一種智能五軸焊接用機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及焊接機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能五軸焊接用機(jī)器人。
技術(shù)背景
[0002]當(dāng)今焊節(jié)技術(shù)與人們的生產(chǎn)和生活中有著密不可分的關(guān)系，許多零部件之間的連接都必須采用焊接，這對(duì)焊接的質(zhì)量問(wèn)題提出了很高的要求，傳統(tǒng)的焊接技術(shù)采用手工焊接，由于需要對(duì)焊槍長(zhǎng)時(shí)間的端持，工人的眼力手力容易疲勞，焊件的質(zhì)量得不到保證，而采用機(jī)器人焊接不僅解決了上述問(wèn)題，而且節(jié)省了材料，但是市場(chǎng)上的通用焊接機(jī)器人為三至四軸，再就是六軸，三至四軸不能滿(mǎn)足一特殊工件的要求，而六軸機(jī)器人價(jià)格又極其昂貴，而五軸機(jī)器人既能滿(mǎn)足特殊工件的要求價(jià)格又不至太貴。
[0003]CN 203401208 U公開(kāi)了一種五軸驅(qū)動(dòng)自動(dòng)點(diǎn)焊設(shè)備，包括焊機(jī)、上下翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、垂直升降機(jī)構(gòu)、縱向平移機(jī)構(gòu)、水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、橫向平移機(jī)構(gòu)和底座，所述底座固定在水平面上，所述橫向平移機(jī)構(gòu)安裝在底座上，橫向平移機(jī)構(gòu)、水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、縱向平移機(jī)構(gòu)、垂直升降機(jī)構(gòu)、上下翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)依次裝配，所述焊機(jī)與上下翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)配裝，其特別之處在于:所述上下翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為氣缸驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。上述實(shí)用新型雖能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化操作，但智能化水平不高，需人工對(duì)其進(jìn)行操作，工人的技術(shù)水平要求較高，這就使得焊件的質(zhì)量相對(duì)較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種可替代人工的，節(jié)能經(jīng)濟(jì)，能夠滿(mǎn)足特殊工件要求，自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單方便，焊接件質(zhì)量好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單價(jià)格便宜的智能五軸焊接用機(jī)器人。
[0005]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案為:一種智能五軸焊接用機(jī)器人，包括設(shè)有底座的工作臺(tái)，所述工作臺(tái)上設(shè)有焊槍以及驅(qū)動(dòng)焊槍沿X軸、Y軸、Z軸移動(dòng)的X軸位移機(jī)構(gòu)、Y軸位移機(jī)構(gòu)和Z軸位移機(jī)構(gòu)，工作臺(tái)上還設(shè)有通過(guò)電信號(hào)驅(qū)動(dòng)X軸位移機(jī)構(gòu)、Y軸位移機(jī)構(gòu)和Z軸位移機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)，所述工作臺(tái)上設(shè)有用于掃描收集焊接軌跡用的信號(hào)采集裝置以及驅(qū)動(dòng)焊槍實(shí)現(xiàn)橫向旋轉(zhuǎn)和縱向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)A和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)B，所述信號(hào)采集裝置與控制系統(tǒng)電連接，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)A由第一安裝架固定安裝于Y軸位移機(jī)構(gòu)上，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)B經(jīng)第二安裝架固定安裝于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)A下部。
[0006]上述的智能五軸焊接用機(jī)器人，所述控制系統(tǒng)包括:CPU、全中文人機(jī)交互界面、焊接參數(shù)存儲(chǔ)模塊、插補(bǔ)算法模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊以及編碼器，所述全中文人機(jī)交互界面、焊接參數(shù)存儲(chǔ)模塊、插補(bǔ)算法模塊均與CPU電連接，所述插補(bǔ)算法模塊通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與編碼器輸出端電連接，所述編碼器輸入端與插補(bǔ)算法模塊電連接。
[0007]上述的智能五軸焊接用機(jī)器人，所述信號(hào)采集裝置包括沿焊接位置可自由移動(dòng)的手持信號(hào)采集器和信號(hào)處理單元，所述信號(hào)處理單元包括手持示教焊縫軌跡采集模塊和機(jī)器人位置檢測(cè)模塊，所述手持示教焊縫軌跡采集模塊和機(jī)器人位置檢測(cè)模塊均與CPU電連接。
[0008]上述的智能五軸焊接用機(jī)器人，所述X軸位移機(jī)構(gòu)包括第一支架，與第一支架滑動(dòng)配合的第一導(dǎo)軌和實(shí)現(xiàn)支架橫向移動(dòng)的第一絲杠，以及驅(qū)動(dòng)第一絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的第一伺服電機(jī)，在第一伺服電機(jī)上連接有用于接收控制系統(tǒng)發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)并驅(qū)動(dòng)第一伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)的第一編碼器。
