CN106141381A - 一种烧烤炉机器人焊接装备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烧烤炉机器人焊接装备。包括机器人、PLC控制器、视频监视反馈系统、安全保护装置、焊接设备、回转工作台和示教器，所述PLC控制器与机器人、焊接设备、回转工作台、安全保护装置及视频监视反馈系统及示教器连接，以实现接收反馈信号或发出控制信号。本发明的优点在于焊接性能可靠、焊缝质量优良、焊接参数调整方便、效率高，机器人按照编定的程序有顺序的进行焊接，提高生产效率；改善了工人的劳动条件，采用机器人焊接工人只是用来装卸烧烤炉，远离了焊接弧光、烟雾和飞溅等，使工人从大强度的体力劳动中解脱出来；机器人没有疲劳，一天可24小时连续生产，效率提高的更加明显；产品周期明确，容易控制产品产量。

Description

一种烧烤炉机器人焊接装备

技术领域

本发明属于机器人自动焊接领域，更具体地说，尤其涉及一种烧烤炉机器人焊接装备。

背景技术

自动机器人问世到今天其技术已相当成熟，机器人是典型的机电一体化高科技产品，功能强大、操作简便，使用者通过对机器人示教、教会机器人焊接作业，其具有焊接性能可靠、焊缝质量优良、焊接参数调整方便、效率高、柔性好等特点，可焊接多种多样的产品，能灵活调整生产安排。使用机器人进行生产，可大幅度提高产品质量，增强企业的竞争力使企业的整体工艺水平跃上新台阶。

随着人民生活水平的提高，烧烤越来越受到大众的欢迎，烧烤炉也逐渐走进了千家万户的厨房以及各大酒店与餐馆的后厨，与人们的周末旅行、休闲、等各种活动息息相关。质量好的烧烤炉不仅可以帮助人们做出美味的烧烤，还能提高使用者的舒适度。然而，传统烧烤炉的焊接方法为手工焊接，不仅劳动强度大，而且在使用过程中容易出现质量问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述存在的问题，提供可以提高焊缝质量、改善工人的劳动条件、提高生产率、控制产品数量的一种烧烤炉焊接装备。

本发明通过以下技术方案实现。

本发明是一种烧烤炉机器人焊接装备，包括机器人、PLC控制器、视频监视反馈系统、安全保护装置、焊接设备、回转工作台和示教器，所述PLC控制器与机器人、焊接设备、回转工作台、安全保护装置、视频监视反馈系统及示教器连接，以实现接收反馈信号或发出控制信号，其中：

PLC控制器配置有计算处理与调节机器人运动的装置，能对视频监视反馈系统传输的信号进行分析处理，获得烧烤炉焊接的实况，并根据实况信息向所述机器人与回转工作台发送调整指令，机器人与回转工作台根据调整指令调整姿态使机器人始终处于最佳焊接位置；

焊接设备包括焊枪、送丝机构和焊接电源，焊枪安装在机器人上，其与送丝机构及焊接电源连接，焊接电源与PLC控制器连接；

回转工作台包括工作台底座、转台、动力源一、动力源二、动力源三和焊接夹具，转台安装在工作台底座上由驱动源一驱动，驱动源一与PLC控制器连接通过设定程序实现转台在水平方向上360度旋转，焊接夹具安装在转台上，焊接夹具由动力源二驱动能相对转台上下调节位置，由动力源三驱动能在竖向方向上360度翻转，动力源二及动力源三都与PLC控制器连接，能按照编定的焊接顺序驱动焊接夹具进行多角度的翻转，以满足不同的焊接需求。

优选地，所述焊接夹具包括框架固定装置、可升降框架支座、回转轴和烧烤炉固定框架，框架固定装置数量为两个，其对称设置在转台左、右两侧，可升降框架支座数量为两个，其与框架固定装置连接由动力源二驱动，回转轴设在两个可升降框架支座之间与之连接由动力源三驱动转动，烧烤炉固定框架架设在回转轴上能由回转轴带动转动。

