一種位姿可調(diào)焊接平臺(tái)及其控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于焊接平臺(tái)及自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]位姿可調(diào)焊接平臺(tái)在自動(dòng)焊接生產(chǎn)中有著重要應(yīng)用，平臺(tái)具有根據(jù)操作人員設(shè)定自動(dòng)沿導(dǎo)軌平動(dòng)和調(diào)節(jié)焊接件高度、俯仰角度的功能，可將待焊接工件帶入指定工位并準(zhǔn)備好焊接姿態(tài)。屬于自動(dòng)焊接設(shè)備中的一個(gè)功能模塊，其與焊接機(jī)器人結(jié)合，可以代替人工進(jìn)行產(chǎn)品自動(dòng)焊接作業(yè)，實(shí)現(xiàn)焊接生產(chǎn)自動(dòng)化。當(dāng)前鮮有文獻(xiàn)或?qū)＠麑?duì)該系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)進(jìn)行闡述，但隨著人工成本增加和焊接產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)該問(wèn)題的解決變得愈發(fā)急迫，所以本實(shí)用新型專利的提出對(duì)于該領(lǐng)域有著較好的應(yīng)用價(jià)值和意義。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有焊接生產(chǎn)自動(dòng)化水平低的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種位姿可調(diào)焊接平臺(tái)及其控制系統(tǒng)。
[0004]一種位姿可調(diào)焊接平臺(tái)，它包括基座、焊接件移動(dòng)平臺(tái)、伸展平臺(tái)，升降及俯仰連動(dòng)結(jié)構(gòu)、兩條導(dǎo)軌、移動(dòng)電機(jī)、升降電機(jī)和俯仰電機(jī)；
[0005]兩條導(dǎo)軌平行設(shè)置，
[0006]基座的底部上設(shè)有多個(gè)滑輪，多個(gè)滑輪用于嵌入在兩條導(dǎo)軌內(nèi)，與導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，且至少有一個(gè)滑輪與其中一條導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，
[0007]移動(dòng)電機(jī)固定在基座的底部，并通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)多個(gè)滑輪沿導(dǎo)軌移動(dòng)，
[0008]升降及俯仰連動(dòng)結(jié)構(gòu)包括I號(hào)連接桿、2號(hào)連接桿和3號(hào)連接桿，
[0009]I號(hào)連接桿的一端垂直固定在基座的頂面上，I號(hào)連接桿的另一端通過(guò)I號(hào)關(guān)節(jié)連接軸與2號(hào)連接桿的一端連接，2號(hào)連接桿的另一端通過(guò)2號(hào)關(guān)節(jié)連接軸與3號(hào)連接桿的一端連接，3號(hào)連接桿的另一端與焊接件移動(dòng)平臺(tái)底部垂直固定連接，
[0010]升降電機(jī)設(shè)置在I號(hào)關(guān)節(jié)連接軸內(nèi)，用于帶動(dòng)I號(hào)關(guān)節(jié)連接軸轉(zhuǎn)動(dòng)，
[0011]俯仰電機(jī)設(shè)置在2號(hào)關(guān)節(jié)連接軸內(nèi)，用于帶動(dòng)2號(hào)關(guān)節(jié)連接軸轉(zhuǎn)動(dòng)，
[0012]焊接件移動(dòng)平臺(tái)的上表面為磨砂表面，且其上表面的四周設(shè)有第一凹槽，第一凹槽內(nèi)用于插入擋板，
[0013]焊接件移動(dòng)平臺(tái)的下表面設(shè)有兩條第二凹槽，
[0014]伸展平臺(tái)的底面設(shè)有兩條平行的支撐桿，且兩條平行的支撐桿分別嵌入在兩條第二凹槽內(nèi)，并與兩條第二凹槽摩擦連接。
[0015]焊接件移動(dòng)平臺(tái)的上表面還設(shè)有多個(gè)第三凹槽，且多個(gè)第三凹槽內(nèi)均嵌入有鉸鏈。
[0016]所述的移動(dòng)電機(jī)為直流伺服電機(jī)；升降電機(jī)為交流電機(jī)，俯仰電機(jī)為交流電機(jī)。
