本發(fā)明涉及焊接設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種焊接機(jī)器人高精度移動(dòng)裝置。

背景技術(shù)：

機(jī)器人是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險(xiǎn)的工作。它是高級(jí)整合控制論、機(jī)械電子、計(jì)算機(jī)、材料和仿生學(xué)的產(chǎn)物。在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)甚至軍事等領(lǐng)域中均有重要用途。

對(duì)于焊接機(jī)器人來說，焊接機(jī)器人是從事焊接的工業(yè)機(jī)器人。焊接機(jī)器人就是在工業(yè)機(jī)器人的末軸法蘭裝接焊鉗或焊槍的，使之能進(jìn)行焊接，切割或熱噴涂。

國(guó)際上的焊接機(jī)器人基本屬于關(guān)節(jié)式機(jī)器人，絕大部分有六個(gè)軸，其中三個(gè)軸將執(zhí)行末端安裝工具送至空間可達(dá)位置，而另外的三個(gè)軸實(shí)現(xiàn)執(zhí)行末端焊接工具的空間姿態(tài)調(diào)整。

傳統(tǒng)的關(guān)節(jié)式焊接機(jī)器人都將電機(jī)安裝在關(guān)節(jié)處，使得機(jī)械手臂顯得笨重，存在轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大、剛度差以及累積誤差大等不足。機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能較差，難以滿足日益高速高精度要求。串聯(lián)機(jī)構(gòu)在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方面具有較好的運(yùn)動(dòng)學(xué)性能，而動(dòng)力學(xué)性能較低；和串聯(lián)機(jī)器人相比較，并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有無累積誤差，精度較高，驅(qū)動(dòng)裝置可置于定平臺(tái)上或接近定平臺(tái)的位置，這樣運(yùn)動(dòng)部分重量輕，速度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，結(jié)構(gòu)緊湊，剛度高，承載能力大，根據(jù)這些特點(diǎn)，并聯(lián)機(jī)器人可以應(yīng)用于高承載能力的場(chǎng)合，但由于并聯(lián)機(jī)器人受結(jié)構(gòu)限制，工作空間往往很小，一般用于駕駛模擬平臺(tái)、雷達(dá)天線底座、數(shù)控車床等領(lǐng)域，較難應(yīng)用于焊接機(jī)器人等對(duì)工作空間要求大的領(lǐng)域。

而且，現(xiàn)有機(jī)器人腰關(guān)節(jié)既支撐整個(gè)機(jī)器人的重量，又承受整個(gè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)所帶來的沖擊，故障率較高，可靠性差，無故障運(yùn)行時(shí)間短，而且較易造成較大的關(guān)節(jié)誤差，對(duì)機(jī)器人的精度影響較大，由于這諸多缺點(diǎn)，現(xiàn)有機(jī)器人結(jié)構(gòu)很難兼顧作業(yè)靈活性及高精度的特性，很難滿足大工作空間、高精度、高可靠性的作業(yè)要求，成為大型機(jī)器人設(shè)計(jì)制造的一個(gè)瓶頸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供了一種焊接機(jī)器人高精度移動(dòng)裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

焊接機(jī)器人高精度移動(dòng)裝置，包括機(jī)架、固定安裝在機(jī)架上的第一驅(qū)動(dòng)氣缸，與第一驅(qū)動(dòng)氣缸的動(dòng)力軸固定連接的第一移動(dòng)座、與第一移動(dòng)座滑動(dòng)連接的第二移動(dòng)座以及固定安裝在第一移動(dòng)座上的第二驅(qū)動(dòng)氣缸，所述第二驅(qū)動(dòng)氣缸的動(dòng)力軸與所述第二移動(dòng)座固定連接；

