CN206898594U - 一种跟踪焊接机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种跟踪焊接机器人，包括底座、1号主轴、2号主轴、3号主轴、焊接平台、伺服电机、焊接臂，所述底座上方连接1号主轴，底座连接伺服电机，1号主轴连接2号主轴，1号主轴连接伺服电机，2号主轴连接3号主轴，2号主轴连接伺服电机，3号主轴连接焊接臂，所述焊接平台位于底座外侧，焊接平台包括气缸、伺服电机、滑轨、吸盘、信号发射器、带滑轮的支架和支撑臂，所述支架与滑轨配合，支架连接气缸，支架连接伺服电机，气缸上部连接支撑臂，支撑臂连接伺服电机，支撑臂前端连接吸盘和信号发射器；本实用新型解决非固定工位焊缝、尤其是工程施工现场安装焊缝的全自动跟踪与焊接问题。

Description

一种跟踪焊接机器人

技术领域

本实用新型属于工业机器人领域，特别是一种跟踪焊接机器人。

背景技术

非固定工位焊件，特别是施工现场安装焊件的焊接形式变化多样，并且受坡口加工、组对拼装等因素制约，焊缝坡口存在错边、间隙不均匀等问题，直接影响自动焊接的实施。目前发展较成熟的焊缝跟踪装置是激光式传感跟踪装置，其工作原理是将激光线打到焊接部位前方一定距离的焊缝坡口上，传感器接收反射回来的带有坡口信息的结构光，通过图像处理识别焊缝偏差，控制器对焊缝偏差及偏差变化趋势信息进行计算处理后，通过接口电路控制夹持焊枪的运动机构，实现焊接过程中的焊缝跟踪控制。这是一种以激光为光源的主动光视觉法，检测的是焊接之前的信息，而不是焊接部位的实时信息，采用这种焊缝跟踪方法在焊接机器人装置在汽车生产线等固定工位及高精度产品的焊接中应用很好，但是无法适应非固定工位，尤其是工程现场安装组对的焊缝坡口焊接。受焊缝坡口实时检测技术发展限制，目前的移动式焊接机器人在焊接过程中的焊缝轨迹控制主要还是通过人工手动操作完成。

实用新型内容

本实用新型的目的是通过信号发射和接收器，使焊枪实时跟踪工件，解决非固定工位焊缝、尤其是工程施工现场安装焊缝的全自动跟踪与焊接问题。

为了解决上述问题，本实用新型提出一种跟踪焊接机器人。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种跟踪焊接机器人，包括底座、1号主轴、2号主轴、3号主轴、焊接平台、伺服电机、焊接臂，所述底座上方通过齿轮连接1号主轴，底座齿轮连接伺服电机，1号主轴通过齿轮连接2号主轴，1号主轴齿轮连接伺服电机，2号主轴通过齿轮连接3号主轴，2号主轴齿轮连接伺服电机，3号主轴连接焊接臂，所述焊接臂设置有信号捕捉器和激光焊接器，激光焊接器与信号捕捉器位于焊接臂前端并平行设置；所述焊接平台位于底座外侧，焊接平台包括气缸、伺服电机、滑轨、吸盘、信号发射器、带滑轮的支架和支撑臂，所述支架通过滑轮与滑轨配合，支架通过齿轮连接气缸，支架齿轮连接伺服电机，气缸上部连接支撑臂，支撑臂齿轮连接伺服电机，支撑臂前端连接吸盘和信号发射器。底座、 1号主轴、2号主轴、3号主轴以及伺服电机共同作用，利用齿轮传动实现激光焊接器的可沿三轴移动，运动更加圆滑，即焊接轨迹更圆滑，有利于保证良好的焊接工艺，焊接平台通过滑轮支架、气缸、支撑臂和伺服电机，实现工件可沿三轴移动，通过信号捕捉器和信号发射器的配合，使激光焊接器可以跟踪工件。

优选的，所述焊接平台还包括旋转臂，所述旋转臂一端与支撑臂连接，旋转臂另一端与信号发射器连接。旋转臂可相对支撑臂旋转，即信号发射器相对吸盘旋转，进而实现激光焊接器的相对旋转，实现焊缝的全自动跟踪与焊接。

