一種雙工位智能焊接機(jī)器人及其控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焊接機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種雙工位智能焊接機(jī)器人及其控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]焊接機(jī)器人是從事焊接(包括切割與噴涂)的工業(yè)機(jī)器人，用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，為了適應(yīng)不同的用途，機(jī)器人最后一個(gè)軸的機(jī)械接口，通常是一個(gè)連接器，可接裝不同工具或稱末端執(zhí)行器，焊接機(jī)器人就是在工業(yè)機(jī)器人的末軸連接器上裝接焊鉗或焊(割)槍的，使之能進(jìn)行焊接，切割或熱噴涂。
[0003]焊接機(jī)器在在生產(chǎn)中起到舉足輕重的作用，具有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量、工人操作技術(shù)的要求低、縮短了產(chǎn)品改型換代的準(zhǔn)備周期，減少相應(yīng)的設(shè)備投資，因此，在各行各業(yè)已得到了廣泛的應(yīng)用。
[0004]在目前廣泛使用的焊接機(jī)器人中，均采用的是單工位焊接，這種焊接方式存在著只能在單方向上對(duì)工件進(jìn)行焊接而不能對(duì)工件進(jìn)行全方位的焊接，因此在焊接過(guò)程中需要對(duì)工件進(jìn)行位置變換處理，相對(duì)而言，對(duì)于工件，特別是大型工件做位置變換并不容易，費(fèi)時(shí)費(fèi)力不說(shuō)，更容易耽誤工件的加工周期，綜合成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)以上問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種雙工位智能焊接機(jī)器人及其控制系統(tǒng)，可以有效解決【背景技術(shù)】中的問(wèn)題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種雙工位智能焊接機(jī)器人及其控制系統(tǒng)，包括焊接平臺(tái)，所述焊接平臺(tái)上表面固定安裝有移動(dòng)平臺(tái)和滑動(dòng)可調(diào)工件夾具，所述移動(dòng)平臺(tái)呈“L”型結(jié)構(gòu)，在移動(dòng)平臺(tái)和滑動(dòng)可調(diào)工件夾具之間固定安裝有上料架和下料架，且在上料架和下料架上均安裝有吊臂，在移動(dòng)平臺(tái)上表面安裝有滑動(dòng)導(dǎo)軌，所述滑動(dòng)導(dǎo)軌上安裝有焊機(jī)，在焊機(jī)一側(cè)固定安裝有單套送絲機(jī)構(gòu)，在焊機(jī)另一側(cè)固定安裝有清槍剪絲機(jī)構(gòu)，所述滑動(dòng)可調(diào)工件夾具包括焊縫夾緊機(jī)構(gòu)，所述焊縫夾緊機(jī)構(gòu)通過(guò)氣控閥連接有伺服電機(jī)，且伺服電機(jī)也連接有移動(dòng)平臺(tái)，所述焊機(jī)包括焊接機(jī)器人和焊槍，所述焊槍上方固定安裝有2D激光掃描系統(tǒng)，所述焊接機(jī)器人底部安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)焊接軌道識(shí)別器連接有焊槍夾持臂。
[0007]作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述焊縫夾緊機(jī)構(gòu)之間安裝有墊塊。
[0008]作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述焊機(jī)側(cè)面固定安裝有焊渣擋板。
[0009]作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述焊接機(jī)器人還包括焊接質(zhì)量檢測(cè)器，所述焊接質(zhì)量檢測(cè)器設(shè)在焊槍夾持臂背面。
[0010]作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述焊機(jī)還包括無(wú)線信號(hào)接收器，所述無(wú)線信號(hào)接收器與伺服電機(jī)和2D激光掃描系統(tǒng)連接，所述無(wú)線信號(hào)接收器通過(guò)無(wú)線信號(hào)與控制系統(tǒng)連接，所述控制系統(tǒng)包括處理器和顯示屏，所述處理器和顯示屏還連接有輸入鍵盤。
