[发明专利]一种客车侧围蒙皮点焊自主移动式机器人系统及工作方法

权利要求书

1.一种客车侧围蒙皮点焊自主移动式机器人系统，其特征在于，包括桁架机械手系统、控制系统和单面双点焊接系统，所述的单面双点焊接系统包括单面双点焊机，所述的桁架机械手系统包括桁架钢结构和设于桁架钢结构上并用于移动单面双点焊机的机械手机构，所述的控制系统包括光电传感器、示教器、桁架机械手控制箱和单面双点焊机控制箱。

2.根据权利要求1所述的一种客车侧围蒙皮点焊自主移动式机器人系统，其特征在于，所述的桁架钢结构包括立柱组件、纵梁组件、横梁组件和斜撑组件，所述的机械手机构包括X轴组件、Y轴组件、Z轴组件、RY轴组件和点焊机驱动组件，所述的机械手机构对称布置在桁架钢结构的纵梁组件上。

3.根据权利要求2所述的一种客车侧围蒙皮点焊自主移动式机器人系统，其特征在于，所述的X轴组件包括X轴固定板、X轴直线滑轨、X轴滑块、X轴齿条、X轴齿轮、X轴减速机和X轴电机，X轴直线滑轨平行固定在纵梁组件内侧立面上，X轴齿条固定在纵梁组件上侧表面上，X轴滑块固定在X轴固定板上，并与X轴直线滑轨连接，X轴齿轮固定在X轴减速机上，并与X轴齿条啮合，X轴减速机与X轴电机连接后，固定在X轴固定板上，所述的Y轴组件包括Y轴移动臂、Y轴直线滑轨、Y轴滑块、Y轴滑块固定支架、Y轴齿条、Y轴齿轮、Y轴减速机和Y轴电机，Y轴直线滑轨对称固定在Y轴移动臂两侧立面上，Y轴齿条固定在Y轴移动臂上侧表面上，Y轴滑块通过Y轴滑块固定支架固定在Z轴组件上，并与Y轴直线滑轨连接，Y轴齿轮固定在Y轴减速机上，并与Y轴齿条啮合，Y轴减速机与Y轴电机连接后固定在Z轴组件上，所述的Z轴组件包括Z轴移动臂、Z轴直线滑轨、Z轴滑块、Z轴滑块固定支架、Z轴齿条、Z轴齿轮、Z轴减速机和Z轴电机，Z轴直线滑轨对称固定在Z轴移动臂两侧立面上，Z轴齿条固定在Z轴移动臂外侧立面上，Z轴滑块通过Z轴滑块固定支架固定在X轴固定板上，并与Z轴直线滑轨连接，Z轴齿轮固定在Z轴减速机上，并与Z轴齿条啮合，Z轴减速机与Z轴电机连接后固定在X轴固定板上，所述的RY轴组件包括RY轴固定支架、焊机连接板、RY轴过渡组件、RY轴减速机和RY轴电机，RY轴固定支架固定在点焊机驱动组件上，焊机连接板固定在RY轴过渡组件上，RY轴过渡组件固定在RY轴固定支架上，并与RY轴减速机连接，RY轴减速机与RY轴电机连接后，固定在RY轴固定支架上，所述的X轴电机、Y轴电机、Z轴电机和RY轴电机均与桁架机械手控制箱电连接。

4.根据权利要求3所述的一种客车侧围蒙皮点焊自主移动式机器人系统，其特征在于，所述的点焊机驱动组件包括气缸、气缸固定板、驱动直线滑轨、驱动滑块和驱动固定支架，驱动直线滑轨平行固定在Y轴移动臂下侧表面上，驱动滑块固定在驱动固定支架上，并与驱动直线滑轨连接，气缸固定板固定在Y轴移动臂下侧表面上，气缸固定在气缸固定板上，并与驱动滑块连接，气缸通过电磁阀与单面双点焊机控制箱电连接。

5.根据权利要求3或4所述的一种客车侧围蒙皮点焊自主移动式机器人系统，其特征在于，所述的单面双点焊机包括焊机变压器和浮动电极头，浮动电极头与焊机变压器连接，焊机变压器固定在焊机连接板上，并与单面双点焊机控制箱电连接。

6.根据权利要求5所述的一种客车侧围蒙皮点焊自主移动式机器人系统，其特征在于，所述的单面双点焊接系统还包括循环冷却水设备，所述的浮动电极头与循环冷却水设备水管连接。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的一种客车侧围蒙皮点焊自主移动式机器人系统的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，基础程序编制：

(1)、将车辆骨架及蒙皮划分为多个区域，每个区域内包含多个焊点；

(2)、使用示教器，按区域及焊点位置编制侧围蒙皮点焊示教程序，每个车型仅编制一个示教程序；

步骤二，单件程序运行：

(1)、程序启动；

(2)、光电传感器识别车辆骨架的单个区域位置并反馈至桁架机械手控制箱；

(3)、桁架机械手控制箱根据光电传感器反馈的位置信息，计算出该区域内单个焊点位置信息，并输出至机械手机构；

(4)、机械手机构的X轴组件、Y轴组件、Z轴组件、RY轴组件按桁架机械手控制箱输出的信息移动，并反馈移动到位信息至桁架机械手控制箱；

(5)、桁架机械手控制箱输出信号至单面双点焊机控制箱，启用单面双点焊机；

(6)、点焊机驱动组件和单面双点焊机按单面双点焊机控制箱参数运行，执行单个焊点的焊接作业；

(7)、单面双点焊机控制箱输出焊接完毕信号至桁架机械手控制箱；

(8)、重复步骤3~7，执行下一个焊点的焊接，直至单个区域内焊点均焊接完毕；

(9)、重复步骤2~8，执行下一区域的焊接，直至所有区域均焊接完毕；

(10)、桁架机械手移动至起始位；

(11)、程序结束。