CN111730259A - 焊接机器人焊接臂角速度变化检测装置及实施方法 - Google Patents

焊接机器人焊接臂角速度变化检测装置及实施方法 Download PDF

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0095—Means or methods for testing manipulators

Abstract

本发明公开了焊接机器人焊接臂角速度变化检测装置及实施方法，包括检测外框架、焊接臂固定架、滑动组件和激光检测组件，通过将焊接机器人的焊接臂组装于焊接臂固定架中，并通过滑动组件组装于检测外框架的内滑道中，进行检测时，通过操作焊接臂进行多次转动，使其带动滑动组件在内滑道上运动，当通过激光检测组件时，由反射板将激光发射头发出的光线反射至光线接收头中，并由控制面板内的芯片记录并计算出通过相邻的激光检测组件所消耗的时间及相应的角速度，并将检测结果和计算结果发送至显示屏显示，有效实现焊接臂转动的角速度的精准测量，从而方便于后续的焊接工艺编程中的精准参数设定。

Description

焊接机器人焊接臂角速度变化检测装置及实施方法
技术领域
本发明涉及焊接机器人技术领域，特别涉及焊接机器人焊接臂角速度变化检测装置及实施方法。
背景技术
焊接机器人是从事焊接的工业机器人，根据国际标准化组织(ISO)工业机器人属于标准焊接机器人的定义，工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机，具有三个或更多可编程的轴，用于工业自动化领域，为了适应不同的用途，机器人最后一个轴的机械接口，通常是一个连接法兰，可接装不同工具或称末端执行器，焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊枪的，使之能进行焊接，切割或热喷涂，现有的对焊接机器人进行重新设置的步骤中，在对焊接机器人进行工艺的重新编程时，由于焊接机器人底座转向的角速度未知，故无法得到其焊接臂的最快及最慢转动速度，则无法进行工艺参数的精准设定，从而使得焊接机器人无法进行更加精准的焊接工艺，而目前没有对焊接臂的转动速度进行准确测量的设备。
发明内容
本发明的目的在于提供焊接机器人焊接臂角速度变化检测装置及实施方法，通过将焊接机器人的焊接臂组装于焊接臂固定架中，并通过滑动组件组装于检测外框架的内滑道中，进行检测时，通过操作焊接臂进行多次转动，使其带动滑动组件在内滑道上运动，当通过激光检测组件时，由反射板将激光发射头发出的光线反射至光线接收头中，并由控制面板内的芯片记录并计算出通过相邻的激光检测组件所消耗的时间及相应的角速度，并将检测结果和计算结果发送至显示屏显示，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：
焊接机器人焊接臂角速度变化检测装置，包括检测外框架、焊接臂固定架、滑动组件和激光检测组件，所述检测外框架的内部安装滑动组件，所述滑动组件的外侧安装焊接臂固定架，所述检测外框架的外侧安装激光检测组件。
所述检测外框架包括环形外壳、内滑道、组件安装环、滚珠槽、滚珠隔板、滑动滚珠、控制面板、显示屏和控制钮，所述环形外壳的外侧设有组件安装环，所述环形外壳的内侧设有内滑道，所述内滑道的内侧设有滚珠槽，所述滚珠槽的内侧设有滚珠隔板，所述滚珠隔板之间的滚珠槽内安装滑动滚珠，所述组件安装环的前端设有控制面板，所述控制面板的正面设有显示屏，所述显示屏两端的控制面板上设有控制钮。
