CN111496435A - 一种边横梁焊接机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接设备人的技术领域，公开了一种边横梁焊接机器人，其包括用于装夹工件的工装、脚轮、两个相对布置于脚轮两侧焊枪、驱使焊枪按照预定的U字型路径行走的机械臂、设置于机械臂移动端的压力传感器和用于驱使两个焊枪相互靠近或远离的丝杠机构、设置于脚轮上的接近传感器、以及控制单元。本发明具有以下优点和效果：在基于机械臂移动端预设的U字型行走路径的前提下，通过压力传感器和接近传感器、控制器、机械臂和丝杠机构组成焊缝跟踪调节结构，对焊枪的行走路径进行微调，在兼顾高效的同时，能避免较大的焊接偏差，进而保证设备对工件的焊接质量。

Description

一种边横梁焊接机器人

技术领域

本发明涉及焊接设备的技术领域，特别涉及一种边横梁焊接机器人。

背景技术

车架一般由纵梁和横梁组成。其形式主要有边梁式和中梁式两种，边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，用铆接法或者焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架。横梁不仅用来保证车架的扭转刚度和承受纵向载荷，而且还可以支撑汽车上的主要部件。通常载货车有5～6根横梁，有时会更多。边梁式车架的结构特点是便于安装驾驶室、车厢及一些特种装备和布置其他总成，有利于改装变型车和发展多品种汽车，因此被广泛用在载货汽车和大多数特种汽车上。其中，车架边横梁一般设置为匚字型结构，其弯折处通常设置为倒斜角或倒圆角状。

随着现代工业技术的快速发展，自动化焊接技术已广泛用于各个领域，在传统的边横梁焊接领域，通常取一根匚字型的工件一和两片匚字型的工件二，工件二分别抵触于工件一的内外侧壁，然后采用专机依次对两条匚字型焊缝进行焊接。但是由于工件尺寸误差、夹具定位误差、工件焊接过程中热变形和焊枪运动轨迹误差等原因，带动焊枪行走的机械臂不会自动调整路径，故焊接时，焊缝与焊枪的相对位置就会发生偏离，从而产生漏焊和咬边等缺陷，导致焊接质量急剧下降，有待改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种边横梁焊接机器人，其解决了现有焊接设备的机械臂不会根据焊缝偏差自动调整路径的问题，达到了提高焊接质量的目的。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种边横梁焊接机器人，包括用于装夹工件的工装、脚轮、两个相对布置于所述脚轮两侧焊枪、驱使所述焊枪按照预定的U字型路径行走的机械臂、设置于所述机械臂移动端的压力传感器和用于驱使两个焊枪相互靠近或远离的丝杠机构、设置于所述脚轮上的接近传感器、以及控制单元；所述压力传感器的检测端连接于所述脚轮、并用于将检测到的压力信号发送至所述控制单元，所述接近传感器用于感应所述工装上两个焊缝的位置、并将两个感应信号发送至所述控制单元，所述控制单元用于比较压力信号和感应信号、并控制所述机械臂和丝杠机构动作，以使所述脚轮抵触于所述工装上工件的两焊缝之间的中心点、并使所述焊枪的焊接头朝向焊缝。

通过采用上述技术方案，在实际焊接时，各结构均调至预设值，然后脚轮预先朝向工件的端部运动、直至压力传感器反馈到压力；此时，由于工件的加工误差，工件在横向上趋于平直，但是工件在纵向上可能存在微小的起伏，因此利用压力传感器、控制单元和机械臂之间通过状态反馈的方式，使得脚轮与工件焊接面之间保持合适的预压力，即焊缝与焊枪之间的高度差趋于一致；同时，接近传感器利用电磁感应引起的检测对象的金属体中产生的电信号变化，从而捕捉焊缝的位置，然后控制单元分析两个焊缝对应的感应信号，并将分析得到的两个焊缝的位置与丝杠机构上焊枪的间距进行比较，从而控制机械臂的移动端移动、并通过丝杠机构驱使两个焊枪相互靠近或远离，直至两个焊缝与脚轮之间间距的差值趋近于零，且焊枪的焊接点之间的间距等于两个焊缝的间距，最终使得脚轮移动至工装上的工件焊接面上的两焊缝的中心点，且焊枪的焊接头始终朝向所述焊缝，以便同时进行双焊缝焊接；通过采用上述结构，在基于机械臂移动端预设的U字型行走路径的前提下，通过压力传感器和接近传感器、控制单元、机械臂和丝杠机构组成焊缝跟踪调节结构，对焊枪的行走路径进行微调，在兼顾高效的同时，能避免较大的焊接偏差，进而保证设备对工件的焊接质量。

