一种自动识别焊接点的机械臂系统的制作方法

文档序号:12224011阅读:562来源:国知局

本发明涉及一种焊接机械,具体涉及一种自动识别焊接点的机械臂系统。



背景技术:

焊接机器人是从事焊接的工业机器人。根据国际标准化组织工业机器人属于标准焊接机器人的定义,工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机,具有三个或更多可编程的轴,用于工业自动化领域。为了适应不同的用途,机器人最后一个轴的机械接口,通常是一个连接法兰,可接装不同工具或称末端执行器。焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊枪的,使之能进行焊接,切割或热喷涂。点焊对焊接机器人的要求不是很高。因为点焊只需点位控制,至于焊钳在点与点之间的移动轨迹没有严格要求,这也是机器人最早只能用于点焊的原因。点焊用机器人不仅要有足够的负载能力,而且在点与点之间移位时速度要快捷,动作要平稳,定位要准确,以减少移位的时间,提高工作效率。点焊机器人需要有多大的负载能力,取决于所用的焊钳形式。对于用与变压器分离的焊钳,30~45kg负载的机器人就足够了。但是,这种焊钳一方面由于二次电缆线长,电能损耗大,也不利于机器人将焊钳伸入工件内部焊接;另一方面电缆线随机器人运动而不停摆动,电缆的损坏较快。因此,目前逐渐增多采用一体式焊钳。这种焊钳连同变压器质量在70kg左右。考虑到机器人要有足够的负载能力,能以较大的加速度将焊钳送到空间位置进行焊接,一般都选用100~150kg负载的重型机器人。为了适应连续点焊时焊钳短距离快速移位的要求。新的重型机器人增加了可在0.3s内完成50mm位移的功能。这对电机的性能,微机的运算速度和算法都提出更高的要求。

现有的焊接机器人一般根据预设的程序进行焊接或者人工遥控焊接,根据预设的程序进行焊接对生产线整体要求较高,人工遥控焊接效率较低。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是低成本自动焊接,目的在于提供一种自动识别焊接点的机械臂系统,解决现有的焊接机器人一般根据预设的程序进行焊接或者人工遥控焊接,根据预设的程序进行焊接对生产线整体要求较高,人工遥控焊接效率较低的问题。

本发明通过下述技术方案实现:

一种自动识别焊接点的机械臂系统,包括机械臂和连接在机械臂上的焊枪,还包括连接在机械臂上的ARM、陀螺仪传感器,陀螺仪传感器还与ARM相连,连接在ARM上还有通信装置、图像识别装置;

ARM:接收图像识别装置发送的焊接坐标,接收陀螺仪传感器发送的位置坐标,将位置坐标与焊接坐标进行对比,处理后输出控制信号给机械臂控制机械臂的移动与焊枪的工作;

机械臂:接收ARM的控制信号进行三轴移动;将控制信号发送给焊枪;

焊枪:根据机械臂的控制信号执行焊接;

陀螺仪传感器:检测机械臂的运动状态,根据运动状态计算机械臂的位置坐标,将位置坐标发送给ARM;

通信装置:接收外界的信号并发送给ARM;接收ARM的信号向外界设备发送;

图像识别装置:识别待焊件的焊接点,处理为焊接坐标发送给ARM。将待焊件放在工作台上后,图像识别装置对待焊件上预先标记好的焊接点进行识别定位,图像识别装置完成焊接坐标的定位后将焊接坐标发送给ARM,同时,ARM获取上次动作结束时机械臂的位置坐标,ARM将位置坐标与焊接坐标对比后计算机械臂的三轴移动数据,将三轴移动数据处理为控制信号发送给机械臂,机械臂根据控制信号进行三轴移动,移动到位后控制焊枪开始工作。

还包括连接在ARM上的计时器。计时器记录机械臂焊枪的工作时间。对每件产品的加工时间进行检测并发送给MCU,MCU根据预录入的数据进行对比,若某个工件加工周期或某个加工周期时间超过预录入数据的上限,则发出错误提示。

还包括连接在ARM上的数据库和至少一种设置在待焊件上的焊接标记。可以储存多种标记和与之匹配的焊接方法供ARM调取。

本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:

1、本发明一种自动识别焊接点的机械臂系统,改进成本低,可直接在现有设备上进行改造;

2、本发明一种自动识别焊接点的机械臂系统,焊接精度高,且可根据需求设定多种焊接模式。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1所示,本发明一种自动识别焊接点的机械臂系统,包括机械臂和连接在机械臂上的焊枪,还包括连接在机械臂上的ARM、陀螺仪传感器,陀螺仪传感器还与ARM相连,连接在ARM上还有通信装置、图像识别装置;将待焊件放在工作台上后,图像识别装置对待焊件上预先标记好的焊接点进行识别定位,图像识别装置完成焊接坐标的定位后将焊接坐标发送给ARM,同时,ARM获取上次动作结束时机械臂的位置坐标,ARM将位置坐标与焊接坐标对比后计算机械臂的三轴移动数据,将三轴移动数据处理为控制信号发送给机械臂,机械臂根据控制信号进行三轴移动,如焊接坐标为10,55,0,位置坐标为0,0,10,则机械臂移动10,55,-10,移动到位后控制焊枪开始工作,计时器记录机械臂焊枪的工作时间。对每件产品的加工时间进行检测并发送给MCU,MCU根据预录入的数据进行对比,若某个工件加工周期或某个加工周期时间超过预录入数据的上限,则发出错误提示,可以储存多种标记和与之匹配的焊接方法供ARM调取。

ARM:接收图像识别装置发送的焊接坐标,接收陀螺仪传感器发送的位置坐标,将位置坐标与焊接坐标进行对比,处理后输出控制信号给机械臂控制机械臂的移动与焊枪的工作;

机械臂:接收ARM的控制信号进行三轴移动;将控制信号发送给焊枪;

焊枪:根据机械臂的控制信号执行焊接;

陀螺仪传感器:检测机械臂的运动状态,根据运动状态计算机械臂的位置坐标,将位置坐标发送给ARM;

通信装置:接收外界的信号并发送给ARM;接收ARM的信号向外界设备发送;

图像识别装置:识别待焊件的焊接点,处理为焊接坐标发送给ARM。

还包括连接在ARM上的计时器。

还包括连接在ARM上的数据库和至少一种设置在待焊件上的焊接标记。

以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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