CN110899976A - 一种用于自动激光寻位超高高精度机器人焊接工作站 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于自动激光寻位超高高精度机器人焊接工作站，包括底座、第一焊接机构和第二焊接机构，底座上端面左右两侧分别固定安装第一安装座和第二安装座，第一安装座和第二安装座之间安装工件放置平台，第一焊接机构固定在第一安装座上，第二焊接机构固定在第二安装座上，还包括点光源激光器，点光源激光器分别安装在第一焊接机构和第二焊接机构上，底座内还安装有控制器，本发明结构设计新颖，智能化程度高，能够进行自动激光寻位并进行焊接，焊接精度高，效率高。

Description

一种用于自动激光寻位超高高精度机器人焊接工作站
技术领域
本发明涉及机器人焊接工作站技术领域，具体为一种用于自动激光寻位超高高精度机器人焊接工作站。
背景技术
随着机器人在工业中的广泛应用，越来越多工厂开始使用机器人对各种加工件进行焊接，传统的机器人焊接工作台大都仅通过机器人本身的动作，从一侧对加工件等进行焊接，但若是加工件过大，单个焊接机器人无法对加工件进行全方位的焊接，则需要设置多个焊接机器人，这样就需要购入大量设备，增加焊接成本。因此，有必要进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于自动激光寻位超高高精度机器人焊接工作站，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于自动激光寻位超高高精度机器人焊接工作站，包括底座、第一焊接机构和第二焊接机构，所述底座上端面左右两侧分别固定安装第一安装座和第二安装座，所述第一安装座和第二安装座之间安装工件放置平台，所述第一焊接机构固定在第一安装座上，所述第二焊接机构固定在第二安装座上，还包括点光源激光器，所述点光源激光器分别安装在第一焊接机构和第二焊接机构上，所述底座内还安装有控制器。
优选的，所述第一焊接机构包括第一固定柱、第一支撑臂、第二支撑臂、第一焊接端头和第一焊枪，所述第一固定柱固定在第一安装座上，所述第一支撑臂固定在第一固定柱上，所述第一支撑臂与第二支撑臂之间通过第一转轴连接，第二支撑臂与第一焊接端头之间通过第二转轴连接，所述第一焊枪安装在第一焊接端头上，所述第一支撑臂与第二支撑臂之间安装第一油缸，所述第二支撑臂与第一焊接端头之间安装第二油缸。
优选的，所述第二焊接机构包括第二固定柱、第三支撑臂、第四支撑臂、第二焊接端头和第二焊枪，所述第二固定柱固定在第二安装座上，所述第三支撑臂固定在第二固定柱上，所述第三支撑臂与第四支撑臂之间通过第三转轴连接，第四支撑臂与第二焊接端头之间通过第四转轴连接，所述第二焊枪安装在第二焊接端头上，所述第三支撑臂与第四支撑臂之间安装第三油缸，所述第四支撑臂与第二焊接端头之间安装第四油缸。
优选的，所述点光源激光器分别安装在第一焊枪和第二焊枪外侧。
优选的，所述第一安装座和第二安装座结构完全一致，包括上下连接的上板和下板，所述上板的中心和下板的中心相互对齐，且贯穿有中心轴，所述中心轴与上板之间设置有深沟轴承，所述中心轴上还套设有平面轴承，且所述平面轴承夹设在所述上板和下板之间，在所述上板的下方位于下板的上端面上安装有若干滚动部件，所述滚动部件通过固定件固定在下板上端面，所述中心轴与安装在底座内电机传动连接。
优选的，所述控制器包括主控单元、电机驱动单元、油缸控制器、激光器控制单元，所述主控单元通过电机驱动单元连接电机，所述主控单元通过油缸控制器分别连接第一油缸、第二油缸、第三油缸和第四油缸，所述主控单元通过激光器控制单元连接点光源激光器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明结构设计新颖，智能化程度高，能够进行自动激光寻位并进行焊接，焊接精度高，效率高；采用对称设置的两组焊接机构，能够实现对工件的多方位焊接，进一步提高了焊接效率。
