施例中,工业机器人控制焊丝7末端移动靠近焊缝8的位置,作为寻位初始位置并保存,在之后的真空腔体1焊接都需采用这个位置。
S4、所述工业机器人执行焊缝寻位步骤,停止后并保存位置信息,获得焊接标准位置信息;
本实施例中,在焊丝7末端移动到寻位初始位置时,就可以执行寻位步骤,寻位步骤包括:焊丝7从寻位初始位置开始向上述两个平面先后移动,当焊丝7末端触碰到平面时,焊丝寻位传感器被触发,其控制器发送信号到工业机器人使其停止,而焊丝7也会相应停止,此时工业机器人记录焊丝7末端停止的两个位置并保存,作为焊接标准位置,例如记为(X0,Y0)。
S5、将新的真空腔体运输至所述定位台上,且其外表面通过点焊固定有外加强筋;
经过上述步骤,焊接标准位置已被记录,但实际下一个真空腔体1放置在所述定位台上时相比上一个真空腔体1是并非完全重合的,而是产生一定的偏差,同样,经过前工序,外加强筋2两端也是通过点焊固定在真空腔体1的外表面,需要焊接中间部分,当外加强筋2保持垂直向下焊接在所述真空腔体1的表面时,所形成的焊缝8也会有偏差。
S6、所述工业机器人将焊丝移动至所述寻位初始位置,执行所述焊缝寻位步骤,停止后并记录位置信息,获得焊接实际位置信息;
工业机器人控制焊丝7末端移动到寻位初始位置,执行上述寻位步骤,同样是利用焊丝寻位传感器,当焊丝7末端触碰到焊缝8的平面后停止,工业机器人记录此时停止的位置,由于真空腔体1偏差的原因,此时记录的位置肯定与焊接标准位置不同,记录为焊接实际位置,例如记为(X’,Y’);因工件较大,真空腔体1铁板本身的高低起伏,外加强筋2的弯曲变形等,因此需要对每条焊缝8进行寻位,其寻位过程与上述相同,由于真空腔体1和外加强筋2的实际原因,每条焊缝8的焊接实际位置也大不相同,需要分别记录。
本实施例中,需要对每条焊缝进行寻位,由于一条加强筋中需要完成多条间断的小焊道,例如12条,寻位时就需要进行12次寻位步骤,获得12次焊接实际位置信息,从而保证精度,在一些实施例中,为了提高效率,可以不进行12次寻位步骤,可以缩短至4次,即通过平均值的方式计算出每条小焊道的焊接实际位置信息。
S7、所述工业机器人将所述焊接标准位置与所述焊接实际位置取差值,获得寻位补偿;
经过上述步骤,工业机器人已经记录了每条焊缝8的实际寻位位置,结合一开始保存的标准寻位位置,将焊接标准位置与焊接实际位置一一进行取差值,需要说明的是用于计算取差值的是控制柜,工业机器人手臂只用于执行动作;得到每条焊道的寻位补偿后,也可以每记录一次焊接实际位置就直接计算寻位补偿,再进行保存,以一条焊缝8的寻位为例,焊接标准位置(X0,Y0)与焊接实际位置(X’,Y’)取差值,得出该条焊缝8的寻位补偿为(△X,△Y),当焊接时,需要增加或减去该寻位补偿,以便在执行标准焊接轨迹时能准确地焊接,减少误差。
S8、所述工业机器人调用所述寻位补偿,执行所述标准焊接轨迹,对所述焊缝进行焊接,直至所有所述焊缝焊接完成。
在已获得每条焊缝8的寻位补偿后,工业机器人可以进行调用,并配合标准焊接轨迹进行焊接,例如在标准焊接轨迹中设置调用每条焊缝8寻位补偿的标记,在完成一条焊道后,回到下一条焊缝8的初始位置,调用下一条焊缝8对应的寻位补偿,再执行焊接,直至所有焊缝8焊接完成,再进入下一次焊接的准备工作;优选的,完成一个真空腔体1的焊接后,在下一个真空腔体1的每条焊缝8需要重新寻位,因为每个真空腔体1以及外加强筋2实际操作原因,有不同的偏差是正常的,即需要对下一个真空腔体1的每条焊缝8重新获取新的焊接实际位置,并与之前的焊接标准位置一一取差值,计算得出每条焊缝8新的寻位补偿,再按照正常流程进行焊接。
在一些实施例中,工业机器人可以不采用取差值而获得寻位补偿的方式,而是经过直接寻位的方式确定每条焊缝的实际位置,通过工业机器人的全局坐标系与寻位步骤获得的位置信息直接进行位置计算,获得焊缝的实际位置再进行焊接,此实施例的计算方式较快捷,但会有一定的偏差。
