CN117245217A - 一种具有自动误差补偿功能的机器人焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有自动误差补偿功能的机器人焊接装置，涉及焊接设备技术领域，包括机架、直线驱动机构、视觉激光定位机构、接头放置架、第一快换头和第二快换头。本发明采用第一快换头和第二快换头，可实现根据实际需要选取激光焊接头、激光打标头和机器人爪手进行快速换装，可缩短工人使用传统方法更换工具的时间，降低其危险性，提高机器人工作效率，降低机器人成本，提升机器人应用水平，促进机器人应用方式转变；视觉激光定位机构采用视觉技术及激光定位技术相融合，实时采集焊接工件的工作状态，导引机器人实现自动误差补偿，可提升产品的整体生产品质，提高生产效率。

Description

一种具有自动误差补偿功能的机器人焊接装置

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，具体为一种具有自动误差补偿功能的机器人焊接装置。

背景技术

现代焊接的能量来源主要包括激光、气体焰、电子束、电弧、摩擦或超声波等；激光焊接方式在新能源汽车一体化压铸车身及模块化压铸的零部件、新能源电池外壳、五金厨具、3C电子、半导体等产业的应用都十分广泛。

专利（CN110961832B）中公开了一种具有自动防护功能的自动化焊接机器人，包括机器人主体、摄像机构、伺服电机、通线仓和焊接头主体，所述机器人主体的输出端安装有第一装置仓，所述第二装置仓内部的底部安装有弹簧，所述第二装置仓的两侧固定有第一限位块，所述转轴远离摄像机构的一端固定有第一锥齿轮，所述第二装置仓边侧的底部固定有安装块，所述清理板的边侧安装有第一卷簧，所述第二装置仓的一侧安装有伺服电机。该具有自动防护功能的自动化焊接机器人，能够充分的对焊接产生的铁屑进行阻挡，对焊接机器人本身以及周边环境做到很好的防护效果，以及可以使焊接头附近的摄像机构成像不容易受到焊接产生的烟气与铁屑的影响。

但上述专利文献中的自动化焊接机器人的焊接头主体，在更换时需要工作人员使用专用器械进行拆卸更换，操作便捷性较差，且焊接头主体在焊接工作后温度是较高的，容易对工作人员造成损伤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有自动误差补偿功能的机器人焊接装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具有自动误差补偿功能的机器人焊接装置，包括机架，所述机架顶部设有直线驱动机构，所述直线驱动机构输出端设有视觉激光定位机构，所述机架内壁一侧于直线驱动机构下方设有接头放置架、六轴机器人和工作台，所述接头放置架顶部设有活动连接的激光焊接头、激光打标头和机器人爪手，所述激光焊接头、激光打标头和机器人爪手顶部均分别设有第一快换头，所述六轴机器人末端设有与第一快换头相匹配的第二快换头。

进一步的，所述第一快换头顶部外侧设有连接环，所述第一快换头顶部中心设有外接头，所述第二快换头底部设有与外接头相匹配的套筒，所述套筒内壁设有若干个活动连接的调节架，所述调节架包括第一支撑片和第二支撑片，所述第一支撑片和第二支撑片相互垂直，所述第一支撑片设于第二支撑片外壁顶部，所述第一支撑片底部于套筒外侧设有第一弹簧，所述套筒内壁于第二支撑片外侧设有若干个活动连接的限位杆，所述限位杆通过转轴与套筒内壁转动连接，所述转轴外壁套设有扭簧，所述扭簧一端与转轴固定连接，所述扭簧另一端与限位杆固定连接，所述第二支撑片外壁于转轴外侧设有L形板，所述连接环内壁开设有与限位杆相匹配的第一限位槽，所述连接环内壁于第一限位槽一侧竖直设有滑动连接的导引架，所述连接环内壁于第一限位槽一侧水平设有滑动连接的限位块，所述限位块外壁靠近第一限位槽一侧设有与限位杆相匹配的第二限位槽，所述限位块远离第二限位槽一侧设有第二弹簧，所述导引架外壁设有与限位块相匹配的导引球，所述第一弹簧底部套设有顶杆，所述连接环底部于导引架下方设有与顶杆相匹配的通孔，所述接头放置架顶部于第一快换头内侧设有弧形顶板。

