一种机器人焊接垂直度测量机构及其测量方法技术

本发明专利技术的目的是提出一种机器人焊接垂直度测量机构及其测量方法，以快速、准确地提高焊枪垂直度，从而提高焊接质量。该测量机构由底座及测量杆连接而成，底座的底面为平面，所述测量杆垂直于底座的底面，所述底座设有磁铁。本发明专利技术的测量步骤如下：A：将焊枪的上电极和下电极移至焊点处，并使焊枪的上电极和下电极以近似垂直于钣金件的角度夹紧钣金件；B：在钣金件的焊点旁边选取平面作为测量面，将机器人焊接垂直度测量机构的底座通过磁铁吸附于测量面上；C：用直尺测量测量杆端部中心与焊枪上电极杆中心的距离L1；当L1大于预定长度L0时，调整焊枪角度；D：重复步骤C，直至L1大于或小于预定长度L0，表示焊枪的焊接垂直度已经达到预定要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于焊装机器人焊接领域，特别涉及到机器人焊接垂直度测量机构及其测量方法。
技术介绍
在汽车行业快速发展的今天，各汽车厂家为保证焊接质量的一致性，在白车身焊接中已开始广泛的引入了机器人焊接。在机器人焊接过程中，焊枪垂直度因素是影响焊接质量一致性的一个关键因素，影响着焊点的表面质量和焊点强度。机器人焊枪垂直度问题一般是在现场焊枪轨迹调试中一次性解决。而在现场调试中，机器人焊枪的焊接电极与焊接的钣金件垂直度偏差的多少，基本是人眼的直觉来判断，并无专门的检测工具。 按行业要求，要求焊枪的焊接电极与焊接的钣金面垂直度偏差值在5度以内为合格，超过5度将影响焊接质量，必须给予纠正。而用人眼测量，虽然检测速度快，但是偏差大、难以判断识别5度角，且和个人的经验有大关系，检测的正确率低，一致性差。另外，最直观的角度检测方法是用角度测量机构对角度进行测量，但受操作空间的限制，直观的角度测量在焊枪电极角度测量中基本很难实现，故未使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出，以快速、准确地提闻焊枪垂直度，从而提闻焊接质量。 本专利技术的机器人焊接垂直度测量机构由底座及测量杆连接而成，底座的底面为平面，所述测量杆垂直于底座的底面，所述底座设有磁铁。 应用上述的机器人焊接垂直度测量机构的测量方法包括如下步骤:A:在钣金件上标出焊点位置，将焊枪的上电极和下电极移至焊点处，调整焊枪角度至焊枪与钣金件表面呈近似垂直状态，闭合焊枪的上电极和下电极，使焊枪的上电极和下电极夹紧饭金件；B:在钣金件的焊点旁边选取平面作为测量面，将机器人焊接垂直度测量机构的底座通过磁铁吸附于测量面上；C:用直尺测量测量杆端部中心与焊枪上电极杆中心的距离LI ;当LI大于预定长度LO时，调整焊枪角度；所述预定长度L0=L2*tan( α )，其中L2为测量杆的长度，α为焊枪的焊接垂直度的最大预定偏差角度；D:重复步骤C，直至LI大于或小于预定长度L0，表示焊枪的焊接垂直度已经达到预定要求。 上述焊枪焊接垂直度的测量原理如下:测量杆端部中心与焊枪上电极杆中心的距离为LI，焊枪电极实际位置的中心线为L3，测量杆的长度为L2，则如图2所示，L1、L2、L3可以组成一个直角三角形，其中直角边为LI和L2，斜边为L3，焊枪焊接垂直度的偏差角度为α。根据直角三角形几何关系，若知道两直角边的边长11和12，可以求出夹角?即实现了将边长转化为角度。由于12、0为已知值，根据直角三角形的正切函数:仏11 (0 )=11/12，得出11=12*1:2111 ( 0 ), 0的值越大，则11也就越大。根据预先设定的最大预定偏差角度0和测量杆的长度12，可以计算出11的最大值不应该超过[0 (10=12^^811 ( 0 )),当[1的最大值超过10时，表示焊枪垂直度偏差值未能满足要求，需重新调节焊枪角度。 进一步地，所述8步骤中，在测量面上选取两个点作为测量点，所述两个测量点与焊点的连线互相垂直；所述匕0步骤中，首先在一个测量点上进行焊枪焊接垂直度的测量，直至测量点上所测得的焊枪的焊接垂直度已经达到预定要求，然后再在另一个测量点上进行焊枪焊接垂直度的测量，直至两个测量点上所测得的焊枪的焊接垂直度均已经达到预定要求，则表示焊枪的焊接垂直度已经达到预定要求。由于焊枪与钣金件处于三维的环境中，因此仅仅在一个方向上对焊枪的角度进行测量是不够的，有可能会导致严重的测量误差，具体原理如下:当焊枪处于与测量面垂直的平面内时，如果测量杆恰好也位于该与测量面垂直的平面内，那么即使焊枪倾斜于测量面，测量杆也与焊枪位于同一平面内，当测量者从该平面的角度看过去时，就会发现测量杆与焊枪位于同一直线上，[1=0，这样就错判了焊枪的垂直度。 当测量面较小，无法寻找到合适的两个测量点时，可以用下述方法进行测量:所述8步骤中，在测量面上选取一个点作为测量点；所述匕0步骤中，首先在该测量点的第一个方向上进行焊枪焊接垂直度的测量，直至该方向上所测得的焊枪的焊接垂直度已经达到预定要求，然后再在该测量点的第二个方向上进行焊枪焊接垂直度的测量，直至两个方向上所测得的焊枪的焊接垂直度均已经达到预定要求，则表示焊枪的焊接垂直度已经达到预定要求；所述第一个方向与第二个方向正交。 