一種雙工位智能焊接機器人及其控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及焊接機器人技術領域，具體為一種雙工位智能焊接機器人及其控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]焊接機器人是從事焊接(包括切割與噴涂)的工業(yè)機器人，用于工業(yè)自動化領域，為了適應不同的用途，機器人最后一個軸的機械接口，通常是一個連接器，可接裝不同工具或稱末端執(zhí)行器，焊接機器人就是在工業(yè)機器人的末軸連接器上裝接焊鉗或焊(割)槍的，使之能進行焊接，切割或熱噴涂。
[0003]焊接機器在在生產中起到舉足輕重的作用，具有以下幾點優(yōu)點:穩(wěn)定和提高焊接質量、工人操作技術的要求低、縮短了產品改型換代的準備周期，減少相應的設備投資，因此，在各行各業(yè)已得到了廣泛的應用。
[0004]在目前廣泛使用的焊接機器人中，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工件進行焊接而不能對工件進行全方位的焊接，因此在焊接過程中需要對工件進行位置變換處理，相對而言，對于工件，特別是大型工件做位置變換并不容易，費時費力不說，更容易耽誤工件的加工周期，綜合成本高。

【發(fā)明內容】

[0005]針對以上問題，本發(fā)明提供了一種雙工位智能焊接機器人及其控制系統(tǒng)，可以有效解決【背景技術】中的問題。
[0006]為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案:一種雙工位智能焊接機器人及其控制系統(tǒng)，包括焊接平臺，所述焊接平臺上表面固定安裝有移動平臺和滑動可調工件夾具，所述移動平臺呈“L”型結構，在移動平臺和滑動可調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，在移動平臺上表面安裝有滑動導軌，所述滑動導軌上安裝有焊機，在焊機一側固定安裝有單套送絲機構，在焊機另一側固定安裝有清槍剪絲機構，所述滑動可調工件夾具包括焊縫夾緊機構，所述焊縫夾緊機構通過氣控閥連接有伺服電機，且伺服電機也連接有移動平臺，所述焊機包括焊接機器人和焊槍，所述焊槍上方固定安裝有2D激光掃描系統(tǒng)，所述焊接機器人底部安裝有驅動電機，所述驅動電機通過焊接軌道識別器連接有焊槍夾持臂。
[0007]作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述焊縫夾緊機構之間安裝有墊塊。
[0008]作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述焊機側面固定安裝有焊渣擋板。
[0009]作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述焊接機器人還包括焊接質量檢測器，所述焊接質量檢測器設在焊槍夾持臂背面。
[0010]作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述焊機還包括無線信號接收器，所述無線信號接收器與伺服電機和2D激光掃描系統(tǒng)連接，所述無線信號接收器通過無線信號與控制系統(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)選的技術方案，所述2D激光掃描系統(tǒng)和焊接軌道識別器均連接有掃描軌跡儲存器。
[0012]作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案，所述焊槍上方還固定安裝有3D視覺識別系統(tǒng)，所述3D視覺識別系統(tǒng)與焊接質量檢測器連接。
[0013]與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:通過滑動可調工件夾具將所需要焊接的工件夾持住，并且通過移動平臺將焊機在不同的工位進行移動，實現雙工位的焊接，通過滑動導軌的導向滑移作用控制焊機的工位變化軌道，防止焊機出現工位位置偏差，影響焊接質量，通過吊臂將工件進行上料和下料操作，減少人工操作，減輕工人勞動強度，焊縫夾緊機構根據之前設定的程序根據板厚調整焊接寬度，將寬度調整到合適的位置，操作員在選擇相應的規(guī)格程序后，設備控制伺服電機自動移動到位，調整完成再開始進行人工上料，2D激光掃描系統(tǒng)將掃面數據傳回焊接軌道識別器，焊接軌道識別器焊縫擬合軟件對焊縫數據進行處理，并通過軟件生成機器人焊接程序并進行焊接數量檢測，能夠自動智能識別焊接軌跡，全方位完成焊接。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明結構不意圖；
圖2為本發(fā)明焊機結構示意圖；
