爬行式焊接機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于焊接領(lǐng)域，尤其涉及一種爬行式焊接機器人。
【背景技術(shù)】
[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。根據(jù)國際標準化組織(ISO)工業(yè)機器人術(shù)語標準焊接機器人的定義，工業(yè)機器人是一種多用途的、可重復編程的自動控制操作機(Manipulator),具有三個或更多可編程的軸,用于工業(yè)自動化領(lǐng)域。為了適應不同的用途，機器人最后一個軸的機械接口，通常是一個連接法蘭，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)機器人的末軸法蘭裝接焊鉗或焊(割)槍的，使之能進行焊接，切割或熱噴涂。
[0003]目前移動機器人采用的移動機構(gòu)類型主要有輪式、步行式和履帶式等。輪式的具有移動平穩(wěn)、機動性高和便于操縱等優(yōu)點，不能爬坡；步行式的也能在凹凸不平的地面上行走，具有較好的機動性，但存在穩(wěn)定性差等問題。這二種移動機構(gòu)都無法滿足焊接實際要求。履帶式的能夠在凹凸不平的地面上行走，穩(wěn)定性好，爬較大斜坡，適合焊接現(xiàn)場需要，但其運動方向的操作是左右履帶的速度差值所控制，轉(zhuǎn)向時會出現(xiàn)滑動，阻力較大，轉(zhuǎn)向半徑及中心準確度較差,運動控制存在一定的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于:針對【背景技術(shù)】中存在的諸多缺點和問題加以改進，提供一種爬行式焊接機器人，該焊接機器人有較好的機動性，穩(wěn)定性好，便于操作。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn):
一種爬行式焊接機器人，其特征在于:該焊接機器人包括爬行機構(gòu)、十字滑塊、焊接手臂、擺動器、焊槍和激光器，所述十字滑塊設置在爬行機構(gòu)上，在十字滑塊的滑塊上固定有焊接手臂，焊接手臂與爬行機構(gòu)平行，焊接手臂前端設置擺動器和激光器，所述擺動器末端夾持焊槍。
[0005]作為優(yōu)選，所述爬行機構(gòu)為永磁履帶爬行機構(gòu)。
[0006]作為優(yōu)選，所述爬行機構(gòu)的驅(qū)動機構(gòu)采用交流伺服系統(tǒng)。
[0007]作為優(yōu)選，所述交流伺服系統(tǒng)包括電動機、放大器、減速機構(gòu)和編碼器。
[0008]作為優(yōu)選，所述擺動器與焊接手臂活動連接，擺動器能夠固定在焊接手臂設定位置。
[0009]作為優(yōu)選，所述激光器設置在焊槍前側(cè)。
[0010]作為優(yōu)選，所述焊接機器人控制方式為PLC控制。
[0011]本發(fā)明有益效果:該焊接機器人采用爬行機構(gòu)和十字滑塊控制焊接機器人的運動，使焊接機器人有較好的機動性，穩(wěn)定性好，便于操作，采用激光圖像傳感系統(tǒng)獲得圖像，使焊接精確。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明實施例1爬行式焊接機器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明實施例1爬行式焊接機器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中標記:1_焊接機器人控制系統(tǒng)，2-爬行機構(gòu)、3-十字滑塊、4-焊接手臂、5-擺動器、6-焊槍、7-激光器。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
[0014]實施例1:
如圖1所示，一種爬行式焊接機器人系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:向焊接機器人系統(tǒng)提供電能的焊接電源；從現(xiàn)場獲取到焊縫的圖像信息的激光圖像傳感系統(tǒng)；十字滑塊控制系統(tǒng)，其對激光圖像傳感系統(tǒng)獲得的圖像信息進行處理，處理后提取到焊縫的偏差信號；十字滑塊，十字滑塊收到十字滑塊控制系統(tǒng)提供的偏差信號進行運動；永磁履帶爬行機構(gòu)，永磁履帶爬行機構(gòu)的驅(qū)動機構(gòu)采用交流伺服系統(tǒng)，交流伺服系統(tǒng)包括減速機構(gòu)、放大器和電動機；可編程序控制器。在人機界面對各項參數(shù)進行設定后，可編程序控制器收到激光圖像傳感系統(tǒng)獲取圖像信息經(jīng)十字滑塊控制系統(tǒng)后的信號后，送出起弧信號，并結(jié)合人機界面給定的速度值控制爬行機構(gòu)按設定的速度進行運動。激光圖像傳感系統(tǒng)包括激光器和圖像傳感信息處理系統(tǒng)，十字滑塊設置4個接觸式傳感器(圖中未示出)，作為優(yōu)選，所述系統(tǒng)還包括冷卻系統(tǒng)，用于對焊接后需要快速冷卻的工件進行冷卻。