本发明的进一步设置为：所述控制单元包括控制器、固定于所述机械臂移动端的磁栅尺、连接于所述脚轮的读头，所述磁栅尺用于测量所述读头的位置、并将位置信号发送至所述控制器，所述控制器的信号接收端电连接于所述压力传感器和接近传感器、控制输出端电连接于所述机械臂和丝杠机构。

通过采用上述技术方案，调节时，压力传感器将与弹性件接触的检测端检测到的压力信号输送至控制器，控制器比较压力信号与压力阈值、并计算达到压力阈值时读头的行进距离，然后控制器将该计算结果发送至机械臂，机械臂的移动端动作、直至读头行进至磁栅尺的预设位置，最终使得机械臂移动端与工件之间能保持恒定作用力，以使焊枪的焊接头始终朝向所述焊缝；另外，控制器还起到接受接近传感器的感应信号、控制丝杠机构动作的作用。

本发明的进一步设置为：所述脚轮和所述焊枪之间存在行进间距，所述脚轮和所述机械臂的移动端之间设置有可伸缩的弹性件，所述弹性件的伸缩部抵触于所述压力传感器的检测头。

通过采用上述技术方案，脚轮作为实现焊缝探测的主要结构，其需要略先于焊枪进行行走，当工件焊接面起伏时，脚轮随之起伏并带动弹性件伸缩变，不会直接导致焊接面起伏带来的焊枪抖动，并能给予控制单元反馈的时间。

本发明的进一步设置为：所述弹性件包括抵触于所述压力传感器的检测端的安装板、固定于所述机械臂移动端和安装板之间的第一导向轴承、固定于所述脚轮上的调节板、固定于所述安装板和调节板之间的第二导向轴承和压簧，所述读头设置于所述安装板上。

通过采用上述技术方案，利用压簧缓冲脚轮经过凹凸焊接面对压力传感器的冲击，而磁栅尺能直接测量机械臂移动端的当前位置，可以消除压簧微小伸缩带来的误差，以直接实现机械臂移动端反馈，而如果不采用这种方式的话，就得用状态端反馈的方法，进而需要利用状态反馈量来估计输出反馈量，较为复杂；另外，利用第二导向轴承限制压簧的伸缩方向，并利用第一导向轴承限制安装板的移动方向，约束了安装板多余的运动自由度，即杜绝了压覆于压力传感器的侧向力，这种侧向力的存在会严重影响压力传感器的寿命和精度，另一方面安装板的存在也减少了机械臂从自由进给状态转为贴合状态时给压力传感器带来的撞击损伤，进而对压力传感器起到保护作用。

本发明的进一步设置为：所述丝杠机构包括设置于所述机械臂移动端的托板、设置于所述托板上的滑轨和丝杠电机、滑动连接于所述滑轨上的两个传动螺母，所述丝杠电机的丝杆轴设置为双向丝杆，且两个传动螺母分别与双向丝杆上的两段螺纹螺纹连接，所述焊枪设置于所述传动螺母上。

通过采用上述技术方案，丝杠传动具有自锁好、启动力矩小的优点，在保持两传动螺母之间中点位置不变的前提下，丝杠电机能驱使两个焊枪等距离移动，以实现焊接点的水平转移。

本发明的进一步设置为：所述机械臂包括沿动力输出方向顺次连接的无杆气缸、机架、Z轴电机、沿至少两组支臂和X轴电机、转向电机以及调平电机，所述无杆气缸的滑块固定于所述机架上、并用于驱使所述机架沿X轴移动，所述支臂的一端固定于所述X轴电机上、另一端转动连接于Z轴电机和相邻的X轴电机上，所述转向电机转动连接于其中一个X轴电机上、并与该X轴电机的输出轴垂直，所述调平电机转动连接于转向电机上、并与所述转向电机的输出轴垂直。

