CN114669918A - 一种机器人焊接工作站和多功能焊接控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种机器人焊接工作站和多功能焊接控制方法，包括以下步骤：S1、选取焊接工件，根据焊接工件技术选择对应的焊接工作台，选取工件夹具并利用工件夹具将工件固定在焊接工作台上；S2、工业机器人对焊接位置进行校点调试并试焊接检测焊接轨迹；S3、对工作站焊接前预检测，工作站检测无误后启动工作站控制柜，工业机器人对工件焊接；S4、工业机器人停止焊接，根据焊接工件技术指令替换对应的焊接工作台，包括对单轴变位机与双轴变位机部分零件灵活替换；S5、焊接工作台完成替换后，重复步骤S1、S2和S3。本发明能够通过更换一部分零件使得单双轴变位机可以灵活转换，对于一些焊接简单工件的场合，可以有效的降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及工业机器人焊接工作站技术领域，特别是一种机器人焊接工作站和多功能焊接控制方法。
背景技术
变位机是专用焊接辅助设备，有工作台回转机构和翻转机构，组成通过翻转和回转使固定在工作台的工件得到以理想的加工位置和焊接速度，与机器人配套实现焊接自动化。
但现有的变位机大多都含回转机构和翻转机构，对于工件简单的焊接来说不需要翻转就能焊接，这使得变位机的翻转功能就显得多余，同样也会增加设备成本。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种通过更换一部分零件使得单双轴变位机可以灵活转换，对于一些焊接简单工件的场合，可以有效的降低成本的多功能焊接控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种机器人焊接工作站的多功能焊接控制方法，包括以下步骤：
S1、选取焊接工件，焊接工业机器人接收工件焊接工件技术指令，根据焊接工件技术选择对应的焊接工作台，选取工件夹具并利用工件夹具将工件固定在焊接工作台上；
S2、工业机器人接收工作指令并响应工作指令，工业机器人对焊接位置进行校点调试并试焊接检测焊接轨迹；
S3、对工作站焊接前预检测，工作站检测无误后启动工作站控制柜，工业机器人对工件焊接；
S4、工业机器人接收替换焊接工件技术指令，工业机器人停止焊接，根据焊接工件技术指令替换对应的焊接工作台，包括对单轴变位机与双轴变位机部分零件灵活替换；
S5、焊接工作台完成替换后，重复步骤S1、S2和S3。
作为本发明的进一步改进：所述步骤S1焊接工作台包括焊接柔性平台、单轴变位机和双轴变位机的任意一种。
作为本发明的进一步改进：所述步骤S1焊接工件技术包括平焊、横焊、立焊、平角焊、环缝焊接、T型焊接和曲面焊接，所述平焊、横焊、立焊和平角焊对应的焊接工作台为焊接柔性平台，所述环缝焊接、T型焊接对应的焊接工作台为单轴变位机，所述曲面焊接对应的焊接工作台为双轴变位机。
作为本发明的进一步改进：所述步骤S3焊接前预检测包括检测焊枪内是否有杂质，检查气压，把焊接烟尘净化器的吸气臂靠近焊接工作台，打开气瓶的保护气体。
作为本发明的进一步改进：所述步骤S4单轴变位机与双轴变位机部分零件灵活替换，包括单轴变位机变为双轴变位机需将回转机构固定板一替换成带座外球面轴承，翻转轴二替换成翻转轴三，回转机构固定板二替换成翻转电机组，增加限位开关、回转机构固定板三、轴承，并去除标准件组合三。