进一步的，所述套筒外壁开设有与第一支撑片相匹配的第一活动腔，所述套筒内壁开设有与第二支撑片相匹配的第二活动腔，所述第一活动腔与第二活动腔贯通。

进一步的，所述套筒外壁开设有与限位杆相匹配的第三活动腔，所述套筒内壁设有与L形板相匹配的第四活动腔，所述第四活动腔与第一活动腔贯通，所述第四活动腔与第三活动腔贯通。

进一步的，所述第一限位槽底部远离限位块一侧设有转动连接的滚珠，所述顶杆顶部延伸至第一弹簧内侧。

进一步的，所述连接环内部设有与导引架相匹配的第五活动腔，所述第五活动腔与通孔贯通，所述第一快换头底部开设有与弧形顶板相匹配的弧形通槽，所述弧形通槽与第五活动腔底部贯通，所述第二弹簧与导引球交错设置。

进一步的，所述接头放置架顶部分别设有与激光焊接头、激光打标头和机器人爪手相匹配的放置槽，所述连接环设于放置槽顶部外侧。

进一步的，所述弧形顶板的俯视横截面内接圆圆心与放置槽的俯视横截面内接圆圆心重合，所述弧形顶板顶部为弧形结构设计，所述弧形顶板顶部最低点的高度等于弧形通槽的深度。

进一步的，所述直线驱动机构为丝杠驱动机构，所述丝杠驱动机构的丝杆螺母通过连接架与视觉激光定位机构连接，所述机架顶部开设有与连接架相匹配的滑槽。

进一步的，所述连接架内壁设有转动连接的支撑盘，所述视觉激光定位机构与支撑盘固定连接，所述滑槽内壁设有齿条，所述支撑盘外壁两侧对称设有与连接架转动连接的支撑轴，所述支撑轴外壁设有与齿条相啮合的不完全齿轮。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1、本发明通过设置机架、直线驱动机构、视觉激光定位机构、接头放置架、第一快换头和第二快换头，机架上方的直线驱动机构带动视觉激光定位机构在机架顶部进行直线运动，可对六轴机器人的动作进行实时视觉与激光相结合的定位检测处理，可有效对六轴机器人的作用和工件位置进行定位跟踪处理，实时调整六轴机器人的动作，进而实现对操作误差进行自动补偿工作；接头放置架用于放置激光焊接头、激光打标头和机器人爪手，当六轴机器人未组装激光焊接头、激光打标头和机器人爪手时，可根据加工需要选择相应的激光焊接头、激光打标头或机器人爪手，可操控六轴机器人带动第二快换头插入相应的第一快换头上，旋转一定角度（旋转角度可随着弧形顶板的俯视横截面圆心的扇形角进行确定）即可实现第一快接头和第二快接头的连接固定，然后直接操控六轴机器人进行其他工序即可；当需要需要更换激光焊接头、激光打标头或机器人爪手，只需要调节六轴机器人带动当前末端连接的第一快换头和第二快换头复位，将该第一快换头插入接头放置架顶部相应位置，然后向反方向旋转一定角度（和前述角度大小相同），此时第一快换头和第二快换头分离，然后将六轴机器人末端的第二快换头插入需要切换的部件的第一快换头上，同样旋转一定角度（旋转角度可随着弧形顶板的俯视横截面圆心的扇形角进行确定）即可实现第一快接头和第二快接头的连接固定，然后调节六轴机器人进行正常加工即可；全程的操作只有插入-下压旋转一定角度即可实现连接，完全无需工作人员使用器械组装，全程的操作只需要插入-下压旋转一定角度-上提即可实现拆卸，完全无需工作人员使用器械拆卸，操作方便快捷；采用统一的机器人手臂侧-第二快换头和末端执行器侧接口-第一快换头，可实现机、电、气无缝可靠连接的机器人工具快速自动换装，本发明中根据实际需要选取激光焊接头、激光打标头和机器人爪手进行快速换装，对于提高机器人自动化、柔性化、智能化程度，扩大机器人手爪应用范围，缩短工人使用传统方法更换工具的时间，降低其危险性，提高机器人工作效率，降低机器人成本，提升机器人应用水平，促进机器人应用方式转变；视觉激光定位机构采用视觉技术及激光定位技术相融合，实时采集焊接工件的工作状态，导引机器人实现自动误差补偿，来料误差在15mm误差范围内的标准件或异形件，均可以按照统一的标准完成产品的加工，提升产品的整体生产品质，提高生产效率。