所述第二移動(dòng)座上安裝有用于固定焊接機(jī)器人的座體，該座體上通過橫軸連接設(shè)置有第一關(guān)節(jié)軸、第二關(guān)節(jié)軸、第一位置傳感器、第二位置傳感器及控制機(jī)構(gòu)，其中所述控制機(jī)構(gòu)包括焊接模塊、傳感器控制模塊、執(zhí)行模塊和自動(dòng)控制模塊。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述座體與橫軸之間通過升降臺(tái)固定連接，所述升降臺(tái)上端設(shè)有旋轉(zhuǎn)桿機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)桿機(jī)構(gòu)側(cè)部安裝設(shè)置有除煙吸氣罩。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述自動(dòng)控制模塊由單片機(jī)控制系統(tǒng)及控制器構(gòu)成，所述單片機(jī)控制系統(tǒng)和控制器連接，所述焊接模塊、傳感器控制模塊、執(zhí)行模塊均與該自動(dòng)控制模塊的控制器連接。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述機(jī)架上設(shè)置有顯示屏、操作鍵盤及報(bào)警模塊，所述報(bào)警模塊由報(bào)警器、揚(yáng)聲器和報(bào)警指示燈構(gòu)成，所述揚(yáng)聲器、報(bào)警指示燈均與報(bào)警器連接，其中所述報(bào)警指示燈安裝于橫軸一端。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述焊接模塊包括焊接工裝夾具、焊接變位機(jī)、焊接操作機(jī)和焊接工件輸送裝置，所述焊接變位機(jī)與第一位置傳感器、第二位置傳感器連接，所述焊接工裝夾具、焊接操作機(jī)和焊接工件輸送裝置均與自動(dòng)控制模塊連接。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述除煙吸氣罩覆蓋面大于所述焊接模塊延展面。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述第一關(guān)節(jié)軸、第二關(guān)節(jié)軸上分別安裝有與其平行、用于驅(qū)動(dòng)其動(dòng)作的第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)，所述第二關(guān)節(jié)軸連接有焊槍桿，所述焊槍桿通過焊槍角度調(diào)節(jié)器連接焊槍，焊槍內(nèi)裝有焊條。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述機(jī)架及第一移動(dòng)座上端面均設(shè)置有分別供第一移動(dòng)座、第二移動(dòng)座滑動(dòng)的線性滑軌。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述單片機(jī)控制系統(tǒng)由中央處理器、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、I/O口、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)計(jì)算器、定時(shí)計(jì)數(shù)器、外部中斷和串行通信構(gòu)成，所述第一位置傳感器、第二位置傳感器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器輸入端連接，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器輸出端與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器連接，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器與數(shù)據(jù)計(jì)算器連接，所述程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、I/O口、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)計(jì)算器、定時(shí)計(jì)數(shù)器、外部中斷和串行通信均與中央處理器連接。

本發(fā)明帶來的有益效果有：

1、本發(fā)明在焊接機(jī)器人關(guān)節(jié)軸上安裝有第一位置傳感器和第二位置傳感器，通過兩個(gè)傳感器的檢測(cè)值來計(jì)算出所要焊接點(diǎn)的位置，實(shí)現(xiàn)焊接位置的自動(dòng)校準(zhǔn)，有效的保證了焊槍和焊接口位置的準(zhǔn)確性，從而大大的提高了焊接位置的精準(zhǔn)度，并保證了焊接質(zhì)量穩(wěn)定的同時(shí)，也提高了其焊接的效率，從而很好代替了機(jī)器人焊接過程中的示教過程，進(jìn)而更好的滿足了客戶的需求。

2、本發(fā)明具體的焊接數(shù)據(jù)和焊接路線都是事先錄入自動(dòng)控制模塊中，其讓整個(gè)設(shè)備運(yùn)行的更加的方便、快捷，操作簡(jiǎn)單，方便操作人員的操作，從而有效的降低了操作的錯(cuò)誤率，保證產(chǎn)品焊接的準(zhǔn)備性，從而進(jìn)一步提高了產(chǎn)品焊接的質(zhì)量。

