CN108838585A - 一种机器人焊缝宽度控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明一种机器人焊缝宽度控制系统，包括工作桌，工作桌上设置固定面板和移动焊接面板，固定面板和移动焊接面板上放置一待焊接工件，工作桌上设置机器人本体和照明灯模块，机器人本体的手臂上设有焊接枪，机器人本体的大脑内设置纠偏模块、测量模块、电机模块、无线通信模块、光传感模块和第一MCU，第一MCU与纠偏模块、测量模块、电机模块、无线通信模块、光传感模块和照明灯模块电连接。本发明提供的机器人焊缝宽度控制系统，通过测量模块进行焊缝宽度测试，通过第一MCU控制手臂带着焊接枪沿着焊缝进行焊接，具有焊接运行轨迹监测功能，确保焊接枪的焊接精度，智能化水平高，结构简单，还能通过客户端实现远程控制，人机交互性良好。

Description

一种机器人焊缝宽度控制系统
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种机器人焊缝宽度控制系统。
背景技术
随着信息技术的快速发展，在工业、航天、家居等领域，人们越来越倾向于使用机器人代替人工作业，利用机器人进行焊接，焊接精度可控且人工成本降低，但在焊接过程中，如何控制焊接件之间的焊缝宽度也是焊接领域的一大难题。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种机器人焊缝宽度控制系统。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种机器人焊缝宽度控制系统，包括工作桌，工作桌上设置齐平且相对的固定面板和移动焊接面板，移动焊接面板伸出工作桌一定长度，固定面板和移动焊接面板上分别放置一待焊接工件，工作桌上还设置机器人本体和照明灯模块，机器人本体包括具有活动能力的手臂，手臂上设有焊接枪，机器人本体的大脑内设置纠偏模块、测量模块、电机模块、无线通信模块、光传感模块和第一MCU，第一MCU与纠偏模块、测量模块、电机模块、无线通信模块、光传感模块和照明灯模块电连接，第一MCU通过电机模块控制移动焊接面板沿其中轴线往复运动，第一MCU通过无线通信模块与客户端双向通信；
进一步的，所述第一MCU通过电机模块驱动移动焊接面板面向或背向固定面板运动，用于调节固定面板和移动焊接面板上的两个待焊接工件之间的焊缝宽度，测量模块与第一MCU相连并将实时采集的焊缝宽度传输至第一MCU，纠偏模块与第一MCU相连，通过纠偏模块校对固定面板和移动焊接面板的中心轴线是否重合并上传至第一MCU实现位置校准，光传感模块与第一MCU相连并将实时监测的光线强度传送至第一MCU进行处理，通过第一MCU控制照明灯模块的启闭，通过第一MCU控制手臂带动焊接枪沿两个待焊接工件之间的焊缝将两个待焊接工件焊接成一体。
进一步的，所述机器人本体上还设置与第一MCU 电连接的轨迹校准模块，通过轨迹校准模块采集手臂的运行轨迹并传输至第一MCU进行处理，控制手臂带动焊接枪沿两个待焊接工件之间的焊缝进行焊接。
进一步的，所述工作桌两端对称设置一条导轨，移动焊接面板朝向工作桌的底部两端对称设置四个滚轮，同一侧的滚轮沿同侧的导轨滚动并带动移动焊接面板运动。
进一步的，所述移动焊接面板一端伸出工作桌的长度为0-20cm，机器人本体设置于工作桌一侧且与移动焊接面板伸出工作桌的一端位于同一侧，移动焊接面板伸出工作桌的一端设置用于存储零件的工具箱。
进一步的，所述工作桌和焊接枪的电机均放置于地面，打开电机上的开关，焊接枪启动，机器人本体的手臂带动焊接枪移动并进行焊接。