通过采用上述技术方案，Z轴电机主要是使这些支臂通过转动副连接的方式组成连杆结构，并驱使该连杆结构在YZ面上的移动，同时通过设置无杆气缸驱使机架沿X轴移动，从而实现焊枪在预定空间内的任一三维方向上的移动；同时，通过设置转向电机驱使焊枪沿YZ轴自转、并辅以Z轴电机驱使焊枪围绕Z轴旋转，使得两个焊枪在焊缝弯折处能适应运动方向的改变；另外，通过调平电机驱使焊枪沿平行于XY面的轴线旋转，使得焊枪的加工端能处于同一XY面上，避免漏焊。

本发明的进一步设置为：所述工装包括安装底架、固定于安装底架上的一对U型杆、多个沿U型杆长度方向布置的固定座、设置于所述固定座上的固定压片、螺纹连接于所述固定座上的固定螺栓；使用时，工件的端部搭接于安装底架上、且可沿两个U型杆之间的间隙滑移脱离，所述固定压片抵触于工件的顶面，且所述固定螺栓紧密抵触于工件的侧壁。

通过采用上述技术方案，安装时，工装可水平布置，工件一通过固定压片之间的间隙下移、且其端部搭接于安装底架的顶面，两个工件二分别通过U型杆和工件一之间的间隙上移、并抵触于对应的固定压片的底面，然后将其中一个工件一和工件二朝向一侧U型杆上的夹具压紧，并转动另一侧U型杆上的固定螺栓，以使该固定螺栓紧密抵触于工件二的侧壁；拆卸时，旋松其中一侧U型杆上的固定螺栓，然后水平移动工件并使其脱离安装底架，然后从U型杆之间取下工件即可。

本发明的进一步设置为：还包括驱使所述工装围绕X轴旋转的旋转机构，所述旋转机构包括一对立架、转动连接于所述立架之间的安装架、设置于所述安装架上的从动轮、旋转电机、转动连接于所述旋转电机上的主动轮、套设于主动轮和从动轮外的传动带，所述工装可拆卸连接于所述安装架上。

通过采用上述技术方案，通过带传动结构带动工装围绕X轴旋转，无需对机械臂设计额外的程序，就能对工件焊接面与焊枪夹角较快地进行调整，便于控制单元进行检测和控制。

本发明的进一步设置为：所述工装上设置有挂座，所述安装架上设置有沿所述从动轮轴向跨接于工装外的定位架，所述定位架上设置有至少两个短链条、固定于短链条自由端的挂钩，所述挂钩插接于所述挂座内、并迫使所述短链条绷直。

通过采用上述技术方案，上料时，装夹有工件的工装位于预定位置，先将挂钩钩在挂座上，然后通过旋转机构带动挂钩移动并吊起工装，能减少人工移动工装至旋转机构上的时间，下料时反向操作即可，有利于提高上下料效率。

本发明的进一步设置为：所述安装架上设置有定位块、并螺纹连接有三个锁紧螺栓，所述安装底架上设置有与所述定位块嵌接的定位孔、以及三个与所述锁紧螺栓螺纹连接的锁紧螺孔。

通过采用上述技术方案，先通过定位块与定位孔嵌接实现工装在安装架上的初步定位，再通过锁紧螺栓与锁紧螺孔配合，以固定工装，操作简易快捷。

本发明的有益效果是：在基于机械臂移动端预设的U字型行走路径的前提下，通过压力传感器和接近传感器、控制器、机械臂和丝杠机构组成焊缝跟踪调节结构，对焊枪的行走路径进行微调，在兼顾高效的同时，能避免较大的焊接偏差，进而保证设备对工件的焊接质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的边横梁焊接机器人在焊接工件横段时的结构示意图。

