[实用新型]用于大型壳体零件内外表面作业的机器人系统

说明书

本实用新型涉及机器人加工应用技术领域，具体公开了一种用于大型壳体零件内外表面作业的机器人系统，其中，包括：变位机，用于根据控制装置的控制信号调整待加工零件的姿态；桁架机器人，用于根据控制装置的控制信号调整作业工具的工作区域；作业机械臂，与桁架机器人的末端连接，用于在桁架机器人的控制下进行作业工具的姿态调整和位置运动；作业工具，设置在作业机械臂的末端，用于对待加工零件进行作业操作；控制装置，用于根据待加工零件的加工任务发出对待加工零件进行加工的控制信号。本实用新型提供的用于大型壳体零件内外表面作业的机器人系统解决了机器人工作空间受限的问题。

技术领域

本实用新型涉及机器人加工应用技术领域，尤其涉及一种用于大型壳体零件内外表面作业的机器人系统。

背景技术

面向圆柱、圆锥或球形等大型壳体类零件的内外表面加工作业，包括喷涂、焊接、打磨等操作作业，目前现阶段大部分作业都是靠人工来完成的，一方面，工作环境非常差，工作劳动强度大，对人的身心健康会造成一定伤害，导致人工成本较高、招工困难等问题，另一方面，人工手工操作的产品质量无法得到可靠有效保障，很多人为因素是无法避免的。

目前，工业机器人可以进行一些小型壳体零件的加工作业，但是面对大型壳体的内外表面加工作业受限于其工作空间，有些作业区域机器人操作根本无法达到。桁架机器人末端搭载作业机械臂（或工业机器人）可以扩展极大的扩展作业工具的工作空间，但是受限于大型壳体零件内表面操作的空间狭小的问题或作业工具操作与壳体之间会产生干涉问题。

发明内容

本实用新型提供了一种用于大型壳体零件内外表面作业的机器人系统，解决相关技术中存在的大型壳体零件加工时空间受限的问题。

作为本实用新型的一个方面，提供一种用于大型壳体零件内外表面作业的机器人系统，其中，包括：

变位机，用于根据控制装置的控制信号调整待加工零件的姿态；

桁架机器人，用于根据控制装置的控制信号调整作业工具的工作区域，所述变位机位于所述桁架机器人的末端的工作空间范围内；

作业机械臂，与所述桁架机器人的末端连接，用于在所述桁架机器人的控制下进行作业工具的姿态调整和位置运动；

作业工具，设置在所述作业机械臂的末端，用于对所述待加工零件进行作业操作；

控制装置，用于根据待加工零件的加工任务发出对待加工零件进行加工的控制信号，并能够分别根据所述变位机、桁架机器人、作业机械臂以及作业工具的工作状态进行相应的控制。

进一步地，所述变位机具有3个自由度，能够实现对所述待加工零件的旋转和偏转。

进一步地，所述桁架机器人包括桁架和设置在桁架上的X方向行走轴、Y方向行走轴以及Z方向行走轴，所述X方向行走轴、Y方向行走轴以及Z方向行走轴的运动为独立解耦。

进一步地，所述作业机械臂倒装在所述桁架机器人的末端，且具有至少4个自由度。

进一步地，所述作业工具通过工装夹具安装在所述作业机械臂的末端。

进一步地，所述作业工具包括焊接工具、喷涂工具和打磨工具。

进一步地，所述控制装置包括：变位机控制器、桁架机器人控制器、作业机械臂控制器、作业工具控制器和中央控制器，所述变位机控制器、桁架机器人控制器、作业机械臂控制器和作业工具控制器均与所述中央控制器通信连接，所述变位机控制器与所述变位机连接，所述桁架机器人控制器与所述桁架机器人连接，所述作业机械臂控制器与所述作业机械臂连接，所述作业工具控制器与所述作业工具连接；

所述变位机控制器能够在所述中央控制器的控制下实现对所述变位机的控制，并能够将所述变位机的工作状态反馈至所述中央控制器；