一種智能五軸焊接用機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及焊接機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能五軸焊接用機(jī)器人。
技術(shù)背景
[0002]當(dāng)今焊節(jié)技術(shù)與人們的生產(chǎn)和生活中有著密不可分的關(guān)系，許多零部件之間的連接都必須采用焊接，這對焊接的質(zhì)量問題提出了很高的要求，傳統(tǒng)的焊接技術(shù)采用手工焊接，由于需要對焊槍長時間的端持，工人的眼力手力容易疲勞，焊件的質(zhì)量得不到保證，而采用機(jī)器人焊接不僅解決了上述問題，而且節(jié)省了材料，但是市場上的通用焊接機(jī)器人為三至四軸，再就是六軸，三至四軸不能滿足一特殊工件的要求，而六軸機(jī)器人價格又極其昂貴，而五軸機(jī)器人既能滿足特殊工件的要求價格又不至太貴。
[0003]CN 203401208 U公開了一種五軸驅(qū)動自動點(diǎn)焊設(shè)備，包括焊機(jī)、上下翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、垂直升降機(jī)構(gòu)、縱向平移機(jī)構(gòu)、水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、橫向平移機(jī)構(gòu)和底座，所述底座固定在水平面上，所述橫向平移機(jī)構(gòu)安裝在底座上，橫向平移機(jī)構(gòu)、水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、縱向平移機(jī)構(gòu)、垂直升降機(jī)構(gòu)、上下翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)依次裝配，所述焊機(jī)與上下翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)配裝，其特別之處在于:所述上下翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為氣缸驅(qū)動結(jié)構(gòu)。上述實(shí)用新型雖能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化操作，但智能化水平不高，需人工對其進(jìn)行操作，工人的技術(shù)水平要求較高，這就使得焊件的質(zhì)量相對較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述存在的問題，本實(shí)用新型提供一種可替代人工的，節(jié)能經(jīng)濟(jì)，能夠滿足特殊工件要求，自動化程度高，操作簡單方便，焊接件質(zhì)量好，結(jié)構(gòu)簡單價格便宜的智能五軸焊接用機(jī)器人。
[0005]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為:一種智能五軸焊接用機(jī)器人，包括設(shè)有底座的工作臺，所述工作臺上設(shè)有焊槍以及驅(qū)動焊槍沿X軸、Y軸、Z軸移動的X軸位移機(jī)構(gòu)、Y軸位移機(jī)構(gòu)和Z軸位移機(jī)構(gòu)，工作臺上還設(shè)有通過電信號驅(qū)動X軸位移機(jī)構(gòu)、Y軸位移機(jī)構(gòu)和Z軸位移機(jī)構(gòu)運(yùn)動的控制系統(tǒng)，所述工作臺上設(shè)有用于掃描收集焊接軌跡用的信號采集裝置以及驅(qū)動焊槍實(shí)現(xiàn)橫向旋轉(zhuǎn)和縱向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)A和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)B，所述信號采集裝置與控制系統(tǒng)電連接，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)A由第一安裝架固定安裝于Y軸位移機(jī)構(gòu)上，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)B經(jīng)第二安裝架固定安裝于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)A下部。
[0006]上述的智能五軸焊接用機(jī)器人，所述控制系統(tǒng)包括:CPU、全中文人機(jī)交互界面、焊接參數(shù)存儲模塊、插補(bǔ)算法模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊以及編碼器，所述全中文人機(jī)交互界面、焊接參數(shù)存儲模塊、插補(bǔ)算法模塊均與CPU電連接，所述插補(bǔ)算法模塊通過電機(jī)驅(qū)動模塊與編碼器輸出端電連接，所述編碼器輸入端與插補(bǔ)算法模塊電連接。
[0007]上述的智能五軸焊接用機(jī)器人，所述信號采集裝置包括沿焊接位置可自由移動的手持信號采集器和信號處理單元，所述信號處理單元包括手持示教焊縫軌跡采集模塊和機(jī)器人位置檢測模塊，所述手持示教焊縫軌跡采集模塊和機(jī)器人位置檢測模塊均與CPU電連接。
[0008]上述的智能五軸焊接用機(jī)器人，所述X軸位移機(jī)構(gòu)包括第一支架，與第一支架滑動配合的第一導(dǎo)軌和實(shí)現(xiàn)支架橫向移動的第一絲杠，以及驅(qū)動第一絲杠轉(zhuǎn)動的第一伺服電機(jī)，在第一伺服電機(jī)上連接有用于接收控制系統(tǒng)發(fā)出驅(qū)動信號并驅(qū)動第一伺服電機(jī)運(yùn)動的第一編碼器。