圖3為本發(fā)明焊縫夾緊機構結構示意圖；
圖4為本發(fā)明控制系統(tǒng)模式圖。
[0015]圖中:1-焊接平臺；2-移動平臺；3-滑動可調工件夾具;4-上料架;5-下料架;6_吊臂;7-滑動導軌;8-焊機;9-焊渣擋板;10-單套送絲機構；11-清槍剪絲機構；12-焊縫夾緊機構；13-墊塊；14-氣控閥；15-伺服電機；16-焊接機器人；17-焊槍；18-2D激光掃描系統(tǒng)18;19-驅動電機;20-焊接軌道識別器;21-焊槍夾持臂;22-焊接質量檢測器。
【具體實施方式】
[0016]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0017]實施例:
請參閱圖1-圖4，本發(fā)明提供一種技術方案:一種雙工位智能焊接機器人及其控制系統(tǒng)，包括焊接平臺1，焊接平臺I上表面固定安裝有移動平臺2和滑動可調工件夾具3，通過滑動可調工件夾具3將所需要焊接的工件夾持住，并且通過移動平臺2將焊機8在不同的工位進行移動，實現雙工位的焊接，移動平臺2呈“L”型結構，移動平臺2能夠覆蓋整個工區(qū)，實現工件的全方位覆蓋焊接，在移動平臺2和滑動可調工件夾具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，通過吊臂6將工件進行上料和下料操作，減少人工操作，減輕工人勞動強度，在移動平臺2上表面安裝有滑動導軌7，通過滑動導軌7的導向滑移作用控制焊機8的工位變化軌道，防止焊機8出現工位位置偏差，影響焊接質量，滑動導軌7上安裝有焊機8，焊機8側面固定安裝有焊渣擋板9，防止焊渣掉入滑動導軌或者機器內部，影響機器的正常運行，在焊機8—側固定安裝有單套送絲機構10，在焊機8另一側固定安裝有清槍剪絲機構U，在用不同材料的焊絲的時候需要人工進行送絲輪切換，根據焊接平臺I工位的分布，采用單套送絲機構10，采用不同材料的焊絲時需要人工送絲切換，焊接機器人16后側帶有清槍剪絲機構11，滑動可調工件夾具3包括焊縫夾緊機構12，焊縫夾緊機構12根據之前設定的程序根據板厚調整焊接寬度，將寬度調整到合適的位置，操作員在選擇相應的規(guī)格程序后，設備控制伺服電機15自動移動到位，調整完成再開始進行人工上料，所述焊縫夾緊機構12之間安裝有墊塊13，加設的墊塊13是為了讓人工插入對應厚度的墊塊的方式來進行焊縫寬度控制，適用于工件種類不多的情況，焊縫夾緊機構12通過氣控閥14連接有伺服電機15，伺服電機15通過氣控閥14氣壓作用，在掰動氣動閥后，右側壓緊機構將工件壓緊在平臺上，且伺服電機15也連接有移動平臺2，采用同一伺服電機15驅動，將壓緊裝置和焊機8驅動步調控制在一致，焊機8包括焊接機器人16和焊槍17，焊接機器人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，根據掃描獲得的路徑進行焊接作業(yè)，所述焊機8還包括無線信號接收器24，所述無線信號接收器24與伺服電機15和2D激光掃描系統(tǒng)18連接，所述無線信號接收器24通過無線信號與控制系統(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，通過無線信號將控制系統(tǒng)23指令傳輸到伺服電機15和2D激光掃描系統(tǒng)18中，并且通過顯示屏26顯示實時狀況，通過輸入鍵盤27實現人機交互，焊接機器人16底部安裝有驅動電機19，通過驅動電機19作用驅動焊槍夾持臂21的位置和狀態(tài)改變作用，驅動電機19通過焊接軌道識別器20連接有焊槍夾持臂21，2D激光掃描系統(tǒng)18將數據傳回焊接軌道識別器20，焊接軌道識別器20焊縫擬合軟件對焊縫數據進行處理，并通過軟件生成機器人焊接程序，焊接機器人16還包括焊接質量檢測器22，所述焊接質量檢測器22設在焊槍夾持臂21背面，焊接同時2D激光掃描系統(tǒng)18對已經焊接的焊縫進行數據獲取，并將焊縫數據傳回焊接質量檢測器22進行焊接數量檢測;通過滑動可調工件夾具3將所需要焊接的工件夾持住，并且通過移動平臺2將焊機8在不同的工位進行移動，實現雙工位的焊接，所述2D激光掃描系統(tǒng)18和焊接軌道識別器20均連接有掃描軌跡儲存器28，將掃描的數據全部儲存起來，在再次加工相同工件時直接使用已經采集數據，并通過實時采集數據做修改，提高工作效率，焊槍17上方還固定安裝有3D視覺識別系統(tǒng)29，3D視覺識別系統(tǒng)29與焊接質量檢測器22連接，通過3D視覺識別系統(tǒng)獲取工件大小、焊縫位置等信息;通過滑動導軌7的導向滑移作用控制焊機8的工位變化軌道，防止焊機8出現工位位置偏差，影響焊接質量，通過吊臂6將工件進行上料和下料操作，減少人工操作，減輕工人勞動強度，焊縫夾緊機構12根據之前設定的程序根據板厚調整焊接寬度，將寬度調整到合適的位置，操作員在選擇相應的規(guī)格程序后，設備控制伺服電機15自動移動到位，調整完成再開始進行人工上料，2D激光掃描系統(tǒng)18將掃面數據傳回焊接軌道識別器20，焊接軌道識別器20焊縫擬合軟件對焊縫數據進行處理，并通過軟件生成機器人焊接程序并進行焊接數量檢測，能夠自動智能識別焊接軌跡，全方位完成焊接。
