一种多方位转向型自动化焊接机器人制造技术

本发明专利技术涉及焊接设备技术领域，且公开了一种多方位转向型自动化焊接机器人，包括底座、机械臂、转台、激光焊接头和摄像机组；所述底座的内部安装有伺服电机，且伺服电机的输出轴与转台连接，且转台安装在底座的顶端，所述机械臂安装在转台上，所述激光焊接头和摄像机组分别安装在机械臂上。该多方位转向型自动化焊接机器人，以激光焊接跟踪系统辅助力觉传感系统，两者相互弥补，为机器人遥控焊接过程的稳定性、鲁棒性提供了更好的保障，在配以视觉系统通过变焦实现机器人工作现场的全景观察，为操作者提供全局的整体信息，从而提高焊接效率和精度。和精度。和精度。

【技术实现步骤摘要】
一种多方位转向型自动化焊接机器人


[0001]本专利技术涉及焊接设备
，具体为一种多方位转向型自动化焊接机器人。

技术介绍

[0002]焊接机器人是从事焊接的工业机器人。根据国际标准化组织工业机器人属于标准焊接机器人的定义，工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机，具有三个或更多可编程的轴，用于工业自动化领域。为了适应不同的用途，机器人最后一个轴的机械接口，通常是一个连接法兰，可接装不同工具或称末端执行器。焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊(割)枪的，使之能进行焊接，切割或热喷涂。
[0003]目前焊接机器人在焊接的过程中，其效率低下，且精度不高，为此我们提出了一种多方位转向型自动化焊接机器人。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的上述不足，本专利技术提供了一种多方位转向型自动化焊接机器人。
[0005]本专利技术提供如下技术方案：一种多方位转向型自动化焊接机器人，包括底座、机械臂、转台、激光焊接头和摄像机组；
[0006]所述底座的内部安装有伺服电机，且伺服电机的输出轴与转台连接，且转台安装在底座的顶端，所述机械臂安装在转台上，所述激光焊接头和摄像机组分别安装在机械臂上；
[0007]所述底座的内部设有处理器、机械臂控制器、继电器、视觉系统、激光焊接跟踪系统和力觉传感系统；
[0008]所述机械臂控制器和伺服电机均与处理器通讯连接，用于控制激光焊接头多方位转向，使激光焊接头对工件进行多角度焊接：
[0009]所述激光焊接跟踪系统与处理器通讯连接，用于对焊接过程中焊接路径进行实时修正，并对焊接过程进行引导；
[0010]所述视觉系统与处理器通讯连接，使操作者可以不在工作现场，却能准确的进行遥控示教、机器人系统宏观导引操作；
[0011]所述力觉传感系统与处理器通讯连接，用于弥补激光焊缝跟踪系统这种非接触的传感手段的不足，与激光焊缝跟踪系统配合使用；
[0012]所述继电器与处理器通讯连接，且继电器与激光焊接头通讯连接，用于控制激光焊接头的开启。
[0013]优选的，所述转台包括连接台、连接套、固定环和滚珠，所述滚珠设置多个且镶嵌在固定环的顶端，所述固定环安装在底座的顶端，所述连接套安装在伺服电机的输出轴上，且连接套的顶部位于固定环的内侧且与连接台的底端连接，所述连接台的底端与固定环上的滚珠接触。
[0014]优选的，所述连接台的底部开设有环形槽，且固定环上的滚珠均与连接台底部的环形槽滑动连接。
[0015]优选的，所述底座上设有检修口。
[0016]优选的，所述底座1的内部设有温度采集模块和散热器，所述温度采集模块与处理器通讯连接，且散热器与继电器通讯连接，通过温度采集模块检测底座1内部温度，大温度达到设定的数值后继电器导通，使散热器运行。
[0017]优选的，所述激光焊接头4对工件焊接时，摄像机组把接收到的结构光纹图像送入激光焊接跟踪系统中，经过图像卡转换为数字图像之后，应用数字图像处理技术，提取焊缝特征参数，给出特征点的图像坐标值，通过标定得出图像坐标系与执行机构基坐标系之间的换算关系，便可得到特征点的世界坐标，从而对焊缝特征点精确定位以及焊缝跟踪。
[0018]优选的，所述摄像机组5分为左摄像组和右摄像组，从左摄像组采集到的视频信号输入到视频分配器，在输出端把一路视频信号直接输入到图像采集卡，另选一路视频信号作为触发信号去触发右摄像组，每当左摄像组采集一帧图像，就触发右摄像组同时采集，取得高质量的视觉效果，把采集到的图像经过视觉系统处理之后可以显示在计算机屏幕上。
[0019]优选的，所述力觉传感系统由力觉传感器和控制器组成，通过力觉传感系统接触焊缝坡口，然后实时地采集力觉传感器传递到控制器中，控制器根据一些智能算法判断探头在坡口中的位置，并根据这个位置慢慢的引导探头精确地到达焊缝的中心位置。
[0020]与现有技术对比，本专利技术具备以下有益效果：