[0011]作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述2D激光掃描系統(tǒng)和焊接軌道識(shí)別器均連接有掃描軌跡儲(chǔ)存器。
[0012]作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述焊槍上方還固定安裝有3D視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)，所述3D視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)與焊接質(zhì)量檢測(cè)器連接。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:通過(guò)滑動(dòng)可調(diào)工件夾具將所需要焊接的工件夾持住，并且通過(guò)移動(dòng)平臺(tái)將焊機(jī)在不同的工位進(jìn)行移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)雙工位的焊接，通過(guò)滑動(dòng)導(dǎo)軌的導(dǎo)向滑移作用控制焊機(jī)的工位變化軌道，防止焊機(jī)出現(xiàn)工位位置偏差，影響焊接質(zhì)量，通過(guò)吊臂將工件進(jìn)行上料和下料操作，減少人工操作，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，焊縫夾緊機(jī)構(gòu)根據(jù)之前設(shè)定的程序根據(jù)板厚調(diào)整焊接寬度，將寬度調(diào)整到合適的位置，操作員在選擇相應(yīng)的規(guī)格程序后，設(shè)備控制伺服電機(jī)自動(dòng)移動(dòng)到位，調(diào)整完成再開(kāi)始進(jìn)行人工上料，2D激光掃描系統(tǒng)將掃面數(shù)據(jù)傳回焊接軌道識(shí)別器，焊接軌道識(shí)別器焊縫擬合軟件對(duì)焊縫數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并通過(guò)軟件生成機(jī)器人焊接程序并進(jìn)行焊接數(shù)量檢測(cè)，能夠自動(dòng)智能識(shí)別焊接軌跡，全方位完成焊接。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)不意圖；
圖2為本發(fā)明焊機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明焊縫夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明控制系統(tǒng)模式圖。
[0015]圖中:1-焊接平臺(tái)；2-移動(dòng)平臺(tái)；3-滑動(dòng)可調(diào)工件夾具;4-上料架;5-下料架;6_吊臂;7-滑動(dòng)導(dǎo)軌;8-焊機(jī);9-焊渣擋板;10-單套送絲機(jī)構(gòu)；11-清槍剪絲機(jī)構(gòu)；12-焊縫夾緊機(jī)構(gòu)；13-墊塊；14-氣控閥；15-伺服電機(jī)；16-焊接機(jī)器人；17-焊槍；18-2D激光掃描系統(tǒng)18;19-驅(qū)動(dòng)電機(jī);20-焊接軌道識(shí)別器;21-焊槍夾持臂;22-焊接質(zhì)量檢測(cè)器。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0017]實(shí)施例:
請(qǐng)參閱圖1-圖4，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案:一種雙工位智能焊接機(jī)器人及其控制系統(tǒng)，包括焊接平臺(tái)1，焊接平臺(tái)I上表面固定安裝有移動(dòng)平臺(tái)2和滑動(dòng)可調(diào)工件夾具3，通過(guò)滑動(dòng)可調(diào)工件夾具3將所需要焊接的工件夾持住，并且通過(guò)移動(dòng)平臺(tái)2將焊機(jī)8在不同的工位進(jìn)行移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)雙工位的焊接，移動(dòng)平臺(tái)2呈“L”型結(jié)構(gòu)，移動(dòng)平臺(tái)2能夠覆蓋整個(gè)工區(qū)，實(shí)現(xiàn)工件的全方位覆蓋焊接，在移動(dòng)平臺(tái)2和滑動(dòng)可調(diào)工件夾具3之間固定安裝有上料架4和下料架5，且在上料架4和下料架5上均安裝有吊臂6，通過(guò)吊臂6將工件進(jìn)行上料和下料操作，減少人工操作，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，在移動(dòng)平臺(tái)2上表面安裝有滑動(dòng)導(dǎo)軌7，通過(guò)滑動(dòng)導(dǎo)軌7的導(dǎo)向滑移作用控制焊機(jī)8的工位變化軌道，防止焊機(jī)8出現(xiàn)工位位置偏差，影響焊接質(zhì)量，滑動(dòng)導(dǎo)軌7上安裝有焊機(jī)8，焊機(jī)8側(cè)面固定安裝有焊渣擋板9，防止焊渣掉入滑動(dòng)導(dǎo)軌或者機(jī)器內(nèi)部，影響機(jī)器的正常運(yùn)行，在焊機(jī)8—側(cè)固定安裝有單套送絲機(jī)構(gòu)10，在焊機(jī)8另一側(cè)固定安裝有清槍剪絲機(jī)構(gòu)U，在用不同材料的焊絲的時(shí)候需要人工進(jìn)行送絲輪切換，根據(jù)焊接平臺(tái)I工位的分布，采用單套送絲機(jī)構(gòu)10，采用不同材料的焊絲時(shí)需要人工送絲切換，焊接機(jī)器人16后側(cè)帶有清槍剪絲機(jī)構(gòu)11，滑動(dòng)可調(diào)工件夾具3包括焊縫夾緊機(jī)構(gòu)12，焊縫夾緊機(jī)構(gòu)12根據(jù)之前設(shè)定的程序根據(jù)板厚調(diào)整焊接寬度，將寬度調(diào)整到合適的位置，操作員在選擇相應(yīng)的規(guī)格程序后，設(shè)備控制伺服電機(jī)15自動(dòng)移動(dòng)到位，調(diào)整完成再開(kāi)始進(jìn)行人工上料，所述焊縫夾緊機(jī)構(gòu)12之間安裝有墊塊13，加設(shè)的墊塊13是為了讓人工插入對(duì)應(yīng)厚度的墊塊的方式來(lái)進(jìn)行焊縫寬度控制，適用于工件種類不多的情況，焊縫夾緊機(jī)構(gòu)12通過(guò)氣控閥14連接有伺服電機(jī)15，伺服電機(jī)15通過(guò)氣控閥14氣壓作用，在掰動(dòng)氣動(dòng)閥后，右側(cè)壓緊機(jī)構(gòu)將工件壓緊在平臺(tái)上，且伺服電機(jī)15也連接有移動(dòng)平臺(tái)2，采用同一伺服電機(jī)15驅(qū)動(dòng)，將壓緊裝置和焊機(jī)8驅(qū)動(dòng)步調(diào)控制在一致，焊機(jī)8包括焊接機(jī)器人16和焊槍17，焊接機(jī)器人16為焊接系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，焊槍17上方固定安裝有2D激光掃描系統(tǒng)18，2D激光掃描系統(tǒng)18獲取焊縫路徑、大小、間隙、偏差等信息，根據(jù)掃描獲得的路徑進(jìn)行焊接作業(yè)，所述焊機(jī)8還包括無(wú)線信號(hào)接收器24，所述無(wú)線信號(hào)接收器24與伺服電機(jī)15和2D激光掃描系統(tǒng)18連接，所述無(wú)線信號(hào)接收器24通過(guò)無(wú)線信號(hào)與控制系統(tǒng)23連接，所述控制系統(tǒng)23包括處理器25和顯示屏26，所述處理器25和顯示屏26還連接有輸入鍵盤27，通過(guò)無(wú)線信號(hào)將控制系統(tǒng)23指令傳輸?shù)剿欧姍C(jī)15和2D激光掃描系統(tǒng)18中，并且通過(guò)顯示屏26顯示實(shí)時(shí)狀況，通過(guò)輸入鍵盤27實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，焊接機(jī)器人16底部安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)19，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)19作用驅(qū)動(dòng)焊槍夾持臂21的位置和狀態(tài)改變作用，驅(qū)動(dòng)電機(jī)19通過(guò)焊接軌道識(shí)別器20連接有焊槍夾持臂21，2D激光掃描系統(tǒng)18將數(shù)據(jù)傳回焊接軌道識(shí)別器20，焊接軌道識(shí)別器20焊縫擬合軟件對(duì)焊縫數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并通過(guò)軟件生成機(jī)器人焊接程序，焊接機(jī)器人16還包括焊接質(zhì)量檢測(cè)器22，所述焊接質(zhì)量檢測(cè)器22設(shè)在焊槍夾持臂21背面，焊接同時(shí)2D激光掃描系統(tǒng)18對(duì)已經(jīng)焊接的焊縫進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取，并將焊縫數(shù)據(jù)傳回焊接質(zhì)量檢測(cè)器22進(jìn)行焊接數(shù)量檢測(cè);通過(guò)滑動(dòng)可調(diào)工件夾具3將所需要焊接的工件夾持住，并且通過(guò)移動(dòng)平臺(tái)2將焊機(jī)8在不同的工位進(jìn)行移