CN110539098A - 钢筋笼机器人自动焊接设备及其焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢筋笼机器人自动焊接设备及焊接方法，该焊接设备包括：钢筋定位架，用于定位待焊接的钢筋；铺设于所述钢筋定位架相对两侧的第一轨道；滑设于所述第一轨道上的行走架，所述行走架上设有与所述第一轨道相垂直的第二轨道；以及滑设于所述第二轨道上的焊接机器人，通过所述行走架沿所述第一轨道移动，所述焊接机器人沿所述第二轨道移动，从而使得所述焊接机器人移动至对应所述钢筋定位架的指定位置，并通过所述焊接机器人对指定位置处的待焊接的钢筋进行焊接作业从而将所述钢筋定位架上的钢筋焊接成钢筋笼。本发明实现了以自动化的方式制作钢筋笼，代替了人工加工，解决了人工劳动强度大和作业效率低的问题。

Description

钢筋笼机器人自动焊接设备及其焊接方法

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，特指一种钢筋笼机器人自动焊接设备及其焊接方法。

背景技术

现有钢筋笼常常需要人工进行绑扎或人工采用焊条焊接的方式完成，而且还没有配套的夹具进行固定，人工劳动强度大，作业效率低。因此，如何通过采用自动化的方式代替人工完成钢筋笼的加工，达到提高效率和减小劳动强度是亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种钢筋笼机器人自动焊接设备及其焊接方法，解决现有的人工制作钢筋笼存在的劳动强度大和作业效率低的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种钢筋笼机器人自动焊接设备，包括：

钢筋定位架，用于定位待焊接的钢筋；

铺设于所述钢筋定位架相对两侧的第一轨道；

滑设于所述第一轨道上的行走架，所述行走架上设有与所述第一轨道相垂直的第二轨道，且所述行走架可沿所述第一轨道移动；以及

滑设于所述第二轨道上的焊接机器人，所述焊接机器人可沿所述第二轨道移动，通过所述行走架沿所述第一轨道移动，所述焊接机器人沿所述第二轨道移动，从而使得所述焊接机器人移动至对应所述钢筋定位架的指定位置，并通过所述焊接机器人对指定位置处的待焊接的钢筋进行焊接作业从而将所述钢筋定位架上的钢筋焊接成钢筋笼。

本发明提供的钢筋笼机器人自动焊接设备，实现了以自动化的方式制作钢筋笼，代替了人工加工，解决了人工劳动强度大和作业效率低的问题。本发明利用行走架沿第一轨道移动，焊接机器人沿第二轨道移动，可实现对焊接作业面的平面覆盖，配合机器人自身的灵活调整实现焊接姿态及焊接点的精确定位，提高了焊接效率和自动化水平。

本发明钢筋笼机器人自动焊接设备的进一步改进在于，还包括与所述焊接机器人连接的升降调节机构，所述升降调节机构的底部连接有夹具组件；

所述升降调节机构可沿竖直方向升降调节并带动所述夹具组件一起升降运动；

所述夹具组件用于夹持待焊接的钢筋。

本发明钢筋笼机器人自动焊接设备的进一步改进在于，所述行走架包括一横梁；

所述第二轨道设置两根，两根所述第二轨道对称地设于所述横梁的相对两侧；

所述升降调节机构通过一安装座与所述焊接机器人连接，所述安装座卡套于所述横梁上并对应的滑设于两根第二轨道上。

本发明钢筋笼机器人自动焊接设备的进一步改进在于，所述升降调节机构包括可沿所述安装座升降移动的立柱以及驱动连接所述立柱的第一驱动机构，所述第一驱动机构驱动所述立柱沿所述安装座进行升降移动。

本发明钢筋笼机器人自动焊接设备的进一步改进在于，所述夹具组件包括设于所述升降调节机构底部的摆缸、连接于所述摆缸的输出端的安装板、固定于所述安装板上的卡座以及固定于所述安装板上的90°回转夹紧气缸；

