CN106826003B - 一种便于控制的双工位机器人焊接系统 - Google Patents

一种便于控制的双工位机器人焊接系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种便于控制的双工位机器人焊接系统，包括焊接机器人和工件固定工作台；所述焊接机器人包括机器人移动导轨和设置于所述机器人移动导轨上且可以沿所述机器人移动导轨往复运动的焊接固定底座；所述工件固定工作台包括工件固定工作台包括水平设置的工作台安装底座、竖直设置于所述工作台安装底座上的焊接防溅射挡板、以及分别设置于所述焊接防溅射挡板两侧的第一工件固定机构和第二工件固定机构，所述第一工件固定机构和所述第二工件固定机构结构相同且朝向相同；所述焊接防溅射挡板垂直于所述机器人移动导轨。本发明能够一边进行机器人焊接作业，一边进行焊接工件的人工固定作业，且焊接机器人在两个工位的控制方法相同。

Description

一种便于控制的双工位机器人焊接系统
技术领域
本发明涉及一种机械加工设备技术领域，特别是一种便于控制的双工位机器人焊接系统。
背景技术
焊接机器人是从事焊接的工业机器人，工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机，具有三个或更多可编程的轴，用于工业自动化领域；为了适应不同的用途，机器人最后一个轴的机械接口，通常是一个连接法兰，可接装不同工具或称末端执行器；焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊枪的，使之能进行焊接、切割或热喷涂；相较于传统的人工焊接作业，机器人焊接作业的优点在于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。
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，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。
机器人焊接作业时，通常首先需要采用人工方式将需要焊接的工件按照预定的方式固定在焊接工作台上，然后由焊接机器人按照设定的程式对各个需要焊接的位置按照一定的角度和速率依次进行焊接；常规的双工位焊接工件固定工作台在工作的时候，焊接机器人需要分别为两个工位开发不同的控制方法，因此导致焊接机器人控制方法的开发周期较长，且各组件的运动规则过于复杂，容易出现故障。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种便于控制的双工位机器人焊接系统，能够一边进行机器人焊接作业，一边进行焊接工件的人工固定作业，且焊接机器人在两个工位的控制方法相同。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种便于控制的双工位机器人焊接系统，包括焊接机器人和工件固定工作台；
所述焊接机器人包括机器人移动导轨和设置于所述机器人移动导轨上且可以沿所述机器人移动导轨往复运动的焊接固定底座；
所述工件固定工作台包括工件固定工作台包括水平设置的工作台安装底座、竖直设置于所述工作台安装底座上的焊接防溅射挡板、以及分别设置于所述焊接防溅射挡板两侧的第一工件固定机构和第二工件固定机构，所述第一工件固定机构和所述第二工件固定机构结构相同且朝向相同；
所述焊接防溅射挡板垂直于所述机器人移动导轨。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一工件固定机构包括第一工件固定槽、第一工件固定气缸和第一活动夹持板，所述第一工件固定气缸的活塞杆自由端朝向所述第一工件固定槽，且所述第一活动夹持板固定设置于所述第一工件固定气缸的活塞杆自由端；所述第二工件固定机构包括第二工件固定槽、第二工件固定气缸和第二活动夹持板，所述第二工件固定气缸的活塞杆自由端朝向所述第二工件固定槽，且所述第二活动夹持板固定设置于所述第二工件固定气缸的活塞杆自由端。
作为上述技术方案的进一步改进，所述工件固定工作台还包括防溅射挡板滑座，所述焊接防溅射挡板的下端设置于所述防溅射挡板滑座上，所述工作台安装底座上设置有挡板移动滑槽，所述挡板移动滑槽垂直于所述焊接防溅射挡板所在平面，且所述防溅射挡板滑座的底部设置有配合所述挡板移动滑槽的挡板移动凸棱。
作为上述技术方案的进一步改进，所述焊接防溅射挡板和所述第一工件固定机构之间设置有用于控制所述第二工件固定气缸收缩活塞杆且控制所述焊接固定底座向所述第一工件固定机构方向移动的第一收缩感应开关，所述焊接防溅射挡板和所述第二工件固定机构之间设置有用于控制所述第一工件固定气缸收缩活塞杆且控制所述焊接固定底座向所述第二工件固定机构方向移动的第二收缩感应开关。
