本發(fā)明涉及一種焊接機(jī)器人系統(tǒng)，特別是一種移動式自動尋址的焊接機(jī)器人系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

機(jī)器人制造系統(tǒng)能夠大大提升工作效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低人工成本，在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣。移動式的機(jī)器人智能制造系統(tǒng)具有更大的空間靈活性，具有技術(shù)先進(jìn)性和前沿性，是工業(yè)制造領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。

可移動焊接機(jī)器人系統(tǒng)具備全向移動的移動式系統(tǒng)，不需要預(yù)先在廠房內(nèi)鋪設(shè)導(dǎo)軌，可實現(xiàn)超大范圍內(nèi)的工位轉(zhuǎn)換。根據(jù)工作任務(wù)、流程安排，快速改變工藝布局，真正意義上實現(xiàn)產(chǎn)品的智能化柔性制造。

高端裝備的大型化，采用傳統(tǒng)固定裝備加工產(chǎn)品會帶來一系列問題。隨著大型航天器、大型客機(jī)、大型機(jī)車、船舶等高端裝備尺寸的不斷增加，精度不斷提高。大型固定式制造裝備無論在行程、功能上都難以滿足這些裝備的制造需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種移動式自動尋址的焊接機(jī)器人系統(tǒng)，增強(qiáng)了自動焊接系統(tǒng)的靈活性，尤其針對大型復(fù)雜零件的焊接具有獨(dú)特的優(yōu)勢。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種移動式自動尋址的焊接機(jī)器人系統(tǒng)，包括：移動平臺，自動尋址定位系統(tǒng)，焊接機(jī)器人和上位機(jī)控制系統(tǒng)；所述自動尋址定位系統(tǒng)設(shè)置在所述移動平臺前端，所述焊接機(jī)器人和上位機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)置在所述移動平臺上；自動尋址定位系統(tǒng)根據(jù)地面標(biāo)線自動尋址，所述上位機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)自動尋址定位系統(tǒng)的尋址定位，控制移動平臺到達(dá)指定工位后，機(jī)器人控制器焊接機(jī)器人進(jìn)行焊接。

進(jìn)一步的，所述自動尋址定位系統(tǒng)包括自動尋址攝像頭和光源，所述自動尋址攝像頭拍攝到光源照射到預(yù)定標(biāo)線后，所述上位機(jī)控制系統(tǒng)控制移動平臺到達(dá)指定工位。

進(jìn)一步的，所述移動平臺包括4套麥克納姆輪，所述上位機(jī)控制系統(tǒng)單獨(dú)控制每套麥克納姆輪，實現(xiàn)移動平臺的全向移動。

進(jìn)一步的，所述移動平臺設(shè)置有真空吸盤地腳支撐和急停裝置。

進(jìn)一步的，所述移動式自動尋址的焊接機(jī)器人系統(tǒng)包括在所述移動平臺上，為焊接供電的焊接電源。

進(jìn)一步的，所述焊接機(jī)器人包括機(jī)器人、機(jī)器人控制器和設(shè)置在機(jī)器人上的焊接機(jī)頭；所述焊接機(jī)頭上設(shè)置有焊槍。

進(jìn)一步的，所述移動式自動尋址的焊接機(jī)器人系統(tǒng)包括視覺引導(dǎo)系統(tǒng)，所述視覺引導(dǎo)系統(tǒng)包括傳感器控制柜和視覺引導(dǎo)系統(tǒng)傳感器，所述傳感器控制柜設(shè)置在移動平臺上，所述視覺引導(dǎo)系統(tǒng)傳感器設(shè)置在所述焊接機(jī)頭上，傳感器控制柜通過通訊線纜分別與視覺引導(dǎo)系統(tǒng)傳感器和機(jī)器人控制器連接，實現(xiàn)機(jī)器人控制器與視覺引導(dǎo)系統(tǒng)傳感器的實時通訊，用于機(jī)器人系統(tǒng)到達(dá)位置點(diǎn)后，在焊接過程中對焊縫進(jìn)行實時跟蹤。

進(jìn)一步的，所述視覺引導(dǎo)系統(tǒng)傳感器為激光視覺傳感器。

進(jìn)一步的，所述移動式自動尋址的焊接機(jī)器人系統(tǒng)包括熔池觀測系統(tǒng)，所述熔池觀測系統(tǒng)包括設(shè)置在所述焊接機(jī)頭上的熔池觀測攝像頭。

進(jìn)一步的，所述熔池觀測系統(tǒng)包括用于對焊接弧光過濾的濾光片。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明所述的移動式自動尋址的焊接機(jī)器人系統(tǒng)，可滿足高端裝備尺寸的不斷增加，精度不斷提高的要求，通過自動尋址功能可以自動到達(dá)需要焊接的位置，通過激光跟蹤系統(tǒng)可在線實時糾正由于焊接變形等造成的焊縫偏差，通過熔池觀測系統(tǒng)，可以在終端實時觀測焊縫熔池信息，搭載全向智能移動平臺車，并配置視覺導(dǎo)航系統(tǒng)，加強(qiáng)了自動焊接系統(tǒng)的靈活性，尤其針對大型復(fù)雜零件的焊接具有獨(dú)特的優(yōu)勢。相對于導(dǎo)軌式的柔性制造系統(tǒng)而言，該系統(tǒng)具有更加靈活的適應(yīng)能力，而不拘泥于導(dǎo)軌的直線移動模式，該系統(tǒng)可相對于產(chǎn)品進(jìn)行靈活調(diào)整，滿足產(chǎn)品不同工況、不同工位的柔性加工。