优选地，安全保护装置包括两套光幕传感器，平行放置于回转工作台两侧，在焊接过程中，负责检测光幕传感器之间外物入侵信号，并将该信号反馈至PLC控制器。

优选地，视频监视反馈系统包括高清摄像头、辅助照明光源以及图像采集系统，用于记录焊接过程，实时焊缝自动跟踪。

优选地，所述高清摄像头为内部安装滤光镜的CCD视频摄像头。

优选地，所述机器人固定在机器人底座上，其为六轴机器人，从自由端到底座方向依次为T轴、B轴、R轴、U轴、L轴和S轴，焊枪固定在T轴上。

本发明的优点在于，（1）焊接性能可靠、焊缝质量优良、焊接参数调整方便、效率高、柔性好等特点，而且此种装备焊接功能丰富，可与MAG焊、MIG焊、CO2保护焊等焊机相互搭配，按照不同的需求搭载不同的焊机，以实现不同的焊接功能，还可以根据需求安装多个回转工作台，每个回转工作台对应一种型号的烧烤炉，机器人按照编定的程序有顺序的进行焊接，提高生产效率；（2） 改善了工人的劳动条件，采用机器人焊接工人只是用来装卸烧烤炉，远离了焊接弧光、烟雾和飞溅等，使工人从大强度的体力劳动中解脱出来；（3）提高劳动生产率，机器人没有疲劳，一天可24小时连续生产，另外随着高速高效焊接技术的应用，使用机器人焊接，效率提高的更加明显；（4）产品周期明确，容易控制产品产量。

附图说明

图1是本发明焊接装备整体结构示意图。

图2是本发明焊接机器人的结构示意图。

图3是本发明回转工作台的结构示意图。

图4是本发明的焊接产品的示意图。

附图中的各部分名称为：1－回转工作台，2－烧烤炉，3－焊枪，4－机器人，5－送丝机构，6－焊机电源，7－PLC控制器，8－视频监视反馈系统，9－机器人底座，10－安全保护装置，11－T轴，12－B轴，13－R轴，14－U轴，15－L轴，16－S轴，17－工作台底座，18－转台，19－框架固定装置，20，24－可升降框架支座，21，23－回转轴，22－烧烤炉固定框架，25－焊缝。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本发明是一种烧烤炉机器人焊接装备，包括机器人4、PLC控制器7、视频监视反馈系统8、安全保护装置10、焊接设备、回转工作台1和示教器，示教器在图1中没有画出，所述PLC控制器7与机器人4、焊接设备、回转工作台1、安全保护装置10、视频监视反馈系统8及示教器连接，以实现接收反馈信号或发出控制信号，示教器通过已经编好的程序，传输到机器人4的执行机构，需要焊接的烧烤炉2被夹持在焊接夹具内，机器人4按照示教程序在PLC控制器7的作用下，通过与回转工作台1的相互配合完成烧烤炉2的焊接，其中：

PLC控制器7配置有计算处理与调节机器人4运动的装置，能对视频监视反馈系统8传输的信号进行分析处理，获得烧烤炉2焊接的实况，并根据实况信息向所述机器人4与回转工作台1发送调整指令，机器人4与回转工作台1根据调整指令调整姿态使机器人4始终处于最佳焊接位置；

焊接设备包括焊枪3、送丝机构5和焊接电源6，焊枪3安装在机器人4上，其与送丝机构5及焊接电源6连接，焊接电源6与PLC控制器7连接，通过PLC控制器7调整焊接过程中的参数变换，焊接设备的种类可用MAG焊、MIG焊、CO2保护焊；

如图3所示，回转工作台1包括工作台底座17、转台18、动力源一、动力源二、动力源三和焊接夹具，转台18安装在工作台底座17上由驱动源一驱动，驱动源一与PLC控制器7连接通过设定程序实现转台18在水平方向上360度旋转，焊接夹具安装在转台18上，焊接夹具由动力源二驱动能相对转台18上下调节位置，由动力源三驱动能在竖向方向上360度翻转，动力源二及动力源三都与PLC控制器7连接，能按照编定的焊接顺序驱动焊接夹具进行多角度的翻转，以针对不同型号的烧烤炉进行加持定位，其中动力源一可为驱动电机、动力源二可为步进电机或液压缸、动力源三可为驱动电机，由于三个动力源是本技术领域常用的驱动手段，属于现有技术，在图3中没有画出。

在本实施例中，焊接夹具包括框架固定装置19、可升降框架支座20、回转轴20和烧烤炉固定框架22，框架固定装置19数量为两个，其对称设置在转台18左、右两侧，可升降框架支座20数量为两个，其与框架固定装置19连接由动力源二驱动升降，回转轴21设在两个可升降框架支座20之间与之连接由驱动源三转动，烧烤炉固定框架22架设在回转轴21上能由回转轴带动转动。

如图2所示，在本实施例中，所述机器人4固定在机器人底座9上，其为紧凑、敏捷、轻量的六轴机器人，从自由端到机器人底座9方向依次为T轴11、B轴12、R轴13、U轴14、L轴15和S轴16，焊枪3固定在T轴11上，六轴机器人可以节约生产成本、能量消耗少、运动速度快、减少故障、容易改进和升级，以最小的占地空间达到最大的工作空间。