所述焊接臂固定架包括垂直立板、限位块、垂直滑道、滑道立板、调节螺杆、支撑弹簧、调节螺母、固定接板、固定螺栓、立板螺栓、连接臂和限位板，所述垂直立板的里侧两端分别设有限位块，所述限位块之间的垂直立板上设有垂直滑道，所述垂直滑道上安装滑道立板，所述滑道立板的中心处安装调节螺杆，所述调节螺杆的外侧设有支撑弹簧，所述调节螺杆的顶部安装调节螺母，所述调节螺杆的底部设有固定接板，所述固定接板的两端分别安装固定螺栓，所述垂直立板的外侧安装立板螺栓，左侧所述垂直立板的中心处设有连接臂，所述连接臂的末端设有限位板。
所述滑动组件包括滑动块、滑动嵌槽、反射板、臂接口、限位卡口、复位弹簧和锁定螺栓，所述滑动块的左侧下端设有滑动嵌槽，所述滑动块的左侧上端通过螺栓固定安装反射板，所述滑动块的右侧设有臂接口，所述臂接口的右端内侧设有限位卡口，所述臂接口的内部安装复位弹簧，所述臂接口的外侧面安装锁定螺栓。
所述激光检测组件包括弧形固定板、组件螺栓、固定底座、激光套管、导线底座、螺旋导线、激光发射头和光线接收头，所述弧形固定板的两端分别安装组件螺栓，所述弧形固定板的后侧设有固定底座，所述固定底座和弧形固定板的上侧中心处安装激光套管，所述激光套管的底部设有导线底座，所述导线底座内安装螺旋导线，所述激光套管的前端设有激光发射头，所述激光发射头的上端安装光线接收头。
所述激光检测组件共设有七组，其中靠近控制面板的两组激光检测组件之间的夹角为90°，其余的激光检测组件之间的夹角为45°。
本发明提供另一种技术方案：焊接机器人焊接臂角速度变化检测装置的实施方法，包括以下步骤：
步骤一：焊接臂固定，将焊接机器人的焊接臂组件嵌套于焊接臂固定架内的垂直立板和滑道立板之间，根据焊接臂的具体尺寸，调节滑道立板的位置，并使用固定螺栓将固定接板固定于焊接臂的侧面；
步骤二：滑动组件的组装，将连接臂及前端的限位板卡嵌于滑动组件后侧的臂接口内，并通过锁定螺栓固定，将前端滑动块内的滑动嵌槽安装于内滑道中；
步骤三：激光检测组件的安装与调试，将激光检测组件按照规定的间隔角度组装于组件安装环内，并将螺旋导线与设备内部导线联通，通过显示屏查看激光发射头和光线接收头的正常工作；
步骤四：角速度检测，操作焊接机器人的焊接臂组件，使其进行多次转动，并带动滑块组件在内滑道上转动，当通过激光检测组件时，由反射板将激光发射头发出的光线反射至光线接收头中，并由控制面板处记录并计算没过相邻的两个激光检测组件的角速度，并由显示屏显示检测数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提出的焊接机器人焊接臂角速度变化检测装置及其实施方法，通过将焊接机器人的焊接臂组装于焊接臂固定架中，并通过滑动组件组装于检测外框架的内滑道中，进行检测时，通过操作焊接臂进行多次转动，使其带动滑动组件在内滑道上运动，当通过激光检测组件时，由反射板将激光发射头发出的光线反射至光线接收头中，并由控制面板内的芯片记录并计算出通过相邻的激光检测组件所消耗的时间及相应的角速度，并将检测结果和计算结果发送至显示屏显示，本发明结构完整合理，有效实现焊接臂转动的角速度的精准测量，从而方便于后续的焊接工艺编程中的精准参数设定。
附图说明
图1为本发明的俯视结构示意图；
图2为本发明的检测外框架的结构示意图；
图3为本发明的检测外框架的局部剖视结构示意图；
图4为本发明的焊接臂固定座的结构示意图；
图5为本发明的滑动组件的局部剖视结构示意图；
图6为本发明的激光检测组件的结构示意图；
图7为本发明的实施方式流程图。
