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

背景技術(shù)：

機器人是自動執(zhí)行工作的機器裝置。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)，或是危險的工作。它是高級整合控制論、機械電子、計算機、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。

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

國際上的焊接機器人基本屬于關(guān)節(jié)式機器人，絕大部分有六個軸，其中三個軸將執(zhí)行末端安裝工具送至空間可達位置，而另外的三個軸實現(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)式焊接機器人都將電機安裝在關(guān)節(jié)處，使得機械手臂顯得笨重，存在轉(zhuǎn)動慣量大、剛度差以及累積誤差大等不足。機構(gòu)的動力學(xué)性能較差，難以滿足日益高速高精度要求。串聯(lián)機構(gòu)在機構(gòu)設(shè)計方面具有較好的運動學(xué)性能，而動力學(xué)性能較低；和串聯(lián)機器人相比較，并聯(lián)機構(gòu)具有無累積誤差，精度較高，驅(qū)動裝置可置于定平臺上或接近定平臺的位置，這樣運動部分重量輕，速度高，動態(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，并聯(lián)機器人可以應(yīng)用于高承載能力的場合，但由于并聯(lián)機器人受結(jié)構(gòu)限制，工作空間往往很小，一般用于駕駛模擬平臺、雷達天線底座、數(shù)控車床等領(lǐng)域，較難應(yīng)用于焊接機器人等對工作空間要求大的領(lǐng)域。

而且，現(xiàn)有機器人腰關(guān)節(jié)既支撐整個機器人的重量，又承受整個機器人運動所帶來的沖擊，故障率較高，可靠性差，無故障運行時間短，而且較易造成較大的關(guān)節(jié)誤差，對機器人的精度影響較大，由于這諸多缺點，現(xiàn)有機器人結(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，成為大型機器人設(shè)計制造的一個瓶頸。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種焊接機器人高精度移動裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

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

所述第二移動座上安裝有用于固定焊接機器人的座體，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構(gòu)，其中所述控制機構(gòu)包括焊接模塊、傳感器控制模塊、執(zhí)行模塊和自動控制模塊。

作為上述技術(shù)方案的改進，所述座體與橫軸之間通過升降臺固定連接，所述升降臺上端設(shè)有旋轉(zhuǎn)桿機構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)桿機構(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，所述自動控制模塊由單片機控制系統(tǒng)及控制器構(gòu)成，所述單片機控制系統(tǒng)和控制器連接，所述焊接模塊、傳感器控制模塊、執(zhí)行模塊均與該自動控制模塊的控制器連接。

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

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

作為上述技術(shù)方案的改進，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，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)動其動作的第一伺服電機、第二伺服電機，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，所述機架及第一移動座上端面均設(shè)置有分別供第一移動座、第二移動座滑動的線性滑軌。

作為上述技術(shù)方案的改進，所述單片機控制系統(tǒng)由中央處理器、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、I/O口、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)計算器、定時計數(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)存儲器輸入端連接，所述數(shù)據(jù)存儲器輸出端與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器連接，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器與數(shù)據(jù)計算器連接，所述程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、I/O口、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)計算器、定時計數(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，通過兩個傳感器的檢測值來計算出所要焊接點的位置，實現(xiàn)焊接位置的自動校準，有效的保證了焊槍和焊接口位置的準確性，從而大大的提高了焊接位置的精準度，并保證了焊接質(zhì)量穩(wěn)定的同時，也提高了其焊接的效率，從而很好代替了機器人焊接過程中的示教過程，進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控制模塊中，其讓整個設(shè)備運行的更加的方便、快捷，操作簡單，方便操作人員的操作，從而有效的降低了操作的錯誤率，保證產(chǎn)品焊接的準備性，從而進一步提高了產(chǎn)品焊接的質(zhì)量。

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

附圖說明

下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，

附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡示圖。

具體實施方式

實施例1

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

其中，第二移動座4上安裝有用于固定焊接機器人的座體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及控制機構(gòu)，其中所述的控制機構(gòu)包括焊接模塊、傳感器控制模塊、執(zhí)行模塊和自動控制模塊。

本實施例在焊接機器人關(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，通過兩個傳感器的檢測值來計算出所要焊接點的位置，實現(xiàn)焊接位置的自動校準，有效的保證了焊槍和焊接口位置的準確性。

上述座體6與橫軸7之間通過升降臺12固定連接，升降臺12上端設(shè)有旋轉(zhuǎn)桿機構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)桿機構(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。

自動控制模塊由單片機控制系統(tǒng)及控制器構(gòu)成，單片機控制系統(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、焊接操作機和焊接工件輸送裝置，焊接變位機與第一位置傳感器10、第二位置傳感器11連接，焊接工裝夾具、焊接操作機和焊接工件輸送裝置均與自動控制模塊連接。

與此同時，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)動其動作的第一伺服電機、第二伺服電機，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控制模塊中，其讓整個設(shè)備運行的更加的方便、快捷，操作簡單，方便操作人員的操作，從而有效的降低了操作的錯誤率，保證產(chǎn)品焊接的準備性，從而進一步提高了產(chǎn)品焊接的質(zhì)量。

實施例2

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

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

在實際的操作中，一旦焊接機器人在工作過程中出現(xiàn)任何問題，報警模塊16將會立即的通過揚聲器和報警指示燈來通知工作人員，讓他們對故障進行及時的處理，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，進一步保證焊接的質(zhì)量。

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

單片機控制系統(tǒng)具體由中央處理器、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、I/O口、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)計算器、定時計數(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)存儲器輸入端連接，數(shù)據(jù)存儲器輸出端與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器連接，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器與數(shù)據(jù)計算器連接，程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、I/O口、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)計算器、定時計數(shù)器、外部中斷和串行通信均與中央處理器連接。

結(jié)合自動控制模塊，以及在焊接機器人關(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，通過兩個傳感器的檢測值來計算出所要焊接點的位置，實現(xiàn)焊接位置的自動校準，有效的保證了焊槍和焊接口位置的準確性，從而大大的提高了焊接位置的精準度，并保證了焊接質(zhì)量穩(wěn)定的同時，也提高了其焊接的效率，從而很好代替了機器人焊接過程中的示教過程，進而更好的滿足了客戶的需求。

為保證本高精度焊接機器人機構(gòu)的穩(wěn)定流暢運行，機架1及第一移動座3上端面均設(shè)置有分別供第一移動座3、第二移動座4滑動的線性滑軌17。

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

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

同時應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施例加以描述，并非每個實施例僅包含一個獨立的技術(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)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(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施方式。