一種基于機(jī)器人技術(shù)的焊接系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于機(jī)器人技術(shù)的焊接系統(tǒng)，包括焊接機(jī)器人、焊接夾具組件以及控制組件，焊接夾具組件與控制組件電連接，控制組件控制焊接夾具組件的移動；焊接機(jī)器人包括機(jī)器人部分和焊接頭，焊接頭位于機(jī)器人部分上，并在機(jī)器人部分的帶動下做多自由度運(yùn)動；機(jī)器人部分包括機(jī)器人本體和控制箱，控制箱內(nèi)安裝有控制機(jī)器人本體運(yùn)動的硬件以及預(yù)先安裝在硬件內(nèi)的軟件；機(jī)器人部分還包括攝像傳感器以及位置傳感器，攝像傳感器與位置傳感器與控制箱電連接。該焊接系統(tǒng)結(jié)合了工業(yè)機(jī)器人技術(shù)和傳統(tǒng)的焊接技術(shù)，通過多自由度的焊接機(jī)器人完成復(fù)雜、繁瑣的焊接操作，不僅大幅提高了焊接效率，還能有效改良焊接質(zhì)量，提高焊接合格率。
【專利說明】
一種基于機(jī)器人技術(shù)的焊接系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
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[0001]本發(fā)明涉及焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于機(jī)器人技術(shù)的焊接系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
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[0002]隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，國內(nèi)重型機(jī)械、冶金機(jī)械、船舶制造、礦山工程機(jī)械、電站鍋爐、壓力容器、石油化工、機(jī)車車輛、汽車等行業(yè)已進(jìn)入世界同行業(yè)先進(jìn)行列，由于這些行業(yè)都是以焊接工藝為主導(dǎo)，加上國內(nèi)投資的增加，為中國電焊機(jī)行業(yè)提供了良好的發(fā)展機(jī)遇。高效節(jié)能焊接裝備將強(qiáng)勢增長，在石化、造船、鍋爐、鐵路等行業(yè)得到快速推廣。
[0003]工業(yè)機(jī)器人是一種通過重復(fù)編程和自動控制，能夠完成制造過程中某些操作任務(wù)的多功能、多自由度的機(jī)電一體化自動機(jī)械裝備和系統(tǒng)，它結(jié)合制造主機(jī)或生產(chǎn)線，可以組成單機(jī)或多機(jī)自動化系統(tǒng)，在無人參與下，實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)、焊接、裝配和噴涂等多種生產(chǎn)作業(yè)。如何將工業(yè)機(jī)器人技術(shù)與傳統(tǒng)焊接技術(shù)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)的焊接操作過程是焊接技術(shù)領(lǐng)域急需解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于機(jī)器人技術(shù)的焊接系統(tǒng)，該焊接系統(tǒng)結(jié)合了工業(yè)機(jī)器人技術(shù)和傳統(tǒng)的焊接技術(shù)，通過多自由度的焊接機(jī)器人完成復(fù)雜、繁瑣的焊接操作，不僅大幅提高了焊接效率，還能有效改良焊接質(zhì)量，提高焊接合格率。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決措施如下:
[0006]—種基于機(jī)器人技術(shù)的焊接系統(tǒng)，包括焊接機(jī)器人、焊接夾具組件以及控制組件，焊接夾具組件與控制組件電連接，控制組件控制焊接夾具組件的移動;焊接機(jī)器人包括機(jī)器人部分和焊接頭，焊接頭位于機(jī)器人部分上，并在機(jī)器人部分的帶動下做多自由度運(yùn)動；機(jī)器人部分包括機(jī)器人本體和控制箱，控制箱內(nèi)安裝有控制機(jī)器人本體運(yùn)動的硬件以及預(yù)先安裝在硬件內(nèi)的軟件;機(jī)器人部分還包括攝像傳感器以及位置傳感器，攝像傳感器與位置傳感器與控制箱電連接，攝像傳感器對焊接過程中的工件進(jìn)行照片拍攝并將照片傳遞給控制箱，控制箱內(nèi)的上位機(jī)根據(jù)圖片信息分析工件焊接狀況，并結(jié)合位置傳感器傳遞的位置信息時(shí)時(shí)調(diào)整焊接機(jī)器人的運(yùn)動，直至焊接過程結(jié)束。