图2是本发明的边横梁焊接机器人在焊接工件竖段时的结构示意图。

图3是本发明的工件装夹装置的结构示意图。

图4是本发明的工装的结构示意图。

图5是本发明的机械臂的结构示意图。

图6是本发明的焊枪、脚轮和丝杠机构之间的连接关系示意图。

图7是本发明的脚轮、弹性件和焊缝跟踪调节装置之间的连接关系示意图。

图中，1、工件装夹装置；11、定位孔；12、锁紧螺栓；13、定位块；14、锁紧螺孔；2、工装；21、安装底架；22、U型杆；23、固定座；24、固定压片；25、调节螺栓；26、固定螺栓；27、条形槽；28、挂座；3、旋转机构；31、立架；32、安装架；33、从动轮；34、旋转电机；35、主动轮；36、传动带；37、定位架；38、短链条；39、挂钩；4、焊接装置；5、机械臂；51、无杆气缸；52、机架；53、Z轴电机；54、支臂；55、X轴电机；56、转向电机；57、调平电机；58、移动臂；59、滑台；6、脚轮；7、焊枪；8、焊缝跟踪调节装置；81、压力传感器；82、丝杠机构；821、托板；822、滑轨；823、丝杠电机；824、传动螺母；83、接近传感器；84、控制单元；841、控制器；842、磁栅尺；843、读头；9、弹性件；91、安装板；92、第一导向轴承；93、调节板；94、第二导向轴承；95、压簧。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

参照图1和图2，为本发明公开的一种边横梁焊接机器人，包括用于装夹工件的工件装夹装置1、用于对工件上的两道焊缝同时进行焊接的焊接装置4、以及焊缝跟踪调节装置8。其中，工件装夹装置1包括用于装夹工件的工装2、驱使工装2围绕X轴旋转的旋转机构3，焊接装置4包括预设有U字型行走路径的机械臂5、设置于机械臂5的移动端的脚轮6和两个相对布置于脚轮6两侧的焊枪7。焊缝跟踪调节装置8可通过脚轮6与焊缝之间压力状态和相对位置状态反馈的方式进行控制，以使机械臂5能根据计算出焊缝偏差自动调整路径，从而使得两个焊枪7的焊接头能分别朝向两侧的焊缝。

参照图3，旋转机构3包括一对沿X轴方向并排布置的立架31、转动连接于立架31之间的安装架32、设置于安装架32上的从动轮33、旋转电机34、转动连接于旋转电机34上的主动轮35、套设于主动轮35和从动轮33外的传动带36。通过带传动结构带动工装2围绕X轴旋转，无需对机械臂5设计额外的程序，就能将工件焊接面与焊枪7夹角较快地进行调整至90°，便于焊缝跟踪调节装置8进行跟踪和调整。

参照图4，工装2包括安装底架21、固定于安装底架21上的一对U型杆22、六个沿U型杆22长度方向布置的固定座23、设置于固定座23上的固定压片24、螺纹连接于固定座23上的调节螺栓25和固定螺栓26。其中，固定压片24上开设有条形槽27，调节螺栓25穿设于条形槽27上并抵触于固定压片24端面，以使固定压片24抵触于工件的顶面。调节螺栓25的轴线、固定螺栓26的轴线与对应的工件固定段的长度方向相互垂直，使用时，固定螺栓26可在固定座23上旋转并紧密抵触于工件的周向侧壁。拆装时，工件的端部搭接于安装底架21上、且可沿两个U型杆22之间的U型间隙滑移脱离。

参照图3和图4，另外，为了便于工装2上下料，工装2上设置有挂座28，安装架32上设置有沿从动轮33轴向跨接于工装2外的定位架37，定位架37上设置有两个短链条38、固定于短链条38自由端的挂钩39，挂钩39插接于挂座28内、并迫使短链条38绷直。同时，安装架32上设置有定位块13(参照图2)、并螺纹连接有三个锁紧螺栓12，安装底架21上设置有与定位块13嵌接的定位孔11、以及三个与锁紧螺栓12螺纹连接的锁紧螺孔14。

上料时，装夹有工件的工装2位于预定位置，先将挂钩39钩在挂座28上，然后通过旋转机构3带动挂钩39移动并吊起工装2，能减少人工移动工装2至旋转机构3上的时间。然后安装底架21与安装架32相抵接，此时通过定位块13与定位孔11嵌接实现工装2在安装架32上的初步定位，再通过锁紧螺栓12与锁紧螺孔14配合，以固定工装2，操作简易快捷。下料时反向操作即可，有利于提高上下料效率。

