本发明专利技术公开了一种自动测量与校正的焊接机器人及其使用方法，包括机械臂、控制柜及与机械臂连接的工作台，机械臂的夹持部安装设置有微调组件，微调组件远离机械臂的一端卡接设置有焊枪头，焊枪头的中部套设有移动定位装置，工作台的顶部两侧及底部分别设置有三组超声波发射器，机械臂夹持部的顶部设置有与超声波发射器相配合的超声波接收器。本发明专利技术设置三组不在同一直线上的超声波发射器及超声波接收器，可以实现对焊接机器人的工作原点进行精准测量，且超声波发射器通过超声波测量距离，相比于传统激光测距仪及光纤传感器稳定性更高；另外，本发明专利技术通过设置微调组件，可以实现对焊枪头进行精准调节。焊枪头进行精准调节。焊枪头进行精准调节。
【技术实现步骤摘要】
一种自动测量与校正的焊接机器人及其使用方法
[0001]本专利技术属于工业焊接机器人
，尤其是一种自动测量与校正的焊接机器人及其使用方法。
技术介绍
[0002]现代的工业生产过程，焊接机器人工具坐标系工具在工作时，会不可避免地与工件碰撞，而使焊接机器人工具坐标系工具发生偏移。例如：在弧焊、点焊、装配、涂胶工作过程中，焊接机器人末端工具会与工件紧密接触的应用场合，工装夹具磨损、碰撞倾斜的因素会导致工具的位姿发生变化，导致焊机、涂胶机等末端工具与工件发生碰撞，焊接机器人工具坐标系工具的TCP发生偏移，致使轨迹走偏，无法满足工艺要求，严重影响焊接或涂胶质量。传统的焊接机器人焊枪测量与校准方法需要人工参与，效率较低，精度也受操作人员熟练度和人眼分辨率的影响。
[0003]此外，现有的焊接机器人主要通过机械臂控制焊枪进行移动，但是机械臂均存在转动幅度过大，且对于一些细微处的焊接，精确度及反应速度均较差，从而无法实现精准高效的焊接作业。
[0004]专利号CN105081623B公开了自动化焊接的焊缝识别方法，该专利主要通过激光测距仪通过距离变化检出焊缝在其坐标系中的坐标，通过坐标变换获得焊缝在世界坐标系中的坐标，从而实现对焊缝的精准识别，但是其未涉及自动校正的问题，且激光测距仪在实际使用过程中容易被遮挡，从而导致工作不稳定。
[0005]针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
[0006]专利技术目的：提供一种自动测量与校正的焊接机器人及其使用方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
[0007]技术方案：一种自动测量与校正的焊接机器人，包括机械臂、控制柜及与机械臂连接的工作台，机械臂的固定端设置有基台，机械臂的夹持部安装设置有微调组件，微调组件远离机械臂的一端卡接设置有焊枪头，焊枪头的中部套设有移动定位装置；其中，控制柜的正面设置有显示屏及控制键盘，且控制柜的顶端固定设置有报警器，工作台的顶部两侧分别设置有左超声波发射器及右超声波发射器，基台的顶端设置有底部超声波发射器，机械臂夹持部的顶部设置有与左超声波发射器、右超声波发射器及底部超声波发射器相配合的第一超声波接收器，左超声波发射器、右超声波发射器及底部超声波发射器之间的连线呈三角形结构。
[0008]在进一步的实施例中，微调组件包括与机械臂夹持部固定连接的固定轴，固定轴远离机械臂夹持部的一端活动套设有第一转动部，第一转动部靠近固定轴的一端外部设置有第一齿轮环，第一转动部的另一端活动套设有第二转动部，第二转动部靠近第一转动部的一端外部设置有第二齿轮环，第二转动部的另一端活动套设有第三转动部，第三转动部
靠近第二转动部的一端外部设置有第三齿轮环，第三转动部的另一端卡接设置有焊枪头，从而利用多组转动部实现灵活转动。
[0009]在进一步的实施例中，固定轴的外部固定设置有第一电机，第一电机的输出端套设有与第一齿轮环相配合的第一齿轮，第一转动部的外部固定设置有第二电机，第二电机的输出端套设有与第二齿轮环相配合的第二齿轮，第二转动部的外部固定设置有第三电机，第三电机的输出端套设有与第三齿轮环相配合的第三齿轮，第一转动部及第三转动部的两个端面均呈45度夹角，第二转动部的两个端面呈90度夹角，这样可以通过不同的电机实现对转动部进行独立调节，从而实现精准定位。
[0010]在进一步的实施例中，移动定位装置包括套设于焊枪头底部的安装架，安装架的底部且位于焊枪头的两侧对称活动卡接设置有两组第一辊轮，两组第一辊轮均通过连接杆固定连接设置有第二辊轮，且两组第二辊轮之间通过弹簧连接，安装架的顶部通过电动缸与焊枪头的中部活动连接，第一辊轮及第二辊轮的中部圆周均开设有焊枪头底部相贴合的弧形槽结构，从而可以实现移动定位装置按焊枪头底部的轨迹进行移动。
[0011]在进一步的实施例中，其中一组第二辊轮的中部镶嵌设置有微型测力传感器，另一组第二辊轮的外侧固定设置有第二超声波接收器，这样可以利用微型测力传感器对第二辊轮的位置进行及时判断，使得第二超声波接收器停止于焊枪头的焊接端部。
[0012]在进一步的实施例中，控制柜分别与显示屏、控制键盘、报警器、左超声波发射器、右超声波发射器、底部超声波发射器、第一超声波接收器、第一电机、第二电机、第三电机、电动缸、微型测力传感器及第二超声波接收器电连接，从而可以实现智能化的自动控制。