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)雙工位的焊接，所述2D激光掃描系統(tǒng)18和焊接軌道識(shí)別器20均連接有掃描軌跡儲(chǔ)存器28，將掃描的數(shù)據(jù)全部?jī)?chǔ)存起來(lái)，在再次加工相同工件時(shí)直接使用已經(jīng)采集數(shù)據(jù)，并通過(guò)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)做修改，提高工作效率，焊槍17上方還固定安裝有3D視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)29，3D視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)29與焊接質(zhì)量檢測(cè)器22連接，通過(guò)3D視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)獲取工件大小、焊縫位置等信息;通過(guò)滑動(dòng)導(dǎo)軌7的導(dǎo)向滑移作用控制焊機(jī)8的工位變化軌道，防止焊機(jī)8出現(xiàn)工位位置偏差，影響焊接質(zhì)量，通過(guò)吊臂6將工件進(jìn)行上料和下料操作，減少人工操作，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，焊縫夾緊機(jī)構(gòu)12根據(jù)之前設(shè)定的程序根據(jù)板厚調(diào)整焊接寬度，將寬度調(diào)整到合適的位置，操作員在選擇相應(yīng)的規(guī)格程序后，設(shè)備控制伺服電機(jī)15自動(dòng)移動(dòng)到位，調(diào)整完成再開(kāi)始進(jìn)行人工上料，2D激光掃描系統(tǒng)18將掃面數(shù)據(jù)傳回焊接軌道識(shí)別器20，焊接軌道識(shí)別器20焊縫擬合軟件對(duì)焊縫數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并通過(guò)軟件生成機(jī)器人焊接程序并進(jìn)行焊接數(shù)量檢測(cè)，能夠自動(dòng)智能識(shí)別焊接軌跡，全方位完成焊接。
[0018]本發(fā)明工作原理:工件通過(guò)吊臂6作用上料和下料作用，放置在滑動(dòng)可調(diào)工件夾具3上，操作焊縫夾緊機(jī)構(gòu)12，使工裝夾具對(duì)工件自動(dòng)固定，2D激光掃描系統(tǒng)18對(duì)工件進(jìn)行掃描，將獲取數(shù)據(jù)傳回焊接軌道識(shí)別器20，焊接軌道識(shí)別器20焊縫擬合軟件對(duì)焊縫數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并通過(guò)軟件生成機(jī)器人焊接程序，機(jī)器人在線運(yùn)行焊縫掃描程序，在進(jìn)行焊接的過(guò)程中，通過(guò)伺服電機(jī)15驅(qū)動(dòng)作用，控制機(jī)器人的操作工位，在滑動(dòng)導(dǎo)軌7上滑動(dòng)，保證操作的全方位性，機(jī)器人帶動(dòng)2D激光掃描器對(duì)焊縫進(jìn)行掃描，機(jī)器人在線運(yùn)行焊接程序，對(duì)工件進(jìn)行焊接，焊接同時(shí)2D激光掃描系統(tǒng)18對(duì)已經(jīng)焊接的焊縫進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取，并將焊縫數(shù)據(jù)傳回焊接質(zhì)量檢測(cè)器22進(jìn)行焊接數(shù)量檢測(cè)。
[0019]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙工位智能焊接機(jī)器人及其控制系統(tǒng)，其特征在于:包括焊接平臺(tái)(I)和控制系統(tǒng)(23)，所述焊接平臺(tái)(I)上表面固定安裝有移動(dòng)平臺(tái)(2)和滑動(dòng)可調(diào)工件夾具(3)，所述移動(dòng)平臺(tái)(2)呈“L”型結(jié)構(gòu)，在移動(dòng)平臺(tái)(2)和滑動(dòng)可調(diào)工件夾具(3)之間固定安裝有上料架(4)和下料架(5)，且在上料架(4)和下料架(5)上均安裝有吊臂(6)，在移動(dòng)平臺(tái)(2)上表面安裝有滑動(dòng)導(dǎo)軌(7)，所述滑動(dòng)導(dǎo)軌(7)上安裝有焊機(jī)(8)，在焊機(jī)(8)—側(cè)固定安裝有單套送絲機(jī)構(gòu)(10)，在焊機(jī)(8)另一側(cè)固定安裝有清槍剪絲機(jī)構(gòu)(11)，所述滑動(dòng)可調(diào)工件夾具(3)包括焊縫夾緊機(jī)構(gòu)(12)，