[發明專利]一種免編程焊接機器人及控制方法

有效

• 申請號: 201410399714.4
• 申請日: 2014-08-13
• 公開（公告）號: CN104175029A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 單文博
• 申請（專利權）人: 單文博
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;B25J9/22
• 代理公司: 鞍山華惠專利事務所 21213
• 代理人: 趙長芳

技術領域

本發明屬于機械控制領域，特別涉及一種不用編制程序就能實現自動焊接的焊接機器人及其控制方法。

背景技術

目前，機器人已在各領域的各種操作和作業中得到了普遍應用，對于提高作業效率，降低生產成本等方面起到了不可替代的作用。然而，機器人編程一直是個復雜的工作，而且編程生澀難懂，普通人需要學習專業知識或經過專門訓練才能會操作焊接機器人，從而影響了機器人的推廣和使用范圍。

發明內容

本發明旨在提供一種不必編制程序，便能實現焊接機器人的自動焊接作業，從而提高工作效率和工件焊接質量的免編程焊接機器人及其控制方法。

為此，本發明所采取的解決方案是：

一種免編程焊接機器人，其特征在于，包括焊炬、發光器、伺服電機、編碼器、手腕、小臂、大臂、機座、轉盤、立柱、底座、光柵尺、計算機及驅動器；立柱下部內設有伺服電機Ⅴ，伺服電機Ⅴ軸上連接有齒輪，齒輪與底座上表面的齒條嚙合，底座一側安裝有與計算機連接的光柵尺，立柱上端活動連接一轉盤，轉盤與設于立柱上部內的伺服電機Ⅳ連接，轉盤上固定機座，機座上部通過伺服電機Ⅲ連接大臂，大臂通過伺服電機Ⅱ與小臂連接，小臂通過伺服電機Ⅰ連接手腕，手腕前端連接板前面分別連接有焊炬和發光器，后面設有光開關，五臺伺服電機上均裝有編碼器，編碼器均與計算機相連，五臺伺服電機分別通過電纜與控制柜內五個對應設置的驅動器連接，五個驅動器通過電纜分別連接在計算機上。

一種免編程焊接機器人的控制方法，其特征在于，具體學習和操作過程為：

1、學習存儲

人工移動焊接機器人手腕至焊縫位置，計算機自動識別為空行程，各編碼器將檢測和采集的焊接機器人運行軌跡發送給計算機，計算機進行識別和存儲。

在焊炬移動到焊縫處時，按動手腕上的光開關，發光器將光照射到焊縫處，焊接機器人學習焊接開始，沿焊縫移動焊接機器人手臂至焊縫終點，松開光開關，焊接機器人學習焊接結束，各編碼器和光柵尺將檢測和采集的焊接機器人運行軌跡發送給計算機，計算機進行識別和存儲。

手動將焊接機器人手臂移動至起點位置，按計算機返回鍵，計算機自動計算起點與終點的位置差，各編碼器和光柵尺將檢測和采集的焊接機器人運行軌跡發送給計算機，計算機進行識別和存儲，完成一個學習循環過程。

2、復制繼承

按計算機自動方式鍵后，再按執行確認鍵執行自動焊接，計算機按照學習存儲的運行軌跡，通過驅動器自動控制焊接機器人的行走和焊接，并根據計算機預先設定的數控參數，通過計算機操作面板的按鈕控制焊接機器人行走和焊接速度，從而完成整個啟動、移行、對位、焊接及回位過程。

本發明的有益效果為：

本發明有效解決了自動焊接機器人需要編程的難題，操作人員不需要學習復雜難懂的編程知識，還可使沒有接觸過焊接機器人的普通人很快學會并熟練操作，焊接機器人結構簡單，動作靈活準確，運行安全可靠，可提高作業效率，減少人為因素影響，在降低作業成本的同時，極大提高工件焊接質量。

附圖說明

圖1是焊接機器人主視示意圖；

圖2是焊接機器人左視示意圖；

圖3是焊接機器人俯視示意圖；

圖4是焊接機器人控制系統示意圖。

圖中：焊炬1、發光器2、手腕3、伺服電機Ⅰ4、編碼器5、小臂6、大臂7、伺服電機Ⅲ8、機座9、轉盤10、伺服電機Ⅳ11、立柱12、伺服電機Ⅴ13、底座14、光柵尺15、光開關16、伺服電機Ⅱ17、齒條18、驅動器Ⅰ19、驅動器Ⅱ20、計算機21、驅動器Ⅲ22、驅動器Ⅳ23、電纜24、驅動器Ⅴ25。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

由圖1、2、3可見，本發明免編程焊接機器人，主要是由焊炬1、發光器2、手腕3、伺服電機Ⅰ4、編碼器5、小臂6、大臂7、伺服電機Ⅲ8、機座9、轉盤10、伺服電機Ⅳ11、立柱12、伺服電機Ⅴ13、底座14、光柵尺15、光開關16、伺服電機Ⅱ17、齒條18、驅動器Ⅰ19、驅動器Ⅱ20、計算機21、驅動器Ⅲ22、驅動器Ⅳ23、電纜24、驅動器Ⅴ25所組成。