[實用新型]焊接機器人系統

有效

• 申請號: 201220680829.7
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN203091984U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 薛強;何杏興;王富林;石寶錢
• 申請（專利權）人: 南京熊貓電子股份有限公司;南京熊貓電子裝備有限公司
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;B23K37/02;B23K37/047;B25J9/16
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

本實用新型涉及一種焊接機器人系統，其不僅包括優化后的機械本體，還包括用于人機交互的觸屏顯示器，以及存儲、顯示波形數據的功能。

隨著對焊接的質量和焊接效率的要求越來越高，人工焊接成本逐年提升，使得焊接機器人的需求和使用也越來越廣泛。為滿足復雜零件的焊接工作，需要優化結構回避工件碰撞。為人性化直觀操作，需要在人機交互部分改進，方便雙手操作，所見即所得，帶有一定的娛樂性。為滿足焊接質量，需要實時反饋焊機的電壓、電流數據，并直觀的顯示。為保證焊接的姿態要求，需要將焊接變位機、焊機和機器人有機結合成系統，進行協調運動。

因此，現有技術有待發展和改進。

鑒于以上需求，本實用新型的目的在于提供一種焊接機器人系統，其能夠減少工件碰撞、方便人機交互、實時存儲、顯示波形數據。尤其是采用變位機和示教器，用于并易于調整固定待焊接工件，提供兩個方向的旋轉自由度，保證工件和機器人的相對姿態，方便機器人施焊。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案是：焊接機器人系統，包括六自由度機器人本體（101）、機器人控制柜（102）、示教器（103）、觸屏式多功能數字化焊機（104）和變位機（105）；六自由度機器人本體（101），用于提供執行設定的路徑規劃和速度規劃，以機械結構控制焊槍移動并施焊；機器人控制柜（102），用于規劃六自由度機器人本體的控制算法、處理通信指令的交互、存儲指令、驅動六自由度機器人的關節電機；示教器（103）用于操作者設定工件姿態和路徑節點、編輯焊接程序、設定路徑執行參數；觸屏式多功能數字化焊機（104）用于提供直流氬弧、脈沖氬弧、氣保和脈沖氣保焊多種焊接條件和設定焊接參數，并實時采集顯示波形數據；變位機（105）用于固定待焊接工件（106），提供兩個方向的旋轉自由度，保證待焊接工件和六自由度機器人的相對姿態，適于六自由度機器人控制焊槍施焊。

進一步的，六自由度機器人本體（101）使用弧形彎曲臂桿，并在六自由度機器人本體的基座處設有旋轉拖鏈式供電裝置。

示教器（103）為觸屏式，并帶有雙速度調節旋鈕；方便左右手操作，相關重要指令輸入執行時，對于示教器（103）必須同時按下兩處按鈕，確保安全，示教器（103）并帶有USB接口。

示教器（103）為觸屏式，并帶有雙速度調節旋鈕；方便左右手操作，相關重要指令輸入執行時，對于示教器（103）必須同時按下兩處按鈕，確保安全，示教器（103）并帶有USB接口。

變位機（105）具有兩個相互垂直旋轉的自由度，可與同時由機器人示教器（103）編程控制，滿足復雜工件的焊接。

具體的焊接機器人系統工作過程中：先由示教器設定變位機的姿態，帶動待焊工件轉動到適當的位置；再由示教器控制機器人和焊槍移動到施焊的起始點、中間點、結束點，記錄位姿；逐一示教編程。然后執行，波形數據的反饋可以實時監視焊接情況。

本實用新型的有益效果：本實用新型尤其是采用變位機，用于固定待焊接工件，提供兩個方向的旋轉自由度，保證工件和機器人的相對姿態，方便機器人施焊。可保證焊接姿態、減少工件碰撞，使操作人員容易上手、方便操作，并實時存儲、顯示波形數據，監視焊接效果。本實用新型通過提供一種功能強大、易于操作的焊接機器人系統，該機器人系統使用弧形臂桿、關節旋轉拖鏈式供電、雙速度控制示教器和具有實時電壓和電流波形反饋的觸屏式脈沖氣保焊機。此系統有效的增大了機器人活動空間、增添了可視性。

圖1示出了本實用新型的焊接機器人系統功能結構示意圖；

圖2示出了本實用新型的機器人本體結構和旋轉拖鏈式供電結構示意圖；

圖3示出了本實用新型的示教器示意圖；a、b、c分別是正面、背面和側面的示意圖；

圖4示出了本實用新型的變位機結構示意圖。

圖4示出了本實用新型的變位機結構示意圖。

以下，結合附圖對本實用新型作進一步的說明。圖1示出了本實用新型的焊接機器人系統功能結構示意圖。101表示六自由度的機器人本體，102表示機器人控制柜，103表示示教器，104表示觸屏式多功能數字化焊機，105表示變位機，106表示工件。

多功能數字化焊機（104）的系統基于Win?CE，帶有多媒體功能。多功能數字化焊機（104）為觸屏式，可選擇多種工藝。多功能數字化焊機（104）可設定采樣周期，記錄、存儲、刪除電壓、電流的波形數據，并可視化顯示。