2、本发明通过设置直线驱动机构、连接架、滑槽、支撑盘、齿条和不完全齿轮，直线驱动机构带动连接架进行水平运动，连接架沿着滑槽进行滑动，连接架带动视觉激光定位机构进行直线运动，连接架运动时，支撑轴外壁的不完全齿轮随着连接架进行直线运动，不完全齿轮在进行直线运动过程中，不完全齿轮和滑槽内侧齿条相啮合，使得不完全齿轮在直线运动过程中发生不完整的往复旋转运动，也就是往复摆动运动，支撑轴随着不完全齿轮进行往复摆动运动，支撑轴带动支撑盘进行往复摆动运动，支撑盘带动视觉激光定位机构进行往复摆动运动，使得视觉激光定位机构在随着连接架进行直线运动的基础上进行往复摆动运动，使得视觉激光定位机构在每一个往复摆动过程中都可对机架内侧的设备和工件进行全面多角度的定位扫描处理，可有效提高对自动误差补偿功能的补偿效果，进一步缩小误差，可有效加强加工的精度。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明整体的主视图；

图2是本发明图1中A处的放大示意图；

图3是本发明接头放置架和六轴机器人的主视剖面图；

图4是本发明图3中B处的放大示意图；

图5是本发明图3中C处的放大示意图；

图6是本发明图3中D处的放大示意图；

图7是本发明弧形顶板的主视图；

图8是本发明弧形顶板的俯视图；

图9是本发明连接架与机架连接的主视剖面图；

图10是本发明连接架的主视图；

图中：1、机架；2、直线驱动机构；3、视觉激光定位机构；4、接头放置架；5、六轴机器人；6、工作台；7、激光焊接头；8、激光打标头；9、机器人爪手；10、第一快换头；11、第二快换头；12、连接环；13、外接头；14、套筒；15、不完全齿轮；16、第一支撑片；17、第二支撑片；18、第一弹簧；19、限位杆；20、L形板；21、第一限位槽；22、导引架；23、限位块；24、第二限位槽；25、第二弹簧；26、导引球；27、顶杆；28、通孔；29、第一活动腔；30、第二活动腔；31、第三活动腔；32、第四活动腔；33、滚珠；34、第五活动腔；35、弧形顶板；36、弧形通槽；37、放置槽；38、连接架；39、支撑盘；40、滑槽；41、齿条；42、支撑轴。