[0018]本發(fā)明工作原理:工件通過吊臂6作用上料和下料作用，放置在滑動可調工件夾具3上，操作焊縫夾緊機構12，使工裝夾具對工件自動固定，2D激光掃描系統(tǒng)18對工件進行掃描，將獲取數據傳回焊接軌道識別器20，焊接軌道識別器20焊縫擬合軟件對焊縫數據進行處理，并通過軟件生成機器人焊接程序，機器人在線運行焊縫掃描程序，在進行焊接的過程中，通過伺服電機15驅動作用，控制機器人的操作工位，在滑動導軌7上滑動，保證操作的全方位性，機器人帶動2D激光掃描器對焊縫進行掃描，機器人在線運行焊接程序，對工件進行焊接，焊接同時2D激光掃描系統(tǒng)18對已經焊接的焊縫進行數據獲取，并將焊縫數據傳回焊接質量檢測器22進行焊接數量檢測。
[0019]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種雙工位智能焊接機器人及其控制系統(tǒng)，其特征在于:包括焊接平臺(I)和控制系統(tǒng)(23)，所述焊接平臺(I)上表面固定安裝有移動平臺(2)和滑動可調工件夾具(3)，所述移動平臺(2)呈“L”型結構，在移動平臺(2)和滑動可調工件夾具(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)，在移動平臺(2)上表面安裝有滑動導軌(7)，所述滑動導軌(7)上安裝有焊機(8)，在焊機(8)—側固定安裝有單套送絲機構(10)，在焊機(8)另一側固定安裝有清槍剪絲機構(11)，所述滑動可調工件夾具(3)包括焊縫夾緊機構(12)，所述焊縫夾緊機構(12)通過氣控閥(14)連接有伺服電機(15)，且伺服電機(15)也連接有移動平臺(2)，所述焊機(8)包括焊接機器人(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)，所述焊接機器人(16)底部安裝有驅動電機(19)，所述驅動電機(19)通過焊接軌道識別器(20)連接有焊槍夾持臂(21)。2.根據權利要求1所述的一種雙工位智能焊接機器人及其控制系統(tǒng)，其特征在于:所述焊縫夾緊機構(12)之間安裝有墊塊(13)。3.根據權利要求1所述的一種雙工位智能焊接機器人及其控制系統(tǒng)，其特征在于:所述焊機(8)側面固定安裝有焊渣擋板(9)。4.根據權利要求1所述的一種雙工位智能焊接機器人及其控制系統(tǒng)，其特征在于:所述焊接機器人(16)還包括焊接質量檢測器(22)，所述焊接質量檢測器(22)設在焊槍夾持臂(21)背面。5.根據權利要求1所述的一種雙工位智能焊接機器人及其控制系統(tǒng)，其特征在于:所述焊機(8)還包括無線信號接收器(24)，所述無線信號接收器(24)與伺服電機(15)和2D激光掃描系統(tǒng)(18)連接，所述無線信號接收器(24)通過無線信號與控制系統(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.根據權利要求1所述的一種雙工位智能焊接機器人及其控制系統(tǒng)，其特征在于:所述2D激光掃描系統(tǒng)(18 )和焊接軌道識別器(20 )均連接有掃描軌跡儲存器(28 )。7.根據權利要求1所述的一種雙工位智能焊接機器人及其控制系統(tǒng)，其特征在于:所述焊槍(17)上方還固定安裝有3D視覺識別系統(tǒng)(29)，所述3D視覺識別系統(tǒng)(29)與焊接質量檢測器(22)連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙工位智能焊接機器人及其控制系統(tǒng)，包括焊接平臺，焊接平臺上表面固定安裝有移動平臺和滑動可調工件夾具，在移動平臺和滑動可調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，在移動平臺上表面安裝有滑動導軌，滑動導軌上安裝有焊機，在焊機側面安裝有單套送絲機構和清槍剪絲機構，所述滑動可調工件夾具包括焊縫夾緊機構，所述焊縫夾緊機構通過氣控閥連接有伺服電機，且伺服電機也連接有移動平臺，焊機包括焊接機器人和焊槍，焊槍上方固定安裝有2D激光掃描系統(tǒng)，焊接機器人底部安裝有驅動電機，所述驅動電機通過焊接軌道識別器連接有焊槍夾持臂，能夠自動智能識別焊接軌跡，全方位完成焊接。
【IPC分類】B23K9/02, B23K9/32
【公開號】CN105710496
【申請?zhí)枴緾N201610295807
【發(fā)明人】耿魁偉, 張民, 伍波, 曾勇智, 陳家能
【申請人】廣州銳速智能科技股份有限公司