一种用于焊接的工业机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于焊接的工业机器人，包括固定架，在固定架上设置有升降底座，升降底座上设置有可绕所述升降底座轴线水平转动的水平支撑臂，水平支撑臂上设有可沿与水平支撑臂轴线垂直方向移动的纵向移动旋转机构以及具有焊枪及割枪夹持架的纵向旋转机构，在水平支撑臂上设置有控制水平支撑臂、纵向移动旋转机构以及纵向旋转机构运动的电控系统，以及与电控系统信号连接的用于在焊接、切割前人工握焊枪或割枪沿焊接、切割路线移动时，自动采集、记录、分析位移信号并自动生成焊接、切割路径程序的手动示教焊缝及割缝轨迹信号采集模块，示教简单、操作方便、价格低、灵活性好的“焊接工业机器人”，提高“焊接”、“切割”质量和效率。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
—种用于焊接的エ业机器人
本技术涉及焊接机器人
，具体是ー种用于焊接及切割的全自动气保焊接机器人，该机器人是ー种具有小型、自由移动、柔性、焊接速度快、焊接质量高、环保、智能的新型エ业机器人。
技术介绍
目前，通常使用的焊接设备，一般是采用人エ焊接，遇到某些精密仪器则采用数控焊接，但是对于ー些大型设备，根本无法实现数控焊接，因此需要采用人工焊接，采用人工焊接存在一个很大的弊端，那就是エ件的体积过大，需要焊接的地方较多，人工操作长期焊接后，容易产生疲劳，使得生产效率底下，且焊接效果不好，而且在エ件的特别角度处需要进行焊接时，需要长期保持该角度，人工操作是无法实现的，同时采用人エ焊接，其焊接出的产品质量不高。现行方法对操作工人的要求很高，因为焊接时需要预热エ件，调整工人需站在温度达120° C的エ件上进行调整，且工作条件恶劣，需要操作工人非常认真和细致地进行操作，同时污染严重。据不完全统计，全世界在役的エ业机器人中大约有将近一半的エ业机器人用于各种形式的焊接加工领域。焊接机器人可以代替人的手工焊接，减轻焊エ的劳动强度，同时也可以保证焊接质量和提高焊接效率。市场前景的是广阔的。但目前市场的焊接机器人具有价格高、示教复杂、需要专业人员才能操作的特点，一些企业由于资金、技术人员有限，承担不了焊机接器人的各项费用，只能望尘莫及。这些因素制约了ー些企业和行业的快速发展。目前国内市场焊接机器人大多为国外品牌，具有价格昂贵，维护成本高，示教复杂的特点，单台机器人不便频繁转换焊接、切割。很难适应ー些企业的需求。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术所要解决的技术问题是，提供ー种结构简单、运动精度高、工作空间大、柔性好，能够满足各种切割与焊接工作要求，实现自动生成焊接切割路径程序，大大提高工作效率且成本低廉的用于焊接的エ业机器人。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案是:一种用于焊接的エ业机器人，包括固定架，在固定架上设置有升降底座，所述升降底座上设置有可绕所述升降底座轴线水平转动的水平支撑臂，所述水平支撑臂上设有可沿与水平支撑臂轴线垂直方向移动的纵向移动旋转机构以及设于所述纵向移动旋转机构上的具有焊枪及割枪夹持架的纵向旋转机构，在所述水平支撑臂上设置有控制水平支撑臂、纵向移动旋转机构以及纵向旋转机构运动的电控系统，以及与电控系统信号连接的用于在焊接、切割前人工握焊枪或割枪沿焊接、切割路线移动时，自动采集、记录、分析位移信号并自动生成焊接、切割路径程序的手动示教焊缝及割缝轨迹信号采集模块，所述水平支撑臂、纵向移动旋转机构以及纵向旋转机构均与手动示教焊缝及割缝轨迹信号采集模块信号连接，以及设置有与所述电控系统信号连接的在采集位移信号及具体工作时用于控制水平支撑臂、纵向移动旋转机构以及纵向旋转机构启闭的控制器。