本实用新型同现有技术相比具有以下优点及效果：

1、本实用新型采用信号捕捉的方式，通过焊接机器人控制系统控制并驱动焊缝跟踪执行机构，在焊接过程中动态调节焊枪位置，保证焊枪始终与焊缝坡口中心对正，确保焊接质量。

2、本实用新型结构严谨，工作可靠，克服了现有的超前检测焊缝跟踪控制模式无法适应复杂焊缝动态焊接的问题，特别适用于非固定工位、尤其是现场施工安装移动作业的全自动跟踪焊接。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型的结构示意图。

标号说明：

底座1； 1号伺服电机2； 1号轴3； 2号伺服电机4；

2号轴5； 3号伺服电机6； 3号轴7； 激光焊枪8；

信号接收器9； 滑轨10； 滑轮支架11； 气缸12；

4号伺服电机13； 支撑臂14； 连接杆15； 旋转臂16；

吸盘17； 信号发射器18； 5号伺服电机19。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：如图1所示，一种跟踪焊接机器人，包括底座1、1号伺服电机 2、1号轴3、2号伺服电机4、2号轴5、3号伺服电机6、3号轴7、激光焊枪8、信号接收器9、滑轨10、滑轮支架11、气缸12、4号伺服电机13、支撑臂14、连接杆15、旋转臂16、吸盘17、信号发射器18和5号伺服电机19，所述底座 1上方通过齿轮啮合与1号轴3连接，底座1齿轮轴心连接1号伺服电机2输出轴，1号轴3上方通过齿轮啮合与2号轴5连接，1号轴3轴心连接2号伺服电机4输出轴，2号轴5上方通过齿轮啮合与3号轴7连接，2号轴5齿轮轴心连接3号伺服电机6输出轴，3号轴前端通过螺栓固定激光焊枪8和信号接收器9，激光焊枪8和信号接收器9平行设置，底座1外侧布置水平的横向滑轨10，滑轮支架11通过滑轮与滑轨10卡合，滑轮支架11上方通过齿轮啮合与气缸12 连接，支架齿轮轴心连接5号伺服电机19输出轴，气缸12推杆上部通过齿轮啮合与支撑臂14连接，支撑臂14齿轮轴心连接4号伺服电机13输出轴，支撑臂14前端连接用于安装部件的连接杆15，连接杆15上安装有吸盘17和旋转臂 16，旋转臂16通过伺服电磁轴承可绕连接杆15转动，旋转臂16前端通过螺栓固定信号发射器18，信号接收器9和信号发射器18为现有的红外信号发射和接收装置。

使用时，先将待焊工件用吸盘17吸牢，操作人员用操作面板控制滑轮支架 11、气缸12、5号伺服电机19、4号伺服电机13和旋转臂16工作，使吸盘17 达到指定位置，此时信号发射器18工作，随后1号伺服电机2、2号伺服电机4、3号伺服电机6在控制系统命令下工作，1号轴3、2号轴5、3号轴7旋转，最终信号接收器9与信号发射器18对齐，1号伺服电机2、2号伺服电机4、3号伺服电机6在控制系统命令下停止工作，激光焊枪8工作，开始焊接，随后旋转臂16在操作人员控制下旋转，激光焊枪8随之旋转，完成跟踪焊接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种跟踪焊接机器人，其特征在于，包括底座、1号主轴、2号主轴、3号主轴、焊接平台、伺服电机、焊接臂，所述底座上方通过齿轮连接1号主轴，底座齿轮连接伺服电机，1号主轴通过齿轮连接2号主轴，1号主轴齿轮连接伺服电机，2号主轴通过齿轮连接3号主轴，2号主轴齿轮连接伺服电机，3号主轴连接焊接臂，所述焊接臂设置有信号捕捉器和激光焊接器，激光焊接器与信号捕捉器位于焊接臂前端并平行设置；所述焊接平台位于底座外侧，焊接平台包括气缸、伺服电机、滑轨、吸盘、信号发射器、带滑轮的支架和支撑臂，所述支架通过滑轮与滑轨配合，支架通过齿轮连接气缸，支架齿轮连接伺服电机，气缸上部连接支撑臂，支撑臂齿轮连接伺服电机，支撑臂前端连接吸盘和信号发射器。

2.根据权利要求1所述的跟踪焊接机器人，其特征在于，所述焊接平台还包括旋转臂，所述旋转臂一端与支撑臂连接，旋转臂另一端与信号发射器连接。