本實用新型屬于數(shù)字化焊接技術領域，特別是一種機器人掃描焊槍系統(tǒng)。

背景技術：

隨著信息化技術的進步及廣泛應用，“數(shù)字化”的概念越來越清晰地呈現(xiàn)在人們面前。現(xiàn)代生產(chǎn)對高品質(zhì)、高效率的迫切需求，如何提高焊接技術的數(shù)字化、智能化程度日益成為焊接技術應用領域的研究熱點。

目前，焊接機器人在焊接車間的應用越來越廣泛，焊接之前需要預先設定好機器人焊接工藝參數(shù)，比如常見的福尼斯焊接電源，采用調(diào)用JOB號模式，預先在焊機上設定好包含焊接工藝參數(shù)的JOB號，機器人通過調(diào)用焊接電源JOB號獲取實際的焊接工藝參數(shù)，存在效率低下的問題，不能保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，也不能對焊接缺陷進行焊后追溯。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種提高焊接數(shù)字化自動化程度，提高焊接效率，保證焊縫質(zhì)量穩(wěn)定性的機器人掃描焊槍系統(tǒng)。

實現(xiàn)本實用新型目的的技術解決方案為：一種機器人掃描焊槍系統(tǒng)，包括激光打標機、水冷機器人焊槍、微型攝像頭、機器人控制柜、焊接電源、數(shù)據(jù)采集卡以及計算機；所述微型攝像頭集成于水冷機器人焊槍手柄下端，且微型攝像頭的數(shù)據(jù)輸出端接入計算機；數(shù)據(jù)采集卡輸入端通過數(shù)據(jù)線與計算機相連，輸出端接入機器人控制柜，機器人與焊接電源通過電纜線相連，焊接電源為水冷機器人焊槍提供電源；

首先在計算機中建立一套焊接工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫以及二維碼識別軟件模塊；然后通過激光打標機給待焊工件打標具有焊接參數(shù)代號的二維碼；接著通過機器人焊槍上的微型攝像頭識別工件上的二維碼；通過識別的二維碼信息去計算機中的焊接工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫調(diào)取焊接工藝參數(shù)；然后將焊接工藝參數(shù)傳送到機器人控制柜中，進而傳送到焊接電源，最終實現(xiàn)焊接參數(shù)自動下達的機器人自動焊接。

進一步地，所述水冷機器人焊槍為PMIG機器人焊槍，該焊槍的手柄重新開模成形，手柄下端設置一個微型攝像頭的模塊，微型攝像頭用于攝取二維碼圖像。

進一步地，所述微型攝像頭的法線方向與焊槍手柄平行，且攝像頭外部設置保護蓋。

進一步地，所述計算機包括焊接數(shù)據(jù)庫模塊、二維碼識別模塊和焊接參數(shù)下達模塊，其中：

焊接數(shù)據(jù)庫模塊基于SQL Serve軟件平臺，用于建立焊接工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫；

二維碼識別模塊基于LabVIEW軟件平臺，用于識別微型攝像頭采集到的二維碼，并通過識別二維碼信息文本從焊接數(shù)據(jù)庫模塊中調(diào)取被焊工件的焊接工藝參數(shù)；

焊接參數(shù)下達模塊基于數(shù)據(jù)采集卡，用于計算機與機器人控制柜通信，即將焊接工藝參數(shù)以數(shù)字信號的形式傳送到機器人控制柜，進而下達到焊接電源。

本實用新型與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點為：(1)采用二維碼技術，提高了焊接的數(shù)字化自動化程度；(2)有利于保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、焊接缺陷的可追溯性。

附圖說明

圖1為本實用新型的參數(shù)自動下達示意圖。

圖2為計算機中軟件模塊示意流程圖。

圖3為本實用新型的機器人掃描焊槍結(jié)構示意圖。

具體實施方式

結(jié)合圖1～2，本實用新型機器人掃描焊槍系統(tǒng)，包括激光打標機、水冷機器人焊槍、微型攝像頭、機器人控制柜、焊接電源、數(shù)據(jù)采集卡以及計算機；所述微型攝像頭集成于水冷機器人焊槍手柄下端，且微型攝像頭的數(shù)據(jù)輸出端接入計算機；數(shù)據(jù)采集卡輸入端與計算機相連，輸出端接入機器人控制柜，機器人與焊接電源通過電纜線相連，焊接電源為水冷機器人焊槍提供電源；