作为本发明的进一步改进：所述步骤S4单轴变位机与双轴变位机部分零件灵活替换，包括双轴变位机变为单轴变位机需将带座外球面轴承替换成回转机构固定板一，翻转轴三替换成翻转轴二，翻转电机组替换成回转机构固定板二，去除限位开关、回转机构固定板三、轴承，并增加标准件组合三。
一种机器人焊接工作站，包括工作站控制柜、工业机器人和焊接工作台，所述焊接工作台包括焊接柔性平台、单轴变位机和双轴变位机，所述单轴变位机和双轴变位机均设有回转平台，所述回转平台配套设有工件夹具，所述工作站控制柜与所述工业机器人电性连接，所述工业机器人设于所述焊接工作台一侧。
作为本发明的进一步改进：所述单轴变位机还设有底座和回转机构，所述单轴变位机还设有标准件组合，所述标准件组合包括标准件组合一、标准件组合二和标准件组合三，所述底座与所述回转机构连接，所述回转机构两侧通过标准件组合二装配有翻转轴一和翻转轴二，所述翻转轴一和翻转轴二的一端设成法兰状，所述翻转轴一和翻转轴二的另一端设成双D型结构，所述回转平台安装在所述回转机构上。
作为本发明的进一步改进：所述翻转轴一设有回转机构固定板一，所述回转机构固定板一通过标准件组合一安装在所述翻转轴一上，所述翻转轴二设有回转机构固定板二，所述回转机构固定板二通过标准件组合三安装在所述翻转轴二上。
作为本发明的进一步改进：所述双轴变位机还设有底座和回转机构，所述双轴变位机还设有标准件组合，所述标准件组合包括标准件组合一和标准件组合二，所述底座与所述回转机构连接，所述回转机构两侧通过标准件组合二装配有翻转轴一和翻转轴三，所述翻转轴一一端设成法兰状，所述翻转轴一另一端设成双D型结构，所述回转平台安装在所述回转机构上。
作为本发明的进一步改进：所述翻转轴一设有带座外球面轴承，所述设有带座外球面轴承通过标准件组合一安装在所述翻转轴一上，所述带座外球面轴承固定在所述底座外侧，所述底座和回转机构的连接处设有回转机构固定板三，所述回转机构固定板三安装在所述底座内侧，所述回转机构固定板三还装配有限位开关，所述翻转轴三设有轴承和翻转电机组，所述轴承安装在所述翻转轴三上，所述设于翻转电机组的减速机输出轴孔与翻转轴三连接。
作为本发明的进一步改进：所述一种机器人焊接工作站和多功能焊接控制方法还包括装配桌、空气压缩机、气瓶、焊机架、工业机器人控制柜、焊接清枪器、弧光防护罩、焊枪、送丝机、焊接烟尘净化器和护栏。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明提供一种通过更换一部分零件使得单双轴变位机可以灵活转换，对于一些焊接简单工件的场合，可以有效的降低成本，通过更换少量零件可达到单轴变位机与双轴变位机的互换，减少设备成本，使之性价比更高。
2.单轴变位机与双轴变位机互换，可以由功能简单的单轴变位机变成功能多样的双轴变位机，回转台面采用T型槽，与组合压板配套使用可以固定各种工件以及工装夹具。
3.通过更换一部分零件使得单轴变位机和双轴变位机可以灵活转换，对于一些焊接简单工件的场合，可以有效的降低成本；也可以通过零件的互换来提高学生的机械装调能力。
附图说明
图1为本发明的焊接工作站结构示意图。
图2为本发明的焊接工作站结构示意图。
图3为本发明的焊接工作站结构示意图。
图4为本发明的单轴变位机结构示意图。
图5为本发明的双轴变位机结构示意图。
图6为本发明的单轴变位机结构爆炸图。
图7为本发明的双轴变位机结构爆炸图。
图8为本发明的单轴变位机与双轴变位机零件互换结构爆炸图。
具体实施方式
现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明：
本发明的详细描述：
一种机器人焊接工作站的多功能焊接控制方法，包括以下步骤：
