CN108381066A - 一种用于焊接机器人焊枪标定的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于焊接机器人焊枪标定的装置及方法，包括焊枪套盘、侧向螺钉、固定螺钉、转动杆、焊丝模拟杆；焊枪套盘横截面为盲环形结构，其顶部敞开，底部封闭，在其底部的中心设有能上下转动的焊丝模拟杆，所述的焊丝模拟杆上设有螺纹，且模拟杆的端部为锥形；所述的模拟杆通过一个转动杆控制其旋转；且在焊丝模拟杆的一侧设有一个侧向螺钉，在焊丝模拟杆旋转到设定位置时，所述的侧向螺钉对其位置进行固定；在焊枪套盘的侧面设有多个均布的固定螺钉，该固定螺钉用于将焊枪套盘紧固到焊枪上。本发明通过一个简单的设备实现焊丝模拟杆的伸长或者缩短，进而实现焊枪工具点的准确标定。

Description

一种用于焊接机器人焊枪标定的装置及方法
技术领域
本发明属于机器人焊接技术领域，涉及一种用于焊接机器人焊枪标定的装置及方法。
背景技术
工业机器人是实施自动化生产线、工业4.0、智能制造车间、数字化工厂、智能工厂的重要基础装备之一。而据不完全统计，全世界在役的工业机器人中大约有将近一半的工业机器人用于各种形式的焊接加工领域。
机器人焊接离线编程及仿真是提高机器人焊接系统智能化的重要系统之一，是智能焊接机器人软件系统的一个要组成部分。而离线编程任务执行的好坏与机器人焊枪的标定密切相关。焊接机器人焊枪标定时，一般采用焊丝端部作为工具点，通过对焊丝端部标定，实现对焊枪工具点的标定。由于焊丝具有一定的弹性，离开导电嘴后会偏离焊枪的中心线，并且伸出的焊丝长度难以直观确定，导致焊枪工具点不准确，从而影响焊接机器人离线编程的应用效果。
发明内容
根据以上不足，本发明提供了一种用于焊接机器人焊枪标定的装置及方法。
本发明的目的是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种用于焊接机器人焊枪标定的装置，包括焊枪套盘、侧向螺钉、固定螺钉、焊丝模拟杆；
所述的焊枪套盘横截面为盲环形结构，其顶部敞开，底部封闭，在其底部的中心设有能上下转动的焊丝模拟杆，所述的焊丝模拟杆上设有螺纹，且模拟杆的端部为锥形；所述的模拟杆能旋转实现其位置调整；且在焊丝模拟杆的一侧设有一个侧向螺钉，在焊丝模拟杆旋转到设定位置时，所述的侧向螺钉对其位置进行固定；在焊枪套盘的侧面设有多个均布的固定螺钉，该固定螺钉用于将焊枪套盘紧固到焊枪上。
进一步的，在所述的焊枪套盘侧面上沿着圆周方向均匀的分布有三个定位螺孔，所述的固定螺钉与所述的定位螺孔配合。
进一步的，在所述焊枪套盘底部的径向方向上也设有一个螺纹孔，所述的侧向螺钉安装在该螺纹孔内。
进一步的，在所述的焊枪套盘外端面设有刻度尺，用于观察焊丝模拟杆的旋转角度，进而得出焊丝模拟杆的高度。
进一步的，所述的焊枪套盘包括一个内部中空且顶部敞口的盘状结构，盘状结构的底部设有一个螺纹孔，在盘状结构内设有一个与其同心的圆台，所述圆台的中心设有一个与所述螺纹孔同轴设置的通孔。
进一步的，所述的焊丝模拟杆与该螺纹孔配合，所述焊丝模拟杆加工有螺距为1mm螺纹。
进一步的，所述的模拟杆通过一个转动杆控制其旋转。
进一步的，所述的转动杆设置在焊丝模拟杆的底部位置，位于焊丝模拟杆锥形头部的上方。
具体的使用方法如下：
当该装置工作时，由操作人员将焊枪套盘套在焊枪上，压紧，将固定螺钉通过焊枪套盘侧面的3个互成120度分布的螺纹孔紧固到焊枪上，通过旋转转动杆，调整焊丝模拟杆的伸出长度，调整到位后，用侧向螺钉通过焊枪套盘底部的定位孔紧固焊丝模拟杆；将标定靶吸附放置于工作台上；操纵机器人移动焊枪套盘，使焊丝模拟杆的锥形端与标定靶的尖端接触，改变焊枪姿态，重复上述操作，共改变焊枪姿态4次以上，操作完成后，机器人自动计算焊枪工具点坐标，完成工具点的标定工作。
该发明的有益之处是：
本发明通过一个简单的设备实现焊丝模拟杆的伸长或者缩短，可以模拟不同焊丝干伸长，进而实现在不同干伸长下，焊枪工具点的准确标定，有利于提高机器人离线编程的准确性，提高焊接机器人的工作效率。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1本发明整体结构图；
图2本发明的整体结构图；
图3本发明的俯视图；
图4本发明中焊丝模拟杆的结构图；
图5本发明标定靶的结构图。
图中：1焊枪套盘，1-1盘状结构，1-2圆台，2焊丝模拟杆，3侧向螺钉，4固定螺钉，5转动杆，6标定靶。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
