[发明专利]一种用于管件焊接的机器人系统

摘要

本发明公开了一种用于管件焊接的机器人系统，包括多自由度焊接夹具、多自由度焊接机械手、CCD相机以及控制箱，多自由度焊接夹具、多自由度焊接机械手、CCD相机均与控制箱电连接，多自由度焊接夹具和多自由度焊接机械手相对设置，CCD相机位于多自由度焊接机械手的上部，控制箱位于多自由度焊接机械手的侧面，控制箱上位机、PLC控制器和显示器，PLC控制器时时控制多自由度焊接夹具、多自由度焊接机械手的动作，CCD相机随着多自由度焊接机械手移动，并对焊接过程中的工件进行拍照。该机器人系统的夹爪组件能够自动开合，实现管件的固定和取出，进而给操作工带来了便利，提高了焊接效率。

主权项

一种用于管件焊接的机器人系统，其特征在于：包括多自由度焊接夹具(1)、多自由度焊接机械手(2)、CCD相机(4)以及控制箱(3)，多自由度焊接夹具(1)、多自由度焊接机械手(2)、CCD相机(4)均与控制箱(3)电连接，多自由度焊接夹具(1)和多自由度焊接机械手(2)相对设置，CCD相机(4)位于多自由度焊接机械手(2)的上部，控制箱(3)位于多自由度焊接机械手(2)的侧面，控制箱(3)包括上位机、PLC控制器和显示器，PLC控制器实时控制多自由度焊接夹具(1)、多自由度焊接机械手(2)的动作，CCD相机(4)随着多自由度焊接机械手(2)移动，并对焊接过程中的工件进行拍照，焊接过程中，工件被多自由度焊接夹具(1)抓紧固定，多自由度焊接机械手(2)对工件进行焊接操作，CCD相机(4)每隔预设时间对工件拍摄一张照片，并将拍摄的照片传递给上位机，上位机对照片信息进行分析判断，如果分析判断出焊接质量合格，上位机将合格信号传递给PLC控制器，PLC控制器控制多自由度焊接机械手(2)停止焊接，并控制多自由度焊接夹具(1)转动一定角度将工件放置在工件收集处，随后进入下一工件的焊接过程；如果分析判断焊接质量不合格，上位机将不合格信号传递给PLC控制器，PLC控制器控制多自由度焊接机械手(2)继续焊接直至焊接操作完成，显示器能够显示工件被拍下的照片，供操作人员随时调取查看；多自由度焊接夹具(1)包括固定底座(11)，固定底座(11)上焊接有旋转底座(12)，旋转底座(12)为圆盘状，旋转底座(12)下部连接有旋转驱动机构，旋转底座(12)上焊接固定有固定件(13)，固定件(13)端部设置有一对相对设置的连接耳板，连接耳板上通过铰接轴铰接有第一摆动臂(14)，第一摆动臂(14)的末端与第二摆动臂(15)转动连接，第二摆动臂(15)的末端通过转动件固定连接有夹爪组件(5)；固定底座(11)为方形钢板制成，固定底座(11)的四角通过第一固定螺栓固定在地面上，第一固定螺栓为六角螺栓；多自由度焊接机械手(2)包括支撑底座(21)，支撑底座(21)的上部焊接固定有机箱(22)，机箱(22)上转动连接有机械臂(24)，机械臂(24)的一端通过旋转轴(23)与机箱(22)连接，机械臂(24)驱动机构位于机箱的另一侧并与旋转轴(23)固定连接，机械臂(24)上开设有升降滑槽，升降滑槽内滑动设置有升降臂(25)，升降臂(25)的升降滑动是通过升降齿轮齿条副完成的，升降臂(25)的末端伸缩套接有伸缩臂(26)，伸缩臂(26)上固定有CCD相机(4)，伸缩臂(26)的末端万向铰接有焊接头(27)；支撑底座(21)为长方形钢板制成，支撑底座(21)的四角通过第二固定螺栓固定在地面上，第二固定螺栓为六角螺栓；夹爪组件(5)包括夹爪固定座(51)，夹爪固定座(51)两端均设置有铰接耳板，两侧的铰接耳板分别铰接有第一夹臂(521)和第二夹臂(522)，第一夹臂(521)和第二夹臂(522)的末端分别铰接有第一夹紧板(541)和第二夹紧板(542)，夹爪固定座(51)上固定有伸缩油缸(55)，第二夹紧板(542)与伸缩油缸(55)的活塞杆末端通过第三连接件铰接，第一夹紧板(541)与伸缩油缸(55)的活塞杆末端通过组合连接件铰接，组合连接件包括第一连接件(531)和第二连接件(532)，其中，第一连接件(531)的一端与第二连接件(532)铰接，第一连接件(531)的另一端与第一夹紧板(541)铰接，第二连接件(532)与伸缩油缸(55)的活塞杆末端铰接。