用于焊接加工的定位夹持装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及焊接技术技术领域，尤其涉及一种用于焊接加工的定位夹持装置；本发明专利技术中根据所需焊接角度剪裁后的待焊接物两端通过夹持单元将待焊接物夹持固定，中控单元根据图像采集单元采集到待焊接物两端图像信息计算待焊接两端的夹角并对夹持单元和移动单元进行控制以使待焊接物端面的位置关系达到预设值以及待焊接点到达可焊接区域进行焊接操作，能够针对焊接缝隙尺寸进行精准控制，避免焊接物在焊接前以及焊接过程中发生偏移的情况发生，避免焊接物两端受力不均匀导致焊接质量差的情况发生，能够精准控制焊接缝隙尺寸以及对焊接物两端进行固定夹持的同时提高焊接精度。物两端进行固定夹持的同时提高焊接精度。物两端进行固定夹持的同时提高焊接精度。

【技术实现步骤摘要】
用于焊接加工的定位夹持装置


[0001]本专利技术涉及焊接技术
，尤其涉及一种用于焊接加工的定位夹持装置。

技术介绍

[0002]焊接也称作熔接、镕接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术，熔焊指加热欲接合之工件使之局部熔化形成熔池，熔池冷却凝固后便接合，必要时可加入熔填物辅助，它是适合各种金属和合金的焊接加工，不需压力。
[0003]当前待焊接物的焊接角度焊接全过程由人工操作，通过计算焊接夹角对钢管进行剪裁，人工弯曲后对其待焊接点进行焊接操作；由于人工的不确定性容易造成对应的误差，由于待焊接物之间的角度，位置确认以及焊接缝隙尺寸，人工无法精准控制，在焊接过程中焊接装置和焊接物质量会产生对应的力以导致待焊接物之间的位置发生变化。现急需一种焊接加工定位夹持装置，以对各焊接物之间进行固定夹持以解决焊接物精准定位的问题。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术提供一种用于焊接加工的定位夹持装置，用以克服现有技术中无法根据实际情况对固定的待焊接物的位置进行调节导致的焊接效率低的问题。
[0005]一种用于焊接加工的定位夹持装置，其特征在于，包括：焊接台，其台面为圆形；移动单元，其设置在所述焊接台上，用以装载待焊接物并通过移动以使第一待焊接物和第二待焊接物的焊接夹角达到预设值；夹持单元，其设置在所述移动单元上，用以夹持固定移动单元装载的待焊接物；图像采集单元，其位于所述焊接台上方，用以采集第一待焊接物和第二待焊接物的图像信息，并对采集完成后的图像信息进行分析处理以获取第一待焊接物和第二待焊接物的焊接夹角及焊接缝隙尺寸；中控单元，其分别与所述夹持单元、所述移动单元和所述图像采集单元相连，用以根据通过图像采集单元采集到的图像信息获取第一待焊接物和第二待焊接物的焊接夹角判定是否控制夹持单元移动至对应位置以使第一待焊接物和第二待焊接物间的焊接缝隙尺寸达到预设标准、是否控制移动单元旋转以调节第一待焊接物和第二待焊接物的焊接夹角，通过将第一待焊接物和第二待焊接物间的焊接缝隙尺寸和第一待焊接物和第二待焊接物的焊接夹角调节至对应值以使第一待焊接物和第二待焊接物的焊接端面位置达到预设位置。
[0006]进一步地，旋转轴，其设置在焊接中心处并贯穿焊接台；若干旋转臂，各旋转臂均设置在所述焊接台上且各旋转臂的一端均与所述旋转轴活动链接；对于单个所述旋转臂，其底部设有一驱动装置，用以控制该旋转臂移动以使该旋转臂以旋转轴为圆心进行圆周运动。
[0007]进一步地，所述夹持单元包括若干夹持装置，各夹持装置分别设置在对应的所述旋转臂远离所述旋转轴的一端，用以将待焊接物固定在对应旋转臂上方的指定位置；对于单个夹持装置，其设置有多组转轮，各转轮均能够在夹持装置上移动，用以在径向上约束待焊接物，所述径向为第一焊接物或第二焊接物的宽度方向。
