[发明专利]一种基于机器人技术的焊接系统

说明书

技术领域：

本发明涉及焊接设备技术领域，具体涉及一种基于机器人技术的焊接系统。

背景技术：

随着我国经济的持续发展，国内重型机械、冶金机械、船舶制造、矿山工程机械、电站锅炉、压力容器、石油化工、机车车辆、汽车等行业已进入世界同行业先进行列，由于这些行业都是以焊接工艺为主导，加上国内投资的增加，为中国电焊机行业提供了良好的发展机遇。高效节能焊接装备将强势增长，在石化、造船、锅炉、铁路等行业得到快速推广。

工业机器人是一种通过重复编程和自动控制，能够完成制造过程中某些操作任务的多功能、多自由度的机电一体化自动机械装备和系统，它结合制造主机或生产线，可以组成单机或多机自动化系统，在无人参与下，实现搬运、焊接、装配和喷涂等多种生产作业。如何将工业机器人技术与传统焊接技术结合起来，实现高效、优质的焊接操作过程是焊接技术领域急需解决的技术问题。

发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种基于机器人技术的焊接系统，该焊接系统结合了工业机器人技术和传统的焊接技术，通过多自由度的焊接机器人完成复杂、繁琐的焊接操作，不仅大幅提高了焊接效率，还能有效改良焊接质量，提高焊接合格率。

本发明的技术解决措施如下：

一种基于机器人技术的焊接系统，包括焊接机器人、焊接夹具组件以及控制组件，焊接夹具组件与控制组件电连接，控制组件控制焊接夹具组件的移动；焊接机器人包括机器人部分和焊接头，焊接头位于机器人部分上，并在机器人部分的带动下做多自由度运动；机器人部分包括机器人本体和控制箱，控制箱内安装有控制机器人本体运动的硬件以及预先安装在硬件内的软件；机器人部分还包括摄像传感器以及位置传感器，摄像传感器与位置传感器与控制箱电连接，摄像传感器对焊接过程中的工件进行照片拍摄并将照片传递给控制箱，控制箱内的上位机根据图片信息分析工件焊接状况，并结合位置传感器传递的位置信息时时调整焊接机器人的运动，直至焊接过程结束。

作为上述技术方案的优选，机器人本体包括底座，底座上转动安装有旋转座，旋转座的上部固定有相对的两个支撑板，两个支撑板的结构相同，两个支撑板的相对一侧设置有竖直的升降滑槽，升降滑槽内滑动设置有升降滑块，升降滑块上固定安装有固定臂，固定臂为空心结构，其一端连接有旋转驱动电机，另一端连接有伸缩杆，伸缩杆活动套接在固定臂的内部，伸缩杆的末端转动连接有旋转件，旋转件的下部与一旋转销轴连接，旋转销轴上同时转动连接有摆动臂。

作为上述技术方案的优选，机器人本体还包括升降驱动单元，升降驱动单元为升降油缸，升降油缸固定安装在旋转座上，升降油缸的活塞杆与升降滑块固定连接。

作为上述技术方案的优选，底座为方形结构，由不锈钢钢板制成，其四角通过固定件与地面固定，固定件为六角螺栓，旋转驱动电机通过摆线针轮减速器或谐波减速器驱动固定臂旋转。

作为上述技术方案的优选，焊接头包括焊接在摆动臂末端的支撑杆，支撑杆的末端设置有球状部件，球状部件上转动套接有万向球节，万向球节的外表面焊接有焊枪。

作为上述技术方案的优选，焊接夹具组件包括支架以及位于支架上的焊接夹具头，支架为龙门型支架，其包括相对设置的两个竖梁和与两根竖梁固定连接成一体的横梁，两根竖梁分别固定安装在一个支架底座上，支架底座为正方形结构，由不锈钢钢板制成，其四角通过固定件与地面固定，固定件为六角螺栓。

作为上述技术方案的优选，横梁上滑动设置有横移滑块，横移滑块与横梁的相对滑动是通过横移齿条齿轮副完成的，横移滑块上升降连接有升降杆，升降杆与横移滑块的相对滑动是通过升降齿条齿轮副完成的，升降杆的末端固定有伸缩杆件，伸缩杆件能够进行360°旋转动作，伸缩杆件的末端与焊接夹具头铰接。

作为上述技术方案的优选，焊接夹具头包括两个相对设置的连接耳板，连接耳板之间通过连接件固定成一体，连接耳板上开设有销轴孔，第一夹具和第二夹具通过安装在销轴孔内的铰接销轴连接，第一夹具和第二夹具的结构相同，两者与工件相接处的部位设置有磁性条，第一夹具和第二夹具均是通过伸缩气缸驱动实现张合，伸缩气缸一端通过固定座与连接件固定，另一端通过铰接构件与第一夹具或第二夹具铰接。

本发明的有益效果在于：该焊接系统结合了工业机器人技术和传统的焊接技术，通过多自由度的焊接机器人完成复杂、繁琐的焊接操作，不仅大幅提高了焊接效率，还能有效改良焊接质量，提高焊接合格率。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为焊接机器人的结构示意图；

图3为焊接头的结构示意图；