CN112620909A - 一种基于机器人的自动凸焊系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于机器人的自动凸焊系统及方法，包括机器人、机器人抓手台、工件搬出模块、自动凸焊机、定位装置、送料装置以及控制柜，机器人、机器人抓手台、工件搬出模块、自动凸焊机、定位装置以及送料装置均接受控制柜的控制指令，并执行相应的动作；定位装置用于将钣金件与凸焊件进行定位；送料装置用于将待凸焊工件输送到机器人抓手台；机器人用于通过抓手从机器人抓手台上抓取待凸焊工件，将待凸焊工件输送到自动凸焊机焊接位置；自动凸焊机用于待凸焊工件进行焊接，得到凸焊完成的工件；机器人还用于在焊接完成后将凸焊完成的工件从自动凸焊机焊接位置抓取并输送到工件搬出模块；工件搬出模块用于将凸焊完成的工件输送至收料箱。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种基于机器人的自动凸焊系统及方法。
背景技术
在汽车零部件及相关行业中，有很多在钣金件上凸焊多个、多种螺母及销钉(螺柱)等工件的工艺需求。以往采用的工艺需要很多的手工操作，因此存在着所需工装数量多、操作繁杂、劳动强度大、效率低、质量差的问题。
发明内容
鉴于现有技术中存在的技术缺陷和技术弊端，本发明实施例提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于机器人的自动凸焊系统及方法，具体方案如下：
作为本发明的第一方面，提供一种基于机器人的自动凸焊系统，所述系统包括机器人、机器人抓手台、工件搬出模块、自动凸焊机、定位装置、送料装置以及控制柜，所述机器人、机器人抓手台、工件搬出模块、自动凸焊机、定位装置以及送料装置均与控制柜电连接，接受控制柜的控制指令，并执行相应的动作；
所述定位装置用于将钣金件与凸焊件进行定位，将定位后的钣金件与凸焊件作为待凸焊工件；所述送料装置用于将待凸焊工件输送到机器人抓手台；所述机器人用于通过抓手从机器人抓手台上抓取待凸焊工件，将待凸焊工件输送到自动凸焊机焊接位置；所述自动凸焊机用于待凸焊工件进行焊接，使钣金件与凸焊件结合成一体，得到凸焊完成的工件；所述机器人还用于在焊接完成后将凸焊完成的工件从自动凸焊机焊接位置抓取并输送到工件搬出模块；所述工件搬出模块用于将凸焊完成的工件输送至收料箱。
进一步地，所述系统还包括安装于工件搬出模块上的第一接近感应器，所述第一接近感应器与控制柜电连接，用于感应工件搬出模块上是否有凸焊完成的工件，并实时向控制柜发送感应结果，当感应到工件搬出模块上存在凸焊完成的工件后，控制柜向工件搬出模块发出搬出指令，从而控制工件搬出模块将凸焊完成的工件输送至收料箱。
进一步地，所述系统还包括安装于机器人抓手台上的第二接近感应器，所述第二接近感应器与控制柜电连接，用于感应机器人抓手台上是否有待凸焊工件，并实时向控制柜发送感应结果，当感应到感应机器人上存在待凸焊工件后，控制柜向机器人发出搬出指令，从而控制机器人通过抓手从机器人抓手台上抓取待凸焊工件，将待凸焊工件输送到自动凸焊机焊接位置。
进一步地，所述工件搬出模块上还设置有制冷模块、所述制冷模块与控制柜电连接，用于接受控制柜控制指令，对工件搬出模块上的凸焊完成的工件进行制冷。
进一步地，制冷模块为循环水冷却系统。
进一步地，所述系统还包括信号明灯，所述信号明灯与控制柜电连接，所述控制柜还用于实时监测机器人、机器人抓手台、工件搬出模块、自动凸焊机、定位装置以及送料装置的在线状态，并在机器人、机器人抓手台、工件搬出模块、自动凸焊机、定位装置以及送料装置信号出现异常时，通过信号明灯上的对应指示灯进行报警。
