[发明专利]一种免编程焊接机器人及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于机械控制领域，特别涉及一种不用编制程序就能实现自动焊接的焊接机器人及其控制方法。

背景技术

目前，机器人已在各领域的各种操作和作业中得到了普遍应用，对于提高作业效率，降低生产成本等方面起到了不可替代的作用。然而，机器人编程一直是个复杂的工作，而且编程生涩难懂，普通人需要学习专业知识或经过专门训练才能会操作焊接机器人，从而影响了机器人的推广和使用范围。

发明内容

本发明旨在提供一种不必编制程序，便能实现焊接机器人的自动焊接作业，从而提高工作效率和工件焊接质量的免编程焊接机器人及其控制方法。

为此，本发明所采取的解决方案是：

一种免编程焊接机器人，其特征在于，包括焊炬、发光器、伺服电机、编码器、手腕、小臂、大臂、机座、转盘、立柱、底座、光栅尺、计算机及驱动器；立柱下部内设有伺服电机Ⅴ，伺服电机Ⅴ轴上连接有齿轮，齿轮与底座上表面的齿条啮合，底座一侧安装有与计算机连接的光栅尺，立柱上端活动连接一转盘，转盘与设于立柱上部内的伺服电机Ⅳ连接，转盘上固定机座，机座上部通过伺服电机Ⅲ连接大臂，大臂通过伺服电机Ⅱ与小臂连接，小臂通过伺服电机Ⅰ连接手腕，手腕前端连接板前面分别连接有焊炬和发光器，后面设有光开关，五台伺服电机上均装有编码器，编码器均与计算机相连，五台伺服电机分别通过电缆与控制柜内五个对应设置的驱动器连接，五个驱动器通过电缆分别连接在计算机上。

一种免编程焊接机器人的控制方法，其特征在于，具体学习和操作过程为：

1、学习存储

人工移动焊接机器人手腕至焊缝位置，计算机自动识别为空行程，各编码器将检测和采集的焊接机器人运行轨迹发送给计算机，计算机进行识别和存储。

在焊炬移动到焊缝处时，按动手腕上的光开关，发光器将光照射到焊缝处，焊接机器人学习焊接开始，沿焊缝移动焊接机器人手臂至焊缝终点，松开光开关，焊接机器人学习焊接结束，各编码器和光栅尺将检测和采集的焊接机器人运行轨迹发送给计算机，计算机进行识别和存储。

手动将焊接机器人手臂移动至起点位置，按计算机返回键，计算机自动计算起点与终点的位置差，各编码器和光栅尺将检测和采集的焊接机器人运行轨迹发送给计算机，计算机进行识别和存储，完成一个学习循环过程。

2、复制继承

按计算机自动方式键后，再按执行确认键执行自动焊接，计算机按照学习存储的运行轨迹，通过驱动器自动控制焊接机器人的行走和焊接，并根据计算机预先设定的数控参数，通过计算机操作面板的按钮控制焊接机器人行走和焊接速度，从而完成整个启动、移行、对位、焊接及回位过程。

本发明的有益效果为：

本发明有效解决了自动焊接机器人需要编程的难题，操作人员不需要学习复杂难懂的编程知识，还可使没有接触过焊接机器人的普通人很快学会并熟练操作，焊接机器人结构简单，动作灵活准确，运行安全可靠，可提高作业效率，减少人为因素影响，在降低作业成本的同时，极大提高工件焊接质量。

附图说明

图1是焊接机器人主视示意图；

图2是焊接机器人左视示意图；

图3是焊接机器人俯视示意图；

图4是焊接机器人控制系统示意图。

图中：焊炬1、发光器2、手腕3、伺服电机Ⅰ4、编码器5、小臂6、大臂7、伺服电机Ⅲ8、机座9、转盘10、伺服电机Ⅳ11、立柱12、伺服电机Ⅴ13、底座14、光栅尺15、光开关16、伺服电机Ⅱ17、齿条18、驱动器Ⅰ19、驱动器Ⅱ20、计算机21、驱动器Ⅲ22、驱动器Ⅳ23、电缆24、驱动器Ⅴ25。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

由图1、2、3可见，本发明免编程焊接机器人，主要是由焊炬1、发光器2、手腕3、伺服电机Ⅰ4、编码器5、小臂6、大臂7、伺服电机Ⅲ8、机座9、转盘10、伺服电机Ⅳ11、立柱12、伺服电机Ⅴ13、底座14、光栅尺15、光开关16、伺服电机Ⅱ17、齿条18、驱动器Ⅰ19、驱动器Ⅱ20、计算机21、驱动器Ⅲ22、驱动器Ⅳ23、电缆24、驱动器Ⅴ25所组成。