3、本發(fā)明將驅(qū)動(dòng)組件安設(shè)在機(jī)架位置，降低了焊接機(jī)器人手臂桿件的承載負(fù)荷，降低了整機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，質(zhì)量輕且累積誤差小，具有良好的動(dòng)力學(xué)性能，有利于焊接精度的提高，同時(shí)使得焊接機(jī)器人具有自調(diào)節(jié)功能，不僅調(diào)節(jié)性好、運(yùn)動(dòng)靈活性高，也間接地提高了焊接機(jī)器人的焊接質(zhì)量和效率。

附圖說明

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，

附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)示圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

焊接機(jī)器人高精度移動(dòng)裝置，包括機(jī)架1、固定安裝在機(jī)架1上的第一驅(qū)動(dòng)氣缸2，與第一驅(qū)動(dòng)氣缸2的動(dòng)力軸固定連接的第一移動(dòng)座3、與第一移動(dòng)座3滑動(dòng)連接的第二移動(dòng)座4以及固定安裝在第一移動(dòng)座3上的第二驅(qū)動(dòng)氣缸5，所述第二驅(qū)動(dòng)氣缸5的動(dòng)力軸與所述第二移動(dòng)座4固定連接。

其中，第二移動(dòng)座4上安裝有用于固定焊接機(jī)器人的座體6，該座體6上通過橫軸7連接設(shè)置有第一關(guān)節(jié)軸8、第二關(guān)節(jié)軸9、第一位置傳感器10、第二位置傳感器11及控制機(jī)構(gòu)，其中所述的控制機(jī)構(gòu)包括焊接模塊、傳感器控制模塊、執(zhí)行模塊和自動(dòng)控制模塊。

本實(shí)施例在焊接機(jī)器人關(guān)節(jié)軸上安裝有第一位置傳感器10和第二位置傳感器11，通過兩個(gè)傳感器的檢測(cè)值來計(jì)算出所要焊接點(diǎn)的位置，實(shí)現(xiàn)焊接位置的自動(dòng)校準(zhǔn)，有效的保證了焊槍和焊接口位置的準(zhǔn)確性。

上述座體6與橫軸7之間通過升降臺(tái)12固定連接，升降臺(tái)12上端設(shè)有旋轉(zhuǎn)桿機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)桿機(jī)構(gòu)側(cè)部安裝設(shè)置有除煙吸氣罩13，可全面吸收掉焊接時(shí)產(chǎn)生的有害氣體，保持良好工作環(huán)境。

需說明的是，除煙吸氣罩13覆蓋面應(yīng)大于焊接模塊延展面。

自動(dòng)控制模塊由單片機(jī)控制系統(tǒng)及控制器構(gòu)成，單片機(jī)控制系統(tǒng)和控制器連接，焊接模塊、傳感器控制模塊、執(zhí)行模塊均與該自動(dòng)控制模塊的控制器連接。

上述焊接模塊則主要包括焊接工裝夾具、焊接變位機(jī)、焊接操作機(jī)和焊接工件輸送裝置，焊接變位機(jī)與第一位置傳感器10、第二位置傳感器11連接，焊接工裝夾具、焊接操作機(jī)和焊接工件輸送裝置均與自動(dòng)控制模塊連接。

與此同時(shí)，第一關(guān)節(jié)軸8、第二關(guān)節(jié)軸9上分別安裝有與其平行、用于驅(qū)動(dòng)其動(dòng)作的第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)，第二關(guān)節(jié)軸9連接有焊槍桿，所述焊槍桿通過焊槍角度調(diào)節(jié)器連接焊槍，焊槍內(nèi)裝有焊條。

在本實(shí)施例中，具體的焊接數(shù)據(jù)和焊接路線都是事先錄入上述的自動(dòng)控制模塊中，其讓整個(gè)設(shè)備運(yùn)行的更加的方便、快捷，操作簡(jiǎn)單，方便操作人員的操作，從而有效的降低了操作的錯(cuò)誤率，保證產(chǎn)品焊接的準(zhǔn)備性，從而進(jìn)一步提高了產(chǎn)品焊接的質(zhì)量。