(2)本发明采用的点光源激光器器扫描工件表面，获得工件表面焊缝宽度，面积和位置，使用预先设定的焊枪角度和焊接工艺，自动生成焊接程序，能够对不同的焊缝进行寻位，提高了焊接精度。
(3)本发明采用的安装座能够实现360°任意旋转，方便对不同的部位进行焊接。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明安装座结构示意图；
图3为本发明控制原理框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种用于自动激光寻位超高高精度机器人焊接工作站，包括底座1、第一焊接机构和第二焊接机构，所述底座1上端面左右两侧分别固定安装第一安装座2和第二安装座3，所述第一安装座2和第二安装座3之间安装工件放置平台4，所述第一焊接机构固定在第一安装座2上，所述第二焊接机构固定在第二安装座3上，还包括点光源激光器5，所述点光源激光器5分别安装在第一焊接机构和第二焊接机构上，所述底座1内还安装有控制器6。
本发明中，第一焊接机构包括第一固定柱7、第一支撑臂8、第二支撑臂9、第一焊接端头10和第一焊枪11，所述第一固定柱7固定在第一安装座2上，所述第一支撑臂8固定在第一固定柱7上，所述第一支撑臂8与第二支撑臂9之间通过第一转轴12连接，第二支撑臂9与第一焊接端头10之间通过第二转轴13连接，所述第一焊枪11安装在第一焊接端头10上，所述第一支撑臂8与第二支撑臂9之间安装第一油缸14，所述第二支撑臂9与第一焊接端头10之间安装第二油缸15；第二焊接机构包括第二固定柱16、第三支撑臂17、第四支撑臂18、第二焊接端头19和第二焊枪20，所述第二固定柱16固定在第二安装座3上，所述第三支撑臂17固定在第二固定柱16上，所述第三支撑臂17与第四支撑臂18之间通过第三转轴21连接，第四支撑臂18与第二焊接端头19之间通过第四转轴22连接，所述第二焊枪20安装在第二焊接端头19上，所述第三支撑臂17与第四支撑臂18之间安装第三油缸23，所述第四支撑臂18与第二焊接端头19之间安装第四油缸24。
其中，点光源激光器5分别安装在第一焊枪11和第二焊枪20外侧。
此外，本发明中，第一安装座2和第二安装座3结构完全一致，包括上下连接的上板25和下板26，所述上板25的中心和下板26的中心相互对齐，且贯穿有中心轴27，所述中心轴27与上板25之间设置有深沟轴承28，所述中心轴27上还套设有平面轴承29，且所述平面轴承29夹设在所述上板25和下板26之间，在所述上板25的下方位于下板26的上端面上安装有若干滚动部件30，所述滚动部件30通过固定件31固定在下板26上端面，所述中心轴27与安装在底座1内电机32传动连接。本发明采用的安装座能够实现360°任意旋转，方便对不同的部位进行焊接。
本发明中，控制器6包括主控单元33、电机驱动单元34、油缸控制器35、激光器控制单元36，所述主控单元33通过电机驱动单元34连接电机32，所述主控单元33通过油缸控制器35分别连接第一油缸14、第二油缸15、第三油缸23和第四油缸24，所述主控单元33通过激光器控制单元36连接点光源激光器5。
通过点光源激光器对工件表面以任意角度进行扫描以获取图像信息，所述图像信息包括位置信息和特征信息，并将所述图像信息传输至激光器控制器；激光器控制单元将所述图像信息转换成位置信息，并将所述位置信息传输给主控单元；主控单元根据位置信息和机器人点位对工件表面进行2D建模，识别工件的特征和工件的位置；主控单元根据工件的特征和工件的位置，结合预设焊接角度生成焊接轨迹；再控制电机和油缸来调节焊枪位置进行焊接。
本发明采用的点光源激光器器扫描工件表面，获得工件表面焊缝宽度，面积和位置，使用预先设定的焊枪角度和焊接工艺，自动生成焊接程序，能够对不同的焊缝进行寻位，提高了焊接精度。