[0009]上述的智能五軸焊接用機(jī)器人，所述Y軸位移機(jī)構(gòu)包括第二支架，與第二支架滑動配合的第二導(dǎo)軌和實(shí)現(xiàn)支架縱向移動的第二絲杠，以及驅(qū)動第二絲杠轉(zhuǎn)動的第二伺服電機(jī)，在第二伺服電機(jī)上連接有用于接收控制系統(tǒng)發(fā)出驅(qū)動信號并驅(qū)動第二伺服電機(jī)運(yùn)動的第二編碼器，所述第二支架上設(shè)有為焊槍輸送焊絲的送線電機(jī)。
[0010]上述的智能五軸焊接用機(jī)器人，所述Z軸位移機(jī)構(gòu)包括第三支架，與第三支架滑動配合的第三導(dǎo)軌和實(shí)現(xiàn)支架縱向移動的第三絲杠，以及驅(qū)動第三絲杠轉(zhuǎn)動的第三伺服電機(jī)，在第三伺服電機(jī)上連接有用于接收控制系統(tǒng)發(fā)出驅(qū)動信號并驅(qū)動第三伺服電機(jī)運(yùn)動的第二編碼器。
[0011]上述的智能五軸焊接用機(jī)器人，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)A包括:安裝支架、設(shè)有減速機(jī)的第四伺服電機(jī)和轉(zhuǎn)軸，所述第四伺服電機(jī)設(shè)于安裝架上，在第四伺服電機(jī)上連接有用于接收控制系統(tǒng)發(fā)出驅(qū)動信號并驅(qū)動第四伺服電機(jī)運(yùn)動的第四編碼器，所述轉(zhuǎn)軸與第四伺服電機(jī)輸出端相連。
[0012]上述的智能五軸焊接用機(jī)器人，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)B由帶有減速機(jī)的第五伺服電機(jī)、安裝支架以及支撐臂組成，所述第五伺服電機(jī)設(shè)于安裝架上，在第五伺服電機(jī)上連接有用于接收控制系統(tǒng)發(fā)出驅(qū)動信號并驅(qū)動第五伺服電機(jī)運(yùn)動的第四編碼器，所述支撐臂一端設(shè)有焊槍夾持端，支撐臂另一端與第五伺服電機(jī)輸出軸相連。
[0013]上述的智能五軸焊接用機(jī)器人，所述第一、二、三支架上均設(shè)有用于控制第一、二、三支架運(yùn)動行程的限位傳感器。
[0014]上述的智能五軸焊接用機(jī)器人，所述第三支架與第一支架固定連接，所述第三支架還與第二支架固定連接。
[0015]本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案所實(shí)現(xiàn)的有益效果為:使用機(jī)器人可替代人工進(jìn)行操作，不僅解放了勞動生產(chǎn)力，改善了勞動環(huán)境，而且節(jié)能經(jīng)濟(jì)，焊接件質(zhì)量好，能夠滿足特殊工件要求，采用手持示教的方式大大提高了自動化程度，操作簡單，靈活性強(qiáng)，智能化程度高，同時結(jié)構(gòu)簡單價格便宜，可滿足中小企業(yè)的需求。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為圖中A部分的局部放大圖；
[0018]圖3為圖中B部分的局部放大圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型控制系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0020]圖5為本信號采集裝置的電路結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0022]如圖1、2、3、4、5所示，一種智能五軸焊接用機(jī)器人，包括設(shè)有底座的工作臺1，在工作臺I上設(shè)有焊槍5以及驅(qū)動焊槍5沿X軸、Y軸、Z軸移動的X軸位移機(jī)構(gòu)、Y軸位移機(jī)構(gòu)和Z軸位移機(jī)構(gòu)，所述X軸位移機(jī)構(gòu)包括第一支架11，與第一支架11滑動配合的第一導(dǎo)軌8和實(shí)現(xiàn)支架橫向移動的第一絲杠9，以及驅(qū)動第一絲杠9轉(zhuǎn)動的第一伺服電機(jī)10，在第一伺服電機(jī)10上連接有用于接收控制系統(tǒng)發(fā)出驅(qū)動信號并驅(qū)動第一伺服電機(jī)10運(yùn)動的第一編碼器。所述Y軸位移機(jī)構(gòu)包括第二支架12，與第二支架12滑動配合的第二導(dǎo)軌13和實(shí)現(xiàn)支架縱向移動的第二絲杠14，以及驅(qū)動第二絲杠14轉(zhuǎn)動的第二伺服電機(jī)15，在第二伺服電機(jī)15上連接有用于接收控制系統(tǒng)發(fā)出驅(qū)動信號并驅(qū)動第二伺服電機(jī)15運(yùn)動的第二編碼器，所述第二支架12上設(shè)有為焊槍5輸送焊絲的送線電機(jī)7。所述Z軸位移機(jī)構(gòu)包括第三支架19，與第三支架19滑動配合的第三導(dǎo)軌16和實(shí)現(xiàn)支架縱向移動的第三絲杠18，以及驅(qū)動第三絲杠18轉(zhuǎn)動的第三伺服電機(jī)17，在第三伺服電機(jī)17上連接有用于接收控制系統(tǒng)發(fā)出驅(qū)動信號并驅(qū)動第三伺服電機(jī)17運(yùn)動的第三編碼器，所述第一、二、三支架上均設(shè)有用于控制第一、二、三支架運(yùn)動行程的限位傳感器，所述第三支架19與第一