本實用新型屬于焊接設備技術領域，尤其是涉及一種遠程智能焊接專機。

背景技術：

海底管道、地下輸油管以及同一生產線焊接不同規格的焊板等復雜環境下，使用傳統的焊接工藝和方法已不能滿足現實的需求，簡單的或單一的焊接專機也不能很好的實現高難度和嚴要求的焊接質量的實現。對于海底管道和地下輸油管這些人類不易現場焊接的惡劣環境一般實現遠程焊接，而同一生產線焊接不同規格的焊板需要焊接參數隨焊點部位的不同而改變。焊鉗焊接時，角度、位置、分流和裝配間隙等不穩定因素也都要求改變焊接參數以適應其變化。現研究一種嵌入多種現場總線接口的機器人，為實現遠程焊接做好最基本的條件，以提高惡劣環境或復雜環境的焊接質量，滿足現階段焊接質量的需求。

對于人類不易到達的焊接環境和多參數焊接環境需要引入智能控制和遠程監視的技術，一方面可以通過遠端監視器監視焊接現場以對異常現象進行實時調整，另一方面利用計算機技術通過軟件編程對參數進行存儲與調用實現智能控制。這實現這一切的支撐是焊接機器人需要支持網絡接口，本項目主要工作為設計一個具有多種國內普遍支持的接口例如CAN總線、PROFIBUS和工業以太網等多種接口，通過軟件技術實現接口的自識別和自適應，從而實現遠程焊機和智能控制。

本項目依托于天津市焊接研究所與天津工業大學電氣與自動化學院。天津市焊接研究所經過40多年的發展，已建立了完善的設計、研究、生產和 銷售體系，形成了科技與生產緊密結合的科技開發機構。產品結構不斷調整改進，采用國際先進標準促進產品開發，以雄厚的實力，先進的設計工藝，精良的加工及嚴格的管理，研制和生產了數十種型號的通用、專用焊接設備。天津工業大學電氣與自動化學院具有雄厚的技術實力，經驗豐富的技術人才。承擔多項國際、軍工項目。學院具有機器人設計與研發中心、工業網絡研發中心和培訓平臺。從軟件、硬件方面，均能滿足本項目的要求。

近二十年來，隨著數字化、自動化、計算機技術、機械設計技術的發展，以及人們對產品的質量要求的提高，焊接質量、美觀度等得到了更大的重視。特別是在08年金融危機以后，隨著我國勞動成本的增加，以及對工人的身體健康的重視和對提高生產效率的要求，在現代工業生產中，越來越多的焊接生產過程中開始采用自動焊接專機。而隨著我國現代化建設的發展與深化，一些關系到國計民生的大型項目得到了落實與啟動，例如西氣東輸，南水北調，三峽工程等等都涉及到焊接技術。在海底管道和地下輸油管等很多人類不易到達的惡劣環境下遠程焊接是勢在必為；同時隨著生產效率的提高，產品的豐富化，一個焊接生產線會出現多個焊接規格的現象，不同的焊接規格所涉及的各類參數會隨著角度、位置、分流等的變化而變化，這就要求實現智能焊接，把調試好的參數用編程的方法存儲到計算機里，用傳感器采集現場信息從而選擇不同的參數，實現高質量和高難度的焊接需求。而傳統的焊接方式，存在較多影響焊接質量穩定性的因素，而且在焊裝過程中經常出現各種異常情況，造成較多質量問題。研究一個可以實現遠程監控和智能控制的焊接專機勢在必行。

技術實現要素：

有鑒于此，本實用新型旨在提出一種遠程智能焊接專機，以實現焊接專機的智能精確控制。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種遠程智能焊接專機，包括主控單元、數據采集單元、智能開關、焊槍、電源和焊槍固定座；

所述數據采集單元與所述主控單元信號連接，該數據采集單元包括與所述主控單元信號連接的位置傳感器；

所述焊槍通過智能開關與所述電源電連接，該智能開關與所述主控單元信號連接，所述焊槍固定在焊槍固定座上；

所述位置傳感器固定在所述焊槍固定座上，所述焊槍固定座上設有軌跡調整機構。

進一步的，所述主控單元包括單片機、存儲器和通信模塊，所述通信模塊與所述單片機信號連接，所述單片機與所述存儲器信號連接。

進一步的，所述焊槍固定座包括支撐架、軌跡調整機構和行走機構，所述軌跡調整機構固定在所述支撐架的上部，并與所述主控單元信號連接，所述行走機構固定在所述支撐架的底端，并與所述主控單元信號連接。

進一步的，所述軌跡調整機構包括固定架、絲杠、滑塊、第一電機、第一減速器和升降氣缸，所述固定架呈倒置的U型，所述絲杠水平可轉動固定在所述固定架的兩側壁上，所述滑塊上設有與所述絲杠螺紋配合的螺紋通孔，所述滑塊通過所述螺紋通孔配合安裝在所述絲杠上，所述第一電機通過第一減速器與所述絲杠傳動連接，該第一電機與所述主控單元信號連接，所述升降氣缸的輸出軸與所述固定架固定連接，該升降氣缸的缸體豎直放置并與所述支撐架的上部固定連接，所述升降氣缸與所述主控單元信號連接。

進一步的，所述焊槍上固設有一位置測量架，所述位置測量架呈倒置的L狀，該位置測量架的測量末端與所述焊槍的焊接端齊平。

進一步的，所述位置傳感器包括第一位置傳感器和第二位置傳感器，所述第一位置傳感器固設在所述固定架上，所述第二位置傳感器固定在所述位置測量架的測量末端，所述焊槍固定在所述滑塊上。