首先在計算機中建立一套焊接工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫以及二維碼識別軟件模塊；然后通過激光打標機給待焊工件打標具有焊接參數(shù)代號的二維碼；接著通過機器人焊槍上的微型攝像頭識別工件上的二維碼；通過識別的二維碼信息去計算機中的焊接工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫調(diào)取焊接工藝參數(shù)；然后將焊接工藝參數(shù)傳送到機器人控制柜中，進而傳送到焊接電源，最終實現(xiàn)焊接參數(shù)自動下達的機器人自動焊接。

結(jié)合圖3，所述水冷機器人焊槍為PMIG機器人焊槍3，該焊槍手柄4重新開模成形，焊槍手柄4下端設置一個微型攝像頭2的模塊，微型攝像頭2用于攝取二維碼圖像。所述微型攝像頭2的法線方向與焊槍手柄4平行，且微型攝像頭2外部設置保護蓋1。

進一步地，所述計算機包括焊接數(shù)據(jù)庫模塊、二維碼識別模塊和焊接參數(shù)下達模塊，其中：

焊接數(shù)據(jù)庫模塊基于SQL Serve軟件平臺，用于建立焊接工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫；

二維碼識別模塊基于LabVIEW軟件平臺，用于識別微型攝像頭采集到的二維碼，并通過識別二維碼信息文本從焊接數(shù)據(jù)庫模塊中調(diào)取被焊工件的焊接工藝參數(shù)；

焊接參數(shù)下達模塊基于數(shù)據(jù)采集卡，用于計算機與機器人控制柜通信，即將焊接工藝參數(shù)以數(shù)字信號的形式傳送到機器人控制柜，進而下達到焊接電源。

結(jié)合圖1～2，一種機器人掃描焊槍系統(tǒng)及其參數(shù)自動下達方法，包括以下步驟：

步驟1、在計算機中構建焊接數(shù)據(jù)庫模塊、二維碼識別模塊，其中焊接數(shù)據(jù)庫模塊中存儲所有被焊工件的焊接工藝參數(shù)；

步驟2、通過激光打標機給每個待焊工件打標具有焊接參數(shù)代號的二維碼；

步驟3、通過機器人焊槍上的微型攝像頭攝取工件上的二維碼圖像，進而傳輸?shù)接嬎銠C中，基于計算機中的二維碼識別模塊實現(xiàn)二維碼的快速識別；

步驟4、通過識別的二維碼信息文本去計算機中的焊接工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫調(diào)取焊接工藝參數(shù)；

步驟5、將焊接工藝參數(shù)傳送到機器人控制柜中，進而傳送到焊接電源，最終實現(xiàn)焊接參數(shù)自動下達的機器人自動焊接。

進一步地，步驟1所述焊接數(shù)據(jù)庫模塊中存儲所有被焊工件的焊接工藝參數(shù)，焊接工藝參數(shù)包括工作令號、行業(yè)類別、產(chǎn)品代號、部件代號、零件名稱代號以及焊縫代號、焊接方法、焊接電流、焊接電壓、焊接速度、送絲速度、焊材牌號與規(guī)格、保護氣類型與流量。

進一步地，步驟2中所述二維碼的類型為QR二維碼，二維碼信息包括產(chǎn)品代號、部件代號、零件名稱代號以及焊縫代號。

進一步地，步驟3所述二維碼識別模塊的單次識別時間為60～200ms，二維碼識別時間高效準確。

實施例1

本實施例的機器人掃描焊槍系統(tǒng)及其參數(shù)自動下達方法是基于LabVIEW與SQL Serve的數(shù)字化焊接技術，把QR二維碼技術通過LabVIEW與SQL Serve的平臺應用到焊接技術領域，硬件部分包括：20W光纖激光打標機一臺、賓采爾水冷式455D機器人掃描焊槍一套、微型攝像頭MX808一個、Fronius焊接電源一套、研華USB-4711數(shù)據(jù)采集卡一套以及計算機一套；軟件部分主要由LabVIEW以及SQL Serve組成。結(jié)合圖1～2，本方法具體包括以下步驟：

