[发明专利]一种高精度机器人自动焊接装置及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接装置，具体是一种用于焊接的高精度机器人自动焊接装置及其工作方法。

背景技术

钢格栅板二氧化碳气体主要用于钢格栅板的封边工作，焊接大多数的企业都还是采用人工焊接的方式进行焊接，工作的工作量非常大，同时，由于人在焊接的过程中大多数都是凭借肉眼进行焊接，其焊接的质量不够稳定，由于人的可控性较差，因而焊接的质量很难保持一致，由于其焊接点较为密集，对于焊接工人的技术要求较高，焊接位置和参数匹配不易保持最佳，在焊接的过程中常常会出现虚焊、漏焊的问题，而且焊接过程产生的气体会对人体有一定的伤害，因而人工焊接被替代将会成为必然。

随着社会经济的快速发展，无论是人们的生活还是工作的节奏都在不断的加快，企业的生产也是如此，大多数的企业都采用机械的自动化逐步代替人工操作。目前很多的企业都会采用机器人进行焊接，其成本较高，由于钢格栅板焊接的操作过于繁琐，现有的通用型的机器人配置大多都是在4轴到7周，这样不仅会增加其焊接过程中的动作，导致其焊接效率变低，由于其并不是争对焊接的产品专门定制，有些工艺难以完成或者无法实现，同时由于其结构过于复杂，使用的部件较多也会增加其生产成本，因而现有的钢格栅板的焊接技术还有待于改进，与此同时，现有的机器人焊接，其在使用之前必须进行示教，由于其示教的过程过于漫长，有的示教过程甚至是整个焊接过程的数倍，在小批量的生产过程中，焊接点数多的工件中经常出现，因而现有的机器人焊接技术还有待于改进。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种高精度机器人自动焊接装置及其工作方法。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种高精度机器人自动焊接装置，包括：固定座、横轴、第一关节轴、第二关节轴、第一位置传感器、第二位置传感器、焊枪和控制装置，其中，所述的控制装置包括焊接装置、传感器控制模块、执行装置、报警系统和自动控制系统，所述的固定座通过地脚螺钉固定于地面，所述的横轴通过定位销固定于固定座上，所述的第一关节轴通过定位销设于横轴的一端，所述的第二关节轴与第一关节轴活动连接，所述的第一位置传感器和第二位置传感器均设于第二关节轴上，且它们均与传感器控制模块连接；所述的焊枪固定于第二关节轴上，所述横轴、第一关节轴和第二关节轴构成机器人手臂，且所述的横轴、第一关节轴、第二关节轴和焊枪均通过线路与控制装置连接，所述的横轴、第一关节轴和第二关节轴均还与执行装置连接；所述的自动控制系统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、传感器控制模块、执行装置、报警系统均与自动控制系统中的控制器连接。本发明所述的一种高精度机器人自动焊接装置，其在机器人手臂上安装第一位置传感器和第二位置传感器，通过两个传感器的检测值来计算出所要焊接点的位置，实现焊接位置的自动校准，有效的保证了焊枪和焊接口位置的准确性，从而大大的提高了焊接位置的精准度，并保证了焊接质量稳定的同时，也提高了其焊接的效率，从而很好代替了机器人焊接过程中的示教过程，进而更好的满足了客户的需求。

本发明还包括显示屏、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连接，所述的操作键盘设于固定座上，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的一端，所述的扬声器、报警指示灯和报警器均与报警系统连接，一旦机器人手臂在工作过程中出现任何的问题，报警系统将会立即的通过扬声器和报警指示灯来通知工作人员，让他们对故障进行及时的处理，从而有效的避免因故障给造成漏焊和虚焊乃至重大损失的产生，从而大大提高了焊接的安全性和稳定性，进一步保证了焊接的质量。

本发明所述的焊接装置包括焊接工装夹具、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、第二位置传感器和焊枪连接，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连接，且它们均与焊枪相配合。

本发明所述的执行装置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连接。