CN112025091B

CN112025091B - 一种六自由度双机器人激光焊接装置及其控制方法

Info

Publication number: CN112025091B
Application number: CN202010871112.XA
Authority: CN
Inventors: 束庆荣
Original assignee: Hangzhou Hanlin Technology Co ltd
Current assignee: Hangzhou Hanlin Technology Co ltd
Priority date: 2020-08-26
Filing date: 2020-08-26
Publication date: 2022-12-06
Anticipated expiration: 2040-08-26
Also published as: CN112025091A

Abstract

本发明公开了一种六自由度双机器人激光焊接装置及其控制方法，涉及机器人焊接技术领域，针对现有焊接机器人不方便调整高度，导致活动臂较长，比较占用空间的问题，现提出如下方案，包括箱体，所述箱体的内部设有活动板，所述活动板的内部设有升降驱动机构，所述活动板的底部固定连接有横向调节机构，所述横向调节机构的顶部固定连接有滑动设置在活动板顶部的焊接组件。本发明不仅方便调整高度，减小占用空间，而且还方便水平调整移动，从而有利于水平稳定移动焊接，而且还可以多方向进行调整焊接，提高装置的实用性。

Description

一种六自由度双机器人激光焊接装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及机器人焊接技术领域，尤其涉及一种六自由度双机器人激光焊接装置及其控制方法。

背景技术

激光焊接机器人以半导体激光器作为的焊接热源，使得其已越来越广泛地被应用于手机、笔记本电脑等电子设备的摄像头零件的焊接。

现有的激光焊接机器人在使用时，一般都是将其安装在固定的工位上，然而工位固定，而且只能通过机器人的活动臂来活动调节激光焊枪的位置，这样会存在一定的局限性，会导致活动臂的长度比较长，而且不方便收缩存放空间，比较占用空间，为此我们提出了一种六自由度双机器人激光焊接装置及其控制方法。

发明内容

本发明提出的一种六自由度双机器人激光焊接装置及其控制方法，解决了现有焊接机器人不方便调整高度，导致活动臂较长，比较占用空间的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种六自由度双机器人激光焊接装置及其控制方法，包括箱体，所述箱体的内部设有活动板，所述活动板的内部设有升降驱动机构，所述活动板的底部固定连接有横向调节机构，所述横向调节机构的顶部固定连接有滑动设置在活动板顶部的焊接组件。

优选的，所述升降驱动机构包括与箱体的底部内壁转动连接的两个螺杆，所述螺杆螺纹套设在活动板的内部，所述螺杆的外部固定套设有皮带轮，所述皮带轮的外部套设有皮带，位于右侧所述螺杆的底端固定连接有驱动电机，且驱动电机固定连接在箱体的底部外壁。

优选的，所述横向调节机构包括与活动板的底部固定连接的双轴电机，所述双轴电机的底端输出轴固定连接有齿轮，所述齿轮的下方设有与箱体的底部内壁固定连接的推杆电机，所述推杆电机的输出轴固定连接有齿条，所述双轴电机的正面和背面均固定连接有固定块，所述固定块的内部活动套设有导向杆，所述箱体的两侧内壁沿其高度方向开设有导向槽，且导向杆的两端活动套设在导向槽内。

优选的，所述焊接组件包括与双轴电机的顶端输出轴固定连接的第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴固定连接有第一活动臂，所述第一活动臂的另一端固定连接有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴固定连接有第二活动臂，所述第二活动臂的另一端固定连接有第三伺服电机，所述第三伺服电机的输出轴固定连接有第三活动臂，所述第三活动臂的另一端固定连接有第四伺服电机，所述第四伺服电机的输出轴固定连接有第四活动臂，所述第四活动臂上转动连接有激光焊枪。

优选的，所述活动板上沿其长度方向开设有活动孔，且双轴电机的输出轴贯穿活动孔。

一种六自由度双机器人激光焊接装置的控制方法，包括如下步骤：

S1、在调整焊接组件的高度时，驱动电机带动螺杆转动，两个螺杆借助皮带轮和皮带进行传动，从而使得螺杆转动带动活动板上下移动调整高度；

S2、在调整焊接组件的水平位置时，推杆电机带动齿条上移与齿轮进行啮合，此时双轴电机带动齿轮转动，齿轮在齿条的表面转动，从而可以调整焊接组件的水平位置，在调整完水平位置后，推杆电机带动齿条下移脱离啮合；