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。

如图1-图10所示的一种具有自动误差补偿功能的机器人焊接装置，包括机架1，所述机架1顶部设有直线驱动机构2，所述直线驱动机构2输出端设有视觉激光定位机构3，所述机架1内壁一侧于直线驱动机构2下方设有接头放置架4、六轴机器人5和工作台6，所述接头放置架4顶部设有活动连接的激光焊接头7、激光打标头8和机器人爪手9，所述激光焊接头7、激光打标头8和机器人爪手9顶部均分别设有第一快换头10，所述六轴机器人5末端设有与第一快换头10相匹配的第二快换头11；所述第一快换头10顶部外侧设有连接环12，所述第一快换头10顶部中心设有外接头13，所述第二快换头11底部设有与外接头13相匹配的套筒14，所述套筒14内壁设有若干个活动连接的调节架，所述调节架包括第一支撑片16和第二支撑片17，所述第一支撑片16和第二支撑片17相互垂直，所述第一支撑片16设于第二支撑片17外壁顶部，所述第一支撑片16底部于套筒14外侧设有第一弹簧18，所述套筒14内壁于第二支撑片17外侧设有若干个活动连接的限位杆19，所述限位杆19通过转轴与套筒14内壁转动连接，所述转轴外壁套设有扭簧，所述扭簧一端与转轴固定连接，所述扭簧另一端与限位杆19固定连接，所述第二支撑片17外壁于转轴外侧设有L形板20，所述连接环12内壁开设有与限位杆19相匹配的第一限位槽21，所述连接环12内壁于第一限位槽21一侧竖直设有滑动连接的导引架22，所述连接环12内壁于第一限位槽21一侧水平设有滑动连接的限位块23，所述限位块23外壁靠近第一限位槽21一侧设有与限位杆19相匹配的第二限位槽24，所述限位块23远离第二限位槽24一侧设有第二弹簧25，所述导引架22外壁设有与限位块23相匹配的导引球26，所述第一弹簧19底部套设有顶杆27，所述连接环12底部于导引架22下方设有与顶杆27相匹配的通孔28，所述接头放置架4顶部于第一快换头10内侧设有弧形顶板35；所述连接环12内部设有与导引架22相匹配的第五活动腔34，所述第五活动腔34与通孔28贯通，所述第一快换头10底部开设有与弧形顶板35相匹配的弧形通槽36，所述弧形通槽36与第五活动腔34底部贯通，所述第二弹簧25与导引球26交错设置。

所述套筒14外壁开设有与第一支撑片16相匹配的第一活动腔29，所述套筒14内壁开设有与第二支撑片17相匹配的第二活动腔30，所述第一活动腔29与第二活动腔30贯通；第一支撑片16可在第一活动腔29内侧进行运动，第二支撑片17可在第二活动腔30内侧进行运动，保证第一支撑片16和第二支撑片17的伸缩运动；所述套筒14外壁开设有与限位杆19相匹配的第三活动腔31，所述套筒14内壁设有与L形板20相匹配的第四活动腔32，所述第四活动腔32与第一活动腔29贯通，所述第四活动腔32与第三活动腔31贯通，第三活动腔31为限位杆19提供运动收纳空间，L形板20可在第四活动腔32内侧运动，保证L形板20可穿过第四活动腔32进入第三活动腔31内部对限位杆19进行接触格挡处理。

所述第一限位槽21底部远离限位块23一侧设有转动连接的滚珠33，滚珠33在第一限位槽21内侧进行滚动导引，使得连接环12与套筒14分离时，限位杆19沿着滚珠33滑动，可有效避免限位杆19和连接环12之间发生刚性摩擦损伤；所述顶杆27顶部延伸至第一弹簧19内侧，使得顶杆27受力之后可传递到第一弹簧18上通过顶杆27也可对第一弹簧18进行导引支撑，避免第一弹簧18在受力后发生大幅度弯曲变形。

所述接头放置架4顶部分别设有与激光焊接头7、激光打标头8和机器人爪手9相匹配的放置槽37，所述连接环12设于放置槽37顶部外侧，放置槽37为激光焊接头7、激光打标头8和机器人爪手9提供安装位置，当激光焊接头7、激光打标头8和机器人爪手9放入放置槽37内部之后，第一快换头10上的连接环12位于放置槽37外侧；所述弧形顶板35的俯视横截面内接圆圆心与放置槽37的俯视横截面内接圆圆心重合，使得弧形顶板35与第一快接头10旋转运动配合更加流畅；所述弧形顶板35顶部为弧形结构设计，所述弧形顶板35顶部最低点的高度等于弧形通槽36的深度，保证弧形顶板35在连接环12旋转运动过程中，弧形顶板35可穿过弧形通槽36进入到第五活动腔34内侧底部，随着连接环12的逐渐旋转，弧形顶板35的顶部和导引架22接触位置也发生弧形变化，弧形顶板35将导引架22沿着弧形轨迹向上顶，进而保证导引球26向上运动和限位块23分离。