图中：1、检测外框架；101、环形外壳；102、内滑道；103、组件安装环；104、滚珠槽；105、滚珠隔板；106、滑动滚珠；107、控制面板；108、显示屏；109、控制钮；2、焊接臂固定架；21、垂直立板；22、限位块；23、垂直滑道；24、滑道立板；25、调节螺杆；26、支撑弹簧；27、调节螺母；28、固定接板；29、固定螺栓；210、立板螺栓；211、连接臂；212、限位板；3、滑动组件；31、滑动块；32、滑动嵌槽；33、反射板；34、臂接口；35、限位卡口；36、复位弹簧；37、锁定螺栓；4、激光检测组件；41、弧形固定板；42、组件螺栓；43、固定底座；44、激光套管；45、导线底座；46、螺旋导线；47、激光发射头；48、光线接收头。
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，焊接机器人焊接臂角速度变化检测装置，包括检测外框架1、焊接臂固定架2、滑动组件3和激光检测组件4，其中激光检测组件4共设有七组，检测外框架1的内部安装滑动组件3，滑动组件3的外侧安装焊接臂固定架2，检测外框架1的外侧安装激光检测组件4。
请参阅图2-图3，检测外框架1包括环形外壳101、内滑道102、组件安装环103、滚珠槽104、滚珠隔板105、滑动滚珠106、控制面板107、显示屏108和控制钮109，环形外壳101的外侧设有组件安装环103，环形外壳101的内侧设有内滑道102，内滑道102的内侧设有滚珠槽104，滚珠槽104的内侧设有滚珠隔板105，滚珠隔板105之间的滚珠槽104内安装滑动滚珠106，组件安装环103的前端设有控制面板107，激光检测组件4共设有七组，其中靠近控制面板107的两组激光检测组件4之间的夹角为90°，其余的激光检测组件4之间的夹角为45°，控制面板107的正面设有显示屏108，显示屏108两端的控制面板107上设有控制钮109。
请参阅图4，焊接臂固定架2包括垂直立板21、限位块22、垂直滑道23、滑道立板24、调节螺杆25、支撑弹簧26、调节螺母27、固定接板28、固定螺栓29、立板螺栓210、连接臂211和限位板212，垂直立板21的里侧两端分别设有限位块22，限位块22之间的垂直立板21上设有垂直滑道23，垂直滑道23上安装滑道立板24，滑道立板24的中心处安装调节螺杆25，调节螺杆25的外侧设有支撑弹簧26，调节螺杆25的顶部安装调节螺母27，调节螺杆25的底部设有固定接板28，固定接板28的两端分别安装固定螺栓29，垂直立板21的外侧安装立板螺栓210，左侧垂直立板21的中心处设有连接臂211，连接臂211的末端设有限位板212。
请参阅图5，滑动组件3包括滑动块31、滑动嵌槽32、反射板33、臂接口34、限位卡口35、复位弹簧36和锁定螺栓37，滑动块31的左侧下端设有滑动嵌槽32，滑动块31的左侧上端通过螺栓固定安装反射板33，滑动块31的右侧设有臂接口34，臂接口34的右端内侧设有限位卡口35，臂接口34的内部安装复位弹簧36，臂接口34的外侧面安装锁定螺栓37。
请参阅图6，激光检测组件4包括弧形固定板41、组件螺栓42、固定底座43、激光套管44、导线底座45、螺旋导线46、激光发射头47和光线接收头48，弧形固定板41的两端分别安装组件螺栓42，弧形固定板41的后侧设有固定底座43，固定底座43和弧形固定板41的上侧中心处安装激光套管44，激光套管44的底部设有导线底座45，导线底座45内安装螺旋导线46，激光套管44的前端设有激光发射头47，激光发射头47的上端安装光线接收头48。
请参阅图7，为了更好的展现焊接机器人焊接臂角速度变化检测装置的检测流程，本实施例现提出一种焊接机器人焊接臂角速度变化检测装置的实施方法，包括如下步骤：
步骤一：焊接臂固定，将焊接机器人的焊接臂组件嵌套于焊接臂固定架2内的垂直立板21和滑道立板24之间，根据焊接臂的具体尺寸，调节滑道立板24的位置，并使用固定螺栓29将固定接板28固定于焊接臂的侧面；