[0007]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，機(jī)器人本體包括底座，底座上轉(zhuǎn)動安裝有旋轉(zhuǎn)座，旋轉(zhuǎn)座的上部固定有相對的兩個(gè)支撐板，兩個(gè)支撐板的結(jié)構(gòu)相同，兩個(gè)支撐板的相對一側(cè)設(shè)置有豎直的升降滑槽，升降滑槽內(nèi)滑動設(shè)置有升降滑塊，升降滑塊上固定安裝有固定臂，固定臂為空心結(jié)構(gòu)，其一端連接有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)，另一端連接有伸縮桿，伸縮桿活動套接在固定臂的內(nèi)部，伸縮桿的末端轉(zhuǎn)動連接有旋轉(zhuǎn)件，旋轉(zhuǎn)件的下部與一旋轉(zhuǎn)銷軸連接，旋轉(zhuǎn)銷軸上同時(shí)轉(zhuǎn)動連接有擺動臂。
[0008]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，機(jī)器人本體還包括升降驅(qū)動單元，升降驅(qū)動單元為升降油缸，升降油缸固定安裝在旋轉(zhuǎn)座上，升降油缸的活塞桿與升降滑塊固定連接。
[0009]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，底座為方形結(jié)構(gòu)，由不銹鋼鋼板制成，其四角通過固定件與地面固定，固定件為六角螺栓，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)通過擺線針輪減速器或諧波減速器驅(qū)動固定臂旋轉(zhuǎn)。
[0010]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，焊接頭包括焊接在擺動臂末端的支撐桿，支撐桿的末端設(shè)置有球狀部件，球狀部件上轉(zhuǎn)動套接有萬向球節(jié)，萬向球節(jié)的外表面焊接有焊槍。
[0011]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，焊接夾具組件包括支架以及位于支架上的焊接夾具頭，支架為龍門型支架，其包括相對設(shè)置的兩個(gè)豎梁和與兩根豎梁固定連接成一體的橫梁，兩根豎梁分別固定安裝在一個(gè)支架底座上，支架底座為正方形結(jié)構(gòu)，由不銹鋼鋼板制成，其四角通過固定件與地面固定，固定件為六角螺栓。
[0012]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，橫梁上滑動設(shè)置有橫移滑塊，橫移滑塊與橫梁的相對滑動是通過橫移齒條齒輪副完成的，橫移滑塊上升降連接有升降桿，升降桿與橫移滑塊的相對滑動是通過升降齒條齒輪副完成的，升降桿的末端固定有伸縮桿件，伸縮桿件能夠進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)動作，伸縮桿件的末端與焊接夾具頭鉸接。
[0013]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，焊接夾具頭包括兩個(gè)相對設(shè)置的連接耳板，連接耳板之間通過連接件固定成一體，連接耳板上開設(shè)有銷軸孔，第一夾具和第二夾具通過安裝在銷軸孔內(nèi)的鉸接銷軸連接，第一夾具和第二夾具的結(jié)構(gòu)相同，兩者與工件相接處的部位設(shè)置有磁性條，第一夾具和第二夾具均是通過伸縮氣缸驅(qū)動實(shí)現(xiàn)張合，伸縮氣缸一端通過固定座與連接件固定，另一端通過鉸接構(gòu)件與第一夾具或第二夾具鉸接。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:該焊接系統(tǒng)結(jié)合了工業(yè)機(jī)器人技術(shù)和傳統(tǒng)的焊接技術(shù)，通過多自由度的焊接機(jī)器人完成復(fù)雜、繁瑣的焊接操作，不僅大幅提高了焊接效率，還能有效改良焊接質(zhì)量，提高焊接合格率。
【附圖說明】
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[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為焊接機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為焊接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為焊接夾具組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5為焊接夾具頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
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[0020]為了使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做出詳細(xì)的說明。