S3、双轴电机可以带动焊接组件进行转动，从而可以调整水平角度；

S4、第一伺服电机可以调整第一活动臂、第二活动臂、第三活动臂和第四活动臂的位置，第二伺服电机可以调整第二活动臂、第三活动臂和第四活动臂的位置，第三伺服电机可以调整第三活动臂和第四活动臂的位置，第四伺服电机可以调至第四活动臂的位置。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过安装升降驱动机构、活动板和导向杆等结构，其中升降驱动机构可以带动活动板上下移动，这样可以调整焊接组件的高度，从而可以减小占用空间；

2、本发明通过安装活动板和横向调节机构，横向调节机构可以带动整个焊接组件水平移动，从而方便水平稳定移动焊接；

3、本发明通过安装焊接组件，焊接组件采用多个伺服电机和活动臂进行驱动，从而可以实现不同方向的焊接；

综上所述，该装置设计新颖，操作简单，不仅方便调整高度，减小占用空间，而且还方便水平调整移动，从而有利于水平稳定移动焊接，而且还可以多方向进行调整焊接，提高装置的实用性。

附图说明

图1为本发明提出的一种六自由度双机器人激光焊接装置及其控制方法的正视结构示意图；

图2为本发明提出的一种六自由度双机器人激光焊接装置及其控制方法的活动板下移正视结构示意图；

图3为本发明提出的一种六自由度双机器人激光焊接装置及其控制方法的活动板俯视结构示意图。

图中：1箱体、2螺杆、3皮带轮、4皮带、5驱动电机、6推杆电机、7齿条、8活动板、9双轴电机、10齿轮、11固定块、12导向杆、13第一伺服电机、14第一活动臂、15第二伺服电机、16第二活动臂、17第三伺服电机、18第三活动臂、19第四伺服电机、20第四活动臂、21激光焊枪。

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。

参照图1-3，一种六自由度双机器人激光焊接装置及其控制方法，包括箱体1，箱体1的内部设有活动板8，活动板8的内部设有升降驱动机构，活动板8的底部固定连接有横向调节机构，横向调节机构的顶部固定连接有滑动设置在活动板8顶部的焊接组件。

本实施例中，升降驱动机构包括与箱体1的底部内壁转动连接的两个螺杆2，螺杆2螺纹套设在活动板8的内部，螺杆2的外部固定套设有皮带轮3，皮带轮3的外部套设有皮带4，位于右侧螺杆2的底端固定连接有驱动电机5，且驱动电机5固定连接在箱体1的底部外壁。

本实施例中，横向调节机构包括与活动板8的底部固定连接的双轴电机9，双轴电机9的底端输出轴固定连接有齿轮10，齿轮10的下方设有与箱体1的底部内壁固定连接的推杆电机6，推杆电机6的输出轴固定连接有齿条7，双轴电机9的正面和背面均固定连接有固定块11，固定块11的内部活动套设有导向杆12，箱体1的两侧内壁沿其高度方向开设有导向槽，且导向杆12的两端活动套设在导向槽内。

本实施例中，焊接组件包括与双轴电机9的顶端输出轴固定连接的第一伺服电机13，第一伺服电机13的输出轴固定连接有第一活动臂14，第一活动臂14的另一端固定连接有第二伺服电机15，第二伺服电机15的输出轴固定连接有第二活动臂16，第二活动臂16的另一端固定连接有第三伺服电机17，第三伺服电机17的输出轴固定连接有第三活动臂18，第三活动臂18的另一端固定连接有第四伺服电机19，第四伺服电机19的输出轴固定连接有第四活动臂20，第四活动臂20上转动连接有激光焊枪21。

本实施例中，活动板8上沿其长度方向开设有活动孔，且双轴电机9的输出轴贯穿活动孔。

S1、在调整焊接组件的高度时，驱动电机5带动螺杆2转动，两个螺杆2借助皮带轮3和皮带4进行传动，从而使得螺杆2转动带动活动板8上下移动调整高度；

S2、在调整焊接组件的水平位置时，推杆电机6带动齿条7上移与齿轮10进行啮合，此时双轴电机9带动齿轮10转动，齿轮10在齿条7的表面转动，从而可以调整焊接组件的水平位置，在调整完水平位置后，推杆电机6带动齿条7下移脱离啮合；

S3、双轴电机9可以带动焊接组件进行转动，从而可以调整水平角度；

S4、第一伺服电机13可以调整第一活动臂14、第二活动臂16、第三活动臂18和第四活动臂20的位置，第二伺服电机15可以调整第二活动臂16、第三活动臂18和第四活动臂20的位置，第三伺服电机17可以调整第三活动臂18和第四活动臂20的位置，第四伺服电机19可以调至第四活动臂20的位置。