所述摆缸的输出端朝下设置；

所述卡座和所述90°回转夹紧气缸固设于所述安装板的底部；

所述90°回转夹紧气缸的输出端连接有一夹紧座，所述夹紧座通过所述90°回转夹紧气缸驱动而旋转至待焊接的钢筋的底部并抵住所述待焊接的钢筋的底部；

所述卡座通过所述升降调节机构的驱动而向下移动并抵住所述待焊接的钢筋的顶部，从而与所述夹紧座相配合夹住待焊接的钢筋。

本发明钢筋笼机器人自动焊接设备的进一步改进在于，所述卡座上设有与待焊接的钢筋相适配的卡槽；

所述夹紧座上设有与待焊接的钢筋相适配的夹紧槽，所述夹紧槽的设置方向与所述卡槽的设置方向相交。

本发明钢筋笼机器人自动焊接设备的进一步改进在于，还包括驱动连接所述行走架的第二驱动机构，所述第二驱动机构驱动所述行走架沿所述第一轨道移动。

本发明还提供了一种钢筋笼机器人自动焊接设备的焊接方法，包括如下步骤：

提供上述的钢筋笼机器人自动焊接设备；

提供待焊接的钢筋，将所述待焊接的钢筋放置于所述钢筋定位架上进行定位；以及

依据所需钢筋笼的参数控制所述行走架及所述焊接机器人移动到指定位置，并通过所述焊接机器人对指定位置处的待焊接的钢筋进行焊接作业，从而将所述待焊接钢筋焊接成钢筋笼。

本发明的焊接方法的进一步改进在于，还包括：

提供PLC控制系统，将所述PLC控制系统与所述行走架和所述焊接机器人控制连接；

将所需钢筋笼的参数输入所述PLC控制系统，所述PLC控制系统根据所需钢筋笼的参数控制所述行走架和所述焊接机器人的移动。

本发明的焊接方法的进一步改进在于，还包括：

在所述焊接机器人进行焊接作业时，进行焊接质量检测，并将得到的焊接质量结果进行反馈。

附图说明

图1为本发明钢筋笼机器人自动焊接设备的立体结构示意图。

图2为本发明钢筋笼机器人自动焊接设备中第一轨道的结构示意图。

图3为本发明钢筋笼机器人自动焊接设备中行走架的结构示意图。

图4为本发明钢筋笼机器人自动焊接设备中行走架的侧视图。

图5为图1中A处的局部放大结构示意图。

图6为本发明钢筋笼机器人自动焊接设备中焊接机器人的结构示意图。

图7为本发明钢筋笼机器人自动焊接设备中升降调节机构的结构示意图。

图8为本发明钢筋笼机器人自动焊接设备中升降调节机构的俯视图。

图9为本发明钢筋笼机器人自动焊接设备中夹具组件的结构示意图。

图10为本发明钢筋笼机器人自动焊接设备中钢筋定位架定位钢筋的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参阅图1，本发明提供了一种钢筋笼机器人自动焊接设备及其焊接方法，能够自动高效完成钢筋笼的焊接，有效解决现有人工劳动强度大，作业效率低的问题。本发明的钢筋笼机器人自动焊接设备可适合多类规格钢筋笼焊接成型，通过行走架的行走以及焊接机器人的移动调节，可遍历钢筋定位架上所定位的各个待焊接钢筋的焊接点，焊接机器人可灵活调整焊接姿态进行搭接焊接，提高了焊接效率和自动化水平。下面结合附图对本发明钢筋笼机器人自动焊接设备及其焊接方法进行说明。

参阅图1，显示了本发明钢筋笼机器人自动焊接设备的立体结构示意图。下面结合图1，对本发明钢筋笼机器人自动焊接设备的结构进行说明。

如图1所示，本发明的钢筋笼机器人自动焊接设备包括钢筋定位架20、第一轨道31、行走架40以及焊接机器人50，钢筋定位架20用于定位待焊接的钢筋10，利用钢筋定位架20定位住待焊接的钢筋10，从而使得焊接机器人50可顺利地进行钢筋的焊接作业。第一轨道31铺设于钢筋定位架20的相对两侧，行走架40滑设于第一轨道31上，该行走架40行设有与第一轨道31相垂直的第二轨道421，且行走架40可沿第一轨道31移动；滑设于第二轨道421上的焊接机器人50，该焊接机器人50可沿第二轨道421移动，通过行走架40沿第一轨道31移动，焊接机器人50沿第二轨道421移动，从而使得焊接机器人移动至对应钢筋定位架20的指定位置，并通过焊接机器人对指定位置处的待焊接的钢筋进行焊接作业，从而将钢筋定位架20上的钢筋10焊接成钢筋笼。