[0021]如圖1所示，基于機(jī)器人技術(shù)的焊接系統(tǒng)包括焊接機(jī)器人1、焊接夾具組件2以及控制組件，焊接夾具組件2與控制組件電連接，控制組件控制焊接夾具組件2的移動;焊接機(jī)器人包括機(jī)器人部分和焊接頭，焊接頭位于機(jī)器人部分上，并在機(jī)器人部分的帶動下做多自由度運(yùn)動;機(jī)器人部分包括機(jī)器人本體和控制箱，控制箱內(nèi)安裝有控制機(jī)器人本體運(yùn)動的硬件以及預(yù)先安裝在硬件內(nèi)的軟件;機(jī)器人部分還包括攝像傳感器以及位置傳感器，攝像傳感器與位置傳感器與控制箱電連接，攝像傳感器對焊接過程中的工件進(jìn)行照片拍攝并將照片傳遞給控制箱，控制箱內(nèi)的上位機(jī)根據(jù)圖片信息分析工件焊接狀況，并結(jié)合位置傳感器傳遞的位置信息時(shí)時(shí)調(diào)整焊接機(jī)器人I的運(yùn)動，直至焊接過程結(jié)束。
[0022]如圖2所示，機(jī)器人本體包括底座11，底座11上轉(zhuǎn)動安裝有旋轉(zhuǎn)座12，旋轉(zhuǎn)座12的上部固定有相對的兩個(gè)支撐板13，兩個(gè)支撐板13的結(jié)構(gòu)相同，兩個(gè)支撐板13的相對一側(cè)設(shè)置有豎直的升降滑槽，升降滑槽內(nèi)滑動設(shè)置有升降滑塊，升降滑塊上固定安裝有固定臂16，固定臂16為空心結(jié)構(gòu)，其一端連接有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)15，另一端連接有伸縮桿17，伸縮桿17活動套接在固定臂16的內(nèi)部，伸縮桿17的末端轉(zhuǎn)動連接有旋轉(zhuǎn)件18，旋轉(zhuǎn)件18的下部與一旋轉(zhuǎn)銷軸連接，旋轉(zhuǎn)銷軸上同時(shí)轉(zhuǎn)動連接有擺動臂19。
[0023]如圖2所示，機(jī)器人本體還包括升降驅(qū)動單元，升降驅(qū)動單元為升降油缸14，升降油缸14固定安裝在旋轉(zhuǎn)座12上，升降油缸14的活塞桿與升降滑塊固定連接。
[0024]底座11為方形結(jié)構(gòu)，由不銹鋼鋼板制成，其四角通過固定件與地面固定，固定件為六角螺栓，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)15通過擺線針輪減速器或諧波減速器驅(qū)動固定臂16旋轉(zhuǎn)。
[0025]如圖3所示，焊接頭3包括焊接在擺動臂19末端的支撐桿31，支撐桿31的末端設(shè)置有球狀部件32，球狀部件32上轉(zhuǎn)動套接有萬向球節(jié)33，萬向球節(jié)33的外表面焊接有焊槍34。
[0026]如圖4所示，焊接夾具組件2包括支架22以及位于支架22上的焊接夾具頭4，支架22為龍門型支架，其包括相對設(shè)置的兩個(gè)豎梁和與兩根豎梁固定連接成一體的橫梁，兩根豎梁分別固定安裝在一個(gè)支架底座21上，支架底座21為正方形結(jié)構(gòu)，由不銹鋼鋼板制成，其四角通過固定件與地面固定，固定件為六角螺栓。
[0027]橫梁上滑動設(shè)置有橫移滑塊23，橫移滑塊23與橫梁的相對滑動是通過橫移齒條齒輪副完成的，橫移滑塊23上升降連接有升降桿24，升降桿24與橫移滑塊23的相對滑動是通過升降齒條齒輪副完成的，升降桿24的末端固定有伸縮桿件25，伸縮桿件25能夠進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)動作，伸縮桿件25的末端與焊接夾具頭4鉸接。
[0028]如圖5所示，焊接夾具頭4包括兩個(gè)相對設(shè)置的連接耳板41，連接耳板41之間通過連接件固定成一體，連接耳板41上開設(shè)有銷軸孔44，第一夾具42和第二夾具43通過安裝在銷軸孔4內(nèi)的鉸接銷軸連接，第一夾具42和第二夾具43的結(jié)構(gòu)相同，兩者與工件相接處的部位設(shè)置有磁性條46，第一夾具42和第二夾具43均是通過伸縮氣缸45驅(qū)動實(shí)現(xiàn)張合，伸縮氣缸45—端通過固定座411與連接件固定，另一端通過鉸接構(gòu)件431與第一夾具42或第二夾具43鉸接。
[0029]所述實(shí)施例用以例示性說明本發(fā)明，而非用于限制本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對所述實(shí)施例進(jìn)行修改，因此本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如本發(fā)明的權(quán)利要求所列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于機(jī)器人技術(shù)的焊接系統(tǒng)，其特征在于:包括焊接機(jī)器人(I)、焊接夾具組件(2)以及控制組件，焊接夾具組件(2)與控制組件電連接，控制組件控制焊接夾具組件(2)的移動;焊接機(jī)器人包括機(jī)器人部分和焊接頭(3)，焊接頭(3)位于機(jī)器人部分上，并在機(jī)器人部分的帶動下做多自由度運(yùn)動;機(jī)器人部分包括機(jī)器人本體和控制箱，控制箱內(nèi)安裝有控制機(jī)器人本體運(yùn)動的硬件以及預(yù)先安裝在硬件內(nèi)的軟件;機(jī)器人部分還包括攝像傳感器以及位置傳感器，攝像傳感器與位置傳感器與控制箱電連接，攝像傳感器對焊接過程中的工件進(jìn)行照片拍攝并將照片傳遞給控制箱，控制箱內(nèi)的上位機(jī)根據(jù)圖片信息分析工件焊接狀況，并結(jié)合位置傳感器傳遞的位置信息時(shí)時(shí)調(diào)整焊接機(jī)器人(I)的運(yùn)動，直至焊接過程結(jié)束。