進一步的，所述行走機構包括安裝在所述支撐架底端的行走輪、行走傳動軸、第二電機和第二減速器。

進一步的，所述數據采集單元還包括與所述主控單元信號連接的視覺傳感器。

進一步的，所述數據采集單元還包括與所述主控單元信號連接的觸角傳感器。

進一步的，所述數據采集單元還包括與所述主控單元信號連接的光敏傳感器。

相對于現有技術，本實用新型所述的遠程智能焊接專機具有以下優勢：

(1)本實用新型所述的遠程智能焊接專機，實現了焊接的智能控制及精確監控，避免了惡劣環境焊接時，工作人員的進入以及正常工作環境中工作人員的貼近操作，保障了工作人員的身體健康，提高了自動焊接成果的質量。

附圖說明

構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例所述的遠程智能焊接專機原理框圖；

圖2為本實用新型實施例所述的遠程智能焊接專機結構示意圖；

圖3為圖2局部放大圖。

附圖標記說明：

1-主控單元；11-單片機；12-存儲器；13-通信模塊；2-數據采集單元；21-第一位置傳感器；22-第二位置傳感器；23-視覺傳感器；24-觸覺傳感器；25-光敏傳感器；3-智能開關；4-焊槍；5-電源；6-焊槍固定座；61-支撐架；62-行走機構；621-行走輪；622-行走傳動軸；623-第二電機；63-軌跡調整機構；631-固定架；632-絲杠；633-滑塊；634-第一電機；635-升降氣缸。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連 通。對于本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。

如圖1至3所示，本實用新型包括主控單元1、數據采集單元2、智能開關3、焊槍4、電源5和焊槍固定座6；

數據采集單元2與主控單元1信號連接，用以采集焊接部位焊接件的結構參數，以便于主控單元1對焊槍4運行軌跡的控制，該數據采集單元2包括與主控單元1信號連接的位置傳感器；

焊槍4通過智能開關3與電源5電連接，該智能開關3與主控單元1信號連接，焊槍4固定在焊槍固定座6上，主控單元1通過控制智能開關3的通斷，智能控制焊槍4的工作狀態；

位置傳感器固定在焊槍固定座6上，焊槍固定座6上設有軌跡調整機構63。

主控單元1包括單片機11、存儲器12和通信模塊13，通信模塊13與單片機11信號連接，單片機11與存儲器12信號連接，通信模塊13可以是無線通信模塊，也可以是有線通信模塊，內含多種總線接口，實現多種方式的通信，即可實現局域網內的多套焊接專機聯機使用，又可現場使用，還能遠程網絡使用，且單片機11通過該通信模塊13與上位機通信連接，以便于上位機實時掌握該焊接專機的工作狀態，同時該焊接專機將數據采集單元2采集到的焊接件結構參數輸入至上位機，可實現焊接專機焊接參數的自動選擇及人工選擇，存儲器12內存儲多種焊接函數，以便于單片機11針對不同的焊接件結構參數調用不同的焊接函數，實現焊接專機的智能控制。

焊槍固定座6包括支撐架61、軌跡調整機構63和行走機構62，軌跡調 整機構63固定在支撐架61的上部，并與主控單元1信號連接，行走機構62固定在支撐架61的底端，并與主控單元1信號連接，實現主控單元1對焊槍固定座6的位置調整及焊槍4運行軌跡的調整。

軌跡調整機構63包括固定架631、絲杠632、滑塊633、第一電機634、第一減速器和升降氣缸635，固定架631呈倒置的U型，絲杠632水平可轉動固定在固定架631的兩側壁上，滑塊633上設有與絲杠632螺紋配合的螺紋通孔，滑塊633通過螺紋通孔配合安裝在絲杠632上，第一電機634通過第一減速器與絲杠632傳動連接，該第一電機634與主控單元1信號連接，升降氣缸635的輸出軸與固定架631固定連接，該升降氣缸635的缸體豎直放置并與支撐架61的上部固定連接，升降氣缸635與主控單元1信號連接，通過升降氣缸635實現對焊槍4高低的調整，通過絲杠532的轉動帶動滑塊633水平運動，實現對焊槍4水平方向的調整。

焊槍4上固設有一位置測量架41，位置測量架41呈倒置的L狀，該位置測量架41的測量末端與焊槍4的焊接端齊平，實現焊槍4接觸焊接件時的信號反饋。

位置傳感器包括第一位置傳感器21和第二位置傳感器22，第一位置傳感器21固設在固定架631上，第二位置傳感器22固定在位置測量架41的測量末端，焊槍4固定在滑塊633上。

行走機構62包括安裝在支撐架61底端的行走輪621、行走傳動軸622、第二電機623和第二減速器，實現焊槍固定座6的自動行走。

數據采集單元2還包括與主控單元1信號連接的視覺傳感器23，實現了對焊接專機現場景象的圖像監控，使得遠程監控成為可能。

數據采集單元2還包括與主控單元1信號連接的觸角傳感器24，反饋焊接專機的焊接位置信息，實現了對焊接末端位置的精確控制，提高焊接質量。

數據采集單元2還包括與主控單元1信號連接的光敏傳感器25。

本實用新型的遠程智能焊接專機，具有高效、節能、自動化程度高、操作簡單、對操作人員焊接既能要求低的優勢，同時能從根本上解決惡劣環境和多參數焊接的難題，從而使得焊接工件焊接質量提高，成型更美觀。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。