[0013]根据本专利技术的另一方面，提供了一种自动测量与校正的焊接机器人的使用方法，该方法包括以下步骤：搭建硬件环境，将焊接机器人与左超声波发射器、右超声波发射器、底部超声波发射器、第一超声波接收器、第二超声波接收器及控制柜电连接，确保能够正常通讯；建立坐标系，将左超声波发射器、右超声波发射器、底部超声波发射器作为参考点，对焊接机器人的焊接部建立原点固定坐标系；构建移动轨迹，利用控制柜根据焊接需求对焊接机器人的焊接部的移动路线进行编程，并利用微调组件实现焊枪头焊接部的对位；控制柜及显示屏实时对焊接部的原点坐标系进行监测及调整，当焊接机器人被撞歪时，控制柜控制移动定位装置带动第二超声波接收器移动至焊接部的端部进行精确定位并矫正。
[0014]有益效果：1、本专利技术设置三组不在同一直线上的超声波发射器及超声波接收器，可以实现对焊接机器人的工作原点进行精准测量，且超声波发射器通过超声波测量距离，相比于传统激光测距仪及光纤传感器稳定性更高；另外，本专利技术通过设置微调组件，可以实现对焊枪头进行精准调节，从而使焊接机器人在对细微处的焊接时反应速度更快。
[0015]2、通过设置移动定位装置，可以使超声波接收器移动至焊枪头的工作端部，从而利用超声波发射器对焊枪头的工作端部的超声波接收器进行测量，进而实现对焊枪头进行精准测量；本专利技术操作简单，测量方便且可以对碰撞后的焊枪头进行快速测量及矫正，从而解决人工手动校准效率低精度差的问题。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是根据本专利技术实施例的立体图；图2是根据本专利技术实施例中机械臂的立体图；图3是根据本专利技术实施例中微调组件的结构示意图之一；图4是根据本专利技术实施例中微调组件的结构示意图之二；图5是图3中A处的局部放大图；图6是根据本专利技术实施例中第二辊轮的结构示意图；图7是根据本专利技术实施例中第一超声波接收器的定位原理示意图；图8是根据本专利技术实施例中第二超声波接收器的定位原理示意图。
[0018]图中：1、机械臂；2、控制柜；3、工作台；4、基台；5、微调组件；501、固定轴；502、第一转动部；503、第一齿轮环；504、第二转动部；505、第二齿轮环；506、第三转动部；507、第三齿轮环；508、第一电机；509、第一齿轮；510、第二电机；511、第二齿轮；512、第三电机；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自动测量与校正的焊接机器人，包括机械臂（1）、控制柜（2）及与机械臂（1）连接的工作台（3），其特征在于，所述机械臂（1）的固定端设置有基台（4），所述机械臂（1）的夹持部安装设置有微调组件（5），所述微调组件（5）远离所述机械臂（1）的一端卡接设置有焊枪头（6），所述焊枪头（6）的中部套设有移动定位装置（7）；其中，所述控制柜（2）的正面设置有显示屏（8）及控制键盘（9），且所述控制柜（2）的顶端固定设置有报警器（10），所述工作台（3）的顶部两侧分别设置有左超声波发射器（11）及右超声波发射器（12），所述基台（4）的顶端设置有底部超声波发射器（13），所述机械臂（1）夹持部的顶部设置有与所述左超声波发射器（11）、所述右超声波发射器（12）及所述底部超声波发射器（13）相配合的第一超声波接收器（14）。2.根据权利要求1所述的自动测量与校正的焊接机器人，其特征在于，所述左超声波发射器（11）、所述右超声波发射器（12）及所述底部超声波发射器（13）之间的连线呈三角形结构。3.根据权利要求2所述的自动测量与校正的焊接机器人，其特征在于，所述微调组件（5）包括与所述机械臂（1）夹持部固定连接的固定轴（501），所述固定轴（501）远离所述机械臂（1）夹持部的一端活动套设有第一转动部（502），所述第一转动部（502）靠近所述固定轴（501）的一端外部设置有第一齿轮环（503），所述第一转动部（502）的另一端活动套设有第二转动部（504），所述第二转动部（504）靠近所述第一转动部（502）的一端外部设置有第二齿轮环（505），所述第二转动部（504）的另一端活动套设有第三转动部（506），所述第三转动部（506）靠近所述第二转动部（504）的一端外部设置有第三齿轮环（507），所述第三转动部（506）的另一端卡接设置有所述焊枪头（6）。4.根据权利要求3所述的自动测量与校正的焊接机器人，其特征在于，所述固定轴（501）的外部固定设置有第一电机（508），所述第一电机（508）的输出端套设有与所述第一齿轮环（503）相配合的第一齿轮（509），所述第一转动部（502）的外部固定设置有第二电机（510），所述第二电机（510）的输出端套设有与所述第二齿轮环（505）相配合的第二齿轮（511），所述第二转动部（504）的外部固定设置有第三电机（512），所述第三电机（512）的输出端套设有与所述第三齿轮环（507）相配合的第三齿轮（513）。5.根据权利要求4所述的自动测量与校正的焊接机器人，其特征在于，所述第一转动部（502）及所...
【专利技术属性】
技术研发人员：祁正阳，
申请(专利权)人：南京市淑先科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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