CN105081634A - 一种焊接机器人及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊接机器人，包括依次相连接的底座、第一关节部、第二关节部和夹持部，所述的第一关节部转动连接在所述的底座上，所述的第二关节部转动连接在所述的第一关节部上，所述的夹持部转动连接在所述的第二关节部上；所述的夹持部转动连接在所述的第二关节部上，在所述的第二关节部靠近所述的夹持部一端设置有通孔，在所述的通孔内设置有转轴，所述的夹持部固定连接在所述的转轴上，在所述的转轴两端设置有第三从动齿轮，在所述的第二关节部上设置有第三驱动电机及与其相配合的第三减速机，所述的第三减速机通过链条与所述的第三从动齿轮相连接。本发明结构简单，操作方便，能根据需要进行焊点位置补偿，提高焊接精度。

Description

一种焊接机器人及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种焊接机器人及其控制方法。

背景技术

现有的手工焊接的方式，非常费工费时，现有的焊接机器人，结构复杂，控制繁琐，使用不便，并且，由于操作过程中不能及时对焊点位置进行补偿，使得焊接精度受到影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种焊接机器人及其控制方法，结构简单，操作方便，能根据需要进行焊点位置补偿，提高焊接精度。

本发明通过以下技术方案实现：

一种焊接机器人，包括依次相连接的底座、第一关节部、第二关节部和夹持部，所述的第一关节部转动连接在所述的底座上，所述的第二关节部转动连接在所述的第一关节部上，所述的夹持部转动连接在所述的第二关节部上；

所述的夹持部转动连接在所述的第二关节部上，在所述的第二关节部靠近所述的夹持部一端设置有通孔，在所述的通孔内设置有转轴，所述的夹持部固定连接在所述的转轴上，在所述的转轴两端设置有第三从动齿轮，在所述的第二关节部上设置有第三驱动电机及与其相配合的第三减速机，所述的第三减速机通过链条与所述的第三从动齿轮相连接，在所述的第二关节部靠近所述的夹持部一端设置有角度传感器；

所述的夹持部远离所述的转轴一端呈U形结构，在所述的U型结构内侧设置有液压缸；

所述的第一关节部的轴线与第二关节部的轴线相互垂直。

进一步地，为更好地实现本发明，在所述的底座中部设置有第一驱动电机及与第一驱动电机相配合的第一减速机，在所述的第一减速机输出端设置有第一传动齿轮，所述的第一关节部上设置有与第一传动齿轮相啮合的第一从动齿轮，所述的底座的轴线与所述的第一关节部的轴向相重合，在所述的底座上设置有角度传感器。

进一步地，为更好地实现本发明，在所述的第二关节部远离所述的第一关节部一端设置有第二驱动电机及与第二驱动电机相配合的第二减速机，在所述的第一关节部靠近所述的第二关节部一端设置有通孔，在所述的通孔内设置有转轴，所述的第二夹持部一端嵌入在该通孔内，在所述的第二减速机输出端设置有第二传动齿轮，在所述的第二夹持部嵌入通孔一端设置有与第二传动齿轮相啮合的第二从动齿轮，在所述的第一关节部靠近所述的第二关节部一端设置有角度传感器。

进一步地，为更好地实现本发明，在所述的夹持部内侧设置有防滑凸纹。

进一步地，为更好地实现本发明，所述的夹持部为耐高温金属制成。

一种焊接机器人的控制方法，包括以下步骤：

S1：记录初始位置信息：记录第一关节部相对底座的初始位置，第二关节部相对第一关节部的初始位置，以及夹持部相对第二关节部的初始位置；

S2：接收控制器信息，启动第一驱动电机，使第一关节部相对底座转动，启动第二驱动电机，使第二关节部相对第一关节部转动，此时启动第三驱动电机使夹持部绕转轴相对第二夹持部转动；

