焊接机器人的制作方法

本实用新型涉及机械领域，尤其涉及一种焊接机器人。

背景技术：

焊接机器人是用于进行自动焊接的工业机器人。焊接机器人广泛应用于焊接作业中不断重复、单调的长时间作业场景或高危恶劣环境的焊接作业场景，具有高生产率、高质量和高稳定性等特点。

通常焊接机器人是由示教盒、控制盘、机器人本体及自动送焊丝装置、焊接电源等部分组成。目前通用的焊接机器人仍处于示教再现阶段，具有记忆、存储功能，可按照相应程序实现重复作业。

但是由于焊接机器人仅按照相应程序重复作业，因此当焊接条件发生变化时，现有焊接机器人无法根据焊接条件的变化进行自适应调整，降低了焊接效果。现有焊接机器人存在智能化程度不高、运行轨迹受到限制、无法进行自适应焊接的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种焊接机器人，用于解决现有焊接机器人存在智能化程度不高、运行轨迹受到限制、无法进行自适应焊接的问题。

本实用新型提供一种焊接机器人，包括机体和设置在所述机体上的焊枪、处理器和光电检测器；

所述处理器分别与所述焊枪和所述光电检测器连接；

所述处理器用于根据所述光电检测器的检测信号控制所述机体和所述焊枪的运动。

如上所述的焊接机器人，所述机体上还设置有焊缝轨迹识别器和焊接面平整扫描器；

所述处理器还分别与所述焊缝轨迹识别器和所述焊接面平整扫描器连接；

所述处理器还用于在所述焊缝轨迹识别器识别到焊缝时，控制所述焊接面平整扫描器扫描所述焊缝，根据所述焊缝的扫描信息调整所述焊枪的运动。

如上所述的焊接机器人，还包括：焊枪臂和焊枪臂轨迹控制器；其中

所述焊枪臂的一端设置在所述机体上，所述焊枪设置在所述焊枪臂的另一端；所述焊枪臂轨迹控制器设置在所述机体上；

所述处理器还与所述焊枪臂轨迹控制器连接，所述处理器还用于通过所述焊枪臂轨迹控制器控制所述焊枪臂的运动。

如上所述的焊接机器人，所述焊枪臂的另一端设置有夹持设备，所述夹持设备夹持所述焊枪，所述夹持设备上设置有焊枪倾角修整器；

所述处理器还分别与所述夹持设备和所述焊枪倾角修整器连接，所述处理器还用于控制所述夹持设备的形状，通过所述焊枪倾角修整器调整所述焊枪的角度。

如上所述的焊接机器人，所述机体上还设置有焊条储存器，所述焊条储存器内部设置有焊条弹出器；

所述处理器还与所述焊条弹出器连接，控制焊条的弹出。

如上所述的焊接机器人，还包括：远程控制器；

所述机体上还设置有无线信号收发器，所述无线信号收发器与所述远程控制器通信连接，所述无线信号收发器还与所述处理器连接。

如上所述的焊接机器人，所述机体上还设置有图像采集器，所述图像采集器与所述处理器连接；

所述远程控制器上设置有显示器。

如上所述的焊接机器人，所述机体上还设置有防撞传感器，所述防撞传感器与所述处理器连接。

如上所述的焊接机器人，所述机体的底部设置有履带结构的驱动磁轮。

如上所述的焊接机器人，所述机体上还设置有备用电源和行驶轨迹复原器；

所述处理器与所述备用电源和所述行驶轨迹复原器连接；

所述备用电源分别与所述行驶轨迹复原器和所述驱动磁轮连接，用于向所述行驶轨迹复原器和所述驱动磁轮供电；

所述处理器用于在检测到故障时，切断所述焊接机器人的设备电源并启动所述备用电源，所述行驶轨迹复原器用于在所述处理器正常工作时记录所述驱动磁轮的行驶轨迹，在所述处理器检测到故障时，控制所述驱动磁轮按所述轨迹行驶返回。

本实用新型提供的焊接机器人，包括机体和设置在机体上的焊枪、处理器和光电检测器，处理器分别与焊枪和光电检测器连接，处理器用于根据光电检测器的检测信号控制焊枪的运动，通过在机体上设置光电检测器，光电检测器检测机体相对实际焊接环境的速度和距离，使得处理器向机体和焊枪发送的控制信号依据焊接环境的变化而变化，从而实现焊接机器人的自动焊接能够依据焊接环境自适应调整，保证了焊接效果。本实用新型提供的焊接机器人智能化程度高、运行轨迹不受限制、可进行自适应焊接。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的焊接机器人实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型提供的焊接机器人实施例二的结构示意图；