参照图5，机械臂5包括沿动力输出方向顺次连接的无杆气缸51、机架52、Z轴电机53、两组支臂54和X轴电机55、转向电机56以及调平电机57，这些电机的输出轴上可带有减速或调速结构。具体连接方式为，无杆气缸51设置在一个滑台59上，无杆气缸51的滑块固定于滑动连接于该滑台59的机架52上、并用于驱使机架52沿X轴往复移动；Z轴电机53固定于机架52上，且其输出轴与第一支臂54的上端固定，以驱使第一支臂54能沿着Z轴自转；第一X轴电机55固定于第一支臂54的下端，且其输出轴与第二支臂54的一端固定，以驱使第二支臂54的另一端能围绕X轴旋转；第二X轴电机55固定于第二支臂54的另一端，且第二X轴电机55的输出轴与转向电机56固定、并与转向电机56的输出轴垂直，以驱使转向电机56能围绕X轴旋转；最后，调平电机57固定于转向电机56的输出轴上，以使调平电机57围绕转向电机56的轴线自转，且调平电机57的输出轴与转向电机56的输出轴垂直、并固定有作为移动端的移动臂58。

Z轴电机53主要是使这些支臂54通过转动副连接的方式组成连杆结构，并驱使该连杆结构在YZ面上的移动，并通过设置无杆气缸51驱使机架52沿X轴移动，从而实现焊枪7在预定空间内的任一三维方向上的移动。同时，通过设置转向电机56驱使焊枪7沿YZ轴自转、并辅以Z轴电机53驱使焊枪7围绕Z轴旋转，使得两个焊枪7在焊缝弯折处能适应运动方向的改变。另外，通过调平电机57驱使焊枪7沿平行于XY面的轴线旋转，使得焊枪7的加工端能处于同一XY面上，避免漏焊。

参照图6和图7，焊缝跟踪调节装置8包括设置于移动臂58端部的压力传感器81和用于驱使两个焊枪7相互靠近或远离的丝杠机构82、接近传感器83、以及控制单元84。

参照图6，其中，丝杠机构82包括设置于移动臂58端部的托板821、设置于托板821上的滑轨822和丝杠电机823、滑动连接于滑轨822上的两个传动螺母824。丝杠电机823的丝杆轴设置为双向丝杆，且两个传动螺母824分别与双向丝杆上的两段螺纹螺纹连接，焊枪7设置于传动螺母824上。丝杠传动具有自锁好、启动力矩小的优点，在保持两传动螺母824之间中点位置不变的前提下，丝杠电机823能驱使两个焊枪7等距离移动，以实现焊接点的水平转移。

参照图7，另外，脚轮6和焊枪7之间存在行进间距，脚轮6和移动臂58之间设置有可伸缩的弹性件9。弹性件9包括抵触于压力传感器81的检测端的安装板91、固定于移动臂58和安装板91之间的第一导向轴承92、固定于脚轮6上的调节板93、固定于安装板91和调节板93之间的第二导向轴承94和压簧95。

脚轮6作为实现焊缝探测的主要结构，其需要略先于焊枪7进行行走，当工件焊接面起伏时，脚轮6随之起伏并带动弹性件9伸缩变，不会直接导致焊接面起伏带来的焊枪7抖动，并能给予控制单元84反馈的时间。利用压簧95缓冲脚轮6经过凹凸焊接面对压力传感器81的冲击，而磁栅尺842能直接测量机械臂5移动端的当前位置，可以消除压簧95微小伸缩带来的误差，以直接实现机械臂5移动端反馈，而如果不采用这种方式的话，就得用状态端反馈的方法，进而需要利用状态反馈量来估计输出反馈量，较为复杂；另外，利用第二导向轴承94限制压簧95的伸缩方向，并利用第一导向轴承92限制安装板91的移动方向，约束了安装板91多余的运动自由度，即杜绝了压覆于压力传感器81的侧向力，这种侧向力的存在会严重影响压力传感器81的寿命和精度，另一方面安装板91的存在也减少了机械臂5从自由进给状态转为贴合状态时给压力传感器81带来的撞击损伤，进而对压力传感器81起到保护作用。

最后，控制单元84包括控制器841、固定于移动臂58的磁栅尺842、设置于安装板91上并接触磁栅尺842的读头843，控制器841的信号接收端电连接于压力传感器81和接近传感器83、控制输出端电连接于机械臂5和丝杠电机823。使用时，磁栅尺842用于测量读头843的位置、并将位置信号发送至控制器841，压力传感器81用于检测器检测端与安装板91之间的压力、并将压力信号发送至控制单元84，接近传感器83用于感应工装2上两个焊缝的位置、并将两个感应信号发送至控制单元84，控制单元84用于比较压力信号和感应信号、并控制机械臂5和丝杠机构82动作，以使脚轮6抵触于工装2上工件的两焊缝之间的中心点、并使焊枪7的焊接头朝向焊缝。

