[發(fā)明專(zhuān)利]一種自動(dòng)化機(jī)器人智能焊接系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710977525.4
• 申請(qǐng)日: 2017-10-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107498230A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張劍;王勇;鄭柱;李澤龍;畢文健
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 佛山市南方數(shù)據(jù)科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): B23K37/00
• 分類(lèi)號(hào): B23K37/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種焊接系統(tǒng)，具體是一種自動(dòng)化機(jī)器人智能焊接系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，在現(xiàn)代化的大型加工車(chē)間，對(duì)一些焊接質(zhì)量要求高、焊接技術(shù)難度大的場(chǎng)合，往往引入了焊接機(jī)器人代替人工焊接，如金屬薄板拼裝焊接領(lǐng)域，許多部件需要剪切拼裝后進(jìn)行焊接加工。

而目前，傳統(tǒng)的機(jī)器人焊接采用工作站的形式，即一臺(tái)或數(shù)臺(tái)機(jī)器人組成一個(gè)工作站，工作站以孤立的點(diǎn)的形式存在，彼此之間互相獨(dú)立。

其不足之處是：一是焊接夾具及其工件位置固定、數(shù)量固定，由于受到機(jī)器人空間位置的限制，工位數(shù)量不能很多；

二是變位機(jī)在上作站內(nèi)的位置、數(shù)量固定；

三是由于焊接機(jī)器人與傳輸線及其隨行夾具的協(xié)調(diào)、配合問(wèn)題，其還不能直接引入機(jī)器人焊接，在出現(xiàn)焊接質(zhì)量要求，焊接技術(shù)難度大的場(chǎng)合，該生產(chǎn)線往往顯得無(wú)能為力。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題是：

工位數(shù)量不能很多；

變位機(jī)在工作站內(nèi)的位置、數(shù)量固定；

在出現(xiàn)焊接質(zhì)量要求，焊接技術(shù)難度大的場(chǎng)合，該生產(chǎn)線往往顯得無(wú)能為力；

而且現(xiàn)有技術(shù)在控制上，智能化程度低，獲得的數(shù)據(jù)偏差大，造成質(zhì)量差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種自動(dòng)化機(jī)器人智能焊接系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種自動(dòng)化機(jī)器人智能焊接系統(tǒng)，

包括控制系統(tǒng)、電流調(diào)節(jié)裝置、焊機(jī)、電流表、第四單向閥、液壓油泵、夾具系統(tǒng)、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)、機(jī)器人系統(tǒng)、焊接系統(tǒng)和安全防護(hù)系統(tǒng)；

所述的控制系統(tǒng)包括機(jī)器人控制柜、一個(gè)PLC控制柜和人機(jī)界面；

所述的機(jī)器人控制柜控制機(jī)器人本體運(yùn)動(dòng)；

所述的PLC控制柜通過(guò)電纜與機(jī)器人控制柜通信；

所述人機(jī)界面通過(guò)電纜與PLC控制柜、機(jī)器人控制柜通信，人機(jī)界面是該系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)控和顯示平臺(tái)，設(shè)置啟動(dòng)按鈕、停止按鈕和焊接程序切換按鈕；

所述的夾具系統(tǒng)包括一個(gè)上料機(jī)器人夾具、兩個(gè)供料機(jī)器人夾具、兩個(gè)上料毛坯架和兩個(gè)成品架；

所述的上料機(jī)器人夾具與機(jī)器人手腕連接，機(jī)器人手腕旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)上料機(jī)器人夾具轉(zhuǎn)動(dòng)，上料機(jī)器人夾具內(nèi)安裝焊縫檢測(cè)傳感器、測(cè)距傳感器和電永磁鐵，電永磁鐵用于夾緊管樁端板毛坯；

所述電流調(diào)節(jié)裝置、焊機(jī)和電流表均串聯(lián)，電流表的測(cè)量值輸出端連接機(jī)器人系統(tǒng)的第一信息輸入端，機(jī)器人系統(tǒng)的第二信息輸入端連接電流調(diào)節(jié)裝置；

液壓油泵的液壓油輸入端連接有油箱，液壓油泵的液壓油輸出端連接有第二單向閥和第三單向閥，第二單向閥連接有第一單向閥和第一同步閥，第一單向閥連接油箱，第一同步閥連接有第一液壓缸、第一液壓缸、第三液壓缸和第四液壓缸；

第一液壓缸、第二液壓缸、第三液壓缸和第四液壓缸連接有第二同步閥，第二同步閥連接第三單向閥和第四單向閥，第四單項(xiàng)閥連接油箱；

機(jī)器人系統(tǒng)的控制信息輸出端連接第一單向閥、第二單向閥、第一同步閥、第二同步閥、第三單向閥、第四單向閥和液壓油泵

所述的兩個(gè)供料機(jī)器人夾具內(nèi)安裝測(cè)距傳感器和和電永磁鐵；

所述的兩個(gè)成品架放置在兩個(gè)供料機(jī)器人手臂下方；

所述的底座上安裝汽缸鎖緊裝置，將上料毛坯架固定在底座上；

所述的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)包括CCD傳感器、輔助光源和工控機(jī)；

所述的工控機(jī)位于PLC控制柜內(nèi)，工控機(jī)內(nèi)安裝數(shù)據(jù)采集卡和圖像處理軟件；

在輔助光源照射下，所述的CCD圖像傳感器對(duì)管樁端板拍照獲取焊縫圖像，數(shù)據(jù)采集卡將焊縫圖像傳輸給圖像處理軟件，圖像處理軟件對(duì)焊縫圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理和特征提取得到焊縫圖像特征點(diǎn)，圖像處理軟件由焊縫圖像特征點(diǎn)得到焊縫數(shù)據(jù)信息，并將焊縫數(shù)據(jù)信息傳送至焊接機(jī)器人控制柜，焊接機(jī)器人控制柜根據(jù)控制算法得出焊縫數(shù)據(jù)信息與機(jī)器人關(guān)節(jié)變量之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系；

PLC控制柜向焊接機(jī)器人控制柜發(fā)送開(kāi)始焊接指令，焊接機(jī)器人控制柜執(zhí)行焊接程序，控制焊接機(jī)器人完成焊接任務(wù)得到成品；

所述的機(jī)器人系統(tǒng)包括兩個(gè)供料機(jī)器人、兩個(gè)焊接機(jī)器人和一個(gè)上料機(jī)器人；

所述的上料機(jī)器人位于中轉(zhuǎn)工位臺(tái)后方，上料機(jī)器人兩側(cè)各有一個(gè)上料毛坯架，上料機(jī)器人通過(guò)焊縫檢測(cè)傳感器檢測(cè)管樁端板毛坯的焊縫位置，夾緊管樁端板毛坯后將其搬運(yùn)至中轉(zhuǎn)工位臺(tái)；

所述的兩個(gè)供料機(jī)器人背向放置于中轉(zhuǎn)工位臺(tái)前方兩側(cè)，將中轉(zhuǎn)工位臺(tái)上的管樁端板毛坯搬運(yùn)至CCD傳感器下方拍照后移至焊接機(jī)器人，并將成品搬運(yùn)至成品架；