S1、选取焊接工件，焊接工业机器人接收工件焊接工件技术指令，根据焊接工件技术选择对应的焊接工作台，选取工件夹具并利用工件夹具将工件固定在焊接工作台上；
S2、工业机器人32接收工作指令并响应工作指令，工业机器人32对焊接位置进行校点调试并试焊接检测焊接轨迹；
S3、对工作站焊接前预检测，工作站检测无误后启动工作站控制柜27，工业机器人32对工件焊接；
S4、工业机器人32接收替换焊接工件技术指令，工业机器人32停止焊接，根据焊接工件技术指令替换对应的焊接工作台，包括对单轴变位机35与双轴变位机36部分零件灵活替换；
S5、焊接工作台完成替换后，重复步骤S1、S2和S3。
所述步骤S1焊接工作台包括焊接柔性平台29、单轴变位机35和双轴变位机36的任意一种。
所述步骤S1焊接工件技术包括平焊、横焊、立焊、平角焊、环缝焊接、T型焊接和曲面焊接，所述平焊、横焊、立焊和平角焊对应的焊接工作台为焊接柔性平台29，所述环缝焊接、T型焊接对应的焊接工作台为单轴变位机35，所述曲面焊接对应的焊接工作台为双轴变位机36。
所述步骤S3焊接前预检测包括检测焊枪30内是否有杂质，检查气压，把33焊接烟尘净化器的吸气臂靠近焊接工作台，打开气瓶23的保护气体。
所述步骤S4单轴变位机与双轴变位机部分零件灵活替换，包括单轴变位机35变为双轴变位机36需将回转机构固定板一2替换成带座外球面轴承10，翻转轴二9替换成翻转轴三14，回转机构固定板二7替换成翻转电机组13，增加限位开关11、回转机构固定板三12、轴承15，并去除标准件组合三8。
所述步骤S4单轴变位机35与双轴变位机36部分零件灵活替换，包括双轴变位机36变为单轴变位机35需将带座外球面轴承10替换成回转机构固定板一2，翻转轴三14替换成翻转轴二9，翻转电机组13替换成回转机构固定板二7，去除限位开关11、回转机构固定板三12、轴承15，并增加标准件组合三8。
一种机器人焊接工作站，包括工作站控制柜27、工业机器人32和焊接工作台，所述焊接工作台包括焊接柔性平台29、单轴变位机35和双轴变位机36，所述单轴变位机35和双轴变位机36均设有回转平台16，所述回转平台16配套设有工件夹具，所述工作站控制柜25与所述工业机器人32电性连接，所述工业机器人32设于所述焊接工作台一侧。
所述单轴变位机35还设有底座4和回转机构3，所述单轴变位机35还设有标准件组合，所述标准件组合包括标准件组合一1、标准件组合二6和标准件组合三8，所述底座4与所述回转机构3连接，所述回转机构3两侧通过标准件组合二6装配有翻转轴一5和翻转轴二9，所述翻转轴一5和翻转轴二9的一端设成法兰状，所述翻转轴一5和翻转轴二9的另一端设成双D型结构，所述回转平台16安装在所述回转机构3上，所述翻转轴一5设有回转机构固定板一2，所述回转机构固定板一2通过标准件组合一1安装在所述翻转轴一5上，所述翻转轴二9设有回转机构固定板二7，所述回转机构固定板二7通过标准件组合三8安装在所述翻转轴二9上。
所述双轴变位机36还设有底座4和回转机构3，所述双轴变位机36还设有标准件组合，所述标准件组合包括标准件组合一1和标准件组合二6，所述底座4与所述回转机构3连接，所述回转机构3两侧通过标准件组合二6装配有翻转轴一5和翻转轴三14，所述翻转轴一5一端设成法兰状，所述翻转轴一5另一端设成双D型结构，所述回转平台16安装在所述回转机构3上，所述翻转轴一5设有带座外球面轴承10，所述设有带座外球面轴承10通过标准件组合一1安装在所述翻转轴一5上，所述带座外球面轴承10固定在所述底座4外侧，所述底座4和回转机构3的连接处设有回转机构固定板三12，所述回转机构固定板三12安装在所述底座4内侧，所述回转机构固定板三12还装配有限位开关11，所述翻转轴三14设有轴承15和翻转电机组13，所述轴承15安装在所述翻转轴三14上，所述设于翻转电机组13的减速机输出轴孔与翻转轴三14连接。