进一步的，所述固定面板通过螺栓可拆卸式安装于工作桌上，固定面板上表面与移动焊接面板的上表面在同一水平线上，固定面板选用310或304不锈钢制成。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明公开了一种机器人焊缝宽度控制系统，包括工作桌，工作桌上设置齐平且相对的固定面板和移动焊接面板，移动焊接面板伸出工作桌一定长度，固定面板和移动焊接面板上分别放置一待焊接工件，工作桌上还设置机器人本体和照明灯模块，机器人本体包括具有活动能力的手臂，手臂上设有焊接枪，机器人本体的大脑内设置纠偏模块、测量模块、电机模块、无线通信模块、光传感模块和第一MCU，第一MCU与纠偏模块、测量模块、电机模块、无线通信模块、光传感模块和照明灯模块电连接，第一MCU通过电机模块控制移动焊接面板沿其中轴线往复运动，第一MCU通过无线通信模块与客户端双向通信，本发明提供的机器人焊缝宽度控制系统，通过测量模块进行焊缝宽度测试，通过第一MCU控制手臂带着焊接枪沿着焊缝进行焊接，具有焊接运行轨迹监测功能，确保焊接枪的焊接精度，智能化水平高，结构简单，还能通过客户端实现远程控制焊接及接收信号，人机交互性良好，应用前景广阔。
附图说明
图1是本发明的正视图；
图2是本发明的俯视图；
图3是本发明的硬件结构框图；
其中，1-工作桌；2-固定面板；3-移动焊接面板；4-机器人本体；5-照明灯模块；6-导轨；7-手臂；8-焊接枪；9-工具箱。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。
如图1-3所示，一种机器人焊缝宽度控制系统，包括工作桌1，工作桌1上设置齐平且相对的固定面板2和移动焊接面板3，移动焊接面板3伸出工作桌1一定长度，固定面板2和移动焊接面板3上分别放置一待焊接工件且两个工件之间存在一定的水平间距，计为d，工作桌1上还设置机器人本体4和照明灯模块5，机器人本体4包括具有活动能力的手臂7，手臂7的长度足够沿工件之间的焊缝从一端焊接至另一端，手臂7上设有焊接枪8，机器人本体4的大脑内设置纠偏模块、测量模块、电机模块、无线通信模块、光传感模块、第一MCU，第一MCU与纠偏模块、测量模块、电机模块、无线通信模块、光传感模块和照明灯模块5电连接，第一MCU通过电机模块控制移动焊接面板3沿其中轴线往复运动，第一MCU通过无线通信模块与客户端双向通信，客户端可接受第一MCU传输的数据信息，如焊缝宽度、光线强度等，客户端还可向第一MCU传送开始焊接或停止焊接指令、点亮或熄灭照明灯模块5的照明指令等，实现远程调控，提高人机交互性。
第一MCU通过电机模块驱动移动焊接面板3面向或背向固定面板2运动，用于调节固定面板2和移动焊接面板3之间的间距d的大小，进而调节固定面板2和移动焊接面板3上的两个待焊接工件之间的焊缝宽度，测量模块与第一MCU相连并将实时采集的焊缝宽度传输至第一MCU，通过第一MCU可上传至客户端，告知客户端当前的焊缝宽度值，纠偏模块与第一MCU相连，通过纠偏模块校对固定面板2和移动焊接面板3的中心轴线是否重合并上传至第一MCU进行处理，若固定面板2和移动焊接面板3的中心轴线重合，第一MCU不做处理，若二者的中心轴线不重合，第一MCU发送无法重合指令至客户端，用户拆下固定面板2并重新安装，一直调整至固定面板2和移动焊接面板3的中心轴线重合，光传感模块与第一MCU相连并将实时监测的实际光线强度传送至第一MCU进行处理，通过第一MCU控制照明灯模块5的启闭，第一MCU内置的存储器内预先设置有光强度阀值并供第一MCU调用，第一MCU将接收的实际光线强度与光强度阀值进行对比，若实际光线强度低于光强度阀值，第一MCU驱动照明灯模块5点亮，实现照明，若实际光线强度高于光强度阀值，照明灯模块5不亮，节能降耗，通过第一MCU控制手臂7带动焊接枪8沿两个待焊接工件之间的焊缝将两个待焊接工件焊接成一体。
机器人本体4上还设置与第一MCU 电连接的轨迹校准模块，通过轨迹校准模块采集手臂7的运行轨迹并传输至第一MCU进行处理，控制手臂7带动焊接枪8沿两个待焊接工件之间的焊缝进行焊接。
工作桌1两端对称设置一条导轨6，移动焊接面板3朝向工作桌1的底部两端对称设置四个滚轮，同一侧的滚轮沿同侧的导轨6滚动并带动移动焊接面板3运动，导轨6与滚轮之间的工作原理可参照现有技术中火车的轮体与对应导轨之间的连接。
