CN106425203A - 一种汽车减震器支架机器人焊接控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车减震器支架机器人焊接控制系统，包括旋转活动座、焊接活动后臂、焊接活动中臂、焊接活动前臂和活动安装焊枪；还包括：五组用于控制所述旋转活动座、所述焊接活动后臂、所述焊接活动中臂、所述焊接活动前臂和所述活动安装焊枪运动作业的转轴、伺服电机、离合器及转速检测器。本发明提供了一种汽车减震器支架机器人焊接控制系统，一方面可以避免测量误差导致的焊接质量问题，另一方面焊接机器人控制方法的开发周期较短，能够满足实际使用要求。

Description

一种汽车减震器支架机器人焊接控制系统

技术领域

本发明涉及一种机械加工设备技术领域，特别是一种汽车减震器支架机器人焊接控制系统。

背景技术

为了使车架与车身的振动迅速衰减，改善汽车行驶的平顺性和舒适性，汽车悬架系统上一般都装有减震器，通过减震器来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡和吸收路面冲击的能量，确保了汽车的操纵稳定性，降低因路面不平引起的车内噪音，提高了车内乘员乘坐的舒适性及车身的稳定性；此外，因发动机属于一种相对较精密的动力装置，故车架上的震动容易对发动机产生较大的影响，所以汽车的发动机减震系统的好坏直接关系到发动机的使用寿命；而减震支架为减震系统中重要部件之一，震动影响汽车正常使用，甚至可能出现导致发动机损坏的情况。

机器人焊接作业都需要首先进行编程以确定焊接作业能够按照工艺要求的焊接角度和焊接速度进行，现有技术中的通常通过测量工件的位置将需要焊接的轨迹坐标输入系统，再根据焊接机器人联动组件的旋转半径、臂长等参数计算各组件的运动规则，上述方式存在的不足在于一方面测量存在误差，从而容易导致焊接质量难以保证；另一方面计算得出的各组件的运动规则通常为多个结果，还需要经过多次实际操作尝试才能在计算的结果中选取合理的组件运动规则来控制机器人进行焊接作业，因此导致焊接机器人控制方法的开发周期较长。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种汽车减震器支架机器人焊接控制系统，一方面可以避免测量误差导致的焊接质量问题，另一方面焊接机器人控制方法的开发周期较短，能够满足实际使用要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种汽车减震器支架机器人焊接控制系统，包括旋转活动座、焊接活动后臂、焊接活动中臂、焊接活动前臂和活动安装焊枪；还包括：

第一转轴、驱动所述第一转轴旋转的第一伺服电机、用于连接所述第一转轴和所述第一伺服电机的第一离合器、以及用于检测所述第一转轴旋转方向和速率的第一转速检测器，所述第一转轴位置固定设置且可以围自身绕轴线旋转，所述旋转活动座固定设置于所述第一转轴上；

第二转轴、驱动所述第二转轴旋转的第二伺服电机、用于连接所述第二转轴和所述第二伺服电机的第二离合器、以及用于检测所述第二转轴旋转方向和速率的第二转速检测器，所述第二转轴位置固定设置于所述旋转活动座上且可以围自身绕轴线旋转，所述焊接活动后臂的一端固定设置于所述第二转轴上；

第三转轴、驱动所述第三转轴旋转的第三伺服电机、用于连接所述第三转轴和所述第三伺服电机的第三离合器、以及用于检测所述第三转轴旋转方向和速率的第三转速检测器，所述焊接活动后臂的另一端位置固定设置有可以围自身绕轴线旋转的所述第三转轴，所述焊接活动中臂固定设置于所述第三转轴上；

第四转轴、驱动所述第四转轴旋转的第四伺服电机、用于连接所述第四转轴和所述第四伺服电机的第四离合器、以及用于检测所述第四转轴旋转方向和速率的第四转速检测器，所述第四转轴位置固定设置于所述焊接活动中臂上且可以围自身绕轴线旋转，所述焊接活动前臂的一端固定设置于所述第四转轴上；

第五转轴、驱动所述第五转轴旋转的第五伺服电机、用于连接所述第五转轴和所述第五伺服电机的第五离合器、以及用于检测所述第五转轴旋转方向和速率的第五转速检测器，所述焊接活动前臂的另一端位置固定设置有可以围自身绕轴线旋转的所述第五转轴，所述活动安装焊枪固定设置于所述第五转轴上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第五转轴上活动设置有旋转焊枪座，所述活动安装焊枪包括焊枪安装端和焊枪作业端，所述活动安装焊枪的焊枪作业端为弯折结构，所述活动安装焊枪的焊枪安装端固定设置于所述旋转焊枪座，且所述活动安装焊枪与所述第五转轴的轴线平行。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括用于采集所述第一转速检测器、所述第二转速检测器、所述第三转速检测器、所述第四转速检测器和所述第五转速检测器的信号，并发出控制信号控制所述第一伺服电机、所述第一离合器、所述第二伺服电机、所述第二离合器、所述第三伺服电机、所述第三离合器、所述第四伺服电机、所述第四离合器、所述第五伺服电机、所述第五离合器的工业控制器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述活动安装焊枪的焊枪作业端末端还设置有合金焊接喷嘴、和用于替换所述合金焊接喷嘴的接触式移动速率检测器。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