所述一种机器人焊接工作站和多功能焊接控制方法还包括装配桌21、空气压缩机22、气瓶23、焊机架24、工业机器人控制柜25、焊接清枪器26、弧光防护罩28、焊枪30、送丝机31、焊接烟尘净化器33和护栏34。
实施案例一：
单轴变位机35的底座4由钢板焊接组合而成，外形结构新颖独特，回转机构3顶部是一块设计有T型槽的圆型钢板，由伺服电机驱动它的回转功能，电机被安装在一圆筒内，翻转轴一5和翻转轴二9的一端设计成法兰状，另一端设计成双D型结构，翻转轴一5和翻转轴二9固定在回转机构3的两侧，由标准件组合二6固定；回转机构固定板一2和回转机构固定板二7中间设计双D型孔，刚好卡住翻转轴一5和翻转轴二9，翻转轴一5和翻转轴二9固定在底座4的两侧，分别由标准件组合一1与标准件组合三8固定。
双轴变位机36由回转机构3，底座4，翻转轴一5，标准件组合一1，带座外球面轴承10，限位开关11，回转机构固定板三12，翻转电机组13，翻转轴三14，轴承15，标准件组合二6等组成。回转机构3、底座4与单轴变位机35结构设置相同；翻转轴一5固定在回转机构3的一端，由标准件组合二6固定，带座外球面轴承10装在翻转轴一5上，然后固定在底座4的外侧；限位开关11固定在回转机构固定板三12上，然后再组合固定在底座4的内侧；轴承15装入翻转轴三14上，然后固定在回转机构3的另一端；翻转电机组13的减速机输出轴孔与翻转轴三14相连。
单轴变位机35变成双轴变位机36只需把回转机构固定板一2换成带座外球面轴承10，翻转轴二9换成翻转轴三14，回转机构固定板二7换成翻转电机组13，增加限位开关11、回转机构固定板三12和轴承15，去除标准件组合三8，具体步骤如下：先把单轴变位机35的回转机构3在底部托住，分别把标准件组合一1与标准件组合三8拆开，把回转机构固定板一2和回转机构固定板二7取下；再把标准件组合二6拆开，把翻转轴一5和翻转轴二9取下；然后把回转机构3往一边移动，腾出足够的空间；接着把轴承15装入翻转轴三14上，再把翻转轴三14安装在回转机构固定板三12上，把它们的组合从底座4内侧孔穿出，然后把回转机构固定板三12固定在底座4内侧，接着把回转机构3移动回原位后把翻转轴三14固定在回转机构3上；然后把翻转电机组13与翻转轴三14相连，并固定在底座4外侧上；然后把带座外球面轴承10装入另一侧的翻转轴一5上，并固定在底座4外侧上；最后把限位开关11固定在回转机构固定板三12上；这样就完成了单轴变位机35变成双轴变位机36的步骤，反之亦然可以更换相应的零件，把双轴变位机36变成单轴变位机35。
综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。
Claims (10)
1.一种机器人焊接工作站的多功能焊接控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、选取焊接工件，焊接工业机器人接收工件焊接工件技术指令，根据焊接工件技术选择对应的焊接工作台，选取工件夹具并利用工件夹具将工件固定在焊接工作台上；
S2、工业机器人接收工作指令并响应工作指令，工业机器人对焊接位置进行校点调试并试焊接检测焊接轨迹；
S3、对工作站焊接前预检测，工作站检测无误后启动工作站控制柜，工业机器人对工件焊接；
