[實用新型]一種焊接機器人

有效

• 申請號: 201320700580.6
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN203791807U
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 禹鑫燚;秦磊;黃國權;李滿天
• 申請（專利權）人: 廣東德科機器人技術與裝備有限公司;佛山市華南精密制造技術研究開發院
• 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

技術領域

本實用新型涉及機器人領域，尤其涉及一種焊接機器人。

背景技術

焊接機器人是在焊接生產過程中代替人類焊工完成焊接任務的工業機器人，相對于人類焊工，焊接機器人焊接出的工件質量更加穩定、生產率高，在很大程度上改善了人類焊工的勞動條件和工作環境，因此焊接機器人被廣泛的應用于汽車、工程機械、通用機械、金屬結構和兵器制造等行業中完成焊接任務。

據統計，全世界在役的工業機器人中大約有一半用于各種形式的焊接加工領域，自從世界上第一臺工業機器人于1959年在美國誕生以來，機器人的應用和技術發展經歷了三個階段：第一代是示教再現型機器人，這類機器人操作簡單，不具備外界信息的反饋能力，難以適應工作環境的變化，在現代化工業生產中應用的環境受到很大限制；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，靈活調整工作狀態，保證在適應環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，能適應外部對象、環境協調地工作，能完成更加復雜的動作，還具備故障自我診斷及修復能力。早期的焊接機器人缺乏智能調整性，其焊接路徑和焊接參數須根據實際作業條件預先設置，工作時存在明顯的缺陷。隨著計算機控制技術、人工智能技術以及網絡控制技術的發展，焊接機器人也由單一的單機示教再現型向智能化的多傳感，更具智能調整性的方向發展。

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裝置，溫度感應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，以及工業機器人。該工業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，都不能夠根據焊接過程中的實時情況對焊接機器人的焊接過程進行調整，當環境中出現某些意外情況時使得焊接路徑偏離預設定位置，焊接機器人不能夠智能進行調整，將會導致焊接的工件質量不合格，生產受到影響。

實用新型內容

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，能夠對焊接目標進行識別、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境下，能夠長期、穩定、準確保證工件焊接質量的焊接機器人。

為達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種焊接機器人，包括機器人本體和焊縫追蹤系統，所述機器人本體上設置有焊槍，所述焊縫追蹤系統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，所述攝像機設置于所述焊槍的側面；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，所述控制模塊根據所述圖像采集處理模塊提供的信息，驅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置于所述焊槍的左右兩側，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置有防護擋板。

進一步的，所述攝像機內設置有視覺傳感器，所述視覺傳感器通過數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設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控跟蹤焊接效果和設置焊接參數的液晶控制面板；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動器，所述步進電機驅動器的另一端連接有驅動電機，所述驅動電機與所述機械臂相連接。

優選的，所述視覺傳感器為激光結構光視覺傳感器。