[發(fā)明專利]一種用于焊接的工業(yè)機(jī)器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310206250.6
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103273490A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裴偉勝;裴翌翔
• 申請（專利權(quán)）人: 青島博智達(dá)自動化技術(shù)有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J9/08;B23K9/16;B23K7/00;B23K10/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及焊接機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于焊接及切割的全自動氣保焊接機(jī)

器人，該機(jī)器人是一種具有小型、自由移動、柔性、焊接速度快、焊接質(zhì)量高、環(huán)保、智能的新型工業(yè)機(jī)器人。

背景技術(shù)

目前，通常使用的焊接設(shè)備，一般是采用人工焊接，遇到某些精密儀器則采用數(shù)控焊接，但是對于一些大型設(shè)備，根本無法實(shí)現(xiàn)數(shù)控焊接，因此需要采用人工焊接，采用人工焊接存在一個(gè)很大的弊端，那就是工件的體積過大，需要焊接的地方較多，人工操作長期焊接后，容易產(chǎn)生疲勞，使得生產(chǎn)效率底下，且焊接效果不好，而且在工件的特別角度處需要進(jìn)行焊接時(shí)，需要長期保持該角度，人工操作是無法實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)采用人工焊接，其焊接出的產(chǎn)品質(zhì)量不高?，F(xiàn)行方法對操作工人的要求很高，因?yàn)楹附訒r(shí)需要預(yù)熱工件，調(diào)整工人需站在溫度達(dá)120°C?的工件上進(jìn)行調(diào)整，且工作條件惡劣，需要操作工人非常認(rèn)真和細(xì)致地進(jìn)行操作，同時(shí)污染嚴(yán)重。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全世界在役的工業(yè)機(jī)器人中大約有將近一半的工業(yè)機(jī)器人用于各種形式的焊接加工領(lǐng)域。焊接機(jī)器人可以代替人的手工焊接，減輕焊工的勞動強(qiáng)度，同時(shí)也可以保證焊接質(zhì)量和提高焊接效率。市場前景的是廣闊的。但目前市場的焊接機(jī)器人具有價(jià)格高、示教復(fù)雜、需要專業(yè)人員才能操作的特點(diǎn)，一些企業(yè)由于資金、技術(shù)人員有限，承擔(dān)不了焊機(jī)接器人的各項(xiàng)費(fèi)用，只能望塵莫及。這些因素制約了一些企業(yè)和行業(yè)的快速發(fā)展。目前國內(nèi)市場焊接機(jī)器人大多為國外品牌，具有價(jià)格昂貴，維護(hù)成本高，示教復(fù)雜的特點(diǎn)，單臺機(jī)器人不便頻繁轉(zhuǎn)換焊接、切割。很難適應(yīng)一些企業(yè)的需求。

發(fā)明內(nèi)容

????針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)動精度高、工作空間大、柔性好，能夠滿足各種切割與焊接工作要求，實(shí)現(xiàn)自動生成焊接切割路徑程序，大大提高工作效率且成本低廉的用于焊接的工業(yè)機(jī)器人。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種用于焊接的工業(yè)機(jī)器人，?包括固定架，在固定架上設(shè)置有升降底座，所述升降底座上設(shè)置有可繞所述升降底座軸線水平轉(zhuǎn)動的水平支撐臂，所述水平支撐臂上設(shè)有可沿與水平支撐臂軸線垂直方向移動的縱向移動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及設(shè)于所述縱向移動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上的具有焊槍及割槍夾持架的縱向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在所述水平支撐臂上設(shè)置有控制水平支撐臂、縱向移動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及縱向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動的電控系統(tǒng)，以及與電控系統(tǒng)信號連接的用于在焊接、切割前人工握焊槍或割槍沿焊接、切割路線移動時(shí)，自動采集、記錄、分析位移信號并自動生成焊接、切割路徑程序的手動示教焊縫及割縫軌跡信號采集模塊，所述水平支撐臂、縱向移動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及縱向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)均與手動示教焊縫及割縫軌跡信號采集模塊信號連接，以及設(shè)置有與所述電控系統(tǒng)信號連接的在采集位移信號及具體工作時(shí)用于控制水平支撐臂、縱向移動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及縱向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)啟閉的控制器。

上述的用于焊接的工業(yè)機(jī)器人，所述電控系統(tǒng)由中央處理器、全中文人機(jī)交互界面、按鍵輸入模塊、機(jī)器人位置檢測模塊、手動示教焊縫軌跡信號采集模塊、手動示教割縫軌跡信號采集模塊，焊接、切割參數(shù)存儲模塊、電源模塊、氣保焊機(jī)控制模塊、等離子/火焰切割機(jī)控制模塊、插補(bǔ)算法模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、電機(jī)及編碼器組成，所述全中文人機(jī)交互界面、按鍵輸入模塊、機(jī)器人位置檢測模塊、手動示教焊縫軌跡信號采集模塊、手動示教割縫軌跡信號采集模塊，焊接、切割參數(shù)存儲模塊、電源模塊、氣保焊機(jī)控制模塊、等離子/火焰切割機(jī)控制模塊、插補(bǔ)算法模塊均與中央處理器電聯(lián)接，所述插補(bǔ)算法模塊通過電機(jī)驅(qū)動模塊與電機(jī)電聯(lián)接，所述電機(jī)通過編碼器與插補(bǔ)算法模塊電聯(lián)接。

上述的用于焊接的工業(yè)機(jī)器人，所述升降底座與水平支撐臂之間設(shè)置有控制水平支撐臂繞升降底座軸線水平轉(zhuǎn)動的第一動力機(jī)構(gòu)，所述第一動力機(jī)構(gòu)由第一電機(jī)、與第一電機(jī)轉(zhuǎn)動連接的第一轉(zhuǎn)軸以及連接第一電機(jī)與中央處理器的用于采集轉(zhuǎn)動位移信號的第一編碼器組成，所述第一轉(zhuǎn)軸與水平支撐臂固定連接。

上述的用于焊接的工業(yè)機(jī)器人，所述縱向移動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由縱向移動裝置及縱向旋轉(zhuǎn)裝置組成。

上述的用于焊接的工業(yè)機(jī)器人，所述縱向移動裝置由設(shè)置在水平支撐臂上的第二電機(jī)、與第二電機(jī)連接的垂直與水平支撐臂軸線移動的豎直運(yùn)動臂以及連接第二電機(jī)與中央處理器的用于采集豎直運(yùn)動位移信號的第二編碼器組成。

上述的用于焊接的工業(yè)機(jī)器人，所述縱向旋轉(zhuǎn)裝置由設(shè)置在第二電機(jī)上可驅(qū)動所述豎直運(yùn)動臂轉(zhuǎn)動的第三電機(jī)，以及連接第三電機(jī)與中央處理器的用于采集轉(zhuǎn)動位移信號的第三編碼器組成。