作为上述技术方案的进一步改进，所述焊接机器人还包括焊接活动前臂，所述焊接活动前臂包括固定连接端和焊接作业端，所述焊接活动前臂的焊接作业端设置有旋转焊枪座，所述旋转焊枪座通过焊枪座转轴连接所述焊接活动前臂的焊接作业端，所述旋转焊枪座可围绕所述焊枪座转轴旋转，且所述焊枪座转轴垂直于所述焊接活动前臂，所述旋转焊枪座上还设置有平行于所述焊枪座转轴的焊枪安装接头，所述焊枪安装接头上同轴设置有活动安装焊枪。
作为上述技术方案的进一步改进，所述焊接机器人还包括设置于所述焊接固定底座上的旋转活动座，所述旋转活动座可以围绕竖直的轴向自由旋转，所述旋转活动座上设置有焊接活动后臂、焊接活动中臂，所述焊接活动后臂的下端通过第一水平旋转轴与所述旋转活动座的顶部铰连接，所述焊接活动后臂的上端通过第二水平旋转轴与所述焊接活动中臂铰连接，所述焊接活动前臂的固定连接端连接所述焊接活动中臂。
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便于控制的双工位机器人焊接系统，通过设置焊接防溅射挡板、第一工件固定机构和第二工件固定机构，能够一边进行机器人焊接作业，一边进行焊接工件的人工固定作业；且通过使所述第一工件固定机构和所述第二工件固定机构结构相同且朝向相同，使焊接机器人在两个工位的控制方法相同。
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便于控制的双工位机器人焊接系统的结构示意图；
图2是本发明所述的工件固定工作台的侧面结构示意图。
具体实施方式
参照图1至图2，图1至图2是本发明一个具体实施例的结构示意图。
如图1至图2所示，一种便于控制的双工位机器人焊接系统，包括焊接机器人和工件固定工作台；
所述焊接机器人包括机器人移动导轨10和设置于所述机器人移动导轨10上且可以沿所述机器人移动导轨10往复运动的焊接固定底座11；所述第一工件固定机构包括第一工件固定槽31、第一工件固定气缸32和第一活动夹持板33，所述第一工件固定气缸32的活塞杆自由端朝向所述第一工件固定槽31，且所述第一活动夹持板33固定设置于所述第一工件固定气缸32的活塞杆自由端；所述第二工件固定机构包括第二工件固定槽41、第二工件固定气缸42和第二活动夹持板43，所述第二工件固定气缸42的活塞杆自由端朝向所述第二工件固定槽41，且所述第二活动夹持板43固定设置于所述第二工件固定气缸42的活塞杆自由端。所述工件固定工作台还包括防溅射挡板滑座22，所述焊接防溅射挡板21的下端设置于所述防溅射挡板滑座22上，所述工作台安装底座20上设置有挡板移动滑槽23，所述挡板移动滑槽23垂直于所述焊接防溅射挡板21所在平面，且所述防溅射挡板滑座22的底部设置有配合所述挡板移动滑槽23的挡板移动凸棱24。所述焊接防溅射挡板21和所述第一工件固定机构之间设置有用于控制所述第二工件固定气缸42收缩活塞杆且控制所述焊接固定底座11向所述第一工件固定机构方向移动的第一收缩感应开关34，所述焊接防溅射挡板21和所述第二工件固定机构之间设置有用于控制所述第一工件固定气缸32收缩活塞杆且控制所述焊接固定底座11向所述第二工件固定机构方向移动的第二收缩感应开关44。
所述工件固定工作台包括工件固定工作台包括水平设置的工作台安装底座20、竖直设置于所述工作台安装底座20上的焊接防溅射挡板21、以及分别设置于所述焊接防溅射挡板21两侧的第一工件固定机构和第二工件固定机构，所述第一工件固定机构和所述第二工件固定机构结构相同且朝向相同；所述焊接机器人还包括焊接活动前臂50，所述焊接活动前臂50包括固定连接端和焊接作业端，所述焊接活动前臂50的焊接作业端设置有旋转焊枪座51，所述旋转焊枪座51通过焊枪座转轴52连接所述焊接活动前臂50的焊接作业端，所述旋转焊枪座51可围绕所述焊枪座转轴52旋转，且所述焊枪座转轴52垂直于所述焊接活动前臂50，所述旋转焊枪座51上还设置有平行于所述焊枪座转轴52的焊枪安装接头53，所述焊枪安装接头53上同轴设置有活动安装焊枪54。所述焊接机器人还包括设置于所述焊接固定底座11上的旋转活动座12，所述旋转活动座12可以围绕竖直的轴向自由旋转，所述旋转活动座12上设置有焊接活动后臂13、焊接活动中臂14，所述焊接活动后臂13的下端通过第一水平旋转轴15与所述旋转活动座12的顶部铰连接，所述焊接活动后臂13的上端通过第二水平旋转轴16与所述焊接活动中臂14铰连接，所述焊接活动前臂50的固定连接端连接所述焊接活动中臂14。
所述焊接防溅射挡板21垂直于所述机器人移动导轨10。