[0009]上述的智能五軸焊接用機(jī)器人，所述Y軸位移機(jī)構(gòu)包括第二支架，與第二支架滑動(dòng)配合的第二導(dǎo)軌和實(shí)現(xiàn)支架縱向移動(dòng)的第二絲杠，以及驅(qū)動(dòng)第二絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的第二伺服電機(jī)，在第二伺服電機(jī)上連接有用于接收控制系統(tǒng)發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)并驅(qū)動(dòng)第二伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)的第二編碼器，所述第二支架上設(shè)有為焊槍輸送焊絲的送線電機(jī)。
[0010]上述的智能五軸焊接用機(jī)器人，所述Z軸位移機(jī)構(gòu)包括第三支架，與第三支架滑動(dòng)配合的第三導(dǎo)軌和實(shí)現(xiàn)支架縱向移動(dòng)的第三絲杠，以及驅(qū)動(dòng)第三絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的第三伺服電機(jī)，在第三伺服電機(jī)上連接有用于接收控制系統(tǒng)發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)并驅(qū)動(dòng)第三伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)的第二編碼器。
[0011]上述的智能五軸焊接用機(jī)器人，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)A包括:安裝支架、設(shè)有減速機(jī)的第四伺服電機(jī)和轉(zhuǎn)軸，所述第四伺服電機(jī)設(shè)于安裝架上，在第四伺服電機(jī)上連接有用于接收控制系統(tǒng)發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)并驅(qū)動(dòng)第四伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)的第四編碼器，所述轉(zhuǎn)軸與第四伺服電機(jī)輸出端相連。
[0012]上述的智能五軸焊接用機(jī)器人，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)B由帶有減速機(jī)的第五伺服電機(jī)、安裝支架以及支撐臂組成，所述第五伺服電機(jī)設(shè)于安裝架上，在第五伺服電機(jī)上連接有用于接收控制系統(tǒng)發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)并驅(qū)動(dòng)第五伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)的第四編碼器，所述支撐臂一端設(shè)有焊槍夾持端，支撐臂另一端與第五伺服電機(jī)輸出軸相連。
[0013]上述的智能五軸焊接用機(jī)器人，所述第一、二、三支架上均設(shè)有用于控制第一、二、三支架運(yùn)動(dòng)行程的限位傳感器。
[0014]上述的智能五軸焊接用機(jī)器人，所述第三支架與第一支架固定連接，所述第三支架還與第二支架固定連接。
[0015]本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案所實(shí)現(xiàn)的有益效果為:使用機(jī)器人可替代人工進(jìn)行操作，不僅解放了勞動(dòng)生產(chǎn)力，改善了勞動(dòng)環(huán)境，而且節(jié)能經(jīng)濟(jì)，焊接件質(zhì)量好，能夠滿(mǎn)足特殊工件要求，采用手持示教的方式大大提高了自動(dòng)化程度，操作簡(jiǎn)單，靈活性強(qiáng)，智能化程度高，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單價(jià)格便宜，可滿(mǎn)足中小企業(yè)的需求。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為圖中A部分的局部放大圖；
[0018]圖3為圖中B部分的局部放大圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型控制系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0020]圖5為本信號(hào)采集裝置的電路結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0022]如圖1、2、3、4、5所示，一種智能五軸焊接用機(jī)器人，包括設(shè)有底座的工作臺(tái)1，在工作臺(tái)I上設(shè)有焊槍5以及驅(qū)動(dòng)焊槍5沿X軸、Y軸、Z軸移動(dòng)的X軸位移機(jī)構(gòu)、Y軸位移機(jī)構(gòu)和Z軸位移機(jī)構(gòu)，所述X軸位移機(jī)構(gòu)包括第一支架11，與第一支架11滑動(dòng)配合的第一導(dǎo)軌8和實(shí)現(xiàn)支架橫向移動(dòng)的第一絲杠9，以及驅(qū)動(dòng)第一絲杠9轉(zhuǎn)動(dòng)的第一伺服電機(jī)10，在第一伺服電機(jī)10上連接有用于接收控制系統(tǒng)發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)并驅(qū)動(dòng)第一伺服電機(jī)10運(yùn)動(dòng)的第一編碼器。所述Y軸位移機(jī)構(gòu)包括第二支架12，與第二支架12滑動(dòng)配合的第二導(dǎo)軌13和實(shí)現(xiàn)支架縱向移動(dòng)的第二絲杠14，以及驅(qū)動(dòng)第二絲杠14轉(zhuǎn)動(dòng)的第二伺服電機(jī)15，在第二伺服電機(jī)15上連接有用于接收控制系統(tǒng)發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)并驅(qū)動(dòng)第二伺服電機(jī)15運(yùn)動(dòng)的第二編碼器，所述第二支架12上設(shè)有為焊槍5輸送焊絲的送線電機(jī)7。所述Z軸位移機(jī)構(gòu)包括第三支架19，與第三支架19滑動(dòng)配合的第三導(dǎo)軌16和實(shí)現(xiàn)支架縱向移動(dòng)的第三絲杠18，以及驅(qū)動(dòng)第三絲杠18轉(zhuǎn)動(dòng)的第三伺服電機(jī)17，在第三伺服電機(jī)17上連接有用于接收控制系統(tǒng)發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)并驅(qū)動(dòng)第三伺服電機(jī)17運(yùn)動(dòng)的第三編碼器，所述第一、二、三支架上均設(shè)有用于控制第一、二、三支架運(yùn)動(dòng)行程的限位傳感器，所述第三支架19與第一