实施方式具体为：使用时，通过设置机架1、直线驱动机构2、视觉激光定位机构3、接头放置架4、第一快换头10和第二快换头11，机架1上方的直线驱动机构2带动视觉激光定位机构3在机架1顶部进行直线运动，可对六轴机器人5的动作进行实时视觉与激光相结合的定位检测处理，可有效对六轴机器人5的作用和工件位置进行定位跟踪处理，实时调整六轴机器人5的动作，进而实现对操作误差进行自动补偿工作；

接头放置架4用于放置激光焊接头7、激光打标头8和机器人爪手9，当六轴机器人5未组装激光焊接头7、激光打标头8和机器人爪手9时，可根据加工需要选择相应的激光焊接头7、激光打标头8或机器人爪手9，可操控六轴机器人5带动第二快换头11插入相应的第一快换头10上，旋转一定角度（旋转角度可随着弧形顶板35的俯视横截面圆心的扇形角进行确定）即可实现第一快接头10和第二快接头11的连接固定，然后直接操控六轴机器人5进行其他工序即可；当需要需要更换激光焊接头7、激光打标头8或机器人爪手9，只需要调节六轴机器人5带动当前末端连接的第一快换头10和第二快换头11复位，将该第一快换头10插入接头放置架4顶部相应位置，然后向反方向旋转一定角度（和前述角度大小相同），此时第一快换头10和第二快换头11分离，然后将六轴机器人5末端的第二快换头11插入需要切换的部件的第一快换头10上，同样旋转一定角度（旋转角度可随着弧形顶板35的俯视横截面圆心的扇形角进行确定）即可实现第一快接头10和第二快接头11的连接固定，然后调节六轴机器人5进行正常加工即可；

当第二快换头11插入第一快换头10上时，套筒14插入连接环12内侧，随着套筒14逐渐插入连接环12内侧，顶杆27插入通孔28内侧，第一弹簧18与连接环12顶部接触；第一弹簧18将调节架的第一支撑片16向上顶，第一支撑片16向上运动过程中带动第二支撑片17向上运动，第二支撑片17带动L形板20向上运动，L形板20向上运动的过程中，L形板20对第一限位杆19的格挡逐渐解除，限位杆19在转轴和扭簧的配合下进行扭转支撑复位，限位杆19由竖直紧贴在套筒14外壁的竖直状态运动到水平状态，限位杆19运动到第一限位槽21内侧，套筒14继续下移，第一弹簧18受力挤压，同时将顶杆27向通孔28内侧挤压，顶杆27和导引架22顶部紧贴；此时将第二快换头11向下压的同时进行旋转运动，由于顶杆27插入通孔28内部，因此第一快接头10的第一连接环12随着套筒14一同进行旋转；第一快接头10放置在放置槽37内部时，弧形顶板35是插入弧形通槽36内侧并延伸至第五活动腔34内部和导引架22底部相抵；随着连接环12的旋转运动，导引架22底部和弧形顶板35顶部的接触位置发生变动，弧形顶板35对导引架22的顶紧力逐渐减小，同时顶杆27的压力将导引架22向下压，导引架22向下运动，导引球26随着导引架22向下运动，导引球26向下运动过程中逐渐将限位块23向外顶，第二弹簧25对限位块23进行弹性支撑，保证限位块23的伸出位移和收缩复位；限位块23被导引球26向外顶进入到第一限位槽21内部，限位块23的第二限位槽24套在水平的限位杆19端部外侧，限位块23对限位杆19进行限位锁定处理，同时在导引架22运动到第五活动腔34内侧底部时，导引球26和限位块23正对齐，限位块23进入第一限位槽21内部的距离最大，此时限位块23在导引架22和导引球26的支撑下进行固定，且导引架22在不受到下方弧形顶板35的顶升作用下是不会发生位置变动的，也就是说此时导引架22位置是锁定的，限位块23的第二限位槽24对限位杆19进行卡槽限位，同时限位块23也对限位杆19进行顶紧固定，可有效避免限位杆19发生变动，实现对限位杆19的完全锁定，多组限位杆19在连接环12和套筒14之间进行固定支撑；此时已经完成了套筒14和连接环12的固定连接，即第一快接头10和第二快接头11的固定连接，全程的操作只有插入-下压旋转一定角度即可实现连接，完全无需工作人员使用器械组装，操作方便快捷；然后操控六轴机器人5末端上移，然后进行相应的加工即可；

