[發明專利]一種多維度焊接機器人

在審

• 申請號: 201710860444.6
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107378336A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 楊曉東
• 申請（專利權）人: 陜西來復科技發展有限公司
• 主分類號: B23K37/02
• 分類號: B23K37/02;B25J9/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬機器人技術領域，尤其是一種多維度焊接機器人。

背景技術

焊接機器人施焊過程中，由于環境因素的影響，如：強弧光輻射、高溫、煙塵、飛濺、坡口狀況、加工誤差、夾具裝夾精度、表面狀態和工件熱變形等，實際焊接條件的變化往往會導致焊炬偏離焊縫，從而造成焊接質量下降甚至失敗。

對不同的焊接任務，在控制技術上需要采用不同的解決方案。在焊接機器人平臺上，利用運動機構相對精確的特點，常利用雙目視覺的方法對焊縫位置進行定位，進而對焊縫走向進行擬合，采用卡爾曼濾波技術對焊接操作機的運動進行規劃；為了減少焊接環境干擾對控制系統的影響，采用魯棒參數估計方法提高測量信息的信噪比。但雙目視覺方法中，一般需要對攝像機的內外參數進行預先標定，存在的問題是標定過程繁瑣，手眼關系的標定不能達到很高的精度，工作條件變化后往往又需要重新標定。雙目視覺方法靈活性低，不適用于現場應用。

另外現有的焊接機器人自由較低，對于一些球形或異形工件的焊接較為困難。

發明內容

本發明解決的技術問題：提供一種自由度高、精度高、易調控，通過機器視覺控制系統控制的多維度焊接機器人。

本發明采用的技術方案：一種多維度焊接機器人，包括機座、二軸機構和二維機構，所述二軸機構包括橫向基座和縱向基座，橫向基座的頂部固定在機體的底部，縱向基座安裝在橫向基座的滑軌上；二維機構包括L型安裝座、第一中空旋轉平臺和第二中空旋轉平臺，安裝滑座的一邊安裝在縱向基座的滑軌上，另一邊安裝第一中空旋轉平臺，第一中空旋轉平臺的旋轉臺的轉子通過L型板連接第二中空旋轉平臺，第二中空旋轉平臺的轉子連接末端執行器；機器視覺控制系統包括攝像頭、控制器和電機驅動器，攝像頭通過支架安裝在末端執行器的前部的兩側，控制器通過電機驅動器分別連接第一中空旋轉平臺和第二中空旋轉平臺。

作為本發明的進一步方案：所述末端執行器為焊槍。

作為本發明的進一步方案：所述攝像頭與末端執行器之間設有擋板。

作為本發明的進一步方案：所述橫向基座內設有第一滾珠絲杠副，橫向基座的一端設有第一減速電機，第一減速電機的輸出軸連接第一滾珠絲杠副的絲杠，第一滾珠絲杠副的絲杠螺母連接縱向基座。

作為本發明的進一步方案：所述縱向基座內設有第二滾珠絲杠副，縱向基座的一端設有第二減速電機，第二減速電機的輸出軸連接第二滾珠絲杠副的絲杠，第二滾珠絲杠副的絲杠螺母連接L型安裝座。第二減速電機通過第二滾珠絲杠副帶動安裝滑座豎直運動。

作為本發明的進一步方案：所述控制器連接存儲器。

本發明與現有技術相比的優點：

1、本發明通過二軸機構帶動二維機構的二軸運動，二維機構帶動末端執行器的二維運動，并且通過中空旋轉平臺作為驅動器，自由度高，精度高，易調控；

2、本發明設計機器視覺控制系統對二維機構進行控制，極大的提高焊接質量。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

圖2為本發明的橫向基座的結構示意圖。

圖3為本發明的縱向基座的結構示意圖。

圖4為本發明的機器視覺控制系統的原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖1-4描述本發明的一種實施例。

一種多維度焊接機器人，包括機座、二軸機構和二維機構，所述二軸機構包括橫向基座2和縱向基座3，橫向基座2的頂部固定在機體1的底部，縱向基座3安裝在橫向基座2的滑軌上；二維機構包括L型安裝座4、第一中空旋轉平臺5和第二中空旋轉平臺6，安裝滑座的一邊安裝在縱向基座3的滑軌上，另一邊安裝第一中空旋轉平臺5，第一中空旋轉平臺5的旋轉臺的轉子通過L型板連接第二中空旋轉平臺6，第二中空旋轉平臺6的轉子連接末端執行器7；

機器視覺控制系統包括攝像頭11、控制器12和電機驅動器13，攝像頭11通過支架安裝在末端執行器7的前部的兩側，控制器12通過電機驅動器13分別連接第一中空旋轉平臺5和第二中空旋轉平臺6。

進一步，末端執行器7為焊槍。

進一步，攝像頭11與末端執行器7之間設有擋板。防止收到損壞污染。

進一步，橫向基座2內設有第一滾珠絲杠副21，橫向基座2的一端設有第一減速電機22，第一減速電機22的輸出軸連接第一滾珠絲杠副21的絲杠，第一滾珠絲杠副21的絲杠螺母連接縱向基座3。第一減速電機22通過第一滾珠絲杠副21帶動縱向基座3水平運動，從而帶動二維機構和末端執行器7水平運動。