[0017]移動(dòng)電機(jī)是帶絕對(duì)編碼器的移動(dòng)電機(jī)、升降電機(jī)為帶絕對(duì)編碼器的升降電機(jī)，俯仰電機(jī)為帶絕對(duì)編碼器的俯仰電機(jī)。
[0018]采用一種位姿可調(diào)焊接平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的控制系統(tǒng)，它包括工控機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制卡、平臺(tái)移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器、模擬量運(yùn)動(dòng)控制卡、焊接件升降變頻器和焊接件俯仰變頻器；工控機(jī)的第一數(shù)據(jù)信號(hào)輸入輸出端與運(yùn)動(dòng)控制卡的信號(hào)輸入輸出端連接，運(yùn)動(dòng)控制卡的控制信號(hào)輸出端與平臺(tái)移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的控制信號(hào)輸出端連接，平臺(tái)移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端與帶絕對(duì)編碼器的移動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端連接，帶絕對(duì)編碼器的移動(dòng)電機(jī)的編碼信號(hào)輸出端與運(yùn)動(dòng)控制卡的編碼信號(hào)輸入端連接，
[0019]工控機(jī)的第二數(shù)據(jù)信號(hào)輸入輸出端與模擬量運(yùn)動(dòng)控制卡的第一數(shù)據(jù)信號(hào)輸入輸出端連接，模擬量運(yùn)動(dòng)控制卡的第一控制信號(hào)輸出端與焊接件升降變頻器的控制信號(hào)輸入端連接，焊接件升降變頻器的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出端與帶絕對(duì)編碼器的升降電機(jī)的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端連接，帶絕對(duì)編碼器的升降電機(jī)的編碼信號(hào)輸出端與模擬量運(yùn)動(dòng)控制卡的第一編碼信號(hào)輸入端連接；
[0020]模擬量運(yùn)動(dòng)控制卡的第二控制信號(hào)輸出端與焊接件俯仰變頻器的控制信號(hào)輸入端連接，焊接件俯仰變頻器的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出端與帶絕對(duì)編碼器的俯仰電機(jī)的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端連接，帶絕對(duì)編碼器的俯仰電機(jī)的編碼信號(hào)輸出端與模擬量運(yùn)動(dòng)控制卡的第二編碼信號(hào)輸入端連接。
[0021]本實(shí)用新型帶來(lái)的有益效果是，提供一種位姿可調(diào)焊接平臺(tái)及其控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)焊接件工位切換和焊接件高度、俯仰角度調(diào)節(jié)，提高了焊接生產(chǎn)自動(dòng)化水平，使焊接生產(chǎn)自動(dòng)化水平提高了 5%以上。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為一種位姿可調(diào)焊接平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為焊接件移動(dòng)平臺(tái)的下表面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為伸展平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為【具體實(shí)施方式】五所述的采用一種位姿可調(diào)焊接平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的控制系統(tǒng)的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]【具體實(shí)施方式】一:參見(jiàn)圖1至圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的一種位姿可調(diào)焊接平臺(tái)，它包括基座1、焊接件移動(dòng)平臺(tái)2、伸展平臺(tái)3，升降及俯仰連動(dòng)結(jié)構(gòu)、兩條導(dǎo)軌5、移動(dòng)電機(jī)、升降電機(jī)和俯仰電機(jī)；
