(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210608082.2 (22)申请日 2022.05.31 (71)申请人 杭州固建机 器人科技有限公司 地址 310000 浙江省杭州市萧 山区经济技 术开发区明星路371号信息港2幢连廊 A1002室 (72)发明人 洪建勇　饶志勇　何广城　邱甜　 方兆文　 (74)专利代理 机构 杭州裕阳联合专利代理有限 公司 33289 专利代理师 王贞利 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B23K 37/02(2006.01) B23K 37/00(2006.01) (54)发明名称 一种钢构件焊 接装置及其焊 接方法 (57)摘要 本发明公开了一种钢构件焊接装置及其焊 接方法， 涉及焊接技术领域， 包括： 行走轴机构、 胎架定位机构、 机器人移动平台、 六轴机器人、 机 器人控制柜、 焊接电源、 送丝机、 冷却水箱、 焊枪 和3D相机； 其中， 所述六轴机器人安装在机器人 移动平台上； 所述送丝机和3D相机均安装在六轴 机器人手臂上； 所述焊枪安装在六轴机器人第六 轴法兰盘上； 所述焊接电源、 冷却水箱和机器人 控制柜均放置于机器人移动平台上； 六轴机器 人、 机器人控制柜、 送丝机、 焊枪和3D相机均与焊 接电源连接； 六轴机器人、 送丝机、 焊枪和3D相机 均与机器人控制柜连接； 机器人移动平台安装在 行走轴机构上， 胎架定位机构位于行走轴机构侧 面， 用于定位钢构件。 针对目前钢结构构件焊接 质量低， 焊接效率低的技术问题， 它可实现焊缝 焊接质量， 且焊 接效率高。 权利要求书1页 说明书6页 附图3页 CN 114789448 A 2022.07.26 CN 114789448 A 1.一种钢构件焊接装置， 其特征在于， 包括： 行走轴机构、 胎架定位机构、 机器人移动平 台、 六轴机器人、 机器人控制柜、 焊接电源、 送丝机、 冷却水箱、 焊枪和3D相机； 其中， 所述六 轴机器人安装在机器人移动平台上； 所述送丝机和3D相机均安装在六轴机器人手臂上； 所 述焊枪安装在六轴机器人第六轴法兰盘上； 所述焊接电源、 冷却水箱和机器人控制柜均放 置于机器人移动平台上； 六轴机器人、 机器人控制柜、 送丝机、 焊枪和3D相机均与焊接电源连接； 六轴机器人、 送 丝机、 焊枪和3D相机均 与机器人控制柜连接； 机器人移动平台安装在行走轴机构上， 胎架定位机构位于行走轴机构侧面， 用于定位 钢构件。 由人工将钢构件吊入胎架定位机构， 放置对准胎架 的侧边和前端靠板， 实现工件的定 位功能。 2.根据权利要求1所述的一种钢构件焊接装置， 其特征在于， 胎架定位机构包括钢构件 放置机架， 所述钢构件放置 机架用于 定位钢构件。 3.根据权利要求1所述的一种钢构件焊接装置， 其特征在于， 六轴机器人为多个， 多个 六轴机器人均 与机器人控制柜连接 。 4.根据权利要求1 ‑3任一项所述的一种钢构件焊接装置， 其特征在于， 还包括视觉处理 单元， 所述视 觉处理单元位于3D相机内， 与3D相机 输出端和机器人控制柜连接 。 5.一种钢构件焊接方法， 其特 征在于， 包括： S101、 胎架定位机构定位钢构件； S102、 机器人移动平台在行 走轴机构沿钢构件长度方向移动至钢构件焊缝位置； S103、 3D相机拍照采集构件焊缝照片， 传输给视 觉处理单元； S104、 视觉处理单元对3D相机采集的构件焊缝照片进行实时处理， 获得构件焊缝截面 信息和所有 待焊位置坐标； S105、 视觉处理单元传输给机器人控制柜， 匹配相应的焊接工艺参数和焊接轨迹， 并分 别传输给 六轴机器人、 送丝 机和焊枪； S106、 六轴机器人、 送丝机和焊枪执行相应的焊接工艺参数和焊接轨迹， 对焊缝进行焊 接， 焊接完成， 重复步骤S102 ‑S106。 6.