[发明专利]一种焊接机器人工作台翻转角度的调节装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及焊接加工机械技术领域，更具体地说，涉及一种焊接机器人工作台翻转角度的调节装置及其控制方法。

背景技术

据国际机器人联合会报告称，2014年全球工业机器人年销量为22.5万台，比2013年增长27％，其中亚洲销量约占三分之二。2013年中国已成为全球工业机器人的最大市场，2014年中国市场的工业机器人销量依然猛增54％，达到5.6万台。其中，全世界用于完成各种焊接作业的焊接机器人占全部机器人的45％以上。焊接机器人的应用，不但改善了劳动环境、减轻劳动强度、提高生产效率，更重要的是焊接机器人工作的稳定性和焊接产品质量的一致性，这对于保证批量生产的产品焊接质量至关重要。而变位机是发挥焊接机器人优势的关键设备之一，配套一种与机器人相匹配的变位装备，对有效地控制焊接质量和提高焊接效率显得非常重要。

目前，在国内焊接行业中，为较好地控制焊接质量，提高生产效率，普遍使用两轴变位机作为焊接工件的夹持工作台。但是，目前国内此类产品质量参差不齐，国外质量较好的产品价格普遍较高，往往应用在焊接质量要求很高的场合，如汽车生产线，化工容器焊接行业等。对于一些焊接工艺要求相对较低的场合，如普通家具焊接、五金制品焊接、自行车焊接场合等，若使用此类变位机则严重压缩了成品的利润空间，导致焊接机器人在这些场合难以广泛应用。

在同类产品中，实现焊接工位变换的变位设备一般是基于控制类电机而实现的，其特点是利用伺服电机或者步进电机来驱动执行机构实现角位移和速度控制，其优点是运动精度高且输出稳定可靠，甚至可以与国际品牌工业机器人联动焊接，保证了焊接工艺要求，提高了焊接质量。但是，这种解决方案一般成本较高，对电机性能要求较高，且周围配套设备庞大，增加了设备维护费用，同时对设备维护的员工专业素质也有一定要求，并不能为大部分用户所接受。

曾昭文等设计了一种小型复杂焊件自动化焊接通用工作台。此外，还有一些基于限位装置的较为低端的变位设备，其原理是在某几个专用的工位安装行程开关或接近开关，当变位设备完成了相应的变位动作后，行程开关或接近开关获得位置信号，反馈给控制端，由控制端停止动力输出，实现变位功能。这种变位设备成本低、控制简单且运行可靠，但其运动精度很低，而且工位设置有限，柔性较低，比较适合用于大型焊接件的变位装备或一些没有精度要求的建筑工件及某些特定的家具焊件等。

因此，现需设计一种成本低的焊接机器人工作台翻转角度的调节装置及其控制方法，实现焊接机器人工作台翻转角度和翻转位置的高精度调节控制，旨在为普通家具、五金制品及建筑材料等焊接行业提供一种成本较低的焊接机器人应用解决方案，扩大工业机器人应用范围，降低国内焊接行业成本，提高焊接生产效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种焊接机器人工作台翻转角度的调节装置，该调节装置不仅结构简单、操作容易和生产成本低，而且可对焊接机器人工作台翻转角度和翻转位置进行高精度调节控制，以保证焊接机器人的焊接角度的精确性，从而提高焊接机器人在工作台上焊接操作的质量和精度，以及提高焊接生产效率。本发明还提供一种焊接机器人工作台翻转角度的控制方法，从而实现焊接机器人工作台翻转角度和翻转位置的快速、准确和高精度地控制。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种焊接机器人工作台翻转角度的调节装置，用于对焊接机器人工作台的翻转角度进行调节控制；其特征在于：包括：

用于以交替切换的方式实现带动焊接机器人工作台翻转或制动焊接机器人工作台停止的传动机构，所述传动机构与焊接机器人工作台连接；

用于驱动传动机构运动的动力机构；所述动力机构与传动机构连接；

用于实时检测焊接机器人工作台翻转角度的检测机构，所述检测机构与焊接机器人工作台同轴连接；

用于根据检测机构实时检测到的翻转角度与预设角度比较，来控制传动机构带动焊接机器人工作台翻转或制动焊接机器人工作台停止、以及用于控制动力机构的控制机构；其中，所述预设角度是指：焊接机器人工作台需翻转的角度；所述控制机构分别与传动机构、动力机构和检测机构信号连接。