进一步地，所述系统还包括机器人状态指示灯，所述机器人状态指示灯与控制柜电连接，所述控制柜还用于实时监测机器人的工作状态，并通过机器人状态指示灯显示机器人的工作状态。
进一步地，所述工件搬出模块为输送机，所述输送机的末端延伸至收料箱。
作为本发明的第二方面，提供一种基于机器人的自动凸焊方法，所述方法包括：
通过定位装置将钣金件与凸焊件进行定位，将定位后的钣金件与凸焊件作为待凸焊工件；
定位完成后，通过送料装置将待凸焊工件输送到机器人抓手台；
机器人通过抓手从机器人抓手台上抓取待凸焊工件，将待凸焊工件输送到自动凸焊机焊接位置；
自动凸焊机对待凸焊工件进行焊接，使钣金件与凸焊件结合成一体，得到凸焊完成的工件；
机器人在焊接完成后将凸焊完成的工件从自动凸焊机焊接位置抓取并输送到工件搬出模块；
通过工件搬出模块将凸焊完成的工件输送至收料箱。
进一步地，所述方法包括：
通过第一接近感应器感应工件搬出模块上是否有凸焊完成的工件，并实时向控制柜发送感应结果，当感应到工件搬出模块上存在凸焊完成的工件后，控制柜向工件搬出模块发出搬出指令，从而控制工件搬出模块将凸焊完成的工件输送至收料箱；
通过第二接近感应器感应机器人抓手台上是否有待凸焊工件，并实时向控制柜发送感应结果，当感应到感应机器人上存在待凸焊工件后，控制柜向机器人发出搬出指令，从而控制机器人通过抓手从机器人抓手台上抓取待凸焊工件，将待凸焊工件输送到自动凸焊机焊接位置。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的一种基于机器人的自动凸焊系统，整个过程全部由控制柜自动控制，操作繁杂，可大大减少人工参与，以解决现有工艺中劳动强度大、效率低、质量差的问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种基于机器人的自动凸焊系统的框架示意图；
图2为本发明实施例提供的基于机器人的自动凸焊方法的流程示意图。
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，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，作为本发明的第一实施例，提供一种基于机器人的自动凸焊系统，所述系统包括机器人、机器人抓手台、工件搬出模块、自动凸焊机、定位装置、送料装置以及控制柜，所述机器人、机器人抓手台、工件搬出模块、自动凸焊机、定位装置以及送料装置均与控制柜电连接，接受控制柜的控制指令，并执行相应的动作；
所述定位装置用于将钣金件与凸焊件进行定位，将定位后的钣金件与凸焊件作为待凸焊工件；所述送料装置用于将待凸焊工件输送到机器人抓手台；所述机器人用于通过抓手从机器人抓手台上抓取待凸焊工件，将待凸焊工件输送到自动凸焊机焊接位置；所述自动凸焊机用于待凸焊工件进行焊接，使钣金件与凸焊件结合成一体，得到凸焊完成的工件；所述机器人还用于在焊接完成后将凸焊完成的工件从自动凸焊机焊接位置抓取并输送到工件搬出模块；所述工件搬出模块用于将凸焊完成的工件输送至收料箱。
其中，所述工件搬出模块为输送机，所述输送机的末端延伸至收料箱。
本发明提供的一种基于机器人的自动凸焊系统，整个过程全部由控制柜自动控制，操作繁杂，可大大减少人工参与，以解决现有工艺中劳动强度大、效率低、质量差的问题。
优选地，所述系统还包括安装于工件搬出模块上的第一接近感应器，安装于机器人抓手台上的第二接近感应器，所述第一接近感应器和第二接近感应器均与控制柜电连接，所述第二接近感应器用于感应机器人抓手台上是否有待凸焊工件，并实时向控制柜发送感应结果，当感应到感应机器人上存在待凸焊工件后，此时，控制柜向机器人发出搬出指令，控制机器人通过抓手从机器人抓手台上抓取待凸焊工件，将待凸焊工件输送到自动凸焊机焊接位置；当待凸焊工件焊接完成后，控制柜再控制机器人通过抓手从机器人抓手台上抓取凸焊完成的工件放于工件搬出模块，所述第一接近感应器用于感应工件搬出模块上是否有凸焊完成的工件，并实时向控制柜发送感应结果，当感应到工件搬出模块上存在凸焊完成的工件后，控制柜向工件搬出模块发出搬出指令，从而控制工件搬出模块将凸焊完成的工件输送至收料箱。
