【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于焊接校准，更具体地说，是涉及一种焊接校准工具、校准系统和校准方法。
技术介绍
1、熔化极气体保护自动焊接机器人的执行末端即工具中心点，简称“tcp”，该工具中心点的位置的校准是焊接机器人相对精度与绝对精度的基础，需要以标定的工具中心点的位置为基础，实现机器人程序的示教、焊丝接触寻位、激光寻位与跟踪等功能。
2、传统焊接机器人对工具中心点的位置进行校准时，通常将焊丝伸出焊枪喷嘴，并用钳子剪出指定伸出长度的焊丝作为机器人末端的tcp，但由于焊丝的端部截面为楔形，且焊丝的本身存在一定的曲度，使得校准时容易存在偏差，校准精度较差。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种焊接校准工具、校准系统和校准方法，旨在解决现有的焊接机器人的校准工具在校准时容易存在偏差，校准精度差的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、第一方面，本申请提供一种焊接校准工具，包括：
4、校准杆，具有用于标定坐标点的第一锥形尖端；
5、弹性套，套设在所述校准杆的外周壁上；其中，所述第一锥形尖端自所述弹性套的一端伸出，且所述校准杆具有沿所述校准杆的轴向在所述弹性套内伸缩的自由度，以便调整所述第一锥形尖端的伸出长度；以及
6、套管组件；在所述校准杆伸出至预设长度后，所述套管组件的一端套设并夹紧在所述弹性套上，另一端用于与焊枪固定。
7、在一种可能的实现方式中，所述弹性套呈锥形套管结构，且所述第一
8、一些实施例中，所述弹性套的内壁上沿其周向间隔分布有多个第一豁槽，每个所述第一豁槽沿所述弹性套的轴向延伸且贯通所述弹性套的大径端；
9、所述弹性套的内壁上沿其周向间隔分布有多个第二豁槽，每个所述第二豁槽沿所述弹性套的轴向延伸且贯通所述弹性套的小径端；
10、其中，多个所述第一豁槽、多个所述第二豁槽之间交错分布。
11、在一种可能的实现方式中，所述套管组件包括：
12、连接管，开设有沿轴向依次相接的第一安装孔和第二安装孔；所述第一安装孔限位在所述弹性套靠近所述第一锥形尖端的一端的外周壁上；所述第二安装孔的孔径大于所述第一安装孔的孔径，且所述第一安装孔与所述第二安装孔相接的孔壁处形成台阶面；
13、顶紧管，一端旋入所述第二安装孔内，且套设并抵紧在所述弹性套上；所述顶紧管的另一端用于连接所述焊枪。
14、一些实施例中，所述弹性套靠近所述第一锥形尖端的外周壁上设有第一环形槽，所述第一环形槽的槽侧壁与所述弹性套的端面之间形成第一环形限位部；
15、所述第一安装孔的内周壁上设有第二环形槽，所述第二环形槽的槽侧壁与所述台阶面之间形成第二环形限位部；
16、其中，所述第一环形限位部限位在所述第二环形槽内，且所述第二环形限位部限位在所述第一环形槽内。
17、示例性的，所述顶紧管远离所述连接管的一端设有法兰盘，所述法兰盘远离所述连接管的一侧设有螺纹连接段，其中，所述螺纹连接段用于与所述焊枪旋接，并将所述焊枪的端部限位在所述法兰盘处。
18、示例性的，在所述螺纹连接段未与所述焊枪连接时，所述螺纹连接段上旋接有防护螺母。
19、在一种可能的实现方式中，所述第一锥形尖端的锥度比为1:3。
20、本申请实施例所示的方案，与现有技术相比，该校准杆具有第一锥形尖端，相比于多边形截面的校准工具，可实现更加精准的定位；同时校准杆本身具有一定的强度，不容易发生弯曲，可保证校准精度；另外，本申请设置的校准杆与弹性套之间可实现伸缩调节，以实现伸出端的长度调节，并通过套管组件夹紧弹性套和校准杆，以保证校准杆的伸出端长度不变。
21、第二方面，本申请还提供一种校准系统，包括上述焊接校准工具，所述校准系统还包括：
22、标准试块；所述标准试块上设有多个定位圆孔；
23、外部校准工具，一端朝上延伸并设有第二锥形尖端，所述第二锥形尖端的锥度与所述第一锥形尖端的锥度相同；
24、剪丝机，用于剪出预设长度的焊丝；以及
25、焊枪，具有第一连接端，所述第一连接端可拆卸连接有焊枪喷嘴、导电嘴和导电嘴座；在所述焊枪喷嘴、所述导电嘴和所述导电嘴座均处于拆卸状态时，所述第一连接端与所述套管组件连接；在所述焊枪喷嘴、所述导电嘴和所述导电嘴座均处于安装状态时，所述焊枪夹紧所述焊丝。
26、在一种可能的实现方式中，所述标准试块呈长方体形状，且具有三个相互垂直相交的坐标面；其中一个所述坐标面上与另外两个所述坐标面相交的三个顶角处分别设有一个所述定位圆孔。
