一种全自动视觉四轴双工位点焊机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种全自动视觉四轴双工位点焊机器人，适用于细小铜线与焊盘自动点焊焊接及机械加工。
【背景技术】
[0002]目前，在电声行业中，焊盘、漆包线的焊接都是由手工完成，比如脚踏式点焊机，每次要目视焊点位置，手动完成点焊操作，需要身体的几个部位同时集中精力完成，对工人的协调性要求比较高；由于大部分工件焊盘和漆包线比较细，手工焊接误差比较大，工作效率很低，每次焊接的力也不好确定，且长时间工作，操作者容易疲劳，不单对工作质量不好保证，而且对眼睛方面损害很大。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种能实现全自动视觉四轴双工位点焊功能的机器人，其具有工件点焊位置自动视觉定位、工件精密平动、自动微点焊焊接等功能。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种全自动视觉四轴双工位点焊机器人，包括焊机吊架、焊钳、焊钳支撑机构、工件支撑机构，所述焊钳支撑机构包括X方向齿条、Y方向齿条、Z方向齿条，所述X方向齿条与X方向支撑板连接成由动力驱动X方向支撑板沿X方向齿条移动的机构，所述Y方向齿条与Y方向支撑板连接成由动力驱动Y方向支撑板沿Y方向齿条移动的机构，所述Z方向齿条与Z方向支撑板连接成由动力驱动Z方向支撑板沿Z方向齿条移动的机构，所述Y方向齿条固定于X方向支撑机构，所述Z方向齿条固定于Y方向支撑机构;所述工件支撑机构为绕Y方向进行的旋转机构，包括用于夹持工件的夹具体、定位机构和夹紧装置，所述夹具体与所述工件支撑机构铰接，其铰接轴的轴线为与支撑机构的Y方向同向，所述定位机构为通过定位销固定工件位置，所述夹紧机构通过伸缩气缸采用气动加紧工件;所述工件支撑机构采用双工位，用于同时夹持两个工件。
[0005]底板机构、视觉识别系统、自动点焊系统、运动平台系统和用于设置视觉参数和数据处理的工控机，所述视觉识别系统、自动点焊系统、运动平台系统和工控机都设置在底板机构上，所述视觉识别系统包括工业摄像头、光源和用于开关光源及调节光源光亮强度的光源控制器，所述工业摄像头和光源通过升降台与底板机构连接且光源位于工业摄像头的正下方，所述自动点焊系统包括微点焊机构和用于设置点焊参数的微点焊控制器，所述微点焊机构通过升降机构与底板机构连接，所述运动平台系统位于视觉识别系统和微点焊机构的下方。
[0006]所述升降台包括固定连接在底板机构上的立柱和设置在立柱上的两个滑块，所述两滑块上下设置，所述工业摄像头与所述上滑块连接，所述光源与所述下滑块连接，光源位于工业摄像头的正下方。
[0007]所述升降机构包括固定连接在底板机构上的微点焊基座，所述微点焊基座上设置有用于带动微点焊机构做上下运动的气缸，该气缸与微点焊机构联动。
[0008]所述的自动点焊系统还包括微点焊螺旋微调机构，该微点焊螺旋微调机构包括定位止块、定位固定块、缓冲器和微分测头，所述缓冲器和微分测头固定连接在定位固定块上，所述定位固定块固定连接在微点焊基座上，所述定位止块固定连接在微点焊机构上，所述缓冲器和微分测头位于定位止块的正下方，且缓冲器和微分测头的顶端抵住定位止块。
[0009]还包括焊接监视摄像头，该焊接监视摄像头转动连接在微点焊机构上，其镜头对准微点焊机构的焊头。
[0010]还包括用于显示工控机设置参数和焊接监视摄像头拍摄图像的显示器。
[0011]所述的底板机构上设置有罩壳，所述工控机位于罩壳内，所述光源控制器、微点焊控制器和显示器设置在罩壳上。
[0012]还包括工作照明灯，其设置在底板机构上。
[0013]所述的底板机构的下方设置有可进行高度调节的地角。
[0014]更具体的技术方案还包括:所述焊机吊架为框架结构，在框架上方固定焊机，所述焊机通过焊接连线连接到焊钳。
[0015]进一步的:所述焊钳支撑机构设置有X方向机械限位块，用于限制X方向支撑板的移动范围。
[0016]进一步的:所述焊钳支撑机构设置有Y方向机械限位块，用于限制Y方向支撑板的移动范围。
[0017]进一步的:所述焊钳支撑机构设置有Z方向机械限位块，用于限制Z方向支撑板的移动范围。
[0018]进一步的:所述夹具体与翻转气缸连接，由翻转气缸带动夹具翻转，翻转气缸通过减速器和变频调速机控制。
[0019]进一步的:所述定位机构通过工件定位销，采用一面两销方式定位工件。
[0020]进一步的:所述夹紧机构通过操控手动阀，使伸缩气缸将调整垫板定位，夹紧工件。
[0021]进一步的:所述夹具体翻转角度为+100°—100°。
[0022]进一步的:所述焊钳与所述Z方向支撑板铰接。