步骤二：滑动组件的组装，将连接臂211及前端的限位板212卡嵌于滑动组件3后侧的臂接口34内，并通过锁定螺栓37固定，将前端滑动块31内的滑动嵌槽32安装于内滑道102中；
步骤三：激光检测组件的安装与调试，将激光检测组件4按照规定的间隔角度组装于组件安装环103内，并将螺旋导线46与设备内部导线联通，通过显示屏108查看激光发射头47和光线接收头48的正常工作；
步骤四：角速度检测，操作焊接机器人的焊接臂组件，使其进行多次转动，并带动滑块组件3在内滑道102上转动，当通过激光检测组件4时，由反射板33将激光发射头47发出的光线反射至光线接收头48中，并由控制面板107处记录并计算没过相邻的两个激光检测组件4的角速度，并由显示屏108显示检测数据。
本发明的工作原理：本发明焊接机器人焊接臂角速度变化检测装置及其实施方法，通过将焊接机器人的焊接臂组装于焊接臂固定架2中，并通过滑动组件3组装于检测外框架1的内滑道102中，进行检测时，通过操作焊接臂进行多次转动，使其带动滑动组件3在内滑道102上运动，当通过激光检测组件4时，由反射板33将激光发射头47发出的光线反射至光线接收头48中，并由控制面板107内的芯片记录并计算出通过相邻的激光检测组件4所消耗的时间及相应的角速度，并将检测结果和计算结果发送至显示屏108显示。
综上所述：本发明焊接机器人焊接臂角速度变化检测装置及其实施方法，通过将焊接机器人的焊接臂组装于焊接臂固定架2中，并通过滑动组件3组装于检测外框架1的内滑道102中，进行检测时，通过操作焊接臂进行多次转动，使其带动滑动组件3在内滑道102上运动，当通过激光检测组件4时，由反射板33将激光发射头47发出的光线反射至光线接收头48中，并由控制面板107内的芯片记录并计算出通过相邻的激光检测组件4所消耗的时间及相应的角速度，并将检测结果和计算结果发送至显示屏108显示，本发明结构完整合理，有效实现焊接臂转动的角速度的精准测量，从而方便于后续的焊接工艺编程中的精准参数设定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.焊接机器人焊接臂角速度变化检测装置，包括检测外框架(1)、焊接臂固定架(2)、滑动组件(3)和激光检测组件(4)，其特征在于：所述检测外框架(1)的内部安装滑动组件(3)，所述滑动组件(3)的外侧安装焊接臂固定架(2)，所述检测外框架(1)的外侧安装激光检测组件(4)。
2.如权利要求1所述的焊接机器人焊接臂角速度变化检测装置，其特征在于：所述检测外框架(1)包括环形外壳(101)、内滑道(102)、组件安装环(103)、滚珠槽(104)、滚珠隔板(105)、滑动滚珠(106)、控制面板(107)、显示屏(108)和控制钮(109)，所述环形外壳(101)的外侧设有组件安装环(103)，所述环形外壳(101)的内侧设有内滑道(102)，所述内滑道(102)的内侧设有滚珠槽(104)，所述滚珠槽(104)的内侧设有滚珠隔板(105)，所述滚珠隔板(105)之间的滚珠槽(104)内安装滑动滚珠(106)，所述组件安装环(103)的前端设有控制面板(107)，所述控制面板(107)的正面设有显示屏(108)，所述显示屏(108)两端的控制面板(107)上设有控制钮(109)。