综上所述，本发明结构设计新颖，智能化程度高，能够进行自动激光寻位并进行焊接，焊接精度高，效率高；采用对称设置的两组焊接机构，能够实现对工件的多方位焊接，进一步提高了焊接效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种用于自动激光寻位超高高精度机器人焊接工作站，包括底座(1)、第一焊接机构和第二焊接机构，其特征在于：所述底座(1)上端面左右两侧分别固定安装第一安装座(2)和第二安装座(3)，所述第一安装座(2)和第二安装座(3)之间安装工件放置平台(4)，所述第一焊接机构固定在第一安装座(2)上，所述第二焊接机构固定在第二安装座(3)上，还包括点光源激光器(5)，所述点光源激光器(5)分别安装在第一焊接机构和第二焊接机构上，所述底座(1)内还安装有控制器(6)。
2.根据权利要求1所述的一种用于自动激光寻位超高高精度机器人焊接工作站，其特征在于：所述第一焊接机构包括第一固定柱(7)、第一支撑臂(8)、第二支撑臂(9)、第一焊接端头(10)和第一焊枪(11)，所述第一固定柱(7)固定在第一安装座(2)上，所述第一支撑臂(8)固定在第一固定柱(7)上，所述第一支撑臂(8)与第二支撑臂(9)之间通过第一转轴(12)连接，第二支撑臂(9)与第一焊接端头(10)之间通过第二转轴(13)连接，所述第一焊枪(11)安装在第一焊接端头(10)上，所述第一支撑臂(8)与第二支撑臂(9)之间安装第一油缸(14)，所述第二支撑臂(9)与第一焊接端头(10)之间安装第二油缸(15)。
3.根据权利要求2所述的一种用于自动激光寻位超高高精度机器人焊接工作站，其特征在于：所述第二焊接机构包括第二固定柱(16)、第三支撑臂(17)、第四支撑臂(18)、第二焊接端头(19)和第二焊枪(20)，所述第二固定柱(16)固定在第二安装座(3)上，所述第三支撑臂(17)固定在第二固定柱(16)上，所述第三支撑臂(17)与第四支撑臂(18)之间通过第三转轴(21)连接，第四支撑臂(18)与第二焊接端头(19)之间通过第四转轴(22)连接，所述第二焊枪(20)安装在第二焊接端头(19)上，所述第三支撑臂(17)与第四支撑臂(18)之间安装第三油缸(23)，所述第四支撑臂(18)与第二焊接端头(19)之间安装第四油缸(24)。
4.根据权利要求3所述的一种用于自动激光寻位超高高精度机器人焊接工作站，其特征在于：所述点光源激光器(5)分别安装在第一焊枪(11)和第二焊枪(20)外侧。
5.根据权利要求1所述的一种用于自动激光寻位超高高精度机器人焊接工作站，其特征在于：所述第一安装座(2)和第二安装座(3)结构完全一致，包括上下连接的上板(25)和下板(26)，所述上板(25)的中心和下板(26)的中心相互对齐，且贯穿有中心轴(27)，所述中心轴(27)与上板(25)之间设置有深沟轴承(28)，所述中心轴(27)上还套设有平面轴承(29)，且所述平面轴承(29)夹设在所述上板(25)和下板(26)之间，在所述上板(25)的下方位于下板(26)的上端面上安装有若干滚动部件(30)，所述滚动部件(30)通过固定件(31)固定在下板(26)上端面，所述中心轴(27)与安装在底座(1)内电机(32)传动连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于自动激光寻位超高高精度机器人焊接工作站，其特征在于：所述控制器(6)包括主控单元(33)、电机驱动单元(34)、油缸控制器(35)、激光器控制单元(36)，所述主控单元(33)通过电机驱动单元(34)连接电机(32)，所述主控单元(33)通过油缸控制器(35)分别连接第一油缸(14)、第二油缸(15)、第三油缸(23)和第四油缸(24)，所述主控单元(33)通过激光器控制单元(36)连接点光源激光器(5)。
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