其中，控制柜通过监测自动凸焊机的工作状态，或者通过自动计时的方式确认待凸焊工件是否焊接完成。
优选地，所述工件搬出模块上还设置有制冷模块、所述制冷模块与控制柜电连接，用于接受控制柜控制指令，对工件搬出模块上的凸焊完成的工件进行制冷，其中，所述制冷模块优选为循环水冷却系统。
优选地，所述系统还包括信号明灯，所述信号明灯与控制柜电连接，所述控制柜还用于实时监测机器人、机器人抓手台、工件搬出模块、自动凸焊机、定位装置以及送料装置的在线状态，并在机器人、机器人抓手台、工件搬出模块、自动凸焊机、定位装置以及送料装置信号出现异常时，通过信号明灯上的对应指示灯进行报警。
优选地，所述系统还包括机器人状态指示灯，所述机器人状态指示灯与控制柜电连接，所述控制柜还用于实时监测机器人的工作状态，并通过机器人状态指示灯显示机器人的工作状态。
优选地，所述系统还包括操作盘，所述操作盘与控制柜电连接，所述操作盘上设置有人机操作界面，用于向控制柜发送人机操作指令，所述控制柜还用于基于人机操作指令控制机器人、机器人抓手台、工件搬出模块、自动凸焊机、定位装置以及送料装置动作，其中，所述人机操作指令指令的优先级最高。
其中，所述凸焊件为圆套状的零件，所述的钣金件在凸焊部位设有通孔；在所述通孔周围，设有多个朝向凸焊件凸起的凸筋；所述的凸筋以所述的通孔为中心，呈放射状分布；所述凸焊件为普通钢管车削制品；所述的凸焊件的内孔直径大于所述的通孔直径；所述自动凸焊机的下电极为柱形，并加工成可同时与凸焊件和钣金件相配合的结构。
其中，所述系统还包括工件夹具，所述工件夹具安装于定位装置上，用于将定位后的钣金件与凸焊件进行锁紧固定。
如图2所示，作为本发明的第二实施例，提供一种基于机器人的自动凸焊方法，所述方法包括：
通过定位装置将钣金件与凸焊件进行定位，将定位后的钣金件与凸焊件作为待凸焊工件；
定位完成后，通过送料装置将待凸焊工件输送到机器人抓手台；
机器人通过抓手从机器人抓手台上抓取待凸焊工件，将待凸焊工件输送到自动凸焊机焊接位置；
自动凸焊机对待凸焊工件进行焊接，使钣金件与凸焊件结合成一体，得到凸焊完成的工件；
机器人在焊接完成后将凸焊完成的工件从自动凸焊机焊接位置抓取并输送到工件搬出模块；
通过工件搬出模块将凸焊完成的工件输送至收料箱。
进一步地，所述方法包括：
通过第一接近感应器感应工件搬出模块上是否有凸焊完成的工件，并实时向控制柜发送感应结果，当感应到工件搬出模块上存在凸焊完成的工件后，控制柜向工件搬出模块发出搬出指令，从而控制工件搬出模块将凸焊完成的工件输送至收料箱；
通过第二接近感应器感应机器人抓手台上是否有待凸焊工件，并实时向控制柜发送感应结果，当感应到感应机器人上存在待凸焊工件后，控制柜向机器人发出搬出指令，从而控制机器人通过抓手从机器人抓手台上抓取待凸焊工件，将待凸焊工件输送到自动凸焊机焊接位置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于机器人的自动凸焊系统，其特征在于，所述系统包括机器人、机器人抓手台、工件搬出模块、自动凸焊机、定位装置、送料装置以及控制柜，所述机器人、机器人抓手台、工件搬出模块、自动凸焊机、定位装置以及送料装置均与控制柜电连接，接受控制柜的控制指令，并执行相应的动作；