当需要对当前的第一快换头10和第二快换头11拆卸更换时，只需要操控六轴机器人5运动将自身的弧形通槽36和弧形顶板35对齐，同时将导引架22底部和弧形顶板35较低一侧对齐；将第二连接头11和第一连接头10向下压，第一快换头10底部的加工头进入到放置槽37内部，弧形顶板35插入第一快换头10底部的弧形通槽36内侧，弧形顶板35顶部最低处和导引架22底部相抵；对六轴机器人5带动第二快换头11和第一快换头10进行轻微向下压并反方向旋转工作，第一快换头10和第二快换头11同步旋转下压，弧形顶板35和导向架22发生相对位移，弧形顶板35和导向架22的接触位置逐渐向弧形顶板35的高处运动，弧形顶板35逐渐将导向架22向上顶，导向架22沿着第五活动腔34向上运动，导向架22带动导向球26向上运动，同时导向架22也将顶杆27向上顶，顶杆27沿着第一弹簧18运动，顶杆27对第一弹簧18具有一定的向上顶紧力，但是此时第一支撑板16和第二支撑板17并不会和套筒14之间发生位移；随着旋转角度增大，弧形顶板35将导引架22上顶距离逐渐变大，导引球26逐渐上移，导引球26逐渐越过限位块23和限位块23分离，第二弹簧25回弹收缩将限位块23向内收缩，限位块23离开第一限位槽21，此时，限位块23与限位杆19分离，解除对限位杆19的锁定，限位杆19在扭簧支撑下仍处于水平状态，但是已经不具有固定效果，此时连接环12和套筒14的固定连接方式解除；此时直接将第二快换头11向上提，将套筒14向上拉，限位杆19、第一支撑片16、第二支撑片17同时随着套筒14向上移，限位杆19向上移的过程中和第一限位槽21内壁的滚珠33滚动接触，保证限位杆19运动的流畅性和稳定性；随着限位杆19逐渐收纳到套筒14外壁的第三活动腔31内部，保证套筒14能够正常从连接环12内侧抽出，第一弹簧18和顶杆27也与连接环12分离，顶杆27不受力之后，第一支撑片16和第二支撑片17失去支撑沿着套筒14向下落，L形板20随着第一支撑片16和第二支撑片17向下落，L形板20将限位杆19向下压，此时L形板20在第一支撑片16、第二支撑片17、第一弹簧18和顶杆27的重力共同作用下将限位杆19锁定到收纳到第三活动腔31内部的状态，避免限位杆19影响后续套筒14插入连接环12内侧的运动；此时，第二快接头11处于自由状态，未连接其他第一快接头10；此时已经完成了套筒14和连接环12的拆卸分离工作，全程的操作只需要插入-下压旋转一定角度-上提即可实现拆卸，完全无需工作人员使用器械拆卸，操作方便快捷；然后操控六轴机器人5末端的第二快接头11和相应的第一快接头10连接即可实现工作头的更换；

采用统一的机器人手臂侧-第二快换头11和末端执行器侧接口-第一快换头10，可实现机、电、气无缝可靠连接的机器人工具快速自动换装，本发明中根据实际需要选取激光焊接头7、激光打标头8和机器人爪手9进行快速换装，对于提高机器人自动化、柔性化、智能化程度，扩大机器人手爪应用范围，缩短工人使用传统方法更换工具的时间，降低其危险性，提高机器人工作效率，降低机器人成本，提升机器人应用水平，促进机器人应用方式转变；