移动焊接面板3一端伸出工作桌1的长度为0-20cm，机器人本体4设置于工作桌1一侧且与移动焊接面板3伸出工作桌1的一端位于同一侧，移动焊接面板3伸出工作桌1的一端设置用于存储零件的工具箱9。
工作桌1和焊接枪8的电机均放置于地面，打开电机上的开关，焊接枪8启动，机器人本体4的手臂7带动焊接枪8移动并进行焊接。
固定面板2通过螺栓可拆卸式安装于工作桌1上，便于更换固定面板2，固定面板2上表面与移动焊接面板3的上表面在同一水平线上，固定面板2选用310或304不锈钢制成，移动焊接面板3的材质选用强度高、耐高温材料。
本发明的机器人本体4的大脑为具有驱动运动能力的嵌入式计算机系统，机器人本体4的手臂7的运动受第一MCU的控制，采用现有技术即可得到带有活动手臂7的机器人。
上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种机器人焊缝宽度控制系统，包括工作桌（1），其特征在于，所述工作桌（1）上设置齐平且相对的固定面板（2）和移动焊接面板（3），移动焊接面板（3）伸出工作桌（1）一定长度，固定面板（2）和移动焊接面板（3）上分别放置一待焊接工件，工作桌（1）上还设置机器人本体（4）和照明灯模块（5），机器人本体（4）包括具有活动能力的手臂（7），手臂（7）上设有焊接枪（8），机器人本体（4）的大脑内设置纠偏模块、测量模块、电机模块、无线通信模块、光传感模块、第一MCU，第一MCU与纠偏模块、测量模块、电机模块、无线通信模块、光传感模块和照明灯模块（5）电连接，第一MCU通过电机模块控制移动焊接面板（3）沿其中轴线往复运动，第一MCU通过无线通信模块与客户端双向通信；
所述第一MCU通过电机模块驱动移动焊接面板（3）面向或背向固定面板（2）运动，用于调节固定面板（2）和移动焊接面板（3）上的两个待焊接工件之间的焊缝宽度，测量模块与第一MCU相连并将实时采集的焊缝宽度传输至第一MCU，纠偏模块与第一MCU相连，通过纠偏模块校对固定面板（2）和移动焊接面板（3）的中心轴线是否重合并上传至第一MCU实现位置校准，光传感模块与第一MCU相连并将实时监测的光线强度传送至第一MCU进行处理，通过第一MCU控制照明灯模块（5）的启闭，通过第一MCU控制手臂（7）带动焊接枪（8）沿两个待焊接工件之间的焊缝将两个待焊接工件焊接成一体。
2.根据权利要求1所述的一种机器人焊缝宽度控制系统，其特征在于，所述机器人本体（4）上还设置与第一MCU 电连接的轨迹校准模块，通过轨迹校准模块采集手臂（7）的运行轨迹并传输至第一MCU进行处理，控制手臂（7）带动焊接枪（8）沿两个待焊接工件之间的焊缝进行焊接。
3.根据权利要求1所述的一种机器人焊缝宽度控制系统，其特征在于，所述工作桌（1）两端对称设置一条导轨（6），移动焊接面板（3）朝向工作桌（1）的底部两端对称设置四个滚轮，同一侧的滚轮沿同侧的导轨（6）滚动并带动移动焊接面板（3）运动。
4.根据权利要求1所述的一种机器人焊缝宽度控制系统，其特征在于，所述移动焊接面板（3）一端伸出工作桌（1）的长度为0-20cm，机器人本体（4）设置于工作桌（1）一侧且与移动焊接面板（3）伸出工作桌（1）的一端位于同一侧，移动焊接面板（3）伸出工作桌（1）的一端设置用于存储零件的工具箱（9）。
5.根据权利要求1所述的一种机器人焊缝宽度控制系统，其特征在于，所述工作桌（1）和焊接枪（8）的电机均放置于地面，打开电机上的开关，焊接枪（8）启动，机器人本体（4）的手臂（7）带动焊接枪（8）移动并进行焊接。
6.根据权利要求1所述的一种机器人焊缝宽度控制系统，其特征在于，所述固定面板（2）通过螺栓可拆卸式安装于工作桌（1）上，固定面板（2）上表面与移动焊接面板（3）的上表面在同一水平线上，固定面板（2）选用310或304不锈钢制成。
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