所述定位装置用于将钣金件与凸焊件进行定位，将定位后的钣金件与凸焊件作为待凸焊工件；所述送料装置用于将待凸焊工件输送到机器人抓手台；所述机器人用于通过抓手从机器人抓手台上抓取待凸焊工件，将待凸焊工件输送到自动凸焊机焊接位置；所述自动凸焊机用于待凸焊工件进行焊接，使钣金件与凸焊件结合成一体，得到凸焊完成的工件；所述机器人还用于在焊接完成后将凸焊完成的工件从自动凸焊机焊接位置抓取并输送到工件搬出模块；所述工件搬出模块用于将凸焊完成的工件输送至收料箱。
2.根据权利要求1所述的基于机器人的自动凸焊系统，其特征在于，所述系统还包括安装于工件搬出模块上的第一接近感应器，所述第一接近感应器与控制柜电连接，用于感应工件搬出模块上是否有凸焊完成的工件，并实时向控制柜发送感应结果，当感应到工件搬出模块上存在凸焊完成的工件后，控制柜向工件搬出模块发出搬出指令，从而控制工件搬出模块将凸焊完成的工件输送至收料箱。
3.根据权利要求1所述的基于机器人的自动凸焊系统，其特征在于，所述系统还包括安装于机器人抓手台上的第二接近感应器，所述第二接近感应器与控制柜电连接，用于感应机器人抓手台上是否有待凸焊工件，并实时向控制柜发送感应结果，当感应到感应机器人上存在待凸焊工件后，控制柜向机器人发出搬出指令，从而控制机器人通过抓手从机器人抓手台上抓取待凸焊工件，将待凸焊工件输送到自动凸焊机焊接位置。
4.根据权利要求1所述的基于机器人的自动凸焊系统，其特征在于，所述工件搬出模块上还设置有制冷模块、所述制冷模块与控制柜电连接，用于接受控制柜控制指令，对工件搬出模块上的凸焊完成的工件进行制冷。
5.根据权利要求4所述的基于机器人的自动凸焊系统，其特征在于，制冷模块为循环水冷却系统。
6.根据权利要求1所述的基于机器人的自动凸焊系统，其特征在于，所述系统还包括信号明灯，所述信号明灯与控制柜电连接，所述控制柜还用于实时监测机器人、机器人抓手台、工件搬出模块、自动凸焊机、定位装置以及送料装置的在线状态，并在机器人、机器人抓手台、工件搬出模块、自动凸焊机、定位装置以及送料装置信号出现异常时，通过信号明灯上的对应指示灯进行报警。
7.根据权利要求1所述的基于机器人的自动凸焊系统，其特征在于，所述系统还包括机器人状态指示灯，所述机器人状态指示灯与控制柜电连接，所述控制柜还用于实时监测机器人的工作状态，并通过机器人状态指示灯显示机器人的工作状态。
8.根据权利要求1所述的基于机器人的自动凸焊系统，其特征在于，所述工件搬出模块为输送机，所述输送机的末端延伸至收料箱。
9.一种基于机器人的自动凸焊方法，其特征在于，所述方法包括：
通过定位装置将钣金件与凸焊件进行定位，将定位后的钣金件与凸焊件作为待凸焊工件；
定位完成后，通过送料装置将待凸焊工件输送到机器人抓手台；
机器人通过抓手从机器人抓手台上抓取待凸焊工件，将待凸焊工件输送到自动凸焊机焊接位置；
自动凸焊机对待凸焊工件进行焊接，使钣金件与凸焊件结合成一体，得到凸焊完成的工件；
机器人在焊接完成后将凸焊完成的工件从自动凸焊机焊接位置抓取并输送到工件搬出模块；
通过工件搬出模块将凸焊完成的工件输送至收料箱。
10.根据权利要求1所述的基于机器人的自动凸焊方法，其特征在于，所述方法包括：
通过第一接近感应器感应工件搬出模块上是否有凸焊完成的工件，并实时向控制柜发送感应结果，当感应到工件搬出模块上存在凸焊完成的工件后，控制柜向工件搬出模块发出搬出指令，从而控制工件搬出模块将凸焊完成的工件输送至收料箱；
通过第二接近感应器感应机器人抓手台上是否有待凸焊工件，并实时向控制柜发送感应结果，当感应到感应机器人上存在待凸焊工件后，控制柜向机器人发出搬出指令，从而控制机器人通过抓手从机器人抓手台上抓取待凸焊工件，将待凸焊工件输送到自动凸焊机焊接位置。
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