一種可自動上下料的焊縫自適應焊接用工業(yè)機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及焊接機器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可自動上下料的焊縫自適應焊接用工業(yè)機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的不斷發(fā)展，焊接技術(shù)在生活中顯得越來越重要，已成為現(xiàn)代工業(yè)中一種不可缺少，而且日益重要的加工工藝方法，由于焊接產(chǎn)品比鉚接件、鑄件和鍛件重量輕，對于交通運輸工具來說可以減輕自重，節(jié)約能量同時焊接的密封性好，適于制造各類容器，同時采用焊接工藝能有效利用材料，焊接結(jié)構(gòu)可以在不同部位采用不同性能的材料，充分發(fā)揮各種材料的特長，達到經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)。無論在何處，焊接都可能給操作者帶來危險，焊接給人體可能造成的傷害包括燒傷、觸電、視力損害、吸入有毒氣體、紫外線照射過度等，使用焊接機器人可以有效的避免這些問題。
[0003]如果工件在整個焊接過程中無需變位，就可以用夾具把工件定位在工作臺面上，這種系統(tǒng)既是最簡單不過的了，但在實際生產(chǎn)中，更多的工件在焊接時需要變位，使焊縫處在較好的位置下焊接，這就需要一種結(jié)構(gòu)簡單、運動精度高、工作空間大、柔性好、能焊縫自適應、能焊弧跟蹤、能自動上下料，滿足各種焊接工作要求的工業(yè)機器人。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述存在的問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、運動精度高、工作空間大、柔性好、能焊縫自適應、能焊弧跟蹤、能自動上下料，滿足各種焊接工作要求的可自動上下料的焊縫自適應焊接用工業(yè)機器人。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為:一種可自動上下料的焊縫自適應焊接用工業(yè)機器人，包括一固定底座，焊槍以及夾持物料的夾持端，所述固定底座上設(shè)有機箱，在機箱內(nèi)設(shè)有驅(qū)動焊槍及夾持端縱向移動的第一升降機構(gòu)，所述第一升降機構(gòu)與夾持端之間依次連接有驅(qū)動夾持端水平轉(zhuǎn)動的第一轉(zhuǎn)動機構(gòu)、第二轉(zhuǎn)動機構(gòu)、第三轉(zhuǎn)動機構(gòu)以及垂直轉(zhuǎn)動的第四轉(zhuǎn)動機構(gòu)，第四轉(zhuǎn)動機構(gòu)與夾持端相連，所述第二轉(zhuǎn)動機構(gòu)上設(shè)有用于檢測和識別物料放置并驅(qū)動第一、二、三、四轉(zhuǎn)動機構(gòu)動作的上下料自適應控制機構(gòu)，所述第一升降機構(gòu)上設(shè)有用于驅(qū)動焊槍縱向移動的第二升降機構(gòu)，所述第二升降機構(gòu)與焊槍之間依次連接有驅(qū)動焊槍水平旋轉(zhuǎn)的第一旋轉(zhuǎn)裝置、第二旋轉(zhuǎn)裝置、第三旋轉(zhuǎn)裝置以及垂直旋轉(zhuǎn)的第四旋轉(zhuǎn)裝置，與第四旋轉(zhuǎn)裝置活動連接有一用于安裝焊槍的焊槍夾持端，所述第二旋轉(zhuǎn)裝置上設(shè)有控制第一、二、三、四旋轉(zhuǎn)裝置動作用于檢測焊接過程中起弧狀態(tài)、檢測和控制焊槍與物料的接觸狀態(tài)、控制和調(diào)整焊接工藝參數(shù)的焊縫自適應控制機構(gòu)，還包括一控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括用于驅(qū)動夾持端的第一升降機構(gòu)、第一、二、三、四轉(zhuǎn)動機構(gòu)、驅(qū)動焊槍的第二升降機構(gòu)、第一、二、三、四旋轉(zhuǎn)裝置的電控系統(tǒng)以及控制第一升降機構(gòu)、第一、二、三、四轉(zhuǎn)動機構(gòu)、第二升降機構(gòu)、第一、二、三、四旋轉(zhuǎn)裝置啟閉的控制器，所述電控系統(tǒng)與控制器電連接。