第一轨道31设于钢筋定位架20的相对两侧，第二轨道421的设置方向与第一轨道31的设置方向相垂直，从而通过沿着第一轨道31和第二轨道421移动可遍历钢筋定位架20的平面所对应的区域，进而可将焊接机器人50送到对应的待焊接固定的焊接点处，焊接机器人50可灵活的调整自身的焊接姿态，且焊接机器人50还具有三维调节功能，进而焊接机器人50可准确地对钢筋的焊接点进行焊接作业，确保焊接质量。

在一种具体实施方式中，结合图1和图7所示，本发明的钢筋笼机器人自动焊接设备还包括与焊接机器人50连接的升降调节机构60，该升降调节机构60的底部连接有夹具组件63，该升降调节机构60可沿竖直方向升降调节并带动夹具组件63一起升降运动；该夹具组件63用于夹持待焊接的钢筋10。具体地，在焊接时，焊接机器人50通过行走架40沿第一轨道31移动，通过自身沿第二轨道421移动，进而移动至当前的焊接点，在焊接操作之前，升降调节机构60进行升降调节而使得夹具组件63移动至当前的焊接点处，利用夹具组件63将当前焊接点处的钢筋夹紧固定住，焊接机器人50再对焊接点进行焊接作业，通过夹具组件63确保待焊接的两根钢筋之间紧密连接，且位置相对稳固，在焊接的过程中，夹具组件63始终夹持着待焊接的两根钢筋，确保焊接过程中的钢筋保持稳定，进而保证焊接质量。

在一种具体实施方式中，如图1和图2所示，在钢筋定位架20的相对两侧设置条形底板33，将该调节底板33固定在地面上，较佳地，该条形底板33的长度大于钢筋定位架20的长度。将第一轨道31固定在条形底板33上，且第一轨道31的设置方向与条形底板33的设置方向相一致。行走架40的底部滑设于第一轨道31上，从而该行走架40可沿第一轨道31进行移动。

进一步地，第一轨道31为工字型轨道，包括上翼缘板、下翼缘板以及垂直连接上翼缘板和下翼缘板的腹板。在一种实施方式中，行走架40的底部设有卡套于工字型轨道上的T型槽，通过T型槽与工字型轨道的配合，可限位行走架40沿着第一轨道31进行移动。在另一种实施方式中，在行走架40的底部固设位于工字型轨道两侧的防倾倒组件412，通过设置的防倾倒组件412进一步确保行走架40的稳定性。具体地，防倾倒组件412包括垂直固设于行走架40底部的侧板，该侧板竖向挡设于工字型轨道的侧部，且该侧板的底端向工字型轨道的方向弯折形成贴合于工字型轨道的上翼缘板底面的折边。该侧板与折边形成L型结构，该L型结构倒扣于行走架40的底部，通过两个倒扣设置的L型结构卡扣在工字型轨道的上翼缘板上，可防止行走架40倾倒。

结合图5所示，行走架40的底部固设有可自由转动的行走轮411，通过行走轮411的滚动实现行走架40的移动。在行走架40的底部卡套于工字型轨道上后，行走轮411置于工字型轨道的下翼缘板上，进而行走轮411沿着工字型轨道的下翼缘板进行滚动。结合图4所示，行走轮411在行走架40的底部的相对的两侧各设置两个。

再进一步地，如图2和图5所示，第一轨道31的两端部立设有抵挡件32，该抵挡件32可阻止行走架40脱离第一轨道31。较佳地，该抵挡件32为一竖板，竖板立设固定于条形底板33的两端部，利用竖板阻挡行走架40，从而可防止行走架40脱轨。

在一种具体实施方式中，在条形底板33设有第一行程开关34，第一行程开关34靠近抵挡件32设置，结合图3和图4所示，在行走架40的底部对应第一行程开关34设有触发块413，在行走架40的端部接近对应的抵挡件32或与抵挡件32相接触时，触发块413触发对应的第一行程开关34，进而第一行程开关34控制行走架40停止移动或者第一行程开关34发出停止移动的信号。