视觉激光定位机构3采用视觉技术及激光定位技术相融合，实时采集焊接工件的工作状态，导引机器人实现自动误差补偿，来料误差在15mm误差范围内的标准件或异形件，均可以按照统一的标准完成产品的加工，提升产品的整体生产品质，提高生产效率；

本发明可应用于新能源汽车一体化压铸车身及模块化压铸的零部件、新能源电池外壳等产品的机器人同步误差补偿的激光标记追踪、激光焊接、产品搬运等生产环节中，也可以通过不同功能模块的组合和顺序的调整将其应用到五金厨具、3C电子、半导体等产业，以实现全自动无人化生产。

如图1和图9-图10所示的一种具有自动误差补偿功能的机器人焊接装置，所述直线驱动机构2为丝杠驱动机构，所述丝杠驱动机构的丝杆螺母通过连接架38与视觉激光定位机构3连接，所述机架1顶部开设有与连接架38相匹配的滑槽40；所述连接架38内壁设有转动连接的支撑盘39，所述视觉激光定位机构3与支撑盘39固定连接，所述滑槽40内壁设有齿条41，所述支撑盘39外壁两侧对称设有与连接架38转动连接的支撑轴42，所述支撑轴42外壁设有与齿条41相啮合的不完全齿轮15。

实施方式具体为：使用时，通过设置直线驱动机构2、连接架38、滑槽40、支撑盘39、齿条41和不完全齿轮15，直线驱动机构2带动连接架38进行水平运动，连接架38沿着滑槽40进行滑动，连接架38带动视觉激光定位机构3进行直线运动，连接架38运动时，支撑轴42外壁的不完全齿轮15随着连接架38进行直线运动，不完全齿轮15在进行直线运动过程中，不完全齿轮15和滑槽40内侧齿条41相啮合，使得不完全齿轮15在直线运动过程中发生不完整的往复旋转运动，也就是往复摆动运动，支撑轴42随着不完全齿轮15进行往复摆动运动，支撑轴42带动支撑盘39进行往复摆动运动，支撑盘39带动视觉激光定位机构3进行往复摆动运动，使得视觉激光定位机构3在随着连接架38进行直线运动的基础上进行往复摆动运动，使得视觉激光定位机构3在每一个往复摆动过程中都可对机架1内侧的设备和工件进行全面多角度的定位扫描处理，可有效提高对自动误差补偿功能的补偿效果，进一步缩小误差，可有效加强加工的精度。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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)

1.一种具有自动误差补偿功能的机器人焊接装置，包括机架（1），其特征在于：所述机架（1）顶部设有直线驱动机构（2），所述直线驱动机构（2）输出端设有视觉激光定位机构（3），所述机架（1）内壁一侧于直线驱动机构（2）下方设有接头放置架（4）、六轴机器人（5）和工作台（6），所述接头放置架（4）顶部设有活动连接的激光焊接头（7）、激光打标头（8）和机器人爪手（9），所述激光焊接头（7）、激光打标头（8）和机器人爪手（9）顶部均分别设有第一快换头（10），所述六轴机器人（5）末端设有与第一快换头（10）相匹配的第二快换头（11）。