[0006]上述的可自動上下料的焊縫自適應焊接用工業(yè)機器人，所述電控系統(tǒng)包括:中央處理器、故障報警模塊、上下料檢測識別模塊、上下料控制模塊、上下料電機控制模塊、上下料軌跡生成模塊、上下料插補算法模塊、物料夾持控制模塊、焊縫檢測識別模塊、焊縫控制模塊、焊接運動控制模塊、焊縫軌跡生成模塊、焊接插補算法控制模塊、焊弧跟蹤模塊、焊槍防撞檢測控制模塊、焊接工藝控制模塊、電源模塊以及編碼器。所述故障報警模塊、上下料檢測識別模塊、上下料控制模塊、上下料電機控制模塊、上下料軌跡生成模塊、上下料插補算法模塊、物料夾持控制模塊、焊縫檢測識別模塊、焊縫控制模塊、焊接運動控制模塊、焊縫軌跡生成模塊、焊接插補算法控制模塊、焊弧跟蹤模塊、焊槍防撞檢測控制模塊、焊接工藝控制模塊、電源模塊以及編碼器均與中央處理器電聯(lián)接。
[0007]上述的可自動上下料的焊縫自適應焊接用工業(yè)機器人，所述第一升降機構(gòu)包括設(shè)于機箱內(nèi)的第一升降電機，與第一升降電機相連的第一絲杠，與第一絲杠螺紋連接的當?shù)谝唤z杠轉(zhuǎn)動時向上移動的第一移動塊，與第一升降電機及中央處理器分別相連的用于米集縱向移動位移信號的第一編碼器組成;第二升降機構(gòu)包括設(shè)于第一移動塊上的第二升降電機，與第二升降電機相連的第二絲杠，與第二絲杠螺紋連接的當?shù)诙z杠轉(zhuǎn)動時向上移動的第二移動塊，與第二升降電機及中央處理器分別相連的用于采集縱向移動位移信號的第二編碼器組成。
[0008]上述的可自動上下料的焊縫自適應焊接用工業(yè)機器人，所述第一轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括設(shè)于第一移動塊上的第一轉(zhuǎn)動電機，所述第一轉(zhuǎn)動電機上連接有第一轉(zhuǎn)軸，與第一轉(zhuǎn)軸連接有當?shù)谝晦D(zhuǎn)動電機轉(zhuǎn)動時繞第一轉(zhuǎn)軸軸線水平轉(zhuǎn)動的第一轉(zhuǎn)動臂，與第一轉(zhuǎn)動電機及中央處理器分別相連的用于采集轉(zhuǎn)動信號的第三編碼器組成。
[0009]上述的可自動上下料的焊縫自適應焊接用工業(yè)機器人，所述第二轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括設(shè)于第一轉(zhuǎn)動臂上的第二轉(zhuǎn)動電機，所述第二轉(zhuǎn)動電機上連接有第二轉(zhuǎn)軸，與第二轉(zhuǎn)軸連接有當?shù)诙D(zhuǎn)動電機轉(zhuǎn)動時繞第二轉(zhuǎn)軸軸線水平轉(zhuǎn)動的第二轉(zhuǎn)動臂，與第二轉(zhuǎn)動電機及中央處理器分別相連的用于采集轉(zhuǎn)動信號的第四編碼器組成。