上述的用于焊接的エ业机器人，所述电控系统由中央处理器、全中文人机交互界面、按键输入模块、机器人位置检测模块、手动示教焊缝轨迹信号采集模块、手动示教割缝轨迹信号采集模块，焊接、切割參数存储模块、电源模块、气保焊机控制模块、等离子/火焰切割机控制模块、插补算法模块、电机驱动模块、电机及编码器组成，所述全中文人机交互界面、按键输入模块、机器人位置检测模块、手动示教焊缝轨迹信号采集模块、手动示教割缝轨迹信号采集模块，焊接、切割參数存储模块、电源模块、气保焊机控制模块、等离子/火焰切割机控制模块、插补算法模块均与中央处理器电联接，所述插补算法模块通过电机驱动模块与电机电联接，所述电机通过编码器与插补算法模块电联接。上述的用于焊接的エ业机器人，所述升降底座与水平支撑臂之间设置有控制水平支撑臂绕升降底座轴线水平转动的第一动カ机构，所述第一动カ机构由第一电机、与第一电机转动连接的第一转轴以及连接第一电机与中央处理器的用于采集转动位移信号的第ー编码器组成，所述第一转轴与水平支撑臂固定连接。上述的用于焊接的エ业机器人，所述纵向移动旋转机构由纵向移动装置及纵向旋转装置組成。上述的用于焊接的エ业机器人，所述纵向移动装置由设置在水平支撑臂上的第二电机、与第二电机连接的垂直与水平支撑臂轴线移动的竖直运动臂以及连接第二电机与中央处理器的用于采集竖直运动位移信号的第二编码器组成。上述的用于焊接的エ业机器人，所述纵向旋转装置由设置在第二电机上可驱动所述竖直运动臂转动的第三电机，以及连接第三电机与中央处理器的用于采集转动位移信号的第三编码器组成。上述的用于焊接的エ业机器人，所述纵向旋转机构由设于第二电机上的第四电机，与所述第四电机转动连接的其一端连接具有焊枪及割枪夹持架的转动臂，以及连接第四电机与中央处理器的用于采集转动位移信号的第四编码器组成。上述的用于焊接的エ业机器人，所述水平支撑臂由与所述第一转轴固定连接的静止臂以及设于该静止臂内可沿所述静止臂轴线水平自由移动的伸缩臂组成，所述伸缩臂与驱动其做伸缩运动的第五电机连接，所述第五电机通过采集位移信号的第五编码器与中央处理器电联接。上述的用于焊接的エ业机器人，所述具有控制按键的全中文人机交互界面设置在静止臂的侧面，在静止臂上还设置有分别与气保焊机控制模块及等离子/火焰切割机控制模块电联接的气保焊机控制模块接ロ及等离子/火焰切割机控制模块接ロ。上述的用于焊接的エ业机器人，在伸缩臂的工作端设置有用于平衡断电时电机重力的重力平衡机构。本技术用于焊接的エ业机器人的优点是:本公司针对上述市场背景和国情，自主研发了多用途、示教简单、操作方便、价格低、灵活性好的“焊接エ业机器人”。能为企业节约大量生产成本，提高“焊接”、“切割”质量和效率。满足大、中、小、微企业的“焊接、切害r生产需求。适用于:重型机械、汽车、摩托车、电动车、工程机械、五金制品，机车等行业。本产品集成焊接、切割功能，价格低廉、手动模拟示教简单、方便。并结合智能化技术，数字化技木，实现产品智能化、数字化，产品构思新颖，设计巧妙，能更好的满足当前社会发展的需要，是填补国内空白的更新换代产品，因此本产品具有技术和成本两大优势，可快速推广并占领市场。【附图说明】图1为本技术的整体结构示意图；图2为本技术电控系统的电路结构框图。