在一种具体实施方式中，如图2和图4所示，本发明的钢筋笼机器人自动焊接设备还包括驱动连接行走架40的第二驱动机构35，该第二驱动结构35驱动行走架40沿第一轨道31移动。第二驱动机构35实现了行走架40的自动行走，较佳地，该第二驱动机构35与第一行程开关34连接，在第一行程开关34被触发块413触发时，可通过控制第二驱动机构35而实现控制行走架40停止移动。

较佳地，第二驱动机构35包括第二齿条351、第二齿轮352以及第二驱动电机353，第二齿条351固设于条形底板33上，该第二齿条351的两端与对应的抵挡件31相接触，第二齿轮352与第二齿条351相咬合，第二驱动电机353安装于行走架40的底部，该第二驱动电机353的输出轴与第二齿轮352连接，并驱动第二齿轮352旋转，进而第二齿轮352可沿第二齿条351进行移动。具体地，通过第二驱动电机353的正转或反转，实现了第二齿轮352沿着第二齿条351向前或向后移动。

在一种具体实施方式中，如图1和图3所示，行走架40包括一横梁42，第二轨道421设有两根，两根第二轨道421对称地设于横梁42的相对两侧，升降调节机构60通过一安装座45与焊接机器人50连接，安装座45卡套于横梁42上并对应的滑设于两根第二轨道421上。安装座45与升降调节机构60和焊接机器人50均连接，从而安装座45沿着第二轨道421移动时，可带动升降调节机构60和焊接机器人50一同移动。

进一步地，行走架40为龙门架，还包括立设于横梁42两端的竖向柱43和设于每一竖向柱43底部的底梁41，底梁41的底部安装行走轮411、防倾倒组件412以及触发块413，底梁41和竖向柱42之间设置有斜撑，竖向柱42和横梁42之间也设置有斜撑。较佳地，在底梁41的外侧固设有承载板，利用承载板承托钢筋笼机器人自动焊接设备的PLC控制系统及工控机等机器。

在一种具体实施方式中，如图1和图7所示，升降调节机构60包括可沿安装座45升降移动的立柱61以及驱动连接该立柱61的第一驱动机构62，该第一驱动机构62驱动立柱61沿安装座45进行升降移动。在立柱61的底部固定连接夹具组件63。从而在安装座45沿着第二轨道421移动到位后，第一驱动机构62驱动立柱61进行升降移动，进而立柱61的底部移动到对应待焊接的位置处，立柱61底部连接的夹具组件63夹持住待焊接的钢筋10，接着焊接机器人50对钢筋10进行焊接操作。

较佳地，结合图7和图8所示，第一驱动机构62包括第一齿条621、第一齿轮622以及第一驱动电机623，第一齿条621固设于立柱61的侧部，且第一齿条621的设置方向与立柱61的长度方向相一致，第一驱动电机623固设于安装座45上，该第一驱动电机623的输出轴与第一齿轮622相连接，该第一驱动电机623驱动第一齿轮622旋转，较佳地，第一齿轮622套设固定于第一驱动电机623的输出轴上。该第一齿轮622与第一齿条621相咬合，通过第一齿轮622的旋转而使得第一齿条621相对于第一齿轮622而向上移动或向下移动，进而带着立柱61一起向上或向下移动。具体地，第一驱动电机623的正转或反转，可实现驱动立柱61向上或向下移动。

进一步地，在立柱61上靠近安装座45的一侧固设有导向轨611，安装座45对应的部位设有卡套于导向轨611的卡件，该卡件对应导向轨611设有相适配的卡槽，进而导向轨611可沿着卡槽的设置方向进行上下移动。较佳地，导向轨611为凸条，且该凸条设有两个，相应地，在安装座45上也设有两个卡件，利用卡件和导向轨611的配合，对立柱61的移动方向进行导向。