在本实施例中，安全保护装置10包括两套光幕传感器，平行放置于回转工作台1两侧，在焊接过程中，负责检测光幕传感器之间外物入侵信号，并将该信号反馈至PLC控制器7。

在本实施例中，视频监视反馈系统8包括高清摄像头、辅助照明光源以及图像采集系统，用于记录焊接过程，实时焊缝自动跟踪，优选地，高清摄像头为内部安装滤光镜的CCD视频摄像头，此种摄像头可以过滤掉多种杂光。

本发明的烧烤炉机器人焊接装备的使用方法如下：

(1) 、启动烧烤炉焊接装备，操作者对各种设备、原材料检查无误后，按下启动按钮，启动烧烤炉焊接装备；

(2) 、烧烤炉2位置矫正，操作示教器，调节机器人4，使机器人4的焊枪3到达指定位置，调整回转工作台1，调节回转工作台1上的焊接夹具，尽量使烧烤炉2的焊缝25位置保持在同一个平面；

(3) 、编定焊接程序，根据所焊烧烤炉2的形状，设定最优焊接路径，在路径中选择合适的点，开始焊接命令，并进行起弧参数设定，在焊接结束点，结束焊接命令，同时设定收弧参数；

(4) 、模拟焊接路线及过程，及时修改不合理参数；

(5) 、焊接烧烤炉2，反复模拟，确认机器人4运动无干涉，启动焊接程序，对烧烤炉2进行全位置焊接；

(6) 、焊接完成，如需继续焊接同一型号烧烤炉2，则只需将烧烤炉2固定到回转工作台1上，启动焊接程序即可；

(7) 、如需焊接其他型号的烧烤炉2，则重复步骤(3)到步骤(5)。

以上所述的本发明的实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定，任何在本发明的精神原则之内所作出的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (6)

1.一种烧烤炉机器人焊接装备，其特征在于，包括机器人、PLC控制器、视频监视反馈系统、安全保护装置、焊接设备、回转工作台和示教器，所述PLC控制器与机器人、焊接设备、回转工作台、安全保护装置、视频监视反馈系统及示教器连接，以实现接收反馈信号或发出控制信号，其中：

PLC控制器配置有计算处理与调节机器人运动的装置，能对视频监视反馈系统传输的信号进行分析处理，获得烧烤炉焊接的实况，并根据实况信息向所述机器人与回转工作台发送调整指令，机器人与回转工作台根据调整指令调整姿态使机器人始终处于最佳焊接位置；

焊接设备包括焊枪、送丝机构和焊接电源，焊枪安装在机器人上，其与送丝机构及电源连接，焊接电源与PLC控制器连接；

回转工作台包括工作台底座、转台、动力源一、动力源二、动力源三和焊接夹具，转台安装在工作台底座上由驱动源一驱动，驱动源一与PLC控制器连接通过设定程序实现转台在水平方向上360度旋转，焊接夹具安装在转台上，焊接夹具由动力源二驱动能相对转台上下调节位置，由动力源三驱动能在竖向方向上360度翻转，动力源二及动力源三都与PLC控制器连接，能按照编定的焊接顺序驱动焊接夹具进行多角度的翻转，以满足不同的焊接需求。

2.根据权利要求1所述的烧烤炉机器人焊接装备，其特征在于，所述焊接夹具包括框架固定装置、可升降框架支座、回转轴和烧烤炉固定框架，框架固定装置数量为两个，其对称设置在转台左、右两侧，可升降框架支座数量为两个，其与框架固定装置连接由动力源二驱动，回转轴设在两个可升降框架支座之间与之连接由动力源三驱动转动，烧烤炉固定框架架设在回转轴上能由回转轴带动转动。

3.根据权利要求1所述的烧烤炉机器人焊接装备，其特征在于，安全保护装置包括两套光幕传感器，平行放置于回转工作台两侧，在焊接过程中，负责检测光幕传感器之间外物入侵信号，并将该信号反馈至PLC控制器。

4.根据权利要求1所述的烧烤炉机器人焊接装备，其特征在于，视频监视反馈系统包括高清摄像头、辅助照明光源以及图像采集系统，用于记录焊接过程，实时焊缝自动跟踪。

5.根据权利要求4所述的烧烤炉机器人焊接装备，其特征在于，所述高清摄像头为内部安装滤光镜的CCD视频摄像头。

6.根据权利要求1所述的烧烤炉机器人焊接装备，其特征在于，所述机器人固定在机器人底座上，其为六轴机器人，从自由端到底座方向依次为T轴、B轴、R轴、U轴、L轴和S轴，焊枪固定在T轴上。