工作原理，首先，升降驱动机构上的驱动电机5带动螺杆2转动，螺杆2借助皮带轮3和皮带4进行传动，从而使得两个螺杆2同步同向转动，螺杆2转动则可以带动活动板8上下移动，这样可以调整焊接组件的高度，从而可以减小占用空间，横向调节机构上的推杆电机6带动齿条7上移，使得齿条7与齿轮10啮合，双轴电机9带动齿轮10在齿条7上转动，这样就可以带动整个焊接组件水平移动，从而方便水平稳定移动焊接，在水平移动后，推杆电机6带动齿条7下移与齿轮10脱离啮合，焊接组件采用多个伺服电机和活动臂进行驱动，从而可以实现不同方向的焊接，整个装置不仅方便调整高度，减小占用空间，而且还方便水平调整移动，从而有利于水平稳定移动焊接，而且还可以多方向进行调整焊接，提高装置的实用性。

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揭露的技术范围内，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

1.一种六自由度双机器人激光焊接装置，包括箱体（1），其特征在于，所述箱体（1）的内部设有活动板（8），所述活动板（8）的内部设有升降驱动机构，所述活动板（8）的底部固定连接有横向调节机构，所述横向调节机构的顶部固定连接有滑动设置在活动板（8）顶部的焊接组件；所述升降驱动机构包括与箱体（1）的底部内壁转动连接的两个螺杆（2），所述螺杆（2）螺纹套设在活动板（8）的内部，所述螺杆（2）的外部固定套设有皮带轮（3），所述皮带轮（3）的外部套设有皮带（4），位于右侧所述螺杆（2）的底端固定连接有驱动电机（5），且驱动电机（5）固定连接在箱体（1）的底部外壁；所述横向调节机构包括与活动板（8）的底部固定连接的双轴电机（9），所述双轴电机（9）的底端输出轴固定连接有齿轮（10），所述齿轮（10）的下方设有与箱体（1）的底部内壁固定连接的推杆电机（6），所述推杆电机（6）的输出轴固定连接有齿条（7），所述双轴电机（9）的正面和背面均固定连接有固定块（11），所述固定块（11）的内部活动套设有导向杆（12），所述箱体（1）的两侧内壁沿其高度方向开设有导向槽，且导向杆（12）的两端活动套设在导向槽内；所述焊接组件包括与双轴电机（9）的顶端输出轴固定连接的第一伺服电机（13），所述第一伺服电机（13）的输出轴固定连接有第一活动臂（14），所述第一活动臂（14）的另一端固定连接有第二伺服电机（15），所述第二伺服电机（15）的输出轴固定连接有第二活动臂（16），所述第二活动臂（16）的另一端固定连接有第三伺服电机（17），所述第三伺服电机（17）的输出轴固定连接有第三活动臂（18），所述第三活动臂（18）的另一端固定连接有第四伺服电机（19），所述第四伺服电机（19）的输出轴固定连接有第四活动臂（20），所述第四活动臂（20）上转动连接有激光焊枪（21）；所述活动板（8）上沿其长度方向开设有活动孔，且双轴电机（9）的输出轴贯穿活动孔。

2.一种根据权利要求1所述的六自由度双机器人激光焊接装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在调整焊接组件的高度时，驱动电机（5）带动螺杆（2）转动，两个螺杆（2）借助皮带轮（3）和皮带（4）进行传动，从而使得螺杆（2）转动带动活动板（8）上下移动调整高度；

S2、在调整焊接组件的水平位置时，推杆电机（6）带动齿条（7）上移与齿轮（10）进行啮合，此时双轴电机（9）带动齿轮（10）转动，齿轮（10）在齿条（7）的表面转动，从而调整焊接组件的水平位置，在调整完水平位置后，推杆电机（6）带动齿条（7）下移脱离啮合；

S3、双轴电机（9）带动焊接组件进行转动，从而调整水平角度；

S4、第一伺服电机（13）调整第一活动臂（14）、第二活动臂（16）、第三活动臂（18）和第四活动臂（20）的位置，第二伺服电机（15）调整第二活动臂（16）、第三活动臂（18）和第四活动臂（20）的位置，第三伺服电机（17）调整第三活动臂（18）和第四活动臂（20）的位置，第四伺服电机（19）调整第四活动臂（20）的位置。