27、本申请实施例提供的校准系统，由于包括上述焊接校准工具，因而具有上述焊接校准工具的所有有益效果，并且，可通过焊枪先后与套管组件、焊丝连接，可通过焊丝对焊接校准工具进行偏差修正过程，可有效避免偏差，并提高校准精度。
28、第三方面，本申请还提供一种校准方法，采用上述校准系统实施，所述校准方法包括以下步骤：
29、s1.组装所述焊接校准工具，并将组装完成的所述焊接校准工具固定在所述焊枪上，以形成以所述第一锥形尖端为工具中心点的第一焊接机器人；通过所述剪丝机裁剪出预设长度的所述焊丝；
30、s2.所述第一焊接机器人靠近所述第二锥形尖端，并进行工具坐标系位置的标定，获取初始坐标位置；
31、s3.以所述标准试块上的多个所述定位圆孔作为特征位置，所述第一焊接机器人采用多点法对所述标准试块的坐标系进行标定，以获取工件坐标系；
32、s4.将所述焊接校准工具从所述焊枪上拆下，并将所述焊丝固定在所述焊枪上，并形成以所述焊丝为工具中心点的第二焊接机器人；
33、s5.所述第二焊接机器人采用工件坐标系执行偏差修正程序，依次获取所述工件坐标系三个坐标方向的偏差值，并根据所述偏差值确定标准位置坐标。
34、本申请实施例提供的校准方法，由于采用了上述校准系统，因而具有上述校准系统的所有有益效果，可通过焊接校准工具先进性初步校准，并通过焊丝进行偏差修正过程，能够有效避免偏差，并提高校准精度。
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1.焊接校准工具，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的焊接校准工具，其特征在于，所述弹性套呈锥形套管结构，且所述第一锥形尖端自所述弹性套的大径端伸出。
3.如权利要求2所述的焊接校准工具，其特征在于，所述弹性套的内壁上沿其周向间隔分布有多个第一豁槽，每个所述第一豁槽沿所述弹性套的轴向延伸且贯通所述弹性套的大径端；
4.如权利要求1所述的焊接校准工具，其特征在于，所述套管组件包括：
5.如权利要求4所述的焊接校准工具，其特征在于，所述弹性套靠近所述第一锥形尖端的外周壁上设有第一环形槽，所述第一环形槽的槽侧壁与所述弹性套的端面之间形成第一环形限位部；
6.如权利要求4或5所述的焊接校准工具，其特征在于，所述顶紧管远离所述连接管的一端设有法兰盘，所述法兰盘远离所述连接管的一侧设有螺纹连接段，其中，所述螺纹连接段用于与所述焊枪旋接，并将所述焊枪的端部限位在所述法兰盘处。
7.如权利要求6所述的焊接校准工具，其特征在于，在所述螺纹连接段未与所述焊枪连接时，所述螺纹连接段上旋接有防护螺母。
8.校准系统
9.如权利要求8所述的校准系统，其特征在于，所述标准试块呈长方体形状，且具有三个相互垂直相交的坐标面；其中一个所述坐标面上与另外两个所述坐标面相交的三个顶角处分别设有一个所述定位圆孔。
10.校准方法，其特征在于，采用如权利要求8-9任一项所述的校准系统，所述校准方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.焊接校准工具，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的焊接校准工具，其特征在于，所述弹性套呈锥形套管结构，且所述第一锥形尖端自所述弹性套的大径端伸出。
3.如权利要求2所述的焊接校准工具，其特征在于，所述弹性套的内壁上沿其周向间隔分布有多个第一豁槽，每个所述第一豁槽沿所述弹性套的轴向延伸且贯通所述弹性套的大径端；
4.如权利要求1所述的焊接校准工具，其特征在于，所述套管组件包括：
5.如权利要求4所述的焊接校准工具，其特征在于，所述弹性套靠近所述第一锥形尖端的外周壁上设有第一环形槽，所述第一环形槽的槽侧壁与所述弹性套的端面之间形成第一环形限位部；
6.如权利要求4或5所述的焊接校准工具，其特征在于，所述顶紧管远离所述连...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓霞，穆云平，侯金柱，石守东，鲁二敬，马永志，
申请(专利权)人：中车唐山机车车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：
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