一种焊接机械手及其路径学习方法技术

发明专利技术了一种焊接机械手，该机械手由5个关节构成，其中3个关节用于跟踪末端执行器的位置，另外2个关节用于调整末端执行器的姿态。第5个关节和末端执行器之间通过可伸缩的杆件连接，以保证焊条和焊缝之间的紧密接触。焊接之前，夹在机械手末端执行器上的焊条依照焊接时的姿态，端点从焊缝的始点移动到终点，同时，安装在关节处的编码器采集各关节的角位移，并将采集数据送计算机处理，计算机依据各关节角位移数据规划出机械手路径，并控制机械手沿此路径完成焊缝的焊接。

Welding manipulator and path learning method thereof

A welded manipulator is constructed of 5 joints, in which 3 joints are used to track the position of the end effector, and the other 2 joints are used to adjust the attitude of the end effector. The fifth joints and the end effector are connected by means of telescopic bars to ensure close contact between the electrode and the weld. Prior to welding, sandwiched between the end effector of the welding electrode in accordance with the attitude, from the starting point of the weld endpoint moves to the end point, at the same time, the installation angle displacement of the joints in the joint acquisition of encoder, and collected data are sent to computer processing, computer according to the joint angular displacement data planning manipulator the welding manipulator control path, and along this path to complete the weld.

【技术实现步骤摘要】
一种焊接机械手及其路径学习方法
本专利技术涉及一种焊接机械手及其路径学习方法。
技术介绍
焊接机器人具有焊接质量稳定，改善工人劳动条件，提高劳动生产率等特点，广泛应用于汽车、通用机械、工程机械、兵器工业和金属结构等行业。据不完全统计，全世界在役的工业机器人中大约有一半用于各种形式的焊接加工领域。目前我国应用的焊接机器人90％以上是从世界各知名机器人厂家生产的，主要应用在汽车制造业。预计未来几年，国内企业对焊接机器人的需求量将以30％以上的速度增长。从国外进口的焊接机械手品牌功能强大，精确度高，但是价格昂贵，在一些焊接车间，焊接机械手只是反复完成一个简单、单一的动作。采用昂贵的焊接机器人显然成本过高，根据所从事的具体工作，有针对性地研制一种既可以降低生产成本，又可以提高焊接精度的机械手十分必要。
技术实现思路
专利技术了一种焊接机械手，该机械手由5个关节构成，其中3个关节用于跟踪末端执行器的位置，另外2个关节用于调整末端执行器的姿态。第5个关节和末端执行器之间通过可伸缩的杆件连接，以保证焊条和焊缝之间的紧密接触。焊接之前，夹在机械手末端执行器上的焊条依照焊接时的姿态，端点从焊缝的始点移动到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊接机械手及其路径学习方法，其特征在于：第1和第5个关节的转轴始终共面，5个关节上安装电机和编码器，编码器用于测量关节转动角度，测量结果通过数据线送计算机记录；第5个关节带有滑动伸缩杆以保证焊条与工件的接触；滑动伸缩杆由滑动箱(1)、滑动块(2)、滑动杆(3)和弹簧(4)组成；滑动箱(1)是一个带有立方体空腔的圆柱，一端与电机转轴固连，另一端与滑动杆(3)滑动连接；滑动杆(3)的一端与滑动箱(1)空腔内的滑动块(2)连接，另一端穿过弹簧(4)与末端执行器(5)连接。

【技术特征摘要】
1.一种焊接机械手及其路径学习方法，其特征在于：第1和第5个关节的转轴始终共面，5个关节上安装电机和编码器，编码器用于测量关节转动角度，测量结果通过数据线送计算机记录；第5个关节带有滑动伸缩杆以保证焊条与工件的接触；滑动伸缩杆由滑动箱(1)、滑动块(2)、滑动杆(3)和弹簧(4)组成；滑动箱(1)是一个带有立方体空腔的圆柱，一端与电机转轴固连，另一端与滑动杆(3)滑动连接；滑动杆(3)的一端与滑动箱(1)空腔内的滑动块(2)连接，另一端穿过弹簧(4)与末端执行器(5)连接。2.根据权利要求1所述的一种焊接机械手及其路径学习方法，其特征在于：以O表示坐标系X0Y0Z0的原点，O1，…，O5分别表示第1，2，…，5个坐标系的原点，长度、时间、角度、速度和角速度分别以毫米、秒、弧度、毫米/秒和弧度/秒为单位，且记|OO1|＝d1，|O2O3|＝a1，|O3O4|＝a2O5与夹在末端执行器(5)上的焊条端点的距离为a3，T表示各关节上的编码器的采样周期，分别表示第1，2，…，5个关节在第i个采样时刻的角位移，n+1为样本个数，||·||表示向量模，v表示焊接过程中焊条相对于焊缝的移动速度，对于i＝0，1，…，n，记

【专利技术属性】
技术研发人员：安培亮，王晓英，安宏亮，
申请(专利权)人：安凯，
类型：发明
国别省市：山东,37