[0027]兩條導(dǎo)軌5平行設(shè)置，
[0028]基座I的底部上設(shè)有多個(gè)滑輪1-1，多個(gè)滑輪1-1用于嵌入在兩條導(dǎo)軌5內(nèi)，與導(dǎo)軌5滑動(dòng)連接，且至少有一個(gè)滑輪1-1與其中一條導(dǎo)軌5滑動(dòng)連接，
[0029]移動(dòng)電機(jī)固定在基座I的底部，并通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)多個(gè)滑輪1-1沿導(dǎo)軌5移動(dòng)，
[0030]升降及俯仰連動(dòng)結(jié)構(gòu)包括I號(hào)連接桿4-1、2號(hào)連接桿4-2和3號(hào)連接桿4_3，
[0031]I號(hào)連接桿4-1的一端垂直固定在基座I的頂面上，I號(hào)連接桿4-1的另一端通過(guò)I號(hào)關(guān)節(jié)連接軸9與2號(hào)連接桿4-2的一端連接，2號(hào)連接桿4-2的另一端通過(guò)2號(hào)關(guān)節(jié)連接軸10與3號(hào)連接桿4-3的一端連接，3號(hào)連接桿4-3的另一端與焊接件移動(dòng)平臺(tái)2底部垂直固定連接，
[0032]升降電機(jī)設(shè)置在I號(hào)關(guān)節(jié)連接軸9內(nèi)，用于帶動(dòng)I號(hào)關(guān)節(jié)連接軸9轉(zhuǎn)動(dòng)，
[0033]俯仰電機(jī)設(shè)置在2號(hào)關(guān)節(jié)連接軸10內(nèi)，用于帶動(dòng)2號(hào)關(guān)節(jié)連接軸10轉(zhuǎn)動(dòng)，
[0034]焊接件移動(dòng)平臺(tái)2的上表面為磨砂表面，且其上表面的四周設(shè)有第一凹槽11，第一凹槽11內(nèi)用于插入擋板，
[0035]焊接件移動(dòng)平臺(tái)2的下表面設(shè)有兩條第二凹槽12，
[0036]伸展平臺(tái)3的底面設(shè)有兩條平行的支撐桿3-1，且兩條平行的支撐桿3-1分別嵌入在兩條第二凹槽12內(nèi)，并與兩條第二凹槽12摩擦連接。
[0037]本實(shí)施方式中，增加的伸展平臺(tái)3可拆卸，當(dāng)焊接件移動(dòng)平臺(tái)2不足以放下待焊接器件時(shí)，可將伸展平臺(tái)3與焊接件移動(dòng)平臺(tái)2，增加了原有焊接件移動(dòng)平臺(tái)2的面積，易于對(duì)大型的待焊接器件進(jìn)行焊接。
[0038]焊接件移動(dòng)平臺(tái)2的上表面為磨砂表面，增加了焊接件移動(dòng)平臺(tái)2的上表面的摩擦系數(shù)，使帶焊接器件不易滑落。
[0039]焊接件移動(dòng)平臺(tái)2的上表面的四周設(shè)有第一凹槽11，第一凹槽11內(nèi)用于插入擋板，該擋板可用遮擋帶焊接器件，使待焊接器件不易滑落。
[0040]【具體實(shí)施方式】二:參見(jiàn)圖1至圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一所述的一種位姿可調(diào)焊接平臺(tái)的區(qū)別在于，焊接件移動(dòng)平臺(tái)2的上表面還設(shè)有多個(gè)第三凹槽13，且多個(gè)第三凹槽13內(nèi)均嵌入有鉸鏈。
[0041]本實(shí)施方式中在第三凹槽13內(nèi)均嵌入有鉸鏈，增加了焊接件移動(dòng)平臺(tái)2的上表面的摩擦系數(shù)，使待焊接器件不易在焊接件移動(dòng)平臺(tái)2上滑動(dòng)。
[0042]【具體實(shí)施方式】三:參見(jiàn)圖1至圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一所述的一種位姿可調(diào)焊接平臺(tái)的區(qū)別在于，所述的移動(dòng)電機(jī)為直流伺服電機(jī)；升降電機(jī)為交流電機(jī)，俯仰電機(jī)為交流電機(jī)。
[0043]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式與