本发明所提供的一种汽车减震器支架机器人焊接控制系统，可以通过逆向推演的方式，先按照工艺要求的焊接角度和焊接速度，使活动安装焊枪的末端沿着需要焊接的焊缝移动，记录各组件的运动规则，然后依照记录的运动规则控制各组件进行作业；一方面仅仅涉及各转轴转速的检测，可以避免测量误差导致的焊接质量问题，另一方面无需经过多次实际操作尝试选取合理的组件运动规则，焊接机器人控制方法的开发周期较短；且焊接作业工作效率高、焊接作业质量稳定性好、焊接作业精准度高，能够满足实际使用要求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明所述的一种汽车减震器支架机器人焊接控制系统的结构示意图；

图2是本发明所述的一种汽车减震器支架机器人焊接控制系统的控制系统结构示意图；

图3是本发明所述的接触式移动速率检测器的结构示意图。

具体实施方式

参照图1至图3，图1至图3是本发明一个具体实施例的结构示意图。

如图1至图3所示，一种汽车减震器支架机器人焊接控制系统，包括旋转活动座10、焊接活动后臂20、焊接活动中臂30、焊接活动前臂40和活动安装焊枪50；还包括：

第一转轴11、驱动所述第一转轴11旋转的第一伺服电机12、用于连接所述第一转轴11和所述第一伺服电机12的第一离合器13、以及用于检测所述第一转轴11旋转方向和速率的第一转速检测器14，所述第一转轴11位置固定设置且可以围自身绕轴线旋转，所述旋转活动座10固定设置于所述第一转轴11上；第二转轴21、驱动所述第二转轴21旋转的第二伺服电机22、用于连接所述第二转轴21和所述第二伺服电机22的第二离合器23、以及用于检测所述第二转轴21旋转方向和速率的第二转速检测器24，所述第二转轴21位置固定设置于所述旋转活动座10上且可以围自身绕轴线旋转，所述焊接活动后臂20的一端固定设置于所述第二转轴21上；第三转轴31、驱动所述第三转轴31旋转的第三伺服电机32、用于连接所述第三转轴31和所述第三伺服电机32的第三离合器33、以及用于检测所述第三转轴31旋转方向和速率的第三转速检测器34，所述焊接活动后臂20的另一端位置固定设置有可以围自身绕轴线旋转的所述第三转轴31，所述焊接活动中臂30固定设置于所述第三转轴31上；第四转轴41、驱动所述第四转轴41旋转的第四伺服电机42、用于连接所述第四转轴41和所述第四伺服电机42的第四离合器43、以及用于检测所述第四转轴41旋转方向和速率的第四转速检测器44，所述第四转轴41位置固定设置于所述焊接活动中臂30上且可以围自身绕轴线旋转，所述焊接活动前臂40的一端固定设置于所述第四转轴41上；

第五转轴51、驱动所述第五转轴51旋转的第五伺服电机52、用于连接所述第五转轴51和所述第五伺服电机52的第五离合器53、以及用于检测所述第五转轴51旋转方向和速率的第五转速检测器54，所述焊接活动前臂40的另一端位置固定设置有可以围自身绕轴线旋转的所述第五转轴51，所述活动安装焊枪50固定设置于所述第五转轴51上；所述第五转轴51上活动设置有旋转焊枪座60，所述活动安装焊枪50包括焊枪安装端和焊枪作业端，所述活动安装焊枪50的焊枪作业端为弯折结构，所述活动安装焊枪50的焊枪安装端固定设置于所述旋转焊枪座60，且所述活动安装焊枪50与所述第五转轴51的轴线平行；所述活动安装焊枪50的焊枪作业端末端还设置有合金焊接喷嘴55、和用于替换所述合金焊接喷嘴55的接触式移动速率检测器56。

还包括用于采集所述第一转速检测器14、所述第二转速检测器24、所述第三转速检测器34、所述第四转速检测器44和所述第五转速检测器54的信号，并发出控制信号控制所述第一伺服电机12、所述第一离合器13、所述第二伺服电机22、所述第二离合器23、所述第三伺服电机32、所述第三离合器33、所述第四伺服电机42、所述第四离合器43、所述第五伺服电机52、所述第五离合器53的工业控制器70。