S3：采用角度传感器检测步骤S2中各转动部件转动角度信息，并将信息发送到控制器；

S4：将步骤S3中的角度信息与步骤S1中的初始信息相比对，并与控制器接收的外部输入信息相比对，并对比对结果差值进行补偿操作。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

（1）本发明通过使第一关节部与第二关节部的轴线相互垂直，能够实现其相对呈90°转动调节，方便焊接操作；

（2）本发明通过采用夹持部用于加持焊接机头等，能够方便焊接机构的固定，同时，采用液压缸结构，能够方便对焊接机构施加作用力，使其焊接过程中能够更加稳固，有效保证焊接精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明整体结构示意图。

其中：101.底座，102.第一关节部，103.第二关节部，104.夹持部，105.第一驱动电机，106.第一减速机，107.第一传动齿轮，108.第一从动齿轮，109.第三从动齿轮，110.第三驱动电机，111.第三减速机，112.液压缸，113.第二减速机，114.第二传动齿轮，115.第二从动齿轮，116.第二件驱动电机。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细介绍，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，一种焊接机器人，包括依次相连接的底座101、第一关节部102、第二关节部103和夹持部104，所述的第一关节部102转动连接在所述的底座101上，所述的第二关节部103转动连接在所述的第一关节部102上，所述的夹持部104转动连接在所述的第二关节部103上；

所述的夹持部104转动连接在所述的第二关节部103上，在所述的第二关节部103靠近所述的夹持部104一端设置有通孔，在所述的通孔内设置有转轴，所述的夹持部104固定连接在所述的转轴上，在所述的转轴两端设置有第三从动齿轮109，在所述的第二关节部103上设置有第三驱动电机110及与其相配合的第三减速机111，所述的第三减速机111通过链条与所述的第三从动齿轮109相连接，在所述的第二关节部103靠近所述的夹持部104一端设置有角度传感器；

所述的夹持部104远离所述的转轴一端呈U形结构，在所述的U型结构内侧设置有液压缸112；

所述的第一关节部102的轴线与第二关节部103的轴线相互垂直。

通过使第一关节部102与第二关节部103的轴向相互垂直，使第一关节部102相对第二关节部垂直，在第二关节部103上设转轴，使夹持部104能够相对第二关节部103转动，由于第一关节部可以相对底座101转动，从而整体上可以实现三个维度的方位调节。通过采用液压缸用于夹持部内侧焊接头的固定，能够方便调整，避免焊接头松动影响焊接精度。

实施例1：

优选地，本发明中，在所述的底座101中部设置有第一驱动电机105及与第一驱动电机105相配合的第一减速机106，在所述的第一减速机106输出端设置有第一传动齿轮107，所述的第一关节部102上设置有与第一传动齿轮107相啮合的第一从动齿轮108，所述的底座101的轴线与所述的第一关节部102的轴向相重合，在所述的底座101上设置有角度传感器。

进一步优选地，在所述的第二关节部103远离所述的第一关节部102一端设置有第二驱动电机116及与第二驱动电机116相配合的第二减速机113，在所述的第一关节部102靠近所述的第二关节部103一端设置有通孔，在所述的通孔内设置有转轴，所述的第二夹持部103一端嵌入在该通孔内，在所述的第二减速机113输出端设置有第二传动齿轮114，在所述的第二夹持部103嵌入通孔一端设置有与第二传动齿轮114相啮合的第二从动齿轮115，在所述的第一关节部102靠近所述的第二关节部103一端设置有角度传感器。

为了保证焊接机构的固定效果，本实施例中，在所述的夹持部104内侧设置有防滑凸纹117。

为了避免夹持部104容易受热影响其性能，所述的夹持部104为耐高温金属制成。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上，一种焊接机器人的控制方法，包括以下步骤：

S1：记录初始位置信息：记录第一关节部102相对底座101的初始位置，第二关节部103相对第一关节部102的初始位置，以及夹持部104相对第二关节部103的初始位置；

