[發(fā)明專利]一種基于機器人技術(shù)的焊接系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2016-06-08
• 公開（公告）號: CN105855762B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翟文修
• 申請（專利權(quán)）人: 翟文修
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;B23K37/02;B23K37/04
• 代理公司: 北京科家知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11427
• 代理人: 陳娟

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于機器人技術(shù)的焊接系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，國內(nèi)重型機械、冶金機械、船舶制造、礦山工程機械、電站鍋爐、壓力容器、石油化工、機車車輛、汽車等行業(yè)已進入世界同行業(yè)先進行列，由于這些行業(yè)都是以焊接工藝為主導(dǎo)，加上國內(nèi)投資的增加，為中國電焊機行業(yè)提供了良好的發(fā)展機遇。高效節(jié)能焊接裝備將強勢增長，在石化、造船、鍋爐、鐵路等行業(yè)得到快速推廣。

工業(yè)機器人是一種通過重復(fù)編程和自動控制，能夠完成制造過程中某些操作任務(wù)的多功能、多自由度的機電一體化自動機械裝備和系統(tǒng)，它結(jié)合制造主機或生產(chǎn)線，可以組成單機或多機自動化系統(tǒng)，在無人參與下，實現(xiàn)搬運、焊接、裝配和噴涂等多種生產(chǎn)作業(yè)。如何將工業(yè)機器人技術(shù)與傳統(tǒng)焊接技術(shù)結(jié)合起來，實現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)的焊接操作過程是焊接技術(shù)領(lǐng)域急需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于機器人技術(shù)的焊接系統(tǒng)，該焊接系統(tǒng)結(jié)合了工業(yè)機器人技術(shù)和傳統(tǒng)的焊接技術(shù)，通過多自由度的焊接機器人完成復(fù)雜、繁瑣的焊接操作，不僅大幅提高了焊接效率，還能有效改良焊接質(zhì)量，提高焊接合格率。

本發(fā)明的技術(shù)解決措施如下：

一種基于機器人技術(shù)的焊接系統(tǒng)，包括焊接機器人、焊接夾具組件以及控制組件，焊接夾具組件與控制組件電連接，控制組件控制焊接夾具組件的移動；焊接機器人包括機器人部分和焊接頭，焊接頭位于機器人部分上，并在機器人部分的帶動下做多自由度運動；機器人部分包括機器人本體和控制箱，控制箱內(nèi)安裝有控制機器人本體運動的硬件以及預(yù)先安裝在硬件內(nèi)的軟件；機器人部分還包括攝像傳感器以及位置傳感器，攝像傳感器與位置傳感器與控制箱電連接，攝像傳感器對焊接過程中的工件進行照片拍攝并將照片傳遞給控制箱，控制箱內(nèi)的上位機根據(jù)圖片信息分析工件焊接狀況，并結(jié)合位置傳感器傳遞的位置信息時時調(diào)整焊接機器人的運動，直至焊接過程結(jié)束。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，機器人本體包括底座，底座上轉(zhuǎn)動安裝有旋轉(zhuǎn)座，旋轉(zhuǎn)座的上部固定有相對的兩個支撐板，兩個支撐板的結(jié)構(gòu)相同，兩個支撐板的相對一側(cè)設(shè)置有豎直的升降滑槽，升降滑槽內(nèi)滑動設(shè)置有升降滑塊，升降滑塊上固定安裝有固定臂，固定臂為空心結(jié)構(gòu)，其一端連接有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機，另一端連接有伸縮桿，伸縮桿活動套接在固定臂的內(nèi)部，伸縮桿的末端轉(zhuǎn)動連接有旋轉(zhuǎn)件，旋轉(zhuǎn)件的下部與一旋轉(zhuǎn)銷軸連接，旋轉(zhuǎn)銷軸上同時轉(zhuǎn)動連接有擺動臂。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，機器人本體還包括升降驅(qū)動單元，升降驅(qū)動單元為升降油缸，升降油缸固定安裝在旋轉(zhuǎn)座上，升降油缸的活塞桿與升降滑塊固定連接。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，底座為方形結(jié)構(gòu)，由不銹鋼鋼板制成，其四角通過固定件與地面固定，固定件為六角螺栓，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機通過擺線針輪減速器或諧波減速器驅(qū)動固定臂旋轉(zhuǎn)。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，焊接頭包括焊接在擺動臂末端的支撐桿，支撐桿的末端設(shè)置有球狀部件，球狀部件上轉(zhuǎn)動套接有萬向球節(jié)，萬向球節(jié)的外表面焊接有焊槍。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，焊接夾具組件包括支架以及位于支架上的焊接夾具頭，支架為龍門型支架，其包括相對設(shè)置的兩個豎梁和與兩根豎梁固定連接成一體的橫梁，兩根豎梁分別固定安裝在一個支架底座上，支架底座為正方形結(jié)構(gòu)，由不銹鋼鋼板制成，其四角通過固定件與地面固定，固定件為六角螺栓。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，橫梁上滑動設(shè)置有橫移滑塊，橫移滑塊與橫梁的相對滑動是通過橫移齒條齒輪副完成的，橫移滑塊上升降連接有升降桿，升降桿與橫移滑塊的相對滑動是通過升降齒條齒輪副完成的，升降桿的末端固定有伸縮桿件，伸縮桿件能夠進行360°旋轉(zhuǎn)動作，伸縮桿件的末端與焊接夾具頭鉸接。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，焊接夾具頭包括兩個相對設(shè)置的連接耳板，連接耳板之間通過連接件固定成一體，連接耳板上開設(shè)有銷軸孔，第一夾具和第二夾具通過安裝在銷軸孔內(nèi)的鉸接銷軸連接，第一夾具和第二夾具的結(jié)構(gòu)相同，兩者與工件相接處的部位設(shè)置有磁性條，第一夾具和第二夾具均是通過伸縮氣缸驅(qū)動實現(xiàn)張合，伸縮氣缸一端通過固定座與連接件固定，另一端通過鉸接構(gòu)件與第一夾具或第二夾具鉸接。

本發(fā)明的有益效果在于：該焊接系統(tǒng)結(jié)合了工業(yè)機器人技術(shù)和傳統(tǒng)的焊接技術(shù)，通過多自由度的焊接機器人完成復(fù)雜、繁瑣的焊接操作，不僅大幅提高了焊接效率，還能有效改良焊接質(zhì)量，提高焊接合格率。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為焊接機器人的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為焊接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；