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器人技術(shù)的焊接系統(tǒng)，其特征在于:機(jī)器人本體包括底座(11)，底座(11)上轉(zhuǎn)動安裝有旋轉(zhuǎn)座(12)，旋轉(zhuǎn)座(12)的上部固定有相對的兩個(gè)支撐板(13)，兩個(gè)支撐板(13)的結(jié)構(gòu)相同，兩個(gè)支撐板(13)的相對一側(cè)設(shè)置有豎直的升降滑槽，升降滑槽內(nèi)滑動設(shè)置有升降滑塊，升降滑塊上固定安裝有固定臂(16)，固定臂(16)為空心結(jié)構(gòu)，其一端連接有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)(15)，另一端連接有伸縮桿(17)，伸縮桿(17)活動套接在固定臂(16)的內(nèi)部，伸縮桿(17)的末端轉(zhuǎn)動連接有旋轉(zhuǎn)件(I 8 )，旋轉(zhuǎn)件(I 8)的下部與一旋轉(zhuǎn)銷軸連接，旋轉(zhuǎn)銷軸上同時(shí)轉(zhuǎn)動連接有擺動臂(19)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于機(jī)器人技術(shù)的焊接系統(tǒng)，其特征在于:機(jī)器人本體還包括升降驅(qū)動單元，升降驅(qū)動單元為升降油缸(14)，升降油缸(14)固定安裝在旋轉(zhuǎn)座(12)上，升降油缸(14)的活塞桿與升降滑塊固定連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于機(jī)器人技術(shù)的焊接系統(tǒng)，其特征在于:底座(11)為方形結(jié)構(gòu)，由不銹鋼鋼板制成，其四角通過固定件與地面固定，固定件為六角螺栓，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)(15)通過擺線針輪減速器或諧波減速器驅(qū)動固定臂(16)旋轉(zhuǎn)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于機(jī)器人技術(shù)的焊接系統(tǒng)，其特征在于:焊接頭(3)包括焊接在擺動臂(19)末端的支撐桿(31)，支撐桿(31)的末端設(shè)置有球狀部件(32)，球狀部件(32)上轉(zhuǎn)動套接有萬向球節(jié)(33)，萬向球節(jié)(33)的外表面焊接有焊槍(34)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器人技術(shù)的焊接系統(tǒng)，其特征在于:焊接夾具組件(2)包括支架(22)以及位于支架(22)上的焊接夾具頭(4)，支架(22)為龍門型支架，其包括相對設(shè)置的兩個(gè)豎梁和與兩根豎梁固定連接成一體的橫梁，兩根豎梁分別固定安裝在一個(gè)支架底座(21)上，支架底座(21)為正方形結(jié)構(gòu)，由不銹鋼鋼板制成，其四角通過固定件與地面固定，固定件為六角螺栓。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于機(jī)器人技術(shù)的焊接系統(tǒng)，其特征在于:橫梁上滑動設(shè)置有橫移滑塊(23)，橫移滑塊(23)與橫梁的相對滑動是通過橫移齒條齒輪副完成的，橫移滑塊(23)上升降連接有升降桿(24)，升降桿(24)與橫移滑塊(23)的相對滑動是通過升降齒條齒輪副完成的，升降桿(24)的末端固定有伸縮桿件(25)，伸縮桿件(25)能夠進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)動作，伸縮桿件(25)的末端與焊接夾具頭(4)鉸接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于機(jī)器人技術(shù)的焊接系統(tǒng)，其特征在于:焊接夾具頭(4)包括兩個(gè)相對設(shè)置的連接耳板(41)，連接耳板(41)之間通過連接件固定成一體，連接耳板(41)上開設(shè)有銷軸孔(44)，第一夾具(42)和第二夾具(43)通過安裝在銷軸孔(4)內(nèi)的鉸接銷軸連接，第一夾具(42)和第二夾具(43)的結(jié)構(gòu)相同，兩者與工件相接處的部位設(shè)置有磁性條(46)，第一夾具(42)和第二夾具(43)均是通過伸縮氣缸(45)驅(qū)動實(shí)現(xiàn)張合，伸縮氣缸(45) —端通過固定座(411)與連接件固定，另一端通過鉸接構(gòu)件(431)與第一夾具(42)或第二夾具(43)鉸接。
【文檔編號】B23K37/02GK105855762SQ201610408810
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】付淑珍
【申請人】佛山市聯(lián)智新創(chuàng)科技有限公司