[0008]进一步地，所述中控单元在焊接待焊接物前控制所述图像采集单元检测第一待焊接物和第二待焊接物的焊接端面的位置关系，若第一待焊接物和第二待焊接物的焊接端面平行，中控单元通过所述图像采集单元采集到的图像信息获取的第一待焊接物和第二待焊接物端面的焊接缝隙尺寸以判定是否符合焊接标准；若第一待焊接物和第二待焊接物的焊接端面未平行，所述中控单元根据第一待焊接物和第二待焊接物端面的夹角ω确定第一待焊接物和第二待焊接物的旋转角度。
[0009]进一步地，所述中控单元中设有第一预设焊接区域尺寸R1，当中控单元测得第一待焊接物和第二待焊接物的焊接端面平行时，在定位夹持装置启动时，中控单元以初始焊接点作为原点，建立直角坐标系、在所述夹持装置固定待焊接物时根据所述图像采集单元获取待焊接物中待焊接点的坐标P并根据P计算待焊接点与初始焊接点的相对距离R，设定P（x，y），R=，其中，x为P点在直角坐标系中的横坐标，y为P点在直角坐标系中的纵坐标，若R≤R1，所述中控单元判定待焊接点在第一预设焊接区域内，能够对第一待焊接物和第二待焊接物进行焊接操作；若R＞R1，所述中控单元判定待焊接点未在第一预设焊接区域内，中控单元计算待焊接点与第一预设焊接区域尺寸的差值
△
R1、根据
△
R1确定各所述转轮的转速和旋转方向以使待焊接点移动至第一预设焊接区域内，设定
△
R1=R
‑
R1。
[0010]进一步地，所述中控单元中设有第一预设差值
△
Ra、第二预设差值
△
Rb、第一转速调节系数α1和第二预设转速系数α2，其中，
△
Ra＜
△
Rb，0＜α1＜1＜α2，当所述中控单元判定待焊接点未在第一预设焊接区域内时，中控单元将
△
R1与预设差值进行比对以确定所述转轮的转速，中控单元控制所述转轮向靠近初始焊接点的方向旋转t0时长，其中t0为预设转轮转动时长；若
△
R1≤
△
Ra，所述中控单元控制所述转轮向靠近初始焊接点的方向旋转以使待焊接点到达第一焊接区内并使用α1调节转轮的初始转速V；若
△
Ra＜
△
R1≤
△
Rb，所述中控单元控制所述转轮向靠近初始焊接点的方向旋转以使待焊接点到达第一焊接区内并使用转轮的初始转速V；若
△
R1＞
△
Rb，所述中控单元控制所述转轮向靠近初始焊接点的方向旋转以使待焊接点到达第一焊接区内并使用α2调节转轮的初始转速V；当所述中控单元使用αi调节初始转速V时，其中i=1，2,3，将调节后的转速记为V
’
，设定V
’
=V
×
αi，所述中控单元在完成对所述转轮的转速的调节后控制所述图像采集单元实时检测待焊接点与初始焊接点的位置关系以实时调节各所述转轮的转速以使待焊接点到达第一焊接区内。
[0011]进一步地，所述中控单元中设有第一预设焊接缝隙尺寸D1和第二预设焊接缝隙尺
寸D2，其中D1＜D2，当待焊接点到达第一焊接区内时，中控单元根据通过所述图像采集单元采集到的图像信息获取第一待焊接物和第二待焊接物间的焊接缝隙尺寸D，若D≤D1，所述中控单元判定焊接缝隙尺寸小于预设标准，中控单元控制所述夹持装置圆周移动以使第一待焊接物和第二待焊接物的焊接缝隙尺寸达到预设标准范围；若D1＜D≤D2，所述中控单元判定第一待焊接物和第二待焊接物的焊接缝隙尺寸在标准范围内，中控单元判定能够对第一待焊接物和第二待焊接物进行焊接操作；若D＞D2，所述中控单元判定第一待焊接物和第二待焊接物的焊接缝隙尺寸大于预设标准，中控单元控制所述夹持装置圆周移动以使第一待焊接物和第二待焊接物的焊接缝隙尺寸达到预设标准范围。
[0012]进一步地，若所述中控单元判定第一待焊接物和第二待焊接物的焊接端面不平行，中控单元根据第一待焊接物和第二待焊接物端面的夹角ω控制第一待焊接物和第二待焊接物中一个待焊接物所在的所述旋转臂向对应方向旋转ω
’