2.根据权利要求1所述的一种具有自动误差补偿功能的机器人焊接装置，其特征在于：所述第一快换头（10）顶部外侧设有连接环（12），所述第一快换头（10）顶部中心设有外接头（13），所述第二快换头（11）底部设有与外接头（13）相匹配的套筒（14），所述套筒（14）内壁设有若干个活动连接的调节架，所述调节架包括第一支撑片（16）和第二支撑片（17），所述第一支撑片（16）和第二支撑片（17）相互垂直，所述第一支撑片（16）设于第二支撑片（17）外壁顶部，所述第一支撑片（16）底部于套筒（14）外侧设有第一弹簧（18），所述套筒（14）内壁于第二支撑片（17）外侧设有若干个活动连接的限位杆（19），所述限位杆（19）通过转轴与套筒（14）内壁转动连接，所述转轴外壁套设有扭簧，所述扭簧一端与转轴固定连接，所述扭簧另一端与限位杆（19）固定连接，所述第二支撑片（17）外壁于转轴外侧设有L形板（20），所述连接环（12）内壁开设有与限位杆（19）相匹配的第一限位槽（21），所述连接环（12）内壁于第一限位槽（21）一侧竖直设有滑动连接的导引架（22），所述连接环（12）内壁于第一限位槽（21）一侧水平设有滑动连接的限位块（23），所述限位块（23）外壁靠近第一限位槽（21）一侧设有与限位杆（19）相匹配的第二限位槽（24），所述限位块（23）远离第二限位槽（24）一侧设有第二弹簧（25），所述导引架（22）外壁设有与限位块（23）相匹配的导引球（26），所述第一弹簧（19）底部套设有顶杆（27），所述连接环（12）底部于导引架（22）下方设有与顶杆（27）相匹配的通孔（28），所述接头放置架（4）顶部于第一快换头（10）内侧设有弧形顶板（35）。

3.根据权利要求2所述的一种具有自动误差补偿功能的机器人焊接装置，其特征在于：所述套筒（14）外壁开设有与第一支撑片（16）相匹配的第一活动腔（29），所述套筒（14）内壁开设有与第二支撑片（17）相匹配的第二活动腔（30），所述第一活动腔（29）与第二活动腔（30）贯通。

4.根据权利要求3所述的一种具有自动误差补偿功能的机器人焊接装置，其特征在于：所述套筒（14）外壁开设有与限位杆（19）相匹配的第三活动腔（31），所述套筒（14）内壁设有与L形板（20）相匹配的第四活动腔（32），所述第四活动腔（32）与第一活动腔（29）贯通，所述第四活动腔（32）与第三活动腔（31）贯通。

5.根据权利要求2所述的一种具有自动误差补偿功能的机器人焊接装置，其特征在于：所述第一限位槽（21）底部远离限位块（23）一侧设有转动连接的滚珠（33），所述顶杆（27）顶部延伸至第一弹簧（19）内侧。

6.根据权利要求2所述的一种具有自动误差补偿功能的机器人焊接装置，其特征在于：所述连接环（12）内部设有与导引架（22）相匹配的第五活动腔（34），所述第五活动腔（34）与通孔（28）贯通，所述第一快换头（10）底部开设有与弧形顶板（35）相匹配的弧形通槽（36），所述弧形通槽（36）与第五活动腔（34）底部贯通，所述第二弹簧（25）与导引球（26）交错设置。

7.根据权利要求6所述的一种具有自动误差补偿功能的机器人焊接装置，其特征在于：所述接头放置架（4）顶部分别设有与激光焊接头（7）、激光打标头（8）和机器人爪手（9）相匹配的放置槽（37），所述连接环（12）设于放置槽（37）顶部外侧。

8.根据权利要求7所述的一种具有自动误差补偿功能的机器人焊接装置，其特征在于：所述弧形顶板（35）的俯视横截面内接圆圆心与放置槽（37）的俯视横截面内接圆圆心重合，所述弧形顶板（35）顶部为弧形结构设计，所述弧形顶板（35）顶部最低点的高度等于弧形通槽（36）的深度。

9.根据权利要求1所述的一种具有自动误差补偿功能的机器人焊接装置，其特征在于：所述直线驱动机构（2）为丝杠驱动机构，所述丝杠驱动机构的丝杆螺母通过连接架（38）与视觉激光定位机构（3）连接，所述机架（1）顶部开设有与连接架（38）相匹配的滑槽（40）。

10.根据权利要求9所述的一种具有自动误差补偿功能的机器人焊接装置，其特征在于：所述连接架（38）内壁设有转动连接的支撑盘（39），所述视觉激光定位机构（3）与支撑盘（39）固定连接，所述滑槽（40）内壁设有齿条（41），所述支撑盘（39）外壁两侧对称设有与连接架（38）转动连接的支撑轴（42），所述支撑轴（42）外壁设有与齿条（41）相啮合的不完全齿轮（15）。