一种焊缝自动识别焊接机器人及焊接方法技术

本发明专利技术属于自动化设备技术领域，尤其是一种焊缝自动识别焊接机器人及焊接方法，包括工作台和工件，还包括焊接机器人、夹持装置和拿取装置。该焊缝自动识别焊接机器人及焊接方法，通过设置焊接机器人，通过操作器提前设置好的程序带动焊接机器人的机械手进行运作，从而带动焊缝跟踪传感器对准工件进行扫描，焊缝跟踪传感器扫描到的区域传送到操作器的屏幕，之后操作器通过计算检测到焊缝与喷嘴之间的偏差，输出偏差数据并进行纠正偏差，精确引导喷嘴对准焊缝，同时控制焊枪自动焊接，达到焊接机器人实时通讯跟踪焊缝进行焊接的效果。接机器人实时通讯跟踪焊缝进行焊接的效果。接机器人实时通讯跟踪焊缝进行焊接的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种焊缝自动识别焊接机器人及焊接方法


[0001]本专利技术涉及自动化设备
，尤其涉及一种焊缝自动识别焊接机器人及焊接方法。

技术介绍

[0002]焊接机器人是从事焊接的工业机器人，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。采用机器人焊接是焊接自动化的革命性进步，它突破了传统的焊接刚性自动化方式，开拓了一种柔性自动化新方式，采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。
[0003]焊机机器人在对圆柱形状的工件进行焊接的过程中，现有的夹持装置对圆柱形工件的夹持容易导致工件的焊接受到阻碍，从而导致工件发生形变，同时焊接后工件表面的温度很高的，人工直接进行拿取容易造成烫伤，因此借用机械自动化设备进行拿取能有效节约人力物力。