附圖說明

圖1為本發(fā)明移動式自動尋址的焊接機(jī)器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明移動式自動尋址的焊接機(jī)器人系統(tǒng)的焊接機(jī)頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1-2所示，一種移動式自動尋址的焊接機(jī)器人系統(tǒng)，包括：移動平臺1，焊接電源4，自動尋址定位系統(tǒng)8，視覺引導(dǎo)系統(tǒng)，焊接機(jī)器人，熔池觀測系統(tǒng)和上位機(jī)控制系統(tǒng)3；所述自動尋址定位系統(tǒng)8設(shè)置在所述移動平臺1前端，所述焊接機(jī)器人、焊接電源4和上位機(jī)控制系統(tǒng)3設(shè)置在所述移動平臺1上；所述自動尋址定位系統(tǒng)8包括自動尋址攝像頭和光源；所述移動平臺1包括4套麥克納姆輪、真空吸盤地腳支撐和急停裝置，所述上位機(jī)控制系統(tǒng)3單獨(dú)控制每套麥克納姆輪，實現(xiàn)移動平臺1的全向移動，使其能夠在狹小空間內(nèi)靈活移動；真空吸盤地腳支撐和急停裝置實現(xiàn)了所述焊接機(jī)器人系統(tǒng)在工作過程中的穩(wěn)定支撐以及緊急制動，所述全向移動的移動平臺1具有平面上任意方向的位置微調(diào)功能，通過控制算法和上位機(jī)控制系統(tǒng)的點(diǎn)動操作，保證±1mm以內(nèi)的位置精確調(diào)整；所述焊接機(jī)器人包括機(jī)器人6、機(jī)器人控制器5和設(shè)置在機(jī)器人6上的焊接機(jī)頭7；所述焊接機(jī)頭7上設(shè)置有焊槍10；所述視覺引導(dǎo)系統(tǒng)包括傳感器控制柜2和視覺引導(dǎo)系統(tǒng)傳感器11，所述傳感器控制柜2設(shè)置在移動平臺1上，所述視覺引導(dǎo)系統(tǒng)傳感器11設(shè)置在所述焊接機(jī)頭7上，傳感器控制柜2通過通訊線纜分別與視覺引導(dǎo)系統(tǒng)傳感器11和機(jī)器人控制器5連接，實現(xiàn)機(jī)器人控制器5與視覺引導(dǎo)系統(tǒng)傳感器11的實時通訊，用于機(jī)器人系統(tǒng)到達(dá)位置點(diǎn)后，在焊接過程中對焊縫進(jìn)行實時跟蹤；所述熔池觀測系統(tǒng)包括設(shè)置在所述焊接機(jī)頭7上的熔池觀測攝像頭9；所述上位機(jī)控制系統(tǒng)3用于對整個移動式自動尋址的焊接機(jī)器人系統(tǒng)控制，可實現(xiàn)自動尋址功能的設(shè)定，焊接電源的啟停，激光視覺傳感器的設(shè)置，焊接熔池的實時顯示等功能。

優(yōu)選的，所述視覺引導(dǎo)系統(tǒng)傳感器11為激光視覺傳感器。

優(yōu)選的，所述熔池觀測系統(tǒng)包括用于對焊接弧光過濾的濾光片。

優(yōu)選的，所述焊接電源4可實現(xiàn)GTAW、GMAW、VPPA、激光等多種焊接方法。

優(yōu)選的，所述機(jī)器人6為工業(yè)機(jī)器人，優(yōu)選的選用六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人，所述焊接機(jī)器人通過上位機(jī)控制系統(tǒng)控制焊接電源，焊接電源配置為不同功能的電源，可以實現(xiàn)多種焊接方式，焊接機(jī)器人通過現(xiàn)場總線實現(xiàn)對焊接電源的控制。

所述移動式自動尋址的焊接機(jī)器人系統(tǒng)的工作如下：

所述自動尋址攝像頭通過光源照射到預(yù)定標(biāo)線后，所述上位機(jī)控制系統(tǒng)3控制移動平臺1到達(dá)指定工位；上位機(jī)控制系統(tǒng)3根據(jù)不同的工作任務(wù)調(diào)用不同的位置，控制移動平臺1到達(dá)指定工位；移動平臺1到達(dá)指定工位后，上位機(jī)控制系統(tǒng)3啟動焊接電源4，機(jī)器人控制器5根據(jù)每個工位焊接作業(yè)軌跡的粗編程，在激光跟蹤系統(tǒng)的引導(dǎo)下，完成焊縫的焊接。在焊接過程中，通過熔池觀測系統(tǒng)在終端實時觀測焊縫熔池信息。焊接完成之后，向上位機(jī)控制系統(tǒng)3輸出完成信號，進(jìn)行下一個焊接工位的焊接操作直至焊接工作全部完成。

本發(fā)明說明書中未詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。