在一种具体实施方式中，如图7和图9所示，夹具组件63包括摆缸631、安装板632、卡座633、90°回转夹紧气缸634以及夹紧座635，摆缸631设于升降调节机构60的底部，摆缸631的输出端朝下设置；安装板632连接在摆缸631的输出端，较佳地，在安装板632和摆缸631之间设有轴承636，该轴承636采用交叉滚子轴承，该交叉滚子轴承包括外圈和内圈，其中外圈为固定结构，内圈为转动结构，外圈与立柱61的底部固定连接，内圈与摆缸631的输出端连接并随该摆缸631一同转动，内圈还与安装板632固定连接，进而可带动该安装板632进行转动。卡座633和90°回转夹紧气缸634均固设于安装板632的底部，夹紧座635安装在90°回转夹紧气缸634的输出端，该夹紧座635通过90°回转夹紧气缸634驱动而旋转至待焊接的钢筋10的底部并抵住该待焊接的钢筋10的底部；卡座633通过升降调节机构60的驱动而向下移动并抵住待焊接的钢筋10的顶部，从而与夹紧座635相配合夹住待焊接的钢筋10。较佳地，90°回转夹紧气缸634驱动夹紧座635夹住待焊接的钢筋10适用于钢筋笼中钢筋间距较大的工况，钢筋间的间距供90°回转夹紧气缸634及夹紧座635穿过，实现夹紧座635从待焊接的钢筋10的底部夹住该待焊接的钢筋10。

进一步地，卡座633上设有与待焊接的钢筋10相适配的卡槽6331，夹紧座6351上设有与待焊接的钢筋10相适配的夹紧槽6351，该夹紧槽6351的设置方向与卡槽6331的设置方向相交，从而利用夹紧槽6351和卡槽6331夹持在待焊接的两根相交的钢筋的顶部和底部，实现了将两根待焊接的钢筋10紧紧夹住的效果。较佳地，待焊接的两根钢筋之间相垂直设置，相应地，夹紧槽6351和卡槽6331在夹紧钢筋时的设置方向也相互垂直。

具体地，夹具组件63的夹紧待焊接的钢筋的过程如下：升降调节机构60向下移动以将夹具组件63移动到待焊接的钢筋的位置处，初始时，夹紧座635的夹紧槽6351和卡座633的卡槽6331同向设置，通过摆缸631驱动安装板632旋转而使得卡座633的卡槽6331与位于顶部的待焊接钢筋10的设置方向相垂直，而该卡槽6331位于该顶部的待焊接钢筋10的上方，接着90°回转夹紧气缸634驱动夹紧座635旋转而使得夹紧座635旋转至位于底部的焊接钢筋10的下方，而后90°回转夹紧气缸634上提夹紧座635，升降调节机构60驱动卡座633向下移动，进而卡座633和夹紧座635夹持于两根待焊接的钢筋10的顶部和底部，通过90°回转夹紧气缸634和升降调节机构60的驱动配合，而使得卡座633和夹紧座635紧紧夹住两根待焊接的钢筋10。

在一种具体实施方式中，如图1、图6和图7所示，安装座45为一U型座，包括相互平行设置的第一翼板451和第二翼板452以及垂直连接第一翼板451和第二翼板452的端部的横板453，安装座45卡套于横梁42上时，横板453置于横梁42的顶部，第一翼板451和第二翼板452设于横梁42的相对两侧。

第一翼板451上靠近横梁42的一侧固设有可卡套于对应的第二轨道421的第一滑块4511，较佳地，第一滑块4511上设有凹槽，而第二轨道421为相适配的凸条，第一滑块4511通过凹槽卡套于对应的凸条上，从而该第一翼板451可沿着第二轨道421进行移动。结合图7和图8所示，第二翼板452上靠近横梁42的一侧固设有可卡套于对应的第二轨道421的第二滑块4521，该第二滑块4521上设有凹槽，而第二轨道421为相适配的凸条，该第二滑块4521通过凹槽卡套于对应的凸条上，从而该第二翼板452可沿着第二轨道421进行移动。

进一步地，如图1、图3和图6所示，本发明的钢筋笼机器人自动焊接设备还包括驱动连接焊接机器人50的第三驱动机构44，该第三驱动机构44驱动焊接机器人50沿第二轨道421移动。具体地，该第三驱动机构44包括第三齿条441、第三齿轮442以及第三驱动电机443，第三齿条441设于横梁42的一侧，该第三齿条441的设置方向与第二轨道421的设置方向相平行；第三驱动电机443固设于安装座45的第一翼板451上，该第三驱动电机443的输出轴穿过第一翼板451并与第三齿轮442连接，通过第三驱动电机443驱动第三齿轮442旋转，该第三齿轮442与第三齿条441相咬合，通过第三齿轮442的旋转而沿着第三齿条441进行来回移动，从而带动安装座45沿着第二轨道421进行来回移动。