步驟1、基于SQL Serve軟件平臺，在計算機建立一套包括工作令號、行業(yè)類別、產(chǎn)品代號、部件代號、零件名稱代號以及焊縫代號、焊接方法、焊接電流、焊接電壓、焊接速度、送絲速度、焊材牌號與規(guī)格、保護氣類型與流量的焊接工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫，基于LabVIEW設計QR二維碼識別軟件模塊；

步驟2、通過激光打標機給每個待焊工件打標具有焊接參數(shù)代號的二維碼；

步驟3、通過機器人焊槍上的微型攝像頭攝取工件上的二維碼圖像，進而傳輸?shù)接嬎銠C中，基于計算機中的二維碼識別模塊實現(xiàn)二維碼的快速識別；

步驟4、通過識別的二維碼信息文本去計算機中的焊接工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫調(diào)取焊接工藝參數(shù)；

步驟5、將焊接工藝參數(shù)傳送到機器人控制柜中，進而傳送到焊接電源，最終實現(xiàn)焊接參數(shù)自動下達的機器人自動焊接。

結(jié)合圖1，二維碼為目前最常用的QR二維碼，尺寸為30mm×30mm，二維碼信息包括產(chǎn)品代號、部件代號、零件名稱代號以及焊縫代號。打標二維碼信息的待焊工件材料可以為普通碳鋼，鋁、銅以及不銹鋼等常用焊接材料，尺寸為200×150×6mm，二維碼通過激光打標機統(tǒng)一在工件的左下角位置進行打標，便于后續(xù)機器人掃描焊槍識別。

結(jié)合圖3，該機器人掃描焊槍為自主研發(fā)的新型PMIG水冷式焊槍，具有快速識別二維碼的功能。MX808微型攝像頭安裝在焊槍手柄下端，本套微型攝像頭有以下特點：

1、采用462+2377高清芯片，色彩逼真；

2、采用高品質(zhì)五玻200W高清小鏡頭，真實還原色彩，圖像清晰；

3、采樣速率30fps/s，插值像素達到1600W以上；

4、高速USB2.0接口，全面兼容USB1.1，畫面清晰流暢；

5、體積小巧，對焊槍干涉小；

6、全面支持Windows Xp、Windows7系統(tǒng)，無需安裝驅(qū)動，即插即用；

7、拍攝范圍廣：2～100cm，完全滿足系統(tǒng)要求。

結(jié)合圖3，為了防止焊接時產(chǎn)生的飛濺對微型攝像頭的影響，在攝像頭外部增加了一個旋鈕式開啟的簡易保護蓋1，方便開合且起到很好的保護作用。

具體焊接過程如下：基于SQL Serve與LabVIEW軟件平臺，首先在計算機中建立一套包括工作令號、行業(yè)類別、產(chǎn)品代號、部件代號、零件名稱代號以及焊縫代號、焊接方法、焊接電流、焊接電壓、焊接速度、送絲速度、焊材牌號與規(guī)格、保護氣類型與流量的焊接工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫以及QR二維碼識別軟件模塊；然后通過激光打標機給待焊工件打標具有焊接參數(shù)代號的二維碼；接著通過機器人焊槍上的微型攝像頭識別工件上的二維碼；通過識別的二維碼信息去計算機中的焊接工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫調(diào)取焊接工藝參數(shù)；然后將焊接工藝參數(shù)傳送到機器人控制柜中，進而傳送到焊接電源，最終實現(xiàn)焊接參數(shù)自動下達的機器人自動焊接。

本實用新型提高了焊接的數(shù)字化自動化程度，有利于提高焊接效率，保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性，實現(xiàn)了焊接缺陷的可追溯性。