實(shí)施例2

焊接機(jī)器人高精度移動(dòng)裝置，包括機(jī)架1、固定安裝在機(jī)架1上的第一驅(qū)動(dòng)氣缸2，與第一驅(qū)動(dòng)氣缸2的動(dòng)力軸固定連接的第一移動(dòng)座3、與第一移動(dòng)座3滑動(dòng)連接的第二移動(dòng)座4以及固定安裝在第一移動(dòng)座3上的第二驅(qū)動(dòng)氣缸5，第二驅(qū)動(dòng)氣缸5的動(dòng)力軸與第二移動(dòng)座4固定連接。

在本實(shí)施例，機(jī)架1上設(shè)置有顯示屏14、操作鍵盤15及報(bào)警模塊16，報(bào)警模塊16由報(bào)警器、揚(yáng)聲器和報(bào)警指示燈構(gòu)成，揚(yáng)聲器、報(bào)警指示燈均與報(bào)警器連接，其中所述報(bào)警指示燈安裝于橫軸7一端。

在實(shí)際的操作中，一旦焊接機(jī)器人在工作過程中出現(xiàn)任何問題，報(bào)警模塊16將會(huì)立即的通過揚(yáng)聲器和報(bào)警指示燈來通知工作人員，讓他們對(duì)故障進(jìn)行及時(shí)的處理，從而有效的避免因故障給造成漏焊和虛焊乃至重大損失的產(chǎn)生，從而大大提高焊接的安全性和穩(wěn)定性，進(jìn)一步保證焊接的質(zhì)量。

自動(dòng)控制模塊由單片機(jī)控制系統(tǒng)及控制器構(gòu)成，其中單片機(jī)控制系統(tǒng)和控制器連接，焊接模塊、傳感器控制模塊、執(zhí)行模塊均與該自動(dòng)控制模塊的控制器連接。

單片機(jī)控制系統(tǒng)具體由中央處理器、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、I/O口、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)計(jì)算器、定時(shí)計(jì)數(shù)器、外部中斷和串行通信構(gòu)成，第一位置傳感器10、第二位置傳感器11與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器輸入端連接，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器輸出端與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器連接，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器與數(shù)據(jù)計(jì)算器連接，程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、I/O口、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)計(jì)算器、定時(shí)計(jì)數(shù)器、外部中斷和串行通信均與中央處理器連接。

結(jié)合自動(dòng)控制模塊，以及在焊接機(jī)器人關(guān)節(jié)軸上安裝的第一位置傳感器10和第二位置傳感器11，通過兩個(gè)傳感器的檢測(cè)值來計(jì)算出所要焊接點(diǎn)的位置，實(shí)現(xiàn)焊接位置的自動(dòng)校準(zhǔn)，有效的保證了焊槍和焊接口位置的準(zhǔn)確性，從而大大的提高了焊接位置的精準(zhǔn)度，并保證了焊接質(zhì)量穩(wěn)定的同時(shí)，也提高了其焊接的效率，從而很好代替了機(jī)器人焊接過程中的示教過程，進(jìn)而更好的滿足了客戶的需求。

為保證本高精度焊接機(jī)器人機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定流暢運(yùn)行，機(jī)架1及第一移動(dòng)座3上端面均設(shè)置有分別供第一移動(dòng)座3、第二移動(dòng)座4滑動(dòng)的線性滑軌17。

本實(shí)施例同樣的將驅(qū)動(dòng)組件安設(shè)在機(jī)架1位置，降低了焊接機(jī)器人手臂桿件的承載負(fù)荷，降低了整機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，質(zhì)量輕且累積誤差小，具有良好的動(dòng)力學(xué)性能，有利于焊接精度的提高，同時(shí)使得焊接機(jī)器人具有自調(diào)節(jié)功能，不僅調(diào)節(jié)性好、運(yùn)動(dòng)靈活性高，也間接地提高了焊接機(jī)器人的焊接質(zhì)量和效率。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。

同時(shí)應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施例加以描述，并非每個(gè)實(shí)施例僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，本說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。