S2：接收控制器信息，启动第一驱动电机105，使第一关节部102相对底座101转动，启动第二驱动电机116，使第二关节部102相对第一关节部102转动，此时启动第三驱动电机110使夹持部104绕转轴相对第二夹持部103转动；

S3：采用角度传感器检测步骤S2中各转动部件转动角度信息，并将信息发送到控制器；

S4：将步骤S3中的角度信息与步骤S1中的初始信息相比对，并与控制器接收的外部输入信息相比对，并对比对结果差值进行补偿操作。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种焊接机器人，其特征在于：包括依次相连接的底座（101）、第一关节部（102）、第二关节部（103）和夹持部（104），所述的第一关节部（102）转动连接在所述的底座（101）上，所述的第二关节部（103）转动连接在所述的第一关节部（102）上，所述的夹持部（104）转动连接在所述的第二关节部（103）上；

所述的夹持部（104）转动连接在所述的第二关节部（103）上，在所述的第二关节部（103）靠近所述的夹持部（104）一端设置有通孔，在所述的通孔内设置有转轴，所述的夹持部（104）固定连接在所述的转轴上，在所述的转轴两端设置有第三从动齿轮（109），在所述的第二关节部（103）上设置有第三驱动电机（110）及与其相配合的第三减速机（111），所述的第三减速机（111）通过链条与所述的第三从动齿轮（109）相连接，在所述的第二关节部（103）靠近所述的夹持部（104）一端设置有角度传感器；

所述的夹持部（104）远离所述的转轴一端呈U形结构，在所述的U型结构内侧设置有液压缸（112）；

所述的第一关节部（102）的轴线与第二关节部（103）的轴线相互垂直。

2.根据权利要求1所述的一种焊接机器人，其特征在于：在所述的底座（101）中部设置有第一驱动电机（105）及与第一驱动电机（105）相配合的第一减速机（106），在所述的第一减速机（106）输出端设置有第一传动齿轮（107），所述的第一关节部（102）上设置有与第一传动齿轮（107）相啮合的第一从动齿轮（108），所述的底座（101）的轴线与所述的第一关节部（102）的轴向相重合，在所述的底座（101）上设置有角度传感器。

3.根据权利要求1或2所述的一种焊接机器人，其特征在于：在所述的第二关节部（103）远离所述的第一关节部（102）一端设置有第二驱动电机（116）及与第二驱动电机（116）相配合的第二减速机（113），在所述的第一关节部（102）靠近所述的第二关节部（103）一端设置有通孔，在所述的通孔内设置有转轴，所述的第二夹持部（103）一端嵌入在该通孔内，在所述的第二减速机（113）输出端设置有第二传动齿轮（114），在所述的第二夹持部（103）嵌入通孔一端设置有与第二传动齿轮（114）相啮合的第二从动齿轮（115），在所述的第一关节部（102）靠近所述的第二关节部（103）一端设置有角度传感器。

4.根据权利要求1或2所述的一种焊接机器人，其特征在于：在所述的夹持部（104）内侧设置有防滑凸纹（117）。

5.根据权利要求1或2所述的一种焊接机器人，其特征在于：所述的夹持部（104）为耐高温金属制成。

6.一种焊接机器人的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：记录初始位置信息：记录第一关节部（102）相对底座（101）的初始位置，第二关节部（103）相对第一关节部（102）的初始位置，以及夹持部（104）相对第二关节部（103）的初始位置；

S2：接收控制器信息，启动第一驱动电机（105），使第一关节部（102）相对底座（101）转动，启动第二驱动电机（116），使第二关节部（102）相对第一关节部（102）转动，此时启动第三驱动电机（110）使夹持部（104）绕转轴相对第二夹持部（103）转动；

S3：采用角度传感器检测步骤S2中各转动部件转动角度信息，并将信息发送到控制器；

S4：将步骤S3中的角度信息与步骤S1中的初始信息相比对，并与控制器接收的外部输入信息相比对，并对比对结果差值进行补偿操作。