[0015]圖2為爬行式焊接機器人的結(jié)構(gòu)示意圖，該焊接機器人由上述焊接機器人控制系統(tǒng)I所控制，其包括爬行機構(gòu)2、十字滑塊3、焊接手臂4、擺動器5、焊槍6和激光器7，所述十字滑塊3設置在爬行機構(gòu)2上，在十字滑塊3的滑塊上固定有焊接手臂4，焊接手臂4與爬行機構(gòu)2平行，焊接手臂4前端設置擺動器5和激光器6，所述擺動器5末端夾持焊槍6。所述爬行機構(gòu)2為永磁履帶爬行機構(gòu)，所述爬行機構(gòu)2的驅(qū)動機構(gòu)采用交流伺服系統(tǒng)，交流伺服系統(tǒng)包括電動機、放大器、減速機構(gòu)和編碼器。作為優(yōu)選的方式，擺動器5與焊接手臂6活動連接，擺動器5能夠固定在焊接手臂4設定位置，這樣可以根據(jù)需要調(diào)整焊槍6的位置，所述激光器7設置在焊槍6前側(cè)，所述焊接機器人控制方式為PLC控制。
[0016]采用激光作為主光源，其強度在激光波長窗口內(nèi)遠大于弧光干擾，可以實現(xiàn)焊縫的多層多道自動跟蹤，激光器7發(fā)出激光后反饋到圖像傳感信息處理系統(tǒng)，獲得焊縫的圖像信息，圖像信息經(jīng)處理后提取到圖像的特征即焊縫的偏差信號，然后按一定的控制算法輸出控制量給十字滑塊控制系統(tǒng)對十字滑塊3的進行運動控制。在十字滑塊3上安裝接觸式傳感器來提取滑塊的當前運動的粗略位置信息，滑塊的運動方向可根據(jù)爬行機構(gòu)2的轉(zhuǎn)向來判斷，這個信號可以從十字滑塊控制系統(tǒng)提取出來。這些信息反饋回十字滑塊控制系統(tǒng)，對十字滑塊3的狀態(tài)進行監(jiān)控，一旦十字滑塊3運動到它的兩端，該系統(tǒng)將停止工作，并向PLC發(fā)出報警信號。而PLC獲取到十字滑塊信息后，送出起弧信號，焊機接到起弧信號后開始送絲送氣。一旦起弧，PLC合當前十字滑塊3的信息和人機界面給定的速度值，根據(jù)一定的控制策略輸出相應的控制量給交流伺服系統(tǒng)，之后爬行機構(gòu)3開始按給定的速度進行運動。爬動機構(gòu)2的驅(qū)動系統(tǒng)是一個閉環(huán)系統(tǒng)，可以自行調(diào)節(jié)速度到給定的值，PLC提取到這個信號后在人機界面上進行顯示，從而對焊接速度進行監(jiān)視。
[0017]本發(fā)明焊接機器人采用爬行機構(gòu)2和十字滑塊3控制焊接機器人的運動，使焊接機器人有較好的機動性，穩(wěn)定性好，便于操作，采用激光圖像傳感系統(tǒng)獲得圖像，使焊接精確。
[0018]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(nèi)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(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種爬行式焊接機器人，其特征在于:該焊接機器人包括爬行機構(gòu)、十字滑塊、焊接手臂、擺動器、焊槍和激光器，所述十字滑塊設置在爬行機構(gòu)上，在十字滑塊的滑塊上固定有焊接手臂，焊接手臂與爬行機構(gòu)平行，焊接手臂前端設置擺動器和激光器，所述擺動器末端夾持焊槍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爬行式焊接機器人，其特征在于:所述爬行機構(gòu)為永磁履帶爬行機構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的爬行式焊接機器人，其特征在于:所述爬行機構(gòu)的驅(qū)動機構(gòu)采用交流伺服系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的爬行式焊接機器人，其特征在于:所述交流伺服系統(tǒng)包括電動機、放大器、減速機構(gòu)和編碼器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爬行式焊接機器人，其特征在于:所述擺動器與焊接手臂活動連接，擺動器能夠固定在焊接手臂設定位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爬行式焊接機器人，其特征在于:所述激光器設置在焊槍前側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的爬行式焊接機器人，其特征在于:所述焊接機器人控制方式為PLC控制。
【專利摘要】本發(fā)明屬于焊接領(lǐng)域，尤其涉及一種爬行式焊接機器人。該焊接機器人包括爬行機構(gòu)、十字滑塊、焊接手臂、擺動器、焊槍和激光器，所述十字滑塊設置在爬行機構(gòu)上，在十字滑塊的滑塊上固定有焊接手臂，焊接手臂與爬行機構(gòu)平行，焊接手臂前端設置擺動器和激光器，所述擺動器末端夾持焊槍。該焊接機器人采用爬行機構(gòu)和十字滑塊控制焊接機器人的運動，使焊接機器人有較好的機動性，穩(wěn)定性好，便于操作，采用激光圖像傳感系統(tǒng)獲得圖像，使焊接精確。
【IPC分類】B23K9-12, B23K9-127
【公開號】CN104668737
【申請?zhí)枴緾N201310619846
【發(fā)明人】李林, 莊嚴, 隆有樹, 傅雄飛
【申請人】成都焊研科技有限責任公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年11月29日