S4、工业机器人接收替换焊接工件技术指令，工业机器人停止焊接，根据焊接工件技术指令替换对应的焊接工作台，包括对单轴变位机与双轴变位机部分零件灵活替换；
S5、焊接工作台完成替换后，重复步骤S1、S2和S3。
2.根据权利要求1所述的一种机器人焊接工作站的多功能焊接控制方法，其特征在于，所述步骤S1焊接工作台包括焊接柔性平台、单轴变位机和双轴变位机的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种机器人焊接工作站的多功能焊接控制方法，其特征在于，所述步骤S3焊接前预检测包括检测焊枪内是否有杂质，检查气压，把焊接烟尘净化器的吸气臂靠近焊接工作台，打开气瓶的保护气体。
4.根据权利要求1所述的一种机器人焊接工作站的多功能焊接控制方法，其特征在于，所述步骤S4单轴变位机与双轴变位机部分零件灵活替换，包括单轴变位机变为双轴变位机需将回转机构固定板一替换成带座外球面轴承，翻转轴二替换成翻转轴三，回转机构固定板二替换成翻转电机组，增加限位开关、回转机构固定板三、轴承，并去除标准件组合三。
5.根据权利要求4所述的一种机器人焊接工作站的多功能焊接控制方法，其特征在于，所述步骤S4单轴变位机与双轴变位机部分零件灵活替换，还包括双轴变位机变为单轴变位机需将带座外球面轴承替换成回转机构固定板一，翻转轴三替换成翻转轴二，翻转电机组替换成回转机构固定板二，去除限位开关、回转机构固定板三、轴承，并增加标准件组合三。
6.一种机器人焊接工作站，其特征在于，包括工作站控制柜、工业机器人和焊接工作台，所述焊接工作台包括焊接柔性平台、单轴变位机和双轴变位机，所述单轴变位机和双轴变位机均设有回转平台，所述回转平台配套设有工件夹具，所述工作站控制柜与所述工业机器人电性连接，所述工业机器人设于所述焊接工作台一侧。
7.根据权利要求6所述的一种机器人焊接工作站，其特征在于，所述单轴变位机还设有底座和回转机构，所述单轴变位机还设有标准件组合，所述标准件组合包括标准件组合一、标准件组合二和标准件组合三，所述底座与所述回转机构连接，所述回转机构两侧通过标准件组合二装配有翻转轴一和翻转轴二，所述翻转轴一和翻转轴二的一端设成法兰状，所述翻转轴一和翻转轴二的另一端设成双D型结构，所述回转平台安装在所述回转机构上。
8.根据权利要求7所述的一种机器人焊接工作站，其特征在于，所述翻转轴一设有回转机构固定板一，所述回转机构固定板一通过标准件组合一安装在所述翻转轴一上，所述翻转轴二设有回转机构固定板二，所述回转机构固定板二通过标准件组合三安装在所述翻转轴二上。
9.根据权利要求6所述的一种机器人焊接工作站，其特征在于，所述双轴变位机还设有底座和回转机构，所述双轴变位机还设有标准件组合，所述标准件组合包括标准件组合一和标准件组合二，所述底座与所述回转机构连接，所述回转机构两侧通过标准件组合二装配有翻转轴一和翻转轴三，所述翻转轴一一端设成法兰状，所述翻转轴一另一端设成双D型结构，所述回转平台安装在所述回转机构上。
10.根据权利要求9所述的一种机器人焊接工作站，其特征在于，所述翻转轴一设有带座外球面轴承，所述设有带座外球面轴承通过标准件组合一安装在所述翻转轴一上，所述带座外球面轴承固定在所述底座外侧，所述底座和回转机构的连接处设有回转机构固定板三，所述回转机构固定板三安装在所述底座内侧，所述回转机构固定板三还装配有限位开关，所述翻转轴三设有轴承和翻转电机组，所述轴承安装在所述翻转轴三上，所述设于翻转电机组的减速机输出轴孔与翻转轴三连接。
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