技术实现思路

[0004]基于现有的焊接机器人在焊接过程中的夹持容易导致工件发生损坏以及人工拿取工件不方便的技术问题，本专利技术提出了一种焊缝自动识别焊接机器人及焊接方法。
[0005]本专利技术提出的一种焊缝自动识别焊接机器人及焊接方法，包括工作台和工件，还包括焊接机器人、夹持装置和拿取装置，所述焊接机器人固定安装在所述工作台的一侧外表面并对所述工件外表面的焊缝进行焊接；所述夹持装置设置在所述工作台的上表面并对所述工件的内壁进行夹持固定；所述拿取装置设置在所述工作台的上表面一侧并焊接后的所述工件进行拿取。
[0006]优选地，所述工作台的一侧设置有传送带，所述工作台靠近所述传送带的上表面一侧固定安装有支撑板，所述支撑板的上表面开设有弧形槽，所述弧形槽的内壁固定安装有限位开关，所述限位开关与所述传送带电性连接。
[0007]通过上述技术方案，传送带的上表面运输有工件，传送带带动工件运输到工作台一侧支撑板的弧形槽内，随着工件的移动带动工件的一端与弧形槽内的限位开关接触，限位开关控制传送带停止转动。
[0008]优选地，所述焊接机器人包括底座，所述底座的上表面固定安装有机械手，所述机械手的外表面固定安装有焊枪，所述焊枪的一端通过管道固定安装有喷嘴，所述喷嘴的外表面通过连接件与所述机械手的一侧外表面固定安装，所述喷嘴的外表面通过另一所述连接件固定安装有焊缝跟踪传感器，所述机械手、所述焊枪和所述焊缝跟踪传感器均电性连接有操作器。
[0009]通过上述技术方案，通过在操作器上设置的程序带动机械手以及机械手上的焊缝
跟踪传感器对准工件，焊缝跟踪传感器对工件的外表面进行扫描感应从而将拍摄到的画面实时显示在操作器的屏幕上，之后操作器通过计算检测到焊缝与喷嘴之间的偏差，输出偏差数据并进行纠正偏差，精确引导喷嘴对准焊缝，同时控制焊枪自动焊接，达到焊接机器人实时通讯跟踪焊缝进行焊接的效果。
[0010]优选地，所述夹持装置包括支座，所述支座的外表面固定安装有限位环，所述支座的一侧表面开设有滑槽，所述滑槽的内壁通过轴承固定安装有第一壳体，所述第一壳体的内壁固定安装有第一气缸，所述第一气缸的活塞杆一端固定连接有活动柱，所述活动柱的一端延伸至所述第一壳体的外表面并固定安装有夹具，所述夹具的中端铰接有铰接轴，所述铰接轴的外表面通过固定块与所述支座的内壁固定连接，所述夹具的另一端固定连接有弹力半球。
[0011]通过上述技术方案，通过第一气缸活塞杆的伸出带动活动柱在第一壳体的内壁向左移动，活动柱的移动带动夹具的一端跟随活动柱的移动而移动，从而带动夹具的中端在铰接轴上进行转动，并带动夹具另一端上的弹力半球与工件的内壁进行接触，弹力半球所具有的弹性避免对工件的内壁造成损坏，达到夹持并保护工件的效果。
[0012]优选地，所述第一壳体延伸至所述支座的一端外表面固定安装有第一电机，所述第一电机的输出轴一端与所述第一壳体的一端固定套接，第一电机与操作器电性连接。
[0013]通过上述技术方案，启动第一电机，第一电机输出轴的转动带动第一壳体进行转动，从而带动活动柱以及活动柱上夹具进行转动，由于弹性半球在第一气缸的带动下与工件的内壁进行夹持，第一壳体的转动带动工件进行同步转动，达到旋转工件的效果。
[0014]优选地，所述拿取装置包括磁悬浮导轨，所述磁悬浮导轨的两侧表面开设有凹槽，所述凹槽的内壁滑动卡接有滑块，所述滑块的上表面固定安装有第二壳体。
[0015]通过上述技术方案，磁悬浮导轨通过无线信号连接有控制终端，磁悬浮导轨接收到控制终端发射的信号，并根据信号控制滑块的内侧表面在磁悬浮导轨上的凹槽内进行滑动，滑块的滑动带动第二壳体进行移动。
[0016]优选地，所述第二壳体的内底壁固定安装有第二电机，所述第二电机的输出轴一端延伸至所述壳体的外表面并固定套接有转盘，所述转盘的底壁通过轴承与所述壳体的上表面固定安装，所述转盘的上表面通过销轴铰接有机械臂。
[0017]通过上述技术方案，第二壳体的移动带动转盘以及机械臂进行同步移动，启动第二电机，第二电机输出轴的转动带动转盘进行转动，从而带动转盘上的机械臂进行同步转动。
[0018]优选地，所述机械臂的内侧表面固定安装有液压缸，所述液压缸的活塞杆一端与所述机械臂的一侧表面通过销轴铰接，所述机械臂的一端固定安装有与所述工件外表面形状相匹配的弧形板，所述弧形板的内壁开设有环形槽。
[0019]通过上述技术方案，机械臂的外表面通过销轴进行铰接，液压缸活塞杆的伸缩带动机械臂在销轴上进行转动，从而带动机械臂进行弯曲，直到机械臂上的弧形板与工件进行接触。
[0020]优选地，所述机械臂靠近所述弧形板的一端内壁开设有腔体，所述腔体的内壁固定固定安装有第二气缸，所述第二气缸的活塞杆一端延伸至所述环形槽的内壁并固定连接有防滑垫。