在第一翼板451的底部可转动地连接焊接机器人50，该焊接机器人50可灵活的调整末端位置以及末端姿态，从而确保焊接质量。

在一种具体实施方式中，如图1、图4和图5所示，本发明的行走架40的底梁41上还固设有清扫板，该清扫板与第一轨道31的下翼缘板的上表面相接触，用于对下翼缘板的上表面进行清扫，以便于行走轮411在下翼缘板上的行走。

在一种具体实施方式中，在横梁42的两端对应第二轨道421设有第二行程开关，该第二形成开关与第三驱动电机控制连接，在安装座45上对应第二行程开关设有触发块，在安装座45移动至第二轨道421的端部时，触发块触发第二行程开关以停止第三驱动电机的运行，从而可防止安装座45从横梁42上脱出。

在一种具体实施方式中，如图7和图8所示，在立柱61上设有对应位于第一齿条621两端处的第三行程开关，该第三行程开关与第一驱动电机623驱动连接，安装座45上对应第三行程开关设有触发块，在立柱61上下移动到极限位置时，也即第一齿轮622与第一齿条621的端部相接处时，触发块触发第三形成开关以停止第一驱动电机623的运行，从而可防止第一齿条621和第一齿轮622相脱离。

在一种具体实施方式中，如图1和图10所示，本发明的钢筋定位架20包括定位平台21，该定位平台21固定于地面上，在该定位平台21的四周固设有钢筋支撑件22，钢筋支撑件22上依据钢筋10的布设间距开设有V型槽，通过V型槽容置钢筋10以实现对钢筋10的定位。定位平台21上还固定连接有定位柱23，该定位柱23的高度根据所需的钢筋笼的尺寸进行选择，在定位柱23的顶部固定连接有定位座24，该定位座24用于固定上层的钢筋支撑件22，进而通过钢筋支撑件22上的V型槽定位钢筋10。在图10所示的实施例中，钢筋笼包括上下设置的两层钢筋网片，钢筋网片由横纵交错设置的钢筋10组成。利用本发明的钢筋笼机器人自动焊接设备进行焊接时，先放置底层的钢筋10，之后通过第二驱动电机驱动行走架40移动到第一排钢筋10处，而后通过第三驱动电机驱动安装座45移动至第一个焊接点，第一驱动电机驱动立柱向下移动，进而夹具组件将第一个焊接点处的两根横纵钢筋夹住，焊接机器人50对第一个焊接点进行焊接操作，完成后，焊接机器人50复位，夹具组件复位，立柱上升，而后第三驱动电机驱动安装座45移动至下一个焊接点，重复进行焊接以完成第一排钢筋的焊接作业，而后第二驱动电机驱动行走架40移动到下一排，重复上述步骤直至完成所有钢筋10的焊接作业。

本发明的钢筋笼机器人自动焊接设备不限于对横纵布设的钢筋进行焊接，其可以对各种形状的钢筋笼进行焊接作业。为便于对各种形状的钢筋笼进行焊接，钢筋定位架20的定位平台21上设置相对设置钢筋定位件，钢筋定位件可旋转的支撑在定位平台21上，钢筋定位件的形状与所需钢筋笼的截面形状相适配，可以是圆形，还可以是方形，在钢筋定位件上均布用于定位钢筋的定位钩，从而将钢筋架设于相对应的定位钩上，而后在钢筋外侧套设箍筋，箍筋与钢筋相交的位置处即为焊接点。在焊接时，利用行走架、焊接机器人、升降调节机构配合移动对位于顶部的钢筋焊接点进行焊接，而后旋转钢筋定位件，进而实现将所有钢筋焊接点进行焊接。在钢筋笼上的箍筋为一根螺旋式的套设在多个纵筋上的钢筋时，人工配合绕设该螺旋式的箍筋，进而利用焊接机器人对箍筋和纵筋的焊接点进行焊接。