在实际焊接时，各结构均调至预设值，然后脚轮6预先朝向工件的端部运动、直至压力传感器81反馈到压力。此时，由于工件的加工误差，工件在横向上趋于平直，但是工件在纵向上可能存在微小的起伏，压力传感器81将压力信号输送至控制器841，控制器841比较压力信号与压力阈值、并计算达到压力阈值时读头843的行进距离，然后控制器841将该计算结果发送至机械臂5，机械臂5延垂直于工件焊接面的方向动作、直至读头843行进至磁栅尺842的预设位置，最终使得脚轮6与工件焊接面之间保持合适的预压力，即焊缝与焊枪7之间的高度差趋于一致。在此基础上，接近传感器83利用电磁感应引起的检测对象的金属体中产生的电信号变化，从而捕捉焊缝的位置，然后控制器841分析两个焊缝对应的感应信号，并将分析得到的两个焊缝的位置与丝杠机构82上两焊枪7的间距进行比较，从而控制机械臂5在沿垂直于其行进方向的方向移动、并通过丝杠机构82驱使两个焊枪7相互靠近或远离，直至两个焊缝与脚轮6之间间距的差值趋近于零，且焊枪7的焊接点之间的间距等于两个焊缝的间距，最终使得脚轮6移动至工装2上的工件焊接面上的两焊缝的中心点，且焊枪7的焊接头始终朝向焊缝。

本实施例的具体实施原理为：

S1机械臂5驱使焊枪7按照预定的U字型路线运动至初始加工点，工装2上料；

S2脚轮6沿着Y轴行走，并接触工件靠近端部的焊接面；

S3压力传感器81检测到压力信号，此时控制器841比较压力信号与压力阈值、并计算达到压力阈值时读头843的行进距离，然后控制器841将该计算结果发送至机械臂5，使得机械臂5移动、直至读头843行进至磁栅尺842的相应位置；

S4然后接近传感器83工作，接近传感器83检测到两侧焊缝与脚轮6之间的水平距离，控制器841计算脚轮6调中位移，机械臂5驱使脚轮6运动至两焊缝之间的中心位置；

S5同时，控制器841比较并计算两焊枪7间距与两侧焊缝之间的间距，丝杆机构驱使两焊枪7同步移动至计算位置，使得焊枪7的焊接头朝向焊缝；

S6最后焊枪7启动，机械臂5驱使焊枪7沿X轴和Y轴方向行走，并辅以旋转机构3驱使工装2旋转，使得调平电机57的轴线、两个焊枪7加工端的连线均与工装2上工件的焊接面平行；

S7焊接中，参照S3-S5，进行焊缝跟踪并调整焊枪7位置。

Claims (10)

1.一种边横梁焊接机器人，其特征在于：包括用于装夹工件的工装(2)、脚轮(6)、两个相对布置于所述脚轮(6)两侧焊枪(7)、驱使所述焊枪(7)按照预定的U字型路径行走的机械臂(5)、设置于所述机械臂(5)移动端的压力传感器(81)和用于驱使两个焊枪(7)相互靠近或远离的丝杠机构(82)、设置于所述脚轮(6)上的接近传感器(83)、以及控制单元(84)；所述压力传感器(81)的检测端连接于所述脚轮(6)、并用于将检测到的压力信号发送至所述控制单元(84)，所述接近传感器(83)用于感应所述工装(2)上两个焊缝的位置、并将两个感应信号发送至所述控制单元(84)，所述控制单元(84)用于比较压力信号和感应信号、并控制所述机械臂(5)和丝杠机构(82)动作，以使所述脚轮(6)抵触于所述工装(2)上工件的两焊缝之间的中心点、并使所述焊枪(7)的焊接头朝向焊缝。

2.根据权利要求1所述的一种边横梁焊接机器人，其特征在于：所述控制单元(84)包括控制器(841)、固定于所述机械臂(5)移动端的磁栅尺(842)、连接于所述脚轮(6)的读头(843)，所述磁栅尺(842)用于测量所述读头(843)的位置、并将位置信号发送至所述控制器(841)，所述控制器(841)的信号接收端电连接于所述压力传感器(81)和接近传感器(83)、控制输出端电连接于所述机械臂(5)和丝杠机构(82)。