在一些实施例中,每个真空腔体1和外加强筋2所形成的所有寻位补偿按组被存储下来,在出现焊接偏差较大或者质量不达标的时候,技术人员可通过查询对应的寻位补偿,能通过数据直观地反映偏差原因,分析并解决。
优选的,焊接时,采用混合气或者二氧化碳保护气。
实施例2
本实施例与实施例1的焊接步骤大部分相同,不同之处在于,本实施例采用的是激光寻位传感器和工控机,工控机也叫工业控制计算机,激光寻位传感器包括发生器和接收器,对应不同的是寻位步骤,所述焊缝寻位步骤包括:
所述工业机器人控制焊丝末端移动至所述寻位初始位置后停止,启动所述激光寻位传感器,所述发生器通过激光对所述焊缝的两个平面进行扫描,所述接收器接收所述激光反射回来的光线,并通过电信号传递至所述工控机进行测量分析并获得所述焊缝的位置信息,所述工控机将分析后的位置信息发送至所述工业机器人并保存;
例如接收器接收反射回来的所述激光,再发送到工控机上,此时工控机上接收到的是呈线状的点云,通过这些分布的点云,工控机再计算出焊缝的位置信息,即工控机将焊缝反射的光所呈现的点云转化为实际的位置信息,例如(X,Y)点,最后发送到工业机器人中,再计算补偿。
与实施例1的寻位方式不同,不再需要经过焊丝7末端来触碰停止测得焊接实际位置,而是工业机器人控制焊枪6停在寻位初始位置,通过发生器扫描焊缝8平面,并通过反射作用于接收器,通过工控机计算分析,再与工业机器人进行信号通信进而确定寻位位置,因此,焊接标准位置和焊接实际位置都是通过上述过程确定的,再按照正常的步骤进行取差值,获得寻位补偿;相比实施例1的焊丝寻位传感器,激光寻位传感器更加灵敏,执行寻位程序时,动作更加快捷,节省寻位时间,从整体上能提升焊接效率。
同样的需要对每条焊缝8都执行所述寻位步骤,并生成每条焊缝8对应的寻位补偿,在执行所述标准焊接轨迹前,调用所述对应的寻位补偿再进行焊接,直至所有焊缝8焊接完成,因此后面的焊接步骤与实施例1相同,这里不必多描述,焊接时可采用气体保护焊,也可以使用激光焊接,对于下一个真空腔体1,同样需要重新测量每条焊缝8的焊接实际位置,并获得对应新的寻位补偿。
本实施例采用的激光寻位传感器的型号可采用同舟科技的IGV-080、IGV-300、GF3-150、GF3-200等。
实施例3
本实施例与实施例1的焊接步骤大部分相同,不同之处在于,本实施例采用的是3D相机来代替传感器进行测量,还包括工控机,即通过相机拍照方式,可以安装于工业机器人的手臂上,通用术语眼在手上,也可以采用固定式安装甚至模组式安装,即眼在手外。
对应不同之处在于寻位步骤的不同,寻位步骤包括:所述工业机器人控制焊丝末端移动至所述寻位初始位置后停止,启动所述3D相机对所述焊缝进行拍摄,将所述3D相机获取的摄像数据发送至所述工控机进行测量分析并获得所述焊缝的位置信息,所述工控机将分析后的位置信息发送至所述工业机器人并保存;例如3D相机在工业机器人的手臂上,当停留在寻位初始位置,启动所述3D相机对焊缝8进行拍摄,不同的偏差会产生不同的距离,再通过工控机进行计算分析,从而获取焊缝的位置信息;
例如,与实施例2不同,3D相机传递到工控机的点云分布呈面的分布,而激光寻位传感器是呈线状的,这样的效果是3D相机获取的面积更大,工控机也可以对多个焊缝点云进行计算,因此本实施例也是利用3D相机获取实时焊缝数据,再通过工控机分析点云分布从而获得焊缝的位置信息并发送至工业机器人。与手机拍照的原理相同,3D相机拍照时也能获取反射回来的光,并发送至工控机而呈现出点云的分布。
其中,3D相机是连接工控机的,3D相机本身只是进行拍照,图像处理和数据处理是由工控机执行的,而且3D相机本身也只是跟工控机进行数据传输,与机器人之间的数据传输是由工控机完成的。