在一种具体实施方式中，本发明的钢筋笼机器人自动焊接设备还包括PLC控制系统，利用PLC控制系统对第一驱动电机、第二驱动电机以及第三驱动电机进行控制，且该PLC控制系统还与焊接机器人进行控制连接，从而可通过PLC控制系统实现自动控制焊接机器人进行位置移动以及焊接作业。

本发明还提供了一种钢筋笼机器人自动焊接设备的焊接方法，下面对焊接方法进行说明。

本发明的钢筋笼机器人自动焊接设备的焊接方法，包括如下步骤：

如图1所示，提供上述的钢筋笼机器人自动焊接设备；

提供待焊接的钢筋，将待焊接的钢筋10放置于钢筋定位架20上进行定位；

依据所需钢筋笼的参数控制行走架40及焊接机器人50移动到指定位置，并通过焊接机器人50对指定位置处的待焊接的钢筋10进行焊接作业，从而将待焊接钢筋10焊接成钢筋笼。

在一种具体实施方式中，还包括：

提供PLC控制系统，将PLC控制系统与行走架40和焊接机器人50控制连接；

将所需钢筋笼的参数输入PLC控制系统，PLC控制系统根据所需钢筋笼的参数控制行走架40和焊接机器人50的移动。

利用PLC控制系统对第一驱动电机、第二驱动电机以及第三驱动电机进行控制，且该PLC控制系统还与焊接机器人进行控制连接，从而可通过PLC控制系统实现自动控制焊接机器人进行位置移动以及焊接作业。

具体地，钢筋笼的参数包括钢筋直径、钢筋间距、行根数及列根数等，PLC控制系统接收到钢筋笼的参数后，将钢筋笼的参数进行显示，人工复查确认后，启动控制，PLC控制系统控制行走架40和焊接机器人50依序遍历各个焊接点进行焊接作业，实现了全程自动化焊接。

在一种具体实施方式中，还包括：

在焊接机器人50进行焊接作业时，进行焊接质量检测，并将得到的焊接质量结果进行反馈。

较佳地，还包括一具有显示功能的工控机，PLC控制系统与工控机通信连接，在工控机的显示屏上现有焊接点的对应界面，在界面上设有与各焊接点一一对应的标记点，在焊接机器人50完成一个焊接点的焊接时，相应地，PLC控制系统控制工控机将对应的标记点显示为绿色。进一步地，在焊接质量结果不合格时，则将对应的标记点显示为其他颜色，以便于人工补焊。

具体地，在焊接机器人焊接过程中，焊接出现粘丝、断丝、断气等焊接报警时，此时工控机显示界面将对应的标记点显示为红色，对应红色标记点可复位焊接机器人或者人工干预后。预焊接过程中，当钢筋的交叉焊接位置处于弯曲状态，夹具组件无法夹紧时，PLC控制系统控制焊接机器人50放弃该焊接点，工控机显示界面将对应的标记点显示为黄色。较佳地，PLC控制系统驱动夹具组件夹紧钢筋时，在2s内仍无法夹装到位时，PLC控制系统即判定无法夹紧，驱动夹具组件复位，驱动焊接机器人移动至下一焊接点，放弃该无法夹紧的焊接点。

下面对PLC控制系统控制焊接的过程进行说明。

向PLC控制系统内输入钢筋笼的工艺参数，PLC控制系统依据钢筋笼的工艺参数控制焊接机器人移动到第一个焊接点，进而驱动夹具组件夹紧第一个焊接点处的钢筋，随后焊接机器人对该第一个焊接点进行焊接，焊接完成后，PLC控制系统发送信号给工控机，工控机依据信号将对应的标记点显示对应的颜色。PLC控制系统可控制焊接机器人按行对钢筋的交叉点依次夹紧焊接，完成单行后，进行换行。PLC控制系统根据行根数与列根数确定的最大坐标点判断最后一个焊接点时，给焊接机器人发送一个焊接结束信号，焊接机器人通过清枪站清枪后回到初始位置。此时可从工控机导出焊接不良点坐标，也即标记点中显示为黄色和红色的坐标，进行人工补焊，就完成了钢筋笼的焊接。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种钢筋笼机器人自动焊接设备，其特征在于，包括：