进一步地，为保证测量杆垂直于钣金面的测量点，所述8步骤中的测量面与焊点位置的平面平行，且测量面的表面清洁。 进一步地，为在测量时能够准确找到测量杆端部中心的位置，提高测量精确度，所述测量杆为锥状。 进一步地，为减少测量杆端部的磨损，延长机器人焊接垂直度测量机构的使用寿命，所述测量杆的端部为球头。 进一步地，所述测量杆由一节或者多节通过螺纹配合连接而成，这样可以根据需要改变测量杆的长度，以适应不同焊枪及焊接场合的测量。 本专利技术将角度的测量转化为刻度的测量，而直尺刻度的测量操作方便，受空间限制少，人眼也易识别，从而提高了测量的准确性和效率。 【附图说明】 图1是本专利技术的机器人焊接垂直度测量机构的结构原理图。 图2是本专利技术的测量原理图。 图3是本专利技术的机器人焊接垂直度测量机构的测量操作图。 【具体实施方式】 下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本专利技术的【具体实施方式】如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。 实施例1:如图1所示，本实施例的机器人焊接垂直度测量机构由底座1及测量杆2连接而成，底座1的底面为平面，所述测量杆2垂直于底座1的底面，所述底座1设有米思米耐热铷磁铁3 ；所述测量杆2为锥状，测量杆2的端部为球头4 ；测量杆2由两节通过螺纹配合连接而成。 应用上述的机器人焊接垂直度测量机构的测量方法包括如下步骤:八:在钣金件8上标出焊点7位置，将焊枪的上电极5和下电极6移至焊点7处，调整焊枪角度至焊枪与钣金件8表面呈近似垂直状态，闭合焊枪的上电极5和下电极6，使焊枪的上电极5和下电极6夹紧钣金件8 ；8:在钣金件8的焊点7旁边选取平面作为测量面，将机器人焊接垂直度测量机构的底座1通过磁铁3吸附于测量面上；0:用直尺测量测量杆2端部中心与焊枪上电极5杆中心的距离11 ；当11大于预定长度10时，调整焊枪角度；所述预定长度10=12*^111 ( 0 ),其中12为测量杆2的长度，0为焊枪的焊接垂直度的最大预定偏差角度；0:重复步骤I直至[1大于或小于预定长度⑶，表示焊枪的焊接垂直度已经达到预定要求。 所述8步骤中，在钣金件8的焊点7旁侧选取一个平面作为测量面，并在测量面上选取两个点作为测量点，所述两个测量点与焊点的连线互相垂直；所述匕0步骤中，首先在一个测量点上进行焊枪焊接垂直度的测量，直至测量点上所测得的焊枪的焊接垂直度已经达到预定要求，然后再在另一个测量点上进行焊枪焊接垂直度的测量，直至两个测量点上所测得的焊枪的焊接垂直度均已经达到预定要求，则表示焊枪的焊接垂直度已经达到预定要求。 当测量面较小，无法寻找到合适的两个测量点时，可以用下述方法进行测量:所述8步骤中，在测量面上选取一个点作为测量点；所述匕0步骤中，首先在该测量点的第一个方向上进行焊枪焊接垂直度的测量，直至该方向上所测得的焊枪的焊接垂直度已经达到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人焊接垂直度测量机构，其特征在于由底座及测量杆连接而成，底座的底面为平面，所述测量杆垂直于底座的底面，所述底座设有磁铁。

【技术特征摘要】
1.一种机器人焊接垂直度测量机构，其特征在于由底座及测量杆连接而成，底座的底面为平面，所述测量杆垂直于底座的底面，所述底座设有磁铁。2.根据权利要求1所述的机器人焊接垂直度测量机构，其特征在于所述测量杆为锥状。3.根据权利要求2所述的机器人焊接垂直度测量机构，其特征在于所述测量杆的端部为球头。4.根据权利要求3所述的机器人焊接垂直度测量机构，其特征在于所述测量杆由一节或者多节通过螺纹配合连接而成。5.根据权利要求1所述的机器人焊接垂直度测量机构的测量方法，其特征在于包括如下步骤: A:在钣金件上标出焊点位置，将焊枪的上电极和下电极移至焊点处，调整焊枪角度至焊枪与钣金件表面呈近似垂直状态，闭合焊枪的上电极和下电极，使焊枪的上电极和下电极夹紧饭金件； B:在钣金件的焊点旁边选取平面作为测量面，将机器人焊接垂直度测量机构的底座通过磁铁吸附于测量面上； C:用直尺测量测量杆端部中心与焊枪上电极杆中心的距离L1 ;当L1大于预定长度L0时，调整焊枪角度；所述预定长度L0=L2*tan( α )，其中L2为测量杆的长度，α为焊枪的焊接垂直度的最大预定偏差角度； D:重复步骤C，直至L1大于或小于预定长度L0，...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹雪松，黄志林，王小龙，谢纬，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34