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于焊接加工的定位夹持装置，其特征在于，包括：焊接台，其台面为圆形；移动单元，其设置在所述焊接台上，用以装载待焊接物并通过移动以使第一待焊接物和第二待焊接物的焊接夹角达到预设值；夹持单元，其设置在所述移动单元上，用以夹持固定移动单元装载的待焊接物；图像采集单元，其位于所述焊接台上方，用以采集第一待焊接物和第二待焊接物的图像信息，并对采集完成后的图像信息进行分析处理以获取第一待焊接物和第二待焊接物的焊接夹角及焊接缝隙尺寸；中控单元，其分别与所述夹持单元、所述移动单元和所述图像采集单元相连，用以根据通过图像采集单元采集到的图像信息获取第一待焊接物和第二待焊接物的焊接夹角判定是否控制夹持单元移动至对应位置以使第一待焊接物和第二待焊接物间的焊接缝隙尺寸达到预设标准、是否控制移动单元旋转以调节第一待焊接物和第二待焊接物的焊接夹角，通过将第一待焊接物和第二待焊接物间的焊接缝隙尺寸和第一待焊接物和第二待焊接物的焊接夹角调节至对应值以使第一待焊接物和第二待焊接物的焊接端面位置达到预设位置。2.根据权利要求1所述的用于焊接加工的定位夹持装置,其特征在于，所述移动单元包括：旋转轴，其设置在焊接中心处并贯穿焊接台；若干旋转臂，各旋转臂均设置在所述焊接台上且各旋转臂的一端均与所述旋转轴活动链接；对于单个所述旋转臂，其底部设有一驱动装置，用以控制该旋转臂移动以使该旋转臂以旋转轴为圆心进行圆周运动。3.根据权利要求2所述的用于焊接加工的定位夹持装置,其特征在于，所述夹持单元包括若干夹持装置，各夹持装置分别设置在对应的所述旋转臂远离所述旋转轴的一端，用以将待焊接物固定在对应旋转臂上方的指定位置；对于单个夹持装置，其设置有多组转轮，各转轮均能够在夹持装置上移动，用以在径向上约束待焊接物，所述径向为第一焊接物或第二焊接物的宽度方向。4.根据权利要求3所述的用于焊接加工的定位夹持装置,其特征在于，所述中控单元在焊接待焊接物前控制所述图像采集单元检测第一待焊接物和第二待焊接物的焊接端面的位置关系，若第一待焊接物和第二待焊接物的焊接端面平行，中控单元通过所述图像采集单元采集到的图像信息获取的第一待焊接物和第二待焊接物端面的焊接缝隙尺寸以判定是否符合焊接标准；若第一待焊接物和第二待焊接物的焊接端面未平行，所述中控单元根据第一待焊接物和第二待焊接物端面的夹角ω确定第一待焊接物和第二待焊接物的旋转角度。5.根据权利要求4所述的用于焊接加工的定位夹持装置,其特征在于，所述中控单元中设有第一预设焊接区域尺寸R1，当中控单元测得第一待焊接物和第二待焊接物的焊接端面平行时，在定位夹持装置启动时，中控单元以初始焊接点作为原点，建立直角坐标系、在所述夹持装置固定待焊接物时根据所述图像采集单元获取待焊接物中待焊接点的坐标P并根
据P计算待焊接点与初始焊接点的相对距离R，设定P（x，y），R=，其中，x为P点在直角坐标系中的横坐标，y为P点在直角坐标系中的纵坐标，若R≤R1，所述中控单元判定待焊接点在第一预设焊接区域内，能够对第一待焊接物和第二待焊接物进行焊接操作；若R＞R1，所述中控单元判定待焊接点未在第一预设焊接区域内，中控单元计算待焊接点与第一预设焊接区域尺寸的差值
△
R1、根据
△
R1确定各所述转轮的转速和旋转方向以使待焊接点移动至第一预设焊接区域内，设定
△
R1=R
‑
R1。6.根据权利要求5所述的用于焊接加工的定位夹持装置,其特征在于，所述中控单元中设有第一预设差值
△
Ra、第二预设差值
△
Rb、第一转速调节系数α1和第二预设转速系数α2，其中，
△
Ra＜
△
Rb，0＜α1＜1＜α2，当所述中控单元判定待焊接点未在第一预设焊接区域内时，中控单元将
△
R1与...

【专利技术属性】
技术研发人员：何亮，付海涛，
申请(专利权)人：山东科技职业学院，
类型：发明
国别省市：