CN202639669U - 一种机器人焊接换枪盘保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器人焊接换枪盘保护装置，包括：判断单元，接收机器人换枪信号和机器人手臂复位信号，并输出对应控制信号；电控开关，连接在换枪盘的电源电路中，所述电控开关根据所述控制信号导通或切断所述电源电路。本实用新型的机器人焊接换枪盘保护装置，整体结构简单，维护方便，通过接触器的设置，防止机器人在更换焊枪时换枪盘中电源针会产生拉弧现象，提高了换枪盘的使用寿命，增强了机器人焊接过程中现场工作人员的安全性；同时设备投资成本低，实用性强。

Description

一种机器人焊接换枪盘保护装置

技术领域

本实用新型属于机器人自动化操作技术领域，具体是涉及一种机器人焊接换枪盘保护装置。

背景技术

在白车身主焊线生产过程中，为提高焊接效率，一般都会采用焊接机器人进行焊接作业，机器人焊接过程中，分别由机器人控制单元控制机器人的动作以及动作信号的反馈，由焊接控制单元控制焊接参数以及焊接参数的反馈。机器人控制单元置于机器人控制柜内，焊接控制单元置于焊接控制柜内。

当需要机器人使用两把或者更多的焊枪进行焊接工作时，则需要安装换枪盘。换枪盘内设有分别与机器人和焊枪电源连通的通电接口，以及将机器人、换枪盘和焊枪三者固定连接的高强度锁紧机构，换枪盘包括两个端口，其中一个端口与机器人手臂固定连接，另一个端口用于与焊枪固定连接。

机器人在焊接时，机器人根据机器人控制单元的信号拿取相应的焊枪。机器人在更换焊枪时，由于机器人电缆一直处于高压通电状态，导致换枪时，换枪盘中电源针会产生拉弧现象。拉弧现象产生时有时会将换枪盘中的电源针及电缆烧坏，而且，脱开焊枪的电源针带有高压电，对现场作业人员或维修人员带来巨大的威胁，容易造成伤亡事故。目前，针对如何避免换枪盘拉弧现象的产生这一技术问题还未见文献报道。

实用新型内容

本实用新型提供了一种机器人焊接换枪盘保护装置，该装置结构简单，通过接触器的设置，防止机器人在更换焊枪时换枪盘中电源针会产生拉弧现象，提高了换枪盘的使用寿命，增强了机器人焊接过程中现场工作人员的安全性。

一种机器人焊接换枪盘保护装置，包括：

判断单元，接收机器人换枪信号和机器人手臂复位信号，并输出对应控制信号；

电控开关，连接在换枪盘的电源电路中，所述电控开关根据所述控制信号导通或切断所述电源电路。

当判断单元接收到机器人换枪信号时，向电控开关输出控制信号0，电控开关根据控制信号0，切断换枪盘的电源电路；当判断单元接收到机器人手臂复位信号时，向电控开关输出控制信号1，电控开关根据控制信号1导通换枪盘的电源电路。机器人手臂复位信号一般由设置在机器人内部的传感器产生。

所述的电控开关可选择常见的利用电信号实现对电路通断进行控制的电器元件，例如可选择继电器或接触器等。对于负荷较大的使用场合，优选的电控开关为接触器，所述接触器的主接点接入所述换枪盘的电源电路，所述接触器的辅助接点接入所述判断单元。交流接触器利用主接点来开闭电路，用辅助接点来导通控制回路。主接点一般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点，工作时，接触器利用线圈流过电信号产生磁场，使常开接点闭合，常闭接点断开，以达到控制负载的电器。根据电信号的不同，可选择常见的交流接触器或者直流接触器。

为降低投资成本，节省材料，同时避免使用传统复杂的电路，一种优选的技术方案为：所述的判断单元与所述机器人的控制单元为一体结构的集成电路。在机器人控制单元软件编程时，直接将所述的判断单元的程序编码加入到原有机器人控制单元的软件程序中即可。所述机器人的控制单元一般置于机器人控制柜内。

为保证换枪盘正常运行以及控制信号的正常传输，所述的电源电路可选择采用截面积为25-35平方毫米的电线，传递所述的控制信号的信号线截面积为0.5-0.75平方毫米。根据接触器本身结构和性能的不同，也可选择其他型号的电线和信号线。

为防止由于电流过大导致接触器烧坏，可在所述的电源电路上设置与所述接触器串联的保护电路。保护电路的设置增加了接触器的使用寿命，保证机器人焊接作业的正常运行。所述的保护电路可选用常规的电路保护元件，为便于电路的连接，同时降低投入成本，所述的保护电路可选择熔断器。