[0021]通过上述技术方案，第二气缸活塞杆的伸出带动防滑垫移出环形槽并与工件的外表面进行挤压，由于防滑垫本身是橡胶材质，防滑垫受到挤压产生的弹力对工件的外表面进行吸附，同时橡胶表面的粗糙增大了与工件的摩擦，减少工件掉落可能，达到拿取工件的效果。
[0022]S1、启动传送带，将工件放置在传送带上，工件随着传送带的移动运输到工作台支撑板的弧形槽内，并随着工件完全落入弧形槽内与弧形槽内壁上的限位开关接触，限位开关控制传送带停止运输；S2、工件落入弧形槽的同时与活动柱上的夹具进行套接，限位环限制支座与工件的距离，第一气缸活塞杆的伸出带动活动柱的一端在第一壳体的内壁进行移动，同时带动夹具的中端在铰接轴上进行转动，直到夹具上的弹力半球与工件的内壁接触并挤压；S3、夹持好工件后，底座上的机械手在操作器所设置的程序下进行移动，并带动机械手上的焊缝跟踪传感器对工件进行扫描，扫描的同时启动第一电机，第一电机输出轴的转动带动第一壳体进行转动，从而带动通过夹具夹持好的工件进行转动，焊缝跟踪传感器将扫描到的画面实时显示在操作器的屏幕上，操作器通过计算检测到焊缝与喷嘴之间的偏差并进行纠正，之后引导喷嘴对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊缝自动识别焊接机器人，包括工作台（1）和工件（2），其特征在于：还包括焊接机器人、夹持装置和拿取装置，所述焊接机器人固定安装在所述工作台（1）的一侧外表面并对所述工件（2）外表面的焊缝进行焊接；所述夹持装置设置在所述工作台（1）的上表面并对所述工件（2）的内壁进行夹持固定；所述拿取装置设置在所述工作台（1）的上表面一侧并焊接后的所述工件（2）进行拿取。2.根据权利要求1所述的一种焊缝自动识别焊接机器人，其特征在于：所述工作台（1）的一侧设置有传送带（6），所述工作台（1）靠近所述传送带（6）的上表面一侧固定安装有支撑板（7），所述支撑板（7）的上表面开设有弧形槽（8），所述弧形槽（8）的内壁固定安装有限位开关（9），所述限位开关（9）与所述传送带（6）电性连接。3.根据权利要求1所述的一种焊缝自动识别焊接机器人，其特征在于：所述焊接机器人包括底座（3），所述底座（3）的上表面固定安装有机械手（31），所述机械手（31）的外表面固定安装有焊枪（32），所述焊枪（32）的一端通过管道固定安装有喷嘴（33），所述喷嘴（33）的外表面通过连接件与所述机械手（31）的一侧外表面固定安装，所述喷嘴（33）的外表面通过另一所述连接件固定安装有焊缝跟踪传感器（34），所述机械手（31）、所述焊枪（32）和所述焊缝跟踪传感器（34）均电性连接有操作器（35）。4.根据权利要求1所述的一种焊缝自动识别焊接机器人，其特征在于：所述夹持装置包括支座（4），所述支座（4）的外表面固定安装有限位环（41），所述支座（4）的一侧表面开设有滑槽（42），所述滑槽（42）的内壁通过轴承固定安装有第一壳体（43），所述第一壳体（43）的内壁固定安装有第一气缸（44），所述第一气缸（44）的活塞杆一端固定连接有活动柱（45），所述活动柱（45）的一端延伸至所述第一壳体（43）的外表面并固定安装有夹具（46），所述夹具（46）的中端铰接有铰接轴（47），所述铰接轴（47）的外表面通过固定块与所述支座（4）的内壁固定连接，所述夹具（46）的另一端固定连接有弹力半球（48）。5.根据权利要求4所述的一种焊缝自动识别焊接机器人，其特征在于：所述第一壳体（43）延伸至所述支座（4）的一端外表面固定安装有第一电机（49），所述第一电机（49）的输出轴一端与所述第一壳体（43）的一端固定套接，所述第一电机（49）与所述操作器（35）电性连接。6.根据权利要求1所述的一种焊缝自动识别焊接机器人，其特征在于：所述拿取装置包括磁悬浮导轨（5），所述磁悬浮导轨（5）的两侧表面开设有凹槽（501），所述凹槽（501）的内壁滑动卡接有滑块（502），所述滑块（502）的上表面固定安装有第二壳体（503）。7.根据权利要求6所述的一种焊缝自动识别焊接机器人，其特征在于：所述第二壳体（503）的内底壁固定安装有第二电机（504），所述第二电机（504）的输出轴一端延伸至所述壳体的外表面并固定套接有转盘（505），所述转盘（505）的底壁通过轴承与所述第二壳体（503）的上表面固定安装，所述转盘（505）的上表面通过销轴铰接有机械臂（506）。8.根据权利要求7所述的一种焊缝自动识别焊接机器人，其特征在于：所述机械臂（506）的内侧表面固定安装有液压缸（507），所述液压缸（...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁正阳，王宇迪，
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：