[0021]该多方位转向型自动化焊接机器人，通过伺服电机驱动转台、使得其上的机械臂旋转，配合机械臂的多角度调节，从而实现多方位转向进行焊接的目的，以激光焊接跟踪系统辅助力觉传感系统，两者相互弥补，为机器人遥控焊接过程的稳定性、鲁棒性提供了更好的保障，在配以视觉系统通过变焦实现机器人工作现场的全景观察，为操作者提供全局的整体信息，从而提高焊接效率和精度。
附图说明
[0022]图1为本专利技术结构示意图；
[0023]图2为本专利技术转台的结构示意图；
[0024]图3为本专利技术底座内系统结构示意图。
[0025]图中：1、底座；2、机械臂；3、转台；31、连接台；32、连接套；33、固定环；34、滚珠；4、激光焊接头；5、摄像机组。
具体实施方式
[0026]为了使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0027]请参阅图1
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3，一种多方位转向型自动化焊接机器人，包括底座1、机械臂2、转台3、激光焊接头4和摄像机组5；
[0028]底座1的内部安装有伺服电机，且伺服电机的输出轴与转台3连接，且转台3安装在
底座1的顶端，机械臂2安装在转台3上，激光焊接头4和摄像机组5分别安装在机械臂2上；
[0029]转台3包括连接台31、连接套32、固定环33和滚珠34，滚珠34设置多个且镶嵌在固定环33的顶端，固定环33安装在底座1的顶端，连接套32安装在伺服电机的输出轴上，且连接套32的顶部位于固定环33的内侧且与连接台31的底端连接，连接台31的底端与固定环33上的滚珠34接触，如此伺服电机驱动连接套32转动，会使连接台31与固定环33上的滚珠34发生滚动，从而减少连接台31和固定环33的摩擦，有利用连接台31的旋转。
[0030]连接台31的底部开设有环形槽，且固定环33上的滚珠34均与连接台31底部的环形槽滑动连接。
[0031]底座1上设有检修口。
[0032]底座1的内部设有处理器、机械臂控制器、继电器、视觉系统、激光焊接跟踪系统和力觉传感系统；
[0033]机械臂控制器和伺服电机均与处理器通讯连接，用于控制激光焊接头4多方位转向，使激光焊接头4对工件进行多角度焊接：
[0034]激光焊接跟踪系统与处理器通讯连接，用于对焊接过程中焊接路径进行实时修正，并对焊接过程进行引导；
[0035]视觉系统与处理器通讯连接，使操作者可以不在工作现场，却能准确的进行遥控示教、机器人系统宏观导引操作；
[0036]力觉传感系统与处理器通讯连接，用于弥补激光焊缝跟踪系统这种非接触的传感手段的不足，与激光焊缝跟踪系统配合使用；
[0037]继电器与处理器通讯连接，且继电器与激光焊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多方位转向型自动化焊接机器人，其特征在于：包括底座(1)、机械臂(2)、转台(3)、激光焊接头(4)和摄像机组(5)；所述底座(1)的内部安装有伺服电机，且伺服电机的输出轴与转台(3)连接，且转台(3)安装在底座(1)的顶端，所述机械臂(2)安装在转台(3)上，所述激光焊接头(4)和摄像机组(5)分别安装在机械臂(2)上；所述底座(1)的内部设有处理器、机械臂控制器、继电器、视觉系统、激光焊接跟踪系统和力觉传感系统；所述机械臂控制器和伺服电机均与处理器通讯连接，用于控制激光焊接头(4)多方位转向，使激光焊接头(4)对工件进行多角度焊接：所述激光焊接跟踪系统与处理器通讯连接，用于对焊接过程中焊接路径进行实时修正，并对焊接过程进行引导；所述视觉系统与处理器通讯连接，使操作者可以不在工作现场，却能准确的进行遥控示教、机器人系统宏观导引操作；所述力觉传感系统与处理器通讯连接，用于弥补激光焊缝跟踪系统这种非接触的传感手段的不足，与激光焊缝跟踪系统配合使用；所述继电器与处理器通讯连接，且继电器与激光焊接头(4)通讯连接，用于控制激光焊接头(4)的开启。2.根据权利要求1所述的一种多方位转向型自动化焊接机器人，其特征在于：所述转台(3)包括连接台(31)、连接套(32)、固定环(33)和滚珠(34)，所述滚珠(34)设置多个且镶嵌在固定环(33)的顶端，所述固定环(33)安装在底座(1)的顶端，所述连接套(32)安装在伺服电机的输出轴上，且连接套(32)的顶部位于固定环(33)的内侧且与连接台(31)的底端连接，所述连接台(31)的底端与固定环(33)上的滚珠(34)接触。3.根据权利要求2所述的一种多方位转向型自动化焊接机器人，其特征在于：所述连接台(31)的底部开设有环形...

【专利技术属性】
技术研发人员：何泽华，吕金奎，梁承艺，
申请(专利权)人：佛山市广凡机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：