首先用所述接触式移动速率检测器56替换所述合金焊接喷嘴55，使所述第一离合器13、所述第二离合器23、所述第三离合器33、所述第四离合器43和所述第五离合器53均处于断开状态，然后使所述活动安装焊枪50的焊枪作业端末端按照工艺要求的焊接角度和焊接速度沿着需要焊接的焊缝移动，同时所述接触式移动速率检测器56检测记录移动速率，所述工业控制器70采集所述第一转速检测器14、所述第二转速检测器24、所述第三转速检测器34、所述第四转速检测器44和所述第五转速检测器54的信号，根据所述接触式移动速率检测器56的记录结果确定所述活动安装焊枪50的焊枪作业端末端移动速度是否符合工艺要求的焊接速度，如何则将所述工业控制器70采集的信号保存；然后卸下所述接触式移动速率检测器56，安装所述合金焊接喷嘴55，通过保存的信号控制所述第一伺服电机12、所述第二伺服电机22、所述第三伺服电机32、所述第四伺服电机42和所述第五伺服电机52按照工艺要求的焊接角度和焊接速度进行焊接作业。

以上对本发明的较佳实施进行了具体说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种汽车减震器支架机器人焊接控制系统，其特征在于，包括旋转活动座（10）、焊接活动后臂（20）、焊接活动中臂（30）、焊接活动前臂（40）和活动安装焊枪（50）；还包括：

第一转轴（11）、驱动所述第一转轴（11）旋转的第一伺服电机（12）、用于连接所述第一转轴（11）和所述第一伺服电机（12）的第一离合器（13）、以及用于检测所述第一转轴（11）旋转方向和速率的第一转速检测器（14），所述第一转轴（11）位置固定设置且可以围自身绕轴线旋转，所述旋转活动座（10）固定设置于所述第一转轴（11）上；

第二转轴（21）、驱动所述第二转轴（21）旋转的第二伺服电机（22）、用于连接所述第二转轴（21）和所述第二伺服电机（22）的第二离合器（23）、以及用于检测所述第二转轴（21）旋转方向和速率的第二转速检测器（24），所述第二转轴（21）位置固定设置于所述旋转活动座（10）上且可以围自身绕轴线旋转，所述焊接活动后臂（20）的一端固定设置于所述第二转轴（21）上；

第三转轴（31）、驱动所述第三转轴（31）旋转的第三伺服电机（32）、用于连接所述第三转轴（31）和所述第三伺服电机（32）的第三离合器（33）、以及用于检测所述第三转轴（31）旋转方向和速率的第三转速检测器（34），所述焊接活动后臂（20）的另一端位置固定设置有可以围自身绕轴线旋转的所述第三转轴（31），所述焊接活动中臂（30）固定设置于所述第三转轴（31）上；

第四转轴（41）、驱动所述第四转轴（41）旋转的第四伺服电机（42）、用于连接所述第四转轴（41）和所述第四伺服电机（42）的第四离合器（43）、以及用于检测所述第四转轴（41）旋转方向和速率的第四转速检测器（44），所述第四转轴（41）位置固定设置于所述焊接活动中臂（30）上且可以围自身绕轴线旋转，所述焊接活动前臂（40）的一端固定设置于所述第四转轴（41）上；

第五转轴（51）、驱动所述第五转轴（51）旋转的第五伺服电机（52）、用于连接所述第五转轴（51）和所述第五伺服电机（52）的第五离合器（53）、以及用于检测所述第五转轴（51）旋转方向和速率的第五转速检测器（54），所述焊接活动前臂（40）的另一端位置固定设置有可以围自身绕轴线旋转的所述第五转轴（51），所述活动安装焊枪（50）固定设置于所述第五转轴（51）上。

2.根据权利要求1所述的一种汽车减震器支架机器人焊接控制系统，其特征在于：所述第五转轴（51）上活动设置有旋转焊枪座（60），所述活动安装焊枪（50）包括焊枪安装端和焊枪作业端，所述活动安装焊枪（50）的焊枪作业端为弯折结构，所述活动安装焊枪（50）的焊枪安装端固定设置于所述旋转焊枪座（60），且所述活动安装焊枪（50）与所述第五转轴（51）的轴线平行。

3.根据权利要求2所述的一种汽车减震器支架机器人焊接控制系统，其特征在于：还包括用于采集所述第一转速检测器（14）、所述第二转速检测器（24）、所述第三转速检测器（34）、所述第四转速检测器（44）和所述第五转速检测器（54）的信号，并发出控制信号控制所述第一伺服电机（12）、所述第一离合器（13）、所述第二伺服电机（22）、所述第二离合器（23）、所述第三伺服电机（32）、所述第三离合器（33）、所述第四伺服电机（42）、所述第四离合器（43）、所述第五伺服电机（52）、所述第五离合器（53）的工业控制器（70）。

4.根据权利要求2所述的一种汽车减震器支架机器人焊接控制系统，其特征在于：所述活动安装焊枪（50）的焊枪作业端末端还设置有合金焊接喷嘴（55）、和用于替换所述合金焊接喷嘴（55）的接触式移动速率检测器（56）。