3.如权利要求1所述的焊接机器人焊接臂角速度变化检测装置，其特征在于：所述焊接臂固定架(2)包括垂直立板(21)、限位块(22)、垂直滑道(23)、滑道立板(24)、调节螺杆(25)、支撑弹簧(26)、调节螺母(27)、固定接板(28)、固定螺栓(29)、立板螺栓(210)、连接臂(211)和限位板(212)，所述垂直立板(21)的里侧两端分别设有限位块(22)，所述限位块(22)之间的垂直立板(21)上设有垂直滑道(23)，所述垂直滑道(23)上安装滑道立板(24)，所述滑道立板(24)的中心处安装调节螺杆(25)，所述调节螺杆(25)的外侧设有支撑弹簧(26)，所述调节螺杆(25)的顶部安装调节螺母(27)，所述调节螺杆(25)的底部设有固定接板(28)，所述固定接板(28)的两端分别安装固定螺栓(29)，所述垂直立板(21)的外侧安装立板螺栓(210)，左侧所述垂直立板(21)的中心处设有连接臂(211)，所述连接臂(211)的末端设有限位板(212)。
4.如权利要求1所述的焊接机器人焊接臂角速度变化检测装置，其特征在于：所述滑动组件(3)包括滑动块(31)、滑动嵌槽(32)、反射板(33)、臂接口(34)、限位卡口(35)、复位弹簧(36)和锁定螺栓(37)，所述滑动块(31)的左侧下端设有滑动嵌槽(32)，所述滑动块(31)的左侧上端通过螺栓固定安装反射板(33)，所述滑动块(31)的右侧设有臂接口(34)，所述臂接口(34)的右端内侧设有限位卡口(35)，所述臂接口(34)的内部安装复位弹簧(36)，所述臂接口(34)的外侧面安装锁定螺栓(37)。
5.如权利要求1所述的焊接机器人焊接臂角速度变化检测装置，其特征在于：所述激光检测组件(4)包括弧形固定板(41)、组件螺栓(42)、固定底座(43)、激光套管(44)、导线底座(45)、螺旋导线(46)、激光发射头(47)和光线接收头(48)，所述弧形固定板(41)的两端分别安装组件螺栓(42)，所述弧形固定板(41)的后侧设有固定底座(43)，所述固定底座(43)和弧形固定板(41)的上侧中心处安装激光套管(44)，所述激光套管(44)的底部设有导线底座(45)，所述导线底座(45)内安装螺旋导线(46)，所述激光套管(44)的前端设有激光发射头(47)，所述激光发射头(47)的上端安装光线接收头(48)。
6.如权利要求2所述的焊接机器人焊接臂角速度变化检测装置，其特征在于：所述激光检测组件(4)共设有七组，其中靠近控制面板(107)的两组激光检测组件(4)之间的夹角为90°，其余的激光检测组件(4)之间的夹角为45°。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的焊接机器人焊接臂角速度变化检测装置的实施方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：焊接臂固定，将焊接机器人的焊接臂组件嵌套于焊接臂固定架(2)内的垂直立板(21)和滑道立板(24)之间，根据焊接臂的具体尺寸，调节滑道立板(24)的位置，并使用固定螺栓(29)将固定接板(28)固定于焊接臂的侧面；
S2：滑动组件的组装，将连接臂(211)及前端的限位板(212)卡嵌于滑动组件(3)后侧的臂接口(34)内，并通过锁定螺栓(37)固定，将前端滑动块(31)内的滑动嵌槽(32)安装于内滑道(102)中；
S3：激光检测组件的安装与调试，将激光检测组件(4)按照规定的间隔角度组装于组件安装环(103)内，并将螺旋导线(46)与设备内部导线联通，通过显示屏(108)查看激光发射头(47)和光线接收头(48)的正常工作；
S4：角速度检测，操作焊接机器人的焊接臂组件，使其进行多次转动，并带动滑块组件(3)在内滑道(102)上转动，当通过激光检测组件(4)时，由反射板(33)将激光发射头(47)发出的光线反射至光线接收头(48)中，并由控制面板(107)处记录并计算没过相邻的两个激光检测组件(4)的角速度，并由显示屏(108)显示检测数据。
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