在一些实施例中,也可以采用大视野的3D相机,对多个焊缝8同时进行拍照,并计算出焊接实际位置,进而获得每条焊缝8的寻位补偿。
其中,焊接标准位置和焊接实际位置都通过上述方式获得,并对每条焊缝8都执行所述寻位步骤,生成每条焊缝8对应的寻位补偿,在执行所述标准焊接轨迹前,调用所述对应的寻位补偿再进行焊接,直至所有所述焊缝8焊接完成;相比实施例1,本实施例寻位程序执行的时间较快,都是通过电脑计算就可以完成,提高整体焊接过程的效率。
实施例4
本实施例还提供一种动力电池生产用真空腔体1的外加强筋2自动焊接***,包括:
运输装置:用于将外表面通过点焊固定外加强筋的真空腔体运输至在定位台上;
执行装置:包括焊机、工业机器人以及在其末端的焊枪;
寻位装置:包括焊丝寻位传感器及其控制器、工控机以及安装在所述工业机器人末端的激光寻位传感器或者安装在所述工业机器人末端的3D相机;
其中,所述工业机器人用于示教标准焊接轨迹并通过焊枪对所述真空腔体与外加强筋形成的焊缝进行焊接,且所述寻位装置用于配合所述工业机器人执行寻位步骤,并获取所述焊缝的标准寻位位置信息和实际寻位位置信息并发送至所述工业机器人进行取差值,用于获取寻位补偿,所述工业机器人执行所述标准焊接轨迹前调用所述寻位补偿再进行焊接。
其中,寻位时可采用焊丝寻位传感器或者激光寻位传感器,焊接标准位置是取任一一个真空腔体1与外加强筋2形成的焊缝8,工业机器人通过传感器对焊缝8平面进行测量的位置,即通过执行寻位步骤后的位置;焊接实际位置是下一个真空腔体1执行寻位步骤后的位置,存在实际偏差;由上述可知,本实施例具备实施例1的全部功能,能达到相同的技术效果。
采用焊丝寻位的方式,包括焊丝寻位传感器及其控制器,所述焊缝寻位步骤包括:
所述工业机器人控制焊丝末端移动并先后接触所述焊缝的两个平面,接触后所述焊丝寻位传感器被触发,所述控制器将触发信号传递至所述工业机器人,所述工业机器人立即停止,记录所在停止的位置信息并保存;
焊丝寻位传感器可采用电流或电压传感器,利用了电路检测从而控制工业机器人停止的原理来实现寻位的。
其中,所述工业机器人对每条焊缝8都执行所述焊缝寻位步骤,并生成每条焊缝8对应的寻位补偿,在执行所述标准焊接轨迹前,调用所述对应的寻位补偿再进行焊接,直至所有所述焊缝8焊接完成。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简沽,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,故凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种真空压力容器的外加强筋自动化生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将外表面通过点焊固定外加强筋的真空腔体运输至定位台上作为标准工件;
S2、驱动工业机器人带动其末端的焊丝示教焊接轨迹,获得标准焊接轨迹并保存;
S3、所述工业机器人将焊丝移动至靠近焊缝的位置,获得寻位初始位置并保存;
S4、所述工业机器人执行焊缝寻位步骤,停止后并保存位置信息,获得焊接标准位置信息;
S5、将新的真空腔体运输至所述定位台上,且其外表面通过点焊固定有外加强筋;
S6、所述工业机器人将焊丝移动至所述寻位初始位置,执行所述焊缝寻位步骤,停止后并记录位置信息,获得焊接实际位置信息;
S7、所述工业机器人将所述焊接标准位置与所述焊接实际位置取差值,获得寻位补偿;
S8、所述工业机器人调用所述寻位补偿,执行所述标准焊接轨迹,对所述焊缝进行焊接,直至所有所述焊缝焊接完成。
2.根据权利要求1所述的一种真空压力容器的外加强筋自动化生产工艺,其特征在于,包括焊丝寻位传感器及其控制器,所述焊缝寻位步骤包括:
所述工业机器人控制焊丝末端移动并先后接触所述焊缝的两个平面,接触后所述焊丝寻位传感器被触发,所述控制器将触发信号传递至所述工业机器人,所述工业机器人立即停止,记录所在停止的位置信息并保存;
其中,所述工业机器人对每条焊缝都执行所述焊缝寻位步骤,并生成每条焊缝对应的寻位补偿,在执行所述标准焊接轨迹前,调用所述对应的寻位补偿再进行焊接,直至所有所述焊缝焊接完成。
3.根据权利要求1所述的一种真空压力容器的外加强筋自动化生产工艺,其特征在于,包括工控机以及安装在所述工业机器人末端的激光寻位传感器,所述激光寻位传感器包括发生器和接收器,所述焊缝寻位步骤包括:
所述工业机器人控制焊丝末端移动至所述寻位初始位置后停止,启动所述激光寻位传感器,所述发生器通过激光对所述焊缝的两个平面进行扫描,所述接收器接收所述激光反射回来的光线,并通过电信号传递至所述工控机进行测量分析并获得所述焊缝的位置信息,所述工控机将分析后的位置信息发送至所述工业机器人并保存;
其中,所述工业机器人对每条焊缝都执行所述焊缝寻位步骤,并生成每条焊缝对应的寻位补偿,在执行所述标准焊接轨迹前,调用所述对应的寻位补偿再进行焊接,直至所有所述焊缝焊接完成。
4.根据权利要求1所述的一种真空压力容器的外加强筋自动化生产工艺,其特征在于,包括工控机以及安装在所述工业机器人末端的3D相机,所述焊缝寻位步骤包括:
所述工业机器人控制焊丝末端移动至所述寻位初始位置后停止,启动所述3D相机对所述焊缝进行拍摄,将所述3D相机获取的摄像数据发送至所述工控机进行测量分析并获得所述焊缝的位置信息,所述工控机将分析后的位置信息发送至所述工业机器人并保存;
其中,所述工业机器人对每条焊缝都执行所述焊缝寻位步骤,并生成每条焊缝对应的寻位补偿,在执行所述标准焊接轨迹前,调用所述对应的寻位补偿再进行焊接,直至所有所述焊缝焊接完成。
5.根据权利要求4所述的一种真空压力容器的外加强筋自动化生产工艺,其特征在于,所述3D相机能同时对多条所述焊缝进行拍照,所述工控机科获得多条焊缝的位置信息并发送至所述工业机器人。
6.根据权利要求1所述的一种真空压力容器的外加强筋自动化生产工艺,其特征在于,在完成一个真空腔体焊接后,对下一个真空腔体进行焊接前,所述工业机器人重新执行所述焊缝寻位步骤,用于获取每条焊缝新的焊接实际位置,生成并调用每条焊缝新的寻位补偿,再运行所述标准焊接轨迹,直至所有所述焊缝焊接完成。
7.根据权利要求1所述的一种真空压力容器的外加强筋自动化生产工艺,其特征在于,所述工业机器人焊接时采用的是气体保护焊或者可填丝的激光焊接。
8.根据权利要求2所述的一种真空压力容器的外加强筋自动化生产工艺,其特征在于,所述工业机器人包括示教器和控制柜,用于储存位置信息、所述焊缝寻位步骤和标准焊接轨迹,并控制所述工业机器人执行所述焊丝的移动和焊接,所述工业机器人末端为焊枪。
9.根据权利要求1所述的一种真空压力容器的外加强筋自动化生产工艺,其特征在于,所述真空腔体为内部中空的长方体或立方体,若干条所述外加强筋焊接在所述真空腔体的5个外表面。
10.一种动力电池生产用真空腔体的外加强筋自动焊接***,其特征在于,包括:
运输装置:用于将外表面通过点焊固定外加强筋的真空腔体运输至在定位台上;
执行装置:包括焊机、工业机器人以及在其末端的焊枪;
寻位装置:包括焊丝寻位传感器及其控制器、工控机以及3D相机或者安装在所述工业机器人末端的激光寻位传感器;
其中,所述工业机器人用于示教标准焊接轨迹并通过焊枪对所述真空腔体与外加强筋进行焊接,且所述寻位装置用于配合所述工业机器人执行寻位步骤,并获取所述焊缝的焊接标准位置信息和焊接实际位置信息并发送至所述工业机器人进行取差值,用于获取寻位补偿,所述工业机器人执行所述标准焊接轨迹前调用所述寻位补偿再进行焊接。
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