[實用新型]一種焊接機器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320700580.6
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN203791807U
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 禹鑫燚;秦磊;黃國權(quán);李滿天
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東德科機器人技術(shù)與裝備有限公司;佛山市華南精密制造技術(shù)研究開發(fā)院
• 主分類號: B23K9/127
• 分類號: B23K9/127;B25J13/08
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及機器人領(lǐng)域，尤其涉及一種焊接機器人。

背景技術(shù)

焊接機器人是在焊接生產(chǎn)過程中代替人類焊工完成焊接任務(wù)的工業(yè)機器人，相對于人類焊工，焊接機器人焊接出的工件質(zhì)量更加穩(wěn)定、生產(chǎn)率高，在很大程度上改善了人類焊工的勞動條件和工作環(huán)境，因此焊接機器人被廣泛的應(yīng)用于汽車、工程機械、通用機械、金屬結(jié)構(gòu)和兵器制造等行業(yè)中完成焊接任務(wù)。

據(jù)統(tǒng)計，全世界在役的工業(yè)機器人中大約有一半用于各種形式的焊接加工領(lǐng)域，自從世界上第一臺工業(yè)機器人于1959年在美國誕生以來，機器人的應(yīng)用和技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了三個階段：第一代是示教再現(xiàn)型機器人，這類機器人操作簡單，不具備外界信息的反饋能力，難以適應(yīng)工作環(huán)境的變化，在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的環(huán)境受到很大限制；第二代是具有感知能力的機器人，這類機器人對外界環(huán)境有一定的感知能力，具備如聽覺、視覺、觸覺等功能，工作時借助傳感器獲得的信息，靈活調(diào)整工作狀態(tài)，保證在適應(yīng)環(huán)境的情況下完成工作；第三代是智能型機器人，這類機器人不但具有感覺能力，而且具有獨立判斷、行動、記憶、推理和決策的能力，能適應(yīng)外部對象、環(huán)境協(xié)調(diào)地工作，能完成更加復(fù)雜的動作，還具備故障自我診斷及修復(fù)能力。早期的焊接機器人缺乏智能調(diào)整性，其焊接路徑和焊接參數(shù)須根據(jù)實際作業(yè)條件預(yù)先設(shè)置，工作時存在明顯的缺陷。隨著計算機控制技術(shù)、人工智能技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的發(fā)展，焊接機器人也由單一的單機示教再現(xiàn)型向智能化的多傳感，更具智能調(diào)整性的方向發(fā)展。

中國專利公開號為CN203171164U的專利公開了一種焊接機器人，包括機器人本體，機器人本體具有焊接手臂，所述機器人本體上還有一個副手臂，副手臂的前端有溫度感應(yīng)裝置，溫度感應(yīng)裝置連接機器人的控制裝置，這樣的焊接機器人具有可以測量溫度、滿足精密部件加工的優(yōu)點。

中國專利公開號為CN103157900A的專利公開了一種焊接機器人，其具有焊鉗，與焊鉗的焊接電極相連接的焊接電機，用于電阻焊接期間向焊接電極提供電能，以及工業(yè)機器人。該工業(yè)機器人具有機器人臂和用于使機器人臂運動的機器人控制裝置，焊鉗固定在機器人臂上，并且機器人控制裝置與焊接電機和焊鉗的夾鉗驅(qū)動器相連接。

上述兩種焊接機器人都不具有視覺控制功能，都不能夠根據(jù)焊接過程中的實時情況對焊接機器人的焊接過程進行調(diào)整，當(dāng)環(huán)境中出現(xiàn)某些意外情況時使得焊接路徑偏離預(yù)設(shè)定位置，焊接機器人不能夠智能進行調(diào)整，將會導(dǎo)致焊接的工件質(zhì)量不合格，生產(chǎn)受到影響。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的一個目的在于，提供一種具有視覺傳輸控制功能的焊接機器人，能夠?qū)附幽繕诉M行識別、提取和圖像處理。

本實用新型的另一個目的在于，提供一種能夠檢測出焊槍運動軌跡偏離焊縫的距離并進行適時調(diào)整的焊接機器人。

本實用新型的再一個目的在于，提出一種在惡劣的工作環(huán)境下，能夠長期、穩(wěn)定、準確保證工件焊接質(zhì)量的焊接機器人。

為達到上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種焊接機器人，包括機器人本體和焊縫追蹤系統(tǒng)，所述機器人本體上設(shè)置有焊槍，所述焊縫追蹤系統(tǒng)包括圖像采集處理模塊、控制模塊和顯示模塊；所述圖像采集處理模塊包括攝像機，所述攝像機設(shè)置于所述焊槍的側(cè)面；所述控制模塊分別與所述圖像采集處理模塊、顯示模塊和機器人本體相連接。

進一步的，所述控制模塊根據(jù)所述圖像采集處理模塊提供的信息，驅(qū)動所述機器人本體上的機械臂進而帶動所述焊槍運動。

進一步的，所述圖像采集處理模塊包括兩個攝像機，所述兩個攝像機分別設(shè)置于所述焊槍的左右兩側(cè)，所述攝像機與所述焊槍剛性連接；所述焊槍與所述攝像機之間設(shè)置有防護擋板。

進一步的，所述攝像機內(nèi)設(shè)置有視覺傳感器，所述視覺傳感器通過數(shù)字信號處理裝置與可編程器件相連接；所述可編程器件通過串行接口與所述控制模塊相連。

進一步的，所述控制模塊包括可編程邏輯控制器，所述可編程邏輯控制器中包括中央處理單元和存儲有預(yù)設(shè)定控制程序的存儲器；所述中央處理單元的輸入端通過串行接口與所述可編程器件相連接，所述中央處理單元的輸出端與所述機器人本體相連接。

進一步的，所述顯示模塊包括用于實時監(jiān)控跟蹤焊接效果和設(shè)置焊接參數(shù)的液晶控制面板；所述液晶控制面板與所述中央處理單元相連接。

進一步的，所述中央處理單元的輸出端連接有步進電機驅(qū)動器，所述步進電機驅(qū)動器的另一端連接有驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機與所述機械臂相連接。

優(yōu)選的，所述視覺傳感器為激光結(jié)構(gòu)光視覺傳感器。