图3为本实用新型提供的焊接机器人实施例三的结构示意图。

附图标记：

10—机体； 11—焊枪；

12—处理器； 13—光电检测器；

14—焊缝轨迹识别器； 15—焊接面平整扫描器；

16—焊枪臂； 17—焊枪臂轨迹控制器；

18—夹持设备； 19—焊枪倾角修整器；

20—焊条储存器； 21—焊条弹出器；

22—远程控制器； 23—无线信号收发器；

24—显示器； 25—驱动磁轮；

26—备用电源； 27—行驶轨迹复原器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型提供的焊接机器人实施例一的结构示意图，如图1所示，焊接机器人包括：机体10和设置在机体10上的焊枪11、处理器12和光电检测器13；

处理器12分别与焊枪11和光电检测器13连接；

处理器12用于根据光电检测器13的检测信号控制机体10和焊枪11的运动。

示例性的，焊接机器人包括可自动移动的机体10，机体10上设置有处理器12，处理器12控制机体10按照焊接环境需求移动或旋转特定角度。机体10上还设置有焊枪11，可选的，焊枪11设置在机体10的顶部，处理器12不仅可控制机体10的运动，还可控制焊枪11的运动，以实现焊接。可选的，焊接机器人可用于实现弧焊。

现有技术中处理器12根据预设程序控制机体10和焊枪11沿相应轨迹运动，实现重复焊接作业。本实用新型提供的焊接机器人还包括光电检测器13，光电检测器13设置在机体10的外表面上，用于检测机体10的运行速度以及机体10相对于待焊接工件的距离，可实现待焊接工件的自动识别和工件表面轨迹的自动追踪。处理器12根据光电检测器13的检测信号控制机体10和焊枪11的运动，实现自动焊接。由于光电检测器13的检测信号随着焊接环境的变化而变化，因此处理器12可依据实际焊接环境控制机体10和焊枪11的运动。

本实用新型提供的焊接机器人，包括机体和设置在机体上的焊枪、处理器和光电检测器，处理器分别与焊枪和光电检测器连接，处理器用于根据光电检测器的检测信号控制焊枪的运动，通过在机体上设置光电检测器，光电检测器检测机体相对实际焊接环境的速度和距离，使得处理器向机体和焊枪发送的控制信号依据焊接环境的变化而变化，从而实现焊接机器人的自动焊接能够依据焊接环境自适应调整，保证了焊接效果。本实用新型提供的焊接机器人智能化程度高、运行轨迹不受限制、可进行自适应焊接。

进一步的，在图1所示焊接机器人的基础上，图2为本实用新型提供的焊接机器人实施例二的结构示意图，如图2所示，机体10上还设置有焊缝轨迹识别器14和焊接面平整扫描器15；

处理器12还分别与焊缝轨迹识别器14和焊接面平整扫描器15连接；

处理器12还用于在焊缝轨迹识别器14识别到焊缝时，控制焊接面平整扫描器15扫描焊缝，根据焊缝的扫描信息调整焊枪11的运动。

示例性的，为了进一步提高焊接质量，可在焊接的同时对焊缝质量进行监督，并根据已完成的焊缝的质量进行焊接优化，从而保证焊接质量。具体的，可在机体10上设置焊缝轨迹识别器14和焊接面平整扫描器15，焊缝轨迹识别器14用于识别焊缝，焊接面平整扫描器15用于扫描焊缝，提取焊接过程中的特征信息，处理器12分别与焊缝轨迹识别器14和焊接面平整扫描器15连接，接收焊缝轨迹识别器14和焊接面平整扫描器15的检测信号。

在具体使用时，当处理器12接收到焊缝轨迹识别器14发送的识别到焊缝的信号时，或者处理器12根据焊缝轨迹识别器14发送的信号确定焊缝轨迹识别器14识别到焊缝时，控制焊接面平整扫描器15对识别出的焊缝进行扫描，获取焊接过程中的特征信息，处理器12根据焊缝的特征信息确定焊缝的焊接质量。当焊接质量较高时，可不进行修正，当焊接质量较低时，如精度较低，处理器12根据焊接质量与预期质量的差距调整焊枪11的运动，以提高焊接质量。

进一步的，如图2所示，焊接机器人还包括：焊枪臂16和焊枪臂轨迹控制器17；其中

焊枪臂16的一端设置在机体10上，