[发明专利]一种高精度机器人自动焊接装置及其工作方法

权利要求书

1.一种高精度机器人自动焊接装置，其特征在于：包括：固定座（1）、横轴（2）、第一关节轴（3）、第二关节轴（4）、第一位置传感器（5）、第二位置传感器（6）、焊枪（7）和控制装置（8），其中，所述的控制装置（8）包括焊接装置（9）、传感器控制模块（10）、执行装置（11）、报警系统（12）和自动控制系统（13），所述的固定座（1）通过地脚螺钉固定于地面，所述的横轴（2）通过定位销固定于固定座（1）上，所述的第一关节轴（3）通过定位销设于横轴（2）的一端，所述的第二关节轴（4）与第一关节轴（3）活动连接，所述的第一位置传感器（5）和第二位置传感器（6）均设于第二关节轴（4）上，且它们均与传感器控制模块（10）连接；所述的焊枪（7）固定于第二关节轴（4）上，所述横轴（2）、第一关节轴（3）和第二关节轴（4）构成机器人手臂，且所述的横轴（2）、第一关节轴（3）、第二关节轴（4）和焊枪（7）均通过线路与控制装置（8）连接，所述的横轴（2）、第一关节轴（3）和第二关节轴（4）均还与执行装置（11）连接；

所述的自动控制系统（13）由采用单片机控制系统和控制器构成，所述的单片机控制系统和控制器连接，所述的焊接装置（9）、传感器控制模块（10）、执行装置（11）、报警系统（12）均与自动控制系统（13）中的控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种高精度机器人自动焊接装置，其特征在于：还包括显示屏、操作键盘和报警装置，所述的报警装置由报警器、扬声器和报警指示灯构成，所述的显示屏通过机械臂与固定座（1）连接，所述的操作键盘设于固定座（1）上，所述的扬声器、报警指示灯均与报警器连接，所述的报警指示灯设于横轴（2）的一端，所述的扬声器、报警指示灯和报警器均与报警系统（12）连接。

3.根据权利要求1所述的一种高精度机器人自动焊接装置，其特征在于：所述的焊接装置（9）包括焊接工装夹具、焊接变位机、焊接操作机和焊接工件输送装置，所述的焊接变位机与第一位置传感器（5）、第二位置传感器（6）和焊枪（7）连接，所述的焊接工装夹具、焊接操作机和焊接工件输送装置均与自动控制系统（13）连接，且它们均与焊枪（7）相配合。

4.根据权利要求1所述的一种高精度机器人自动焊接装置，其特征在于：所述的执行装置（11）由伺服电机和气动回路构成，所述气动回路由气源、控制阀和气缸构成，所述的伺服电机和气动回路均自动控制系统（13）连接。

5.根据权利要求1所述的一种高精度机器人自动焊接装置，其特征在于：所述的单片机控制系统由中央处理器CPU、程序存储器ROM、数据存储器RAM、I/O口、数据转换器、数据计算器、定时计数器、外部中断和串行通信构成，所述的第一位置传感器（5）、第二位置传感器（6）和报警装置与数据存储器RAM的输入端连接，所述的数据存储器RAM的输出端与数据转换器连接，所述的数据转换器与数据计算器连接，所述的程序存储器ROM、数据存储器RAM、I/O口、数据转换器、数据计算器、定时计数器、外部中断和串行通信均与中央处理器CPU连接。

6.根据权利要求1所述的一种高精度机器人自动焊接装置，其特征在于：所述的横轴（2）通过固定销固定于固定座（1）上，且其固定的位置能够调节，其高度的调节范围为-50mm～+50mm,水平方向具有三档调节，其分别为-25°、0°、+25°，旋转角度范围为-90°～+90°。

7.根据权利要求1所述的一种高精度机器人自动焊接装置，其特征在于：所述的第一关节轴（3）和第二关节轴（4）的水平方向的旋转范围为-180°～+180°，垂直方向的旋转范围为-60°～+60°。