3.根据权利要求2所述的一种边横梁焊接机器人，其特征在于：所述脚轮(6)和所述焊枪(7)之间存在行进间距，所述脚轮(6)和所述机械臂(5)的移动端之间设置有可伸缩的弹性件(9)，所述弹性件(9)的伸缩部抵触于所述压力传感器(81)的检测头。

4.根据权利要求3所述的一种边横梁焊接机器人，其特征在于：所述弹性件(9)包括抵触于所述压力传感器(81)的检测端的安装板(91)、固定于所述机械臂(5)移动端和安装板(91)之间的第一导向轴承(92)、固定于所述脚轮(6)上的调节板(93)、固定于所述安装板(91)和调节板(93)之间的第二导向轴承(94)和压簧(95)，所述读头(843)设置于所述安装板(91)上。

5.根据权利要求1所述的一种边横梁焊接机器人，其特征在于：所述丝杠机构(82)包括设置于所述机械臂(5)移动端的托板(821)、设置于所述托板(821)上的滑轨(822)和丝杠电机(823)、滑动连接于所述滑轨(822)上的两个传动螺母(824)，所述丝杠电机(823)的丝杆轴设置为双向丝杆，且两个传动螺母(824)分别与双向丝杆上的两段螺纹螺纹连接，所述焊枪(7)设置于所述传动螺母(824)上。

6.根据权利要求1所述的一种边横梁焊接机器人，其特征在于：所述机械臂(5)包括沿动力输出方向顺次连接的无杆气缸(51)、机架(52)、Z轴电机(53)、沿至少两组支臂(54)和X轴电机(55)、转向电机(56)以及调平电机(57)，所述无杆气缸(51)的滑块固定于所述机架(52)上、并用于驱使所述机架(52)沿X轴移动，所述支臂(54)的一端固定于所述X轴电机(55)上、另一端转动连接于Z轴电机(53)和相邻的X轴电机(55)上，所述转向电机(56)转动连接于其中一个X轴电机(55)上、并与该X轴电机(55)的输出轴垂直，所述调平电机(57)转动连接于转向电机(56)上、并与所述转向电机(56)的输出轴垂直。

7.根据权利要求1所述的一种边横梁焊接机器人，其特征在于：所述工装(2)包括安装底架(21)、固定于安装底架(21)上的一对U型杆(22)、多个沿U型杆(22)长度方向布置的固定座(23)、设置于所述固定座(23)上的固定压片(24)、螺纹连接于所述固定座(23)上的固定螺栓(26)；使用时，工件的端部搭接于安装底架(21)上、且可沿两个U型杆(22)之间的间隙滑移脱离，所述固定压片(24)抵触于工件的顶面，且所述固定螺栓(26)紧密抵触于工件的侧壁。

8.根据权利要求7所述的一种边横梁焊接机器人，其特征在于：还包括驱使所述工装(2)围绕X轴旋转的旋转机构(3)，所述旋转机构(3)包括一对立架(31)、转动连接于所述立架(31)之间的安装架(32)、设置于所述安装架(32)上的从动轮(33)、旋转电机(34)、转动连接于所述旋转电机(34)上的主动轮(35)、套设于主动轮(35)和从动轮(33)外的传动带(36)，所述工装(2)可拆卸连接于所述安装架(32)上。

9.根据权利要求8所述的一种边横梁焊接机器人，其特征在于：所述工装(2)上设置有挂座(28)，所述安装架(32)上设置有沿所述从动轮(33)轴向跨接于工装(2)外的定位架(37)，所述定位架(37)上设置有至少两个短链条(38)、固定于短链条(38)自由端的挂钩(39)，所述挂钩(39)插接于所述挂座(28)内、并迫使所述短链条(38)绷直。

10.根据权利要求9所述的一种边横梁焊接机器人，其特征在于：所述安装架(32)上设置有定位块(13)、并螺纹连接有三个锁紧螺栓(12)，所述安装底架(21)上设置有与所述定位块(13)嵌接的定位孔(11)、以及三个与所述锁紧螺栓(12)螺纹连接的锁紧螺孔(14)。

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