当所述第一工件固定机构进行机器人焊接作业时，可以将所述焊接防溅射挡板21移向所述第一工件固定机构一侧，一方面可以提高焊接溅射火花的阻挡作用，另一方面可以增加所述第二工件固定机构的人工操作空间，且可以自动触发所述第一收缩感应开关34，使所述第二工件固定气缸42收缩活塞杆，使已完成焊接的工件自动从所述第二工件固定槽41和所述第二活动夹持板43之间脱落，且使所述焊接固定底座11向所述第一工件固定机构方向移动，以便于进行焊接作业；当所述第二工件固定机构进行机器人焊接作业时，可以将所述焊接防溅射挡板21移向所述第二工件固定机构一侧，工作原理和效果同上。由于两个工位工作时，所述焊接机器人只是移动了位置，所述第一工件固定机构和所述第二工件固定机构结构相同且朝向相同，因此所述焊接机器人在两个工位的控制方法完全相同。
焊接作业时，可以根据工件的位置和方向旋转所述旋转活动座12，然后通过所述焊接活动后臂13、所述焊接活动中臂14和所述焊接活动前臂50的联动调节焊接位置，当焊接位置确定而焊接角度需要调整时，通过所述旋转焊枪座51带动所述活动安装焊枪54旋转即可。
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 (3)

1.一种便于控制的双工位机器人焊接系统，其特征在于：包括焊接机器人和工件固定工作台；所述焊接机器人包括机器人移动导轨(10)和设置于所述机器人移动导轨(10)上且可以沿所述机器人移动导轨(10)往复运动的焊接固定底座(11)；所述工件固定工作台包括工件固定工作台包括水平设置的工作台安装底座(20)、竖直设置于所述工作台安装底座(20)上的焊接防溅射挡板(21)、以及分别设置于所述焊接防溅射挡板(21)两侧的第一工件固定机构和第二工件固定机构，所述第一工件固定机构和所述第二工件固定机构结构相同且朝向相同；所述焊接防溅射挡板(21)垂直于所述机器人移动导轨(10)，所述第一工件固定机构包括第一工件固定槽(31)、第一工件固定气缸(32)和第一活动夹持板(33)，所述第一工件固定气缸(32)的活塞杆自由端朝向所述第一工件固定槽(31)，且所述第一活动夹持板(33)固定设置于所述第一工件固定气缸(32)的活塞杆自由端；所述第二工件固定机构包括第二工件固定槽(41)、第二工件固定气缸(42)和第二活动夹持板(43)，所述第二工件固定气缸(42)的活塞杆自由端朝向所述第二工件固定槽(41)，且所述第二活动夹持板(43)固定设置于所述第二工件固定气缸(42)的活塞杆自由端，所述工件固定工作台还包括防溅射挡板滑座(22)，所述焊接防溅射挡板(21)的下端设置于所述防溅射挡板滑座(22)上，所述工作台安装底座(20)上设置有挡板移动滑槽(23)，所述挡板移动滑槽(23)垂直于所述焊接防溅射挡板(21)所在平面，且所述防溅射挡板滑座(22)的底部设置有配合所述挡板移动滑槽(23)的挡板移动凸棱(24)，所述焊接防溅射挡板(21)和所述第一工件固定机构之间设置有用于控制所述第二工件固定气缸(42)收缩活塞杆且控制所述焊接固定底座(11)向所述第一工件固定机构方向移动的第一收缩感应开关(34)，所述焊接防溅射挡板(21)和所述第二工件固定机构之间设置有用于控制所述第一工件固定气缸(32)收缩活塞杆且控制所述焊接固定底座(11)向所述第二工件固定机构方向移动的第二收缩感应开关(44)。
2.根据权利要求1所述的一种便于控制的双工位机器人焊接系统，其特征在于：所述焊接机器人还包括焊接活动前臂(50)，所述焊接活动前臂(50)包括固定连接端和焊接作业端，所述焊接活动前臂(50)的焊接作业端设置有旋转焊枪座(51)，所述旋转焊枪座(51)通过焊枪座转轴(52)连接所述焊接活动前臂(50)的焊接作业端，所述旋转焊枪座(51)可围绕所述焊枪座转轴(52)旋转，且所述焊枪座转轴(52)垂直于所述焊接活动前臂(50)，所述旋转焊枪座(51)上还设置有平行于所述焊枪座转轴(52)的焊枪安装接头(53)，所述焊枪安装接头(53)上同轴设置有活动安装焊枪(54)。
3.根据权利要求1所述的一种便于控制的双工位机器人焊接系统，其特征在于：所述焊接机器人还包括设置于所述焊接固定底座(11)上的旋转活动座(12)，所述旋转活动座(12)可以围绕竖直的轴向自由旋转，所述旋转活动座(12)上设置有焊接活动后臂(13)、焊接活动中臂(14)，所述焊接活动后臂(13)的下端通过第一水平旋转轴(15)与所述旋转活动座(12)的顶部铰连接，所述焊接活动后臂(13)的上端通过第二水平旋转轴(16)与所述焊接活动中臂(14)铰连接，所述焊接活动前臂(50)的固定连接端连接所述焊接活动中臂(14)。
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