[0023]进一步的:所述工件支撑机构下端连接传送带，所述传送带的传送方向与夹具翻转轴的轴线方向一致。
[0024]本发明的有益效果:本发明解决了【背景技术】中存在的缺陷，实现了现全自动点焊功能，其通过视觉成像来定位工件需要点焊的位置，减少工人操作产生的失误;二维精密运动平台系统重复定位精度高，具有优良的运动性能和极低的运动噪声;微点焊机构的行程可根据工件不同进行微调，并在调节时通过视觉成像显示点焊焊头的高度位置，本发明减少了因人为因素造成产品不良的现象，且焊点小，牢靠，焊点质量好。本发明结构紧凑，外观漂亮，根据人机工程学的原理，优化台面高度，机器台面高度可根据用户需要进行调节，更符合工人操作过程，减轻工人的疲劳感，该机操作方便，性价比高，应用范围广，适合于电声行业各种蜂鸣器，耳机线等不同的工件的焊接。此专利设计的焊接机器人操作简单，生产成本低，体积适宜，适合一般的中小型企业安装使用。
【主权项】
1.一种全自动视觉四轴双工位点焊机器人，其特征在于:包括底板机构(I)、视觉识别系统、自动点焊系统、运动平台系统和用于设置视觉参数和数据处理的工控机，所述视觉识别系统、自动点焊系统、运动平台系统和工控机都设置在底板机构上，所述视觉识别系统包括工 业摄像头、光源和用于开关光源及调节光源光亮强度的光源控制器，所述工业摄像头和光源通过升降台与底板机构连接且光源位于工业摄像头的正下方，所述自动点焊系统包括微点焊机构和用于设置点焊参数的微点焊控制器，所述微点焊机构通过升降机构与底板机构连接，所述运动平台系统包括控制左右方向运动的X轴模块和控制前后方向运动的Y轴模块，所述Y轴模块滑动连接在X轴模块上，所述运动平台系统位于视觉识别系统和微点焊机构的下方。2.根据权利要求1所述的全自动视觉四轴双工位点焊机器人，其特征在于:所述升降台包括固定连接在底板机构上的立柱和设置在立柱上的两个滑块，所述两滑块上下设置，所述工业摄像头与所述上滑块连接，所述光源与所述下滑块连接，光源位于工业摄像头的正下方。3.根据权利要求1所述的全自动视觉四轴双工位点焊机器人，其特征在于:所述升降机构包括固定连接在底板机构上的微点焊基座，所述微点焊基座上设置有用于带动微点焊机构做上下运动的气缸，该气缸与微点焊机构联动。4.根据权利要求3所述的全自动视觉四轴双工位点焊机器人，其特征在于:所述的自动点焊系统还包括微点焊螺旋微调机构，该微点焊螺旋微调机构包括定位止块、定位固定块、缓冲器和微分测头，所述缓冲器和微分测头固定连接在定位固定块上，所述定位固定块固定连接在微点焊基座上，所述定位止块固定连接在微点焊机构上，所述缓冲器和微分测头位于定位止块的正下方，且缓冲器和微分测头的顶端抵住定位止块。5.根据权利要求1所述的全自动视觉四轴双工位点焊机器人，其特征在于:还包括焊接监视摄像头，该焊接监视摄像头转动连接在微点焊机构上，其镜头对准微点焊机构的焊头。6.根据权利要求5所述的全自动视觉四轴双工位点焊机器人，其特征在于:还包括用于显示工控机设置参数和焊接监视摄像头拍摄图像的显示器。7.根据权利要求6所述的全自动视觉四轴双工位点焊机器人，其特征在于:所述的底板机构上设置有罩壳，所述工控机位于罩壳内，所述光源控制器、微点焊控制器和显示器设置在罩壳上。8.根据权利要求1所述的全自动视觉四轴双工位点焊机器人，其特征在于:还包括工作照明灯，其设置在底板机构上。9.根据权利要求1所述的全自动视觉四轴双工位点焊机器人，其特征在于:所述底板机构上设置有包围运动平台系统的防尘罩，所述防尘罩上端面上具有横向的条形开口，所述Y轴模块伸出该开口位于防尘罩外侧，所述位于Y轴模块两侧的开口通过风琴罩密封。10.根据权利要求1所述的全自动视觉四轴双工位点焊机器人，其特征在于:所述的底板机构的下方设置有可进行高度调节的地角。
【专利摘要】本发明涉及一种全自动视觉四轴双工位点焊机器人，包括底板机构、以及设置在底板机构上的视觉识别系统、自动点焊系统、运动平台系统和工控机，视觉识别系统包括工业摄像头、光源和光源控制器，所述工业摄像头和光源通过升降台与底板机构连接且光源位于工业摄像头的正下方，所述自动点焊系统包括微点焊机构和微点焊控制器，所述微点焊机构通过升降机构与底板机构连接，所述运动平台系统位于视觉识别系统和微点焊机构的下方。本发明提供了一种采用旋转工作台能，实现全自动点焊功能的机器人，其具有工件点焊位置自动视觉定位、工件精密平动、自动微点焊焊接等功能。
【IPC分类】B23K37/02, B23K37/00, B23K31/02
【公开号】CN105537789
【申请号】CN201510858316
【发明人】尹传华, 瞿兆飞, 张良贵
【申请人】马鞍山万普实业发展有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年11月30日