【具体实施方式】下面结合附图及具体实施例对本技术做进ー步详细说明；如图1、2所示，一种用于焊接的エ业机器人，包括固定架1，在固定架I上设置有升降底座2，在升降底座2上设置有可绕升降底座2的轴线水平转动的水平支撑臂3，在水平支撑臂3上设有可沿与水平支撑臂3的轴线垂直方向移动的纵向移动旋转机构4以及设于纵向移动旋转机构4上的具有焊枪及割枪夹持架5的纵向旋转机构6，在水平支撑臂3上设置有控制水平支撑臂3、纵向移动旋转机构4以及纵向旋转机构6运动的电控系统，以及与电控系统信号连接的用于在焊接、切割前人工握焊枪或割枪沿焊接、切割路线移动时，自动采集、记录、分析位移信号并自动生成焊接、切割路径程序的手动示教焊缝及割缝轨迹信号采集模块，水平支撑臂3、纵向移动旋转机构4以及纵向旋转机构6均与手动示教焊缝及割缝轨迹信号采集模块信号连接，以及设置有与电控系统信号连接的在采集位移信号及具体工作时用于控制水平支撑臂3、纵向移动旋转机构4以及纵向旋转机构6启闭的控制器7。电控系统由中央处理器、全中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于焊接的工业机器人，?包括固定架，在固定架上设置有升降底座，其特征在于：所述升降底座上设置有可绕所述升降底座轴线水平转动的水平支撑臂，所述水平支撑臂上设有可沿与水平支撑臂轴线垂直方向移动的纵向移动旋转机构以及设于所述纵向移动旋转机构上的具有焊枪及割枪夹持架的纵向旋转机构，在所述水平支撑臂上设置有控制水平支撑臂、纵向移动旋转机构以及纵向旋转机构运动的电控系统，以及与电控系统信号连接的用于在焊接、切割前人工握焊枪或割枪沿焊接、切割路线移动时，自动采集、记录、分析位移信号并自动生成焊接、切割路径程序的手动示教焊缝及割缝轨迹信号采集模块，所述水平支撑臂、纵向移动旋转机构以及纵向旋转机构均与手动示教焊缝及割缝轨迹信号采集模块信号连接，以及设置有与所述电控系统信号连接的在采集位移信号及具体工作时用于控制水平支撑臂、纵向移动旋转机构以及纵向旋转机构启闭的控制器。

【技术特征摘要】
1.一种用于焊接的エ业机器人，包括固定架，在固定架上设置有升降底座，其特征在干:所述升降底座上设置有可绕所述升降底座轴线水平转动的水平支撑臂，所述水平支撑臂上设有可沿与水平支撑臂轴线垂直方向移动的纵向移动旋转机构以及设于所述纵向移动旋转机构上的具有焊枪及割枪夹持架的纵向旋转机构，在所述水平支撑臂上设置有控制水平支撑臂、纵向移动旋转机构以及纵向旋转机构运动的电控系统，以及与电控系统信号连接的用于在焊接、切割前人工握焊枪或割枪沿焊接、切割路线移动时，自动采集、记录、分析位移信号并自动生成焊接、切割路径程序的手动示教焊缝及割缝轨迹信号采集模块，所述水平支撑臂、纵向移动旋转机构以及纵向旋转机构均与手动示教焊缝及割缝轨迹信号采集模块信号连接，以及设置有与所述电控系统信号连接的在采集位移信号及具体工作时用于控制水平支撑臂、纵向移动旋转机构以及纵向旋转机构启闭的控制器。2.根据权利要求1所述的用于焊接的エ业机器人，其特征是:所述电控系统由中央处理器、全中文人机交互界面、按键输入模块、机器人位置检测模块、手动示教焊缝轨迹信号采集模块、手动示教割缝轨迹信号采集模块，焊接、切割參数存储模块、电源模块、气保焊机控制模块、等离子/火焰切割机控制模块、插补算法模块、电机驱动模块、电机及编码器组成，所述全中文人机交互界面、按键输入模块、机器人位置检测模块、手动示教焊缝轨迹信号采集模块、手动示教割缝轨迹信号采集模块，焊接、切割參数存储模块、电源模块、气保焊机控制模块、等离子/火焰切割机控制模块、插补算法模块均与中央处理器电联接，所述插补算法模块通过电机驱动模块与电机电联接，所述电机通过编码器与插补算法模块电联接。3.根据权利要求2所述的用于焊接的エ业机器人，其特征是:所述升降底座与水平支撑臂之间设置有控制水平支撑臂绕升降底座轴线水平转动的第一动カ机构，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴伟胜，裴翌翔，
申请(专利权)人：青岛博智达自动化技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：