根据权利要求5所述的一种钢构件焊接方法， 其特征在于， 所述钢构件包括H型钢、 箱 型梁和十 字柱。 7.根据权利要求5所述的一种钢构件焊接方法， 其特征在于， 所述焊接工艺参数包括焊 接电流、 焊接电压、 焊枪摆动频率幅度和焊接 速度。 8.根据权利要求5所述的一种钢构件焊接方法， 其特征在于， 所述焊接轨迹包括焊接层 数和焊接道数， 以及多层多道的每层每道的焊接起始点 坐标。 9.根据权利要求5 ‑8任一项所述的一种钢构件焊接方法， 其特征在于， 所述机器人控制 柜中预存有不同焊缝信息下， 对应的不同焊接 工艺参数和焊接 轨迹。 10.根据权利要求5 ‑8任一项所述的一种钢构件焊接方法， 其特征在于， 所述钢构件焊 缝包括H型钢 、 箱型梁的腹板与翼板连接的主焊缝。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114789448 A 2一种钢构件焊接装 置及其焊接 方法 技术领域 [0001]本发明涉及焊接技 术领域， 具体涉及一种 钢构件焊接装置及其焊接方法。 背景技术 [0002]目前我国的建筑业发展迅速， 钢材越来越频繁地被用于建筑物中。 随着近年来钢 材被越来越多地使用在高层建筑中， 工程项目对于钢 材的强度、 防火性能以及抗震性能有 了新的要求。 [0003]建筑钢结构中， H型钢、 箱型梁、 十字柱等， 钢板与钢板的坡口主焊缝焊接， 生产工 艺是先对坡口进行二氧化碳气体保护焊接打底填充， 再进行埋弧焊盖面， 其中打底填充焊 接， 对焊接工艺要求较高， 尤其针对厚板大坡口的多层 多道焊接， 对构件坡口尺寸精度及焊 接工艺， 需要精密控制， 而目前钢结构生产现状， 构件主要 是非标定制， 构件类型多样化， 精 度低， 焊缝坡口尺寸 规格多等因素， 直接制约钢结构长焊缝打底填充焊接的高效稳定生产。 [0004]目前钢结构厂家针对长焊缝打底填充焊接主流生产模式主要是以人工和 半自动 设备为主， 第一种采用人工手动焊接， 工作 环境恶劣， 劳动强度大， 效率低、 焊接质量由工人 技术水平和工作状态决定， 不可控， 第二种采用半自动化设备， 焊接过程需要人工全程参 与， 设备及工艺调整对工人技术水平要求较高， 操作复杂， 焊接质量及设备的稳定性不可 控， 人工辅助时间较多， 生产效率低。 同时此种设备也是主要针对某种 单一的产品类型H型 钢或箱型构件的生产， 无法解决目前钢结构构件非标定制， 构件类型多样化、 精度低生产问 题。 发明内容 [0005]1、 发明要解决的技 术问题 [0006]针对目前钢结构构件焊接质量低， 焊接效率低的技术问题， 本发明提供了一种钢 构件焊接装置及其焊接方法， 它可实现焊缝焊接质量， 且焊接效率高。 [0007]2、 技术方案 [0008]为解决上述问题， 本发明提供的技 术方案为： [0009]一种钢构件焊接装置， 包括： 行走轴机构、 胎架定位机构、 机器人移动 平台、 六轴机 器人、 机器人控制柜、 焊接电源、 送丝机、 冷却水箱、 焊枪和3D相机； 其中， 所述六轴机器人安 装在机器人移动平台上； 所述送丝机和3D相机均安装在六轴机器人手臂上； 所述焊枪安装 在六轴机器人第六轴法兰盘上； 所述焊接电源、 冷却水箱和机器人控制柜均放置于机器人 移动平台上； 六轴机器人、 机器人控制柜、 送丝机、 焊枪和3D相机均与焊接电源连接； 六轴机 器人、 送丝机、 焊枪和3D相机均与机器人控制柜连接； 机器人移动平台安装在行走轴机构 上， 胎架定位机构位于行 走轴机构侧面， 用于 定位钢构件。 [0010]本发明实施例机构装置结构较为简单， 便于操作人员进行操作和控制。 本发明实 施例的机构装置发生故障的机率比较小， 维修较为方便， 在一定程度上可以降低维修费用。 通过3D 视觉焊缝信息识别处理技术， 可实现对不同类型构件、 不同焊缝坡口尺寸规格， 实说　明　书 1/6 页 3 CN 114789448 A 3