钢筋定位架，用于定位待焊接的钢筋；

铺设于所述钢筋定位架相对两侧的第一轨道；

滑设于所述第一轨道上的行走架，所述行走架上设有与所述第一轨道相垂直的第二轨道，且所述行走架可沿所述第一轨道移动；以及

滑设于所述第二轨道上的焊接机器人，所述焊接机器人可沿所述第二轨道移动，通过所述行走架沿所述第一轨道移动，所述焊接机器人沿所述第二轨道移动，从而使得所述焊接机器人移动至对应所述钢筋定位架的指定位置，并通过所述焊接机器人对指定位置处的待焊接的钢筋进行焊接作业从而将所述钢筋定位架上的钢筋焊接成钢筋笼。

2.如权利要求1所述的钢筋笼机器人自动焊接设备，其特征在于，还包括与所述焊接机器人连接的升降调节机构，所述升降调节机构的底部连接有夹具组件；

所述升降调节机构可沿竖直方向升降调节并带动所述夹具组件一起升降运动；

所述夹具组件用于夹持待焊接的钢筋。

3.如权利要求2所述的钢筋笼机器人自动焊接设备，其特征在于，所述行走架包括一横梁；

所述第二轨道设置两根，两根所述第二轨道对称地设于所述横梁的相对两侧；

所述升降调节机构通过一安装座与所述焊接机器人连接，所述安装座卡套于所述横梁上并对应的滑设于两根第二轨道上。

4.如权利要求3所述的钢筋笼机器人自动焊接设备，其特征在于，所述升降调节机构包括可沿所述安装座升降移动的立柱以及驱动连接所述立柱的第一驱动机构，所述第一驱动机构驱动所述立柱沿所述安装座进行升降移动。

5.如权利要求2所述的钢筋笼机器人自动焊接设备，其特征在于，所述夹具组件包括设于所述升降调节机构底部的摆缸、连接于所述摆缸的输出端的安装板、固定于所述安装板上的卡座以及固定于所述安装板上的90°回转夹紧气缸；

所述摆缸的输出端朝下设置；

所述卡座和所述90°回转夹紧气缸固设于所述安装板的底部；

所述90°回转夹紧气缸的输出端连接有一夹紧座，所述夹紧座通过所述90°回转夹紧气缸驱动而旋转至待焊接的钢筋的底部并抵住所述待焊接的钢筋的底部；

所述卡座通过所述升降调节机构的驱动而向下移动并抵住所述待焊接的钢筋的顶部，从而与所述夹紧座相配合夹住待焊接的钢筋。

6.如权利要求5所述的钢筋笼机器人自动焊接设备，其特征在于，所述卡座上设有与待焊接的钢筋相适配的卡槽；

所述夹紧座上设有与待焊接的钢筋相适配的夹紧槽，所述夹紧槽的设置方向与所述卡槽的设置方向相交。

7.如权利要求1所述的钢筋笼机器人自动焊接设备，其特征在于，还包括驱动连接所述行走架的第二驱动机构，所述第二驱动机构驱动所述行走架沿所述第一轨道移动。

8.一种钢筋笼机器人自动焊接设备的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供如权利要求1所述的钢筋笼机器人自动焊接设备；

提供待焊接的钢筋，将所述待焊接的钢筋放置于所述钢筋定位架上进行定位；以及

依据所需钢筋笼的参数控制所述行走架及所述焊接机器人移动到指定位置，并通过所述焊接机器人对指定位置处的待焊接的钢筋进行焊接作业，从而将所述待焊接钢筋焊接成钢筋笼。

9.如权利要求8所述的焊接方法，其特征在于，还包括：

提供PLC控制系统，将所述PLC控制系统与所述行走架和所述焊接机器人控制连接；

将所需钢筋笼的参数输入所述PLC控制系统，所述PLC控制系统根据所需钢筋笼的参数控制所述行走架和所述焊接机器人的移动。

10.如权利要求8所述的焊接方法，其特征在于，还包括：

在所述焊接机器人进行焊接作业时，进行焊接质量检测，并将得到的焊接质量结果进行反馈。