[0010]上述的可自動上下料的焊縫自適應焊接用工業(yè)機器人，所述第三轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括設(shè)于第二轉(zhuǎn)動臂上的第三轉(zhuǎn)動電機，所述第三轉(zhuǎn)動電機上連接有第三轉(zhuǎn)軸，與第三轉(zhuǎn)軸連接有當?shù)谌D(zhuǎn)動電機轉(zhuǎn)動時繞第三轉(zhuǎn)軸軸線水平轉(zhuǎn)動的第三轉(zhuǎn)動臂，與第三轉(zhuǎn)動電機及中央處理器分別相連的用于采集轉(zhuǎn)動信號的第五編碼器組成;所述第四轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括設(shè)于第三轉(zhuǎn)動臂上的第四轉(zhuǎn)動電機，所述第四轉(zhuǎn)動電機上連接有第四轉(zhuǎn)軸，與第四轉(zhuǎn)軸連接有當?shù)谒霓D(zhuǎn)動電機轉(zhuǎn)動時繞第四轉(zhuǎn)軸軸線水平轉(zhuǎn)動的第四轉(zhuǎn)動臂，與第四轉(zhuǎn)動電機及中央處理器分別相連的用于采集轉(zhuǎn)動信號的第六編碼器組成。
[0011 ]上述的可自動上下料的焊縫自適應焊接用工業(yè)機器人，所述第一旋轉(zhuǎn)裝置包括設(shè)于第二移動塊上的第一旋轉(zhuǎn)電機，所述第一旋轉(zhuǎn)電機上連接有第一旋轉(zhuǎn)軸，與第一旋轉(zhuǎn)軸連接有當?shù)谝恍D(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)動時繞第一旋轉(zhuǎn)軸軸線水平轉(zhuǎn)動的第一旋轉(zhuǎn)臂，與第一旋轉(zhuǎn)電機及中央處理器分別相連的用于采集轉(zhuǎn)動信號的第七編碼器組成。
[0012]上述的可自動上下料的焊縫自適應焊接用工業(yè)機器人，所述第二旋轉(zhuǎn)裝置包括設(shè)于第一旋轉(zhuǎn)臂上的第二旋轉(zhuǎn)電機，所述第二旋轉(zhuǎn)電機上連接有第二旋轉(zhuǎn)軸，與第二旋轉(zhuǎn)軸連接有當?shù)诙D(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)動時繞第二旋轉(zhuǎn)軸軸線水平轉(zhuǎn)動的第二旋轉(zhuǎn)臂，與第二旋轉(zhuǎn)電機及中央處理器分別相連的用于采集轉(zhuǎn)動信號的第八編碼器組成。
[0013]上述的可自動上下料的焊縫自適應焊接用工業(yè)機器人，所述第三旋轉(zhuǎn)裝置包括設(shè)于第二旋轉(zhuǎn)臂上的第三旋轉(zhuǎn)電機，所述第三旋轉(zhuǎn)電機上連接有第三旋轉(zhuǎn)軸，與第三旋轉(zhuǎn)軸連接有當?shù)谌D(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)動時繞第三旋轉(zhuǎn)軸軸線水平轉(zhuǎn)動的第三旋轉(zhuǎn)臂，與第三旋轉(zhuǎn)電機及中央處理器分別相連的用于采集轉(zhuǎn)動信號的第九編碼器組成。
[0014]上述的可自動上下料的焊縫自適應焊接用工業(yè)機器人，所述第四旋轉(zhuǎn)裝置包括設(shè)于第三旋轉(zhuǎn)臂上的第四旋轉(zhuǎn)電機，所述第四旋轉(zhuǎn)電機上連接有第四旋轉(zhuǎn)軸，與第四旋轉(zhuǎn)軸連接有當?shù)谒男D(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)動時繞第四旋轉(zhuǎn)軸軸線水平轉(zhuǎn)動的第四旋轉(zhuǎn)臂，與第四旋轉(zhuǎn)電機及中央處理器分別相連的用于采集轉(zhuǎn)動信號的第十編碼器組成。
[0015]本發(fā)明解決技術(shù)問題所帶來的有益效果在于:采用第一升降機構(gòu)、第一、二、三、四轉(zhuǎn)動機構(gòu)、第二升降機構(gòu)、第一、二、三、四旋轉(zhuǎn)裝置對物料進行夾持放置并對其進行焊接，結(jié)構(gòu)簡單、柔性好、且能自動上下料，滿足各種焊接工作要求;第一升降機構(gòu)及第二升降機構(gòu)采用電機驅(qū)動絲杠實現(xiàn)第一移動塊及第二移動塊的移動，運動精度高、工作空間大；第一、二、三、四轉(zhuǎn)動