实际接线时，可选择将接触器以及相关连接线路置于机器人焊接作业的焊接控制柜内，进一步防止接触器以及其连接线与外部线路产生干涉，同时防止外界杂物进入接触器内，延长接触器的使用寿命。

本实用新型的机器人焊接换枪盘保护装置，整体结构简单，维护方便，通过接触器的设置，防止机器人在更换焊枪时换枪盘中电源针会产生拉弧现象，提高了换枪盘的使用寿命，增强了机器人焊接过程中现场工作人员的安全性；同时设备投资成本低，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型的机器人焊接换枪盘保护装置的控制原理图。

具体实施方式

如图1所示，一种机器人焊接换枪盘保护装置，包括：判断单元，用于接收机器人换枪信号和机器人手臂复位信号，并输出对应控制信号；电控开关，连接在换枪盘的电源电路中，接收判断单元的控制信号，并根据接收的控制信号导通或切断换枪盘的电源电路。

机器人焊接过程中，通过机器人控制柜控制机器人的焊接动作以及换枪动作，通过焊接控制柜控制焊枪的焊接参数以及根据需要进行焊接参数的反馈。

电控开关为电磁式交流接触器，电磁式交流接触器的主接点接入换枪盘的电源电路中，电磁式交流接触器的辅助接点接入判断单元的控制电路中。电磁式交流接触器的工作原理与普通继电器工作原理相似，当接触器电磁线圈不通电时，弹簧的反作用力和衔铁芯的自重使主触点保持断开位置。当电磁线圈通过控制回路接通控制电压时，电磁力克服弹簧的反作用力将衔铁吸向静铁心，带动主触点闭合，接通电路，辅助接点随之动作。电控开关也可根据需要选择其他类型的电控开关。为防止电压过大将接触器烧坏，可在换枪盘电源电路上设置与接触器串联的保护电路，保护电路可选择熔断器，当电压过大时，熔断器自动熔断，断开电路。电控开关和保护电路均置于焊接控制柜内。

判断单元与机器人的控制单元为一体结构的集成电路，置于机器人控制柜内，实际软件设计时，只需将判断单元所需的程序编写入机器人控制程序中，此程序分为两部分，一部分写在机器人放枪程序之前，另一部分写在抓枪程序之后。电源电路采用截面积为35平方毫米的电线，传递控制信号的信号线截面积为0.75平方毫米。

下面以需要使用两把焊枪进行焊接的机器人焊接过程为例，对本实施方式的机器人焊接换枪盘保护装置的实际工作过程作详细说明：

首先定义机器人焊接所用的两把焊枪为焊枪A和焊枪B；机器人根据需要抓取焊枪A，进行相应的焊接工作；

焊枪A焊接完成后，在运行放枪程序时，判断单元向接触器发出控制信号0，接触器切断换枪盘的电源电路，机器人电缆失电，换枪盘电源针失电，机器人完全放下焊枪A后，去抓取焊枪B，此时换枪盘电源针没有电，不会出现拉弧；

抓稳焊枪B后，机器人手臂复位回到原点，判断单元接收机器人手臂复位信号，通过向接触器输出控制信号1，导通换枪盘的电源电路，机器人电缆通电，焊枪得电，机器人进行焊接作业，此后以此类推，直至完成焊接工作。

Claims (6)

1.一种机器人焊接换枪盘保护装置，其特征在于，包括：

判断单元，接收机器人换枪信号和机器人手臂复位信号，并输出对应控制信号；

电控开关，连接在换枪盘的电源电路中，所述电控开关根据所述控制信号导通或切断所述电源电路。

2.根据权利要求1所述的机器人焊接换枪盘保护装置，其特征在于，所述的电控开关为接触器，所述接触器的主接点接入所述换枪盘的电源电路，所述接触器的辅助接点接入所述判断单元。

3.根据权利要求1所述的机器人焊接换枪盘保护装置，其特征在于，所述的判断单元与所述机器人的控制单元为一体结构的集成电路。

4.根据权利要求2所述的机器人焊接换枪盘保护装置，其特征在于，所述的电源电路采用截面积为25-35平方毫米的电线，传递所述的控制信号的信号线截面积为0.5-0.75平方毫米。

5.根据权利要求4所述的机器人焊接换枪盘保护装置，其特征在于，所述的电源电路上设有与所述接触器串联的保护电路。

6.根据权利要求5所述的机器人焊接换枪盘保护装置，其特征在于，所述的保护电路为熔断器。

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