[发明专利]一种机器人管焊装置及方法

权利要求书

1.一种机器人管焊方法，其特征在于，其采用的机器人管焊装置包括横梁、菱形架、第一直线电机、第二直线电机、焊接机器人、管道夹持装置、减速电机和控制器，所述横梁为两根，上下平行布置，上下横梁上分别安装有横向滑道或第一直线电机，上下横梁的同侧端分别连接同一升降装置的活动端和固定端，所述升降装置的活动端和固定端之间连接电子卷尺，横向滑道及第一直线电机分别位于所述菱形架的对角线的上铰接点侧及下铰接点侧，横向滑道上的滑块和第一直线电机次级与菱形架的对角线的上下铰接点均通过铰轴连接；第二直线电机初级平行于所述横梁并设置在钢管旁；焊接机器人为六自由度机器人垂直安装在第二直线电机次级上；所述第一直线电机和第二直线电机初级旁安装有混合式绝对值光栅尺，及设置在第一直线电机和第二直线电机次级与光栅尺相对的光栅读数头；管道夹持装置安装在上横梁或下横梁上，至少分为左右两个可沿横梁移动的支架，支架由具有环形槽的夹持架和转盘组成，左夹持架的转盘连接减速电机，用于固定钢管的两端和转动钢管；控制器采集第一直线电机和第二直线电机次级上的光栅读数头测量的位置信息，识别并控制两段钢管对接端的间距、钢管长度及焊接机器人沿第二直线电机的移动速度和位置，控制器还采集设于减速电机的上编码器的脉冲信号，测量转盘的转速和转动圈数，通过逆变器控制减速电机；具体焊接方法为：将两段钢管分别穿过两个菱形架，各段钢管两端分别置于菱形架内侧，四个边长相同的菱形架同轴线的安装在对称布置的上下横梁之间，菱形架的四条边通过铰轴连接，让连接有电子卷尺的上下横梁相对平行移动使菱形架夹持钢管，使两段钢管同心，电子卷尺采集上下横梁的间距；让连接光栅读数头的各菱形架沿上下横梁横向相对移动，光栅读数头读取上横梁或下横梁上的光栅尺，确定两段钢管各端的位置，驱动菱形架用于使两段钢管的对接端保持1-3mm的间隙；将测得的距离数据和位置数据通过控制器转给上位机，上位机计算出钢管的外径、圆周长、长度、对接端位置，并通过控制器，驱动安装在直线电机次级上的焊接机器人，沿平行于上下横梁的直线电机初级轨道平移至两段钢管的对接处焊接钢管；控制器还驱动设有转盘的管道夹持装置夹紧钢管的非对接端，连接减速电机的转盘用于沿径向转动钢管,便于机器人焊接。

2.根据权利要求1所述的机器人管焊方法，其特征在于：所述上位机计算出的钢管外径为：

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3.根据权利要求1所述的机器人管焊方法，其特征在于：所述焊接机器人通过旋转凸台与所述第二直线电机次级连接，用于改变机器人的方向。

4.根据权利要求1所述的机器人管焊方法，其特征在于：所述控制器通过DSP芯片采集光栅读数头读取的数据，DSP芯片还通过功率放大器连接第一直线电机和第二直线电机初级上的电枢绕组。

5.根据权利要求1所述的机器人管焊方法，所述右夹持架安装在第一直线电机次级上。