下面结合附图说明本发明的具体实施方式。
一种用于焊接机器人焊枪标定的装置，包括焊枪套盘1，刻度尺，侧向螺钉3，固定螺钉4，转动杆5，焊丝模拟杆2，
刻度尺安装于焊枪套盘1外端面，可以设置多个，例如：1/4圈、3/1圈、2/1圈、整圈等，用于观察焊丝模拟杆的旋转角度，进而得出焊丝模拟杆的高度。
焊丝模拟杆2安装在焊枪套盘1中央，转动杆5设置在焊丝模拟杆的底部位置，位于焊丝模拟杆锥形头部的上方，通过旋转转动杆5实现焊丝模拟杆的转动；
此外，也可以直接省略掉转动杆，直接旋转焊丝模拟杆2本身，进行旋转也可以。
进一步的，焊丝模拟杆2上设有螺纹，且模拟杆的端部为锥形，与焊枪套盘1底部的螺纹孔配合。
具体的，焊枪套盘1包括一个内部中空且顶部敞口的盘状结构1-1，盘状结构的底部设有一个螺纹孔，在盘状结构内设有一个与其同心的圆台1-2，所述圆台的中心设有一个与所述螺纹孔同轴设置的通孔。焊丝模拟杆2与该螺纹孔配合，所述焊丝模拟杆加工有螺距为1mm螺纹。
优选的，在焊枪套盘侧面上沿着圆周方向均匀的分布有三个定位螺孔，所述的固定螺钉4与所述的定位螺孔配合；固定螺钉也可选择不均布。
在焊枪套盘底部的径向方向上设有一个螺纹孔，所述的侧向螺钉3安装在该螺纹内，通孔连通到焊丝模拟杆2所在的位置。
具体的工作方法如下：
当该装置工作时，由操作人员将焊枪套盘1套在焊枪上，压紧，将固定螺钉4通过焊枪套盘1顶部的3个互成120度分布的定位螺孔紧固到焊枪上，通过旋转转动杆5，调整焊丝模拟杆2的伸出长度，调整到位后，用侧向螺钉3通过焊枪套盘1底部的定位孔紧固焊丝模拟杆2；将标定靶6吸附放置于工作台上，操纵机器人移动焊枪套盘1，使焊丝模拟杆2的锥形端以4种以上的姿态分别与标定靶6的尖端接触，该操作完成后，机器人自动计算焊枪工具点坐标，完成工具点的标定工作。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种用于焊接机器人焊枪标定的装置，其特征在于，包括焊枪套盘、侧向螺钉、固定螺钉、焊丝模拟杆；
所述的焊枪套盘横截面为盲环形结构，其顶部敞开，底部封闭，在其底部的中心设有能上下转动的焊丝模拟杆，所述的焊丝模拟杆上设有螺纹，且模拟杆的端部为锥形；所述的模拟杆能旋转实现其位置调整；且在焊丝模拟杆的一侧设有一个侧向螺钉，在焊丝模拟杆旋转到设定位置时，所述的侧向螺钉对其位置进行固定；在焊枪套盘的侧面设有多个均布的固定螺钉，该固定螺钉用于将焊枪套盘紧固到焊枪上。
2.如权利要求1所述的用于焊接机器人焊枪标定的装置，其特征在于，在所述的焊枪套盘侧面上沿着圆周方向均匀的分布有三个定位螺孔，所述的固定螺钉与所述的定位螺孔配合。
3.如权利要求1所述的用于焊接机器人焊枪标定的装置，其特征在于，在所述焊枪套盘底部的径向方向上也设有一个螺纹孔，所述的侧向螺钉安装在该螺纹孔内。
4.如权利要求1所述的用于焊接机器人焊枪标定的装置，其特征在于，在所述的焊枪套盘外端面设有刻度尺，用于观察焊丝模拟杆的旋转角度，进而得出焊丝模拟杆的高度。
5.如权利要求1所述的用于焊接机器人焊枪标定的装置，其特征在于，所述的焊枪套盘包括一个内部中空且顶部敞口的盘状结构，盘状结构的底部设有一个螺纹孔，在盘状结构内设有一个与其同心的圆台，所述圆台的中心设有一个与所述螺纹孔同轴设置的通孔。
6.如权利要求5所述的用于焊接机器人焊枪标定的装置，其特征在于，所述的焊丝模拟杆与该螺纹孔配合，所述焊丝模拟杆加工有螺距为1mm螺纹。
7.如权利要求1所述的用于焊接机器人焊枪标定的装置，其特征在于，所述的模拟杆通过一个转动杆控制其旋转。
8.如权利要求7所述的用于焊接机器人焊枪标定的装置，其特征在于，所述的转动杆设置在焊丝模拟杆的底部位置，位于焊丝模拟杆锥形头部的上方。
9.如权利要求1-8任一所述的用于焊接机器人焊枪标定的装置的方法，其特征在于，
当该装置工作时，由操作人员将焊枪套盘套在焊枪上，压紧，将固定螺钉通过焊枪套盘侧面的3个互成120度分布的螺纹孔紧固到焊枪上，通过旋转转动杆，调整焊丝模拟杆的伸出长度，调整到位后，用侧向螺钉通过焊枪套盘底部的定位孔紧固焊丝模拟杆；将标定靶吸附放置于工作台上；操纵机器人移动焊枪套盘，焊丝模拟杆的锥形端与标定靶的尖端接触，改变焊枪姿态，重复上述操作，共改变焊枪姿态4次以上，操作完成后，机器人自动计算焊枪工具点坐标，完成工具点的标定工作。
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