所述焊縫夾緊機(jī)構(gòu)(12)通過(guò)氣控閥(14)連接有伺服電機(jī)(15)，且伺服電機(jī)(15)也連接有移動(dòng)平臺(tái)(2)，所述焊機(jī)(8)包括焊接機(jī)器人(16)和焊槍(17)，所述焊槍(17)上方固定安裝有2D激光掃描系統(tǒng)(18)，所述焊接機(jī)器人(16)底部安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)(19)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(19)通過(guò)焊接軌道識(shí)別器(20)連接有焊槍夾持臂(21)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙工位智能焊接機(jī)器人及其控制系統(tǒng)，其特征在于:所述焊縫夾緊機(jī)構(gòu)(12)之間安裝有墊塊(13)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙工位智能焊接機(jī)器人及其控制系統(tǒng)，其特征在于:所述焊機(jī)(8)側(cè)面固定安裝有焊渣擋板(9)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙工位智能焊接機(jī)器人及其控制系統(tǒng)，其特征在于:所述焊接機(jī)器人(16)還包括焊接質(zhì)量檢測(cè)器(22)，所述焊接質(zhì)量檢測(cè)器(22)設(shè)在焊槍夾持臂(21)背面。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙工位智能焊接機(jī)器人及其控制系統(tǒng)，其特征在于:所述焊機(jī)(8)還包括無(wú)線信號(hào)接收器(24)，所述無(wú)線信號(hào)接收器(24)與伺服電機(jī)(15)和2D激光掃描系統(tǒng)(18)連接，所述無(wú)線信號(hào)接收器(24)通過(guò)無(wú)線信號(hào)與控制系統(tǒng)(23)連接，所述控制系統(tǒng)(23)包括處理器(25)和顯示屏(26)，所述處理器(25)和顯示屏(26)還連接有輸入鍵盤(27)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙工位智能焊接機(jī)器人及其控制系統(tǒng)，其特征在于:所述2D激光掃描系統(tǒng)(18 )和焊接軌道識(shí)別器(20 )均連接有掃描軌跡儲(chǔ)存器(28 )。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙工位智能焊接機(jī)器人及其控制系統(tǒng)，其特征在于:所述焊槍(17)上方還固定安裝有3D視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)(29)，所述3D視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)(29)與焊接質(zhì)量檢測(cè)器(22)連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種雙工位智能焊接機(jī)器人及其控制系統(tǒng)，包括焊接平臺(tái)，焊接平臺(tái)上表面固定安裝有移動(dòng)平臺(tái)和滑動(dòng)可調(diào)工件夾具，在移動(dòng)平臺(tái)和滑動(dòng)可調(diào)工件夾具之間固定安裝有上料架和下料架，且在上料架和下料架上均安裝有吊臂，在移動(dòng)平臺(tái)上表面安裝有滑動(dòng)導(dǎo)軌，滑動(dòng)導(dǎo)軌上安裝有焊機(jī)，在焊機(jī)側(cè)面安裝有單套送絲機(jī)構(gòu)和清槍剪絲機(jī)構(gòu)，所述滑動(dòng)可調(diào)工件夾具包括焊縫夾緊機(jī)構(gòu)，所述焊縫夾緊機(jī)構(gòu)通過(guò)氣控閥連接有伺服電機(jī)，且伺服電機(jī)也連接有移動(dòng)平臺(tái)，焊機(jī)包括焊接機(jī)器人和焊槍，焊槍上方固定安裝有2D激光掃描系統(tǒng)，焊接機(jī)器人底部安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)焊接軌道識(shí)別器連接有焊槍夾持臂，能夠自動(dòng)智能識(shí)別焊接軌跡，全方位完成焊接。
【IPC分類】B23K9/02, B23K9/32
【公開(kāi)號(hào)】CN105710496
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610295807
【發(fā)明人】耿魁偉, 張民, 伍波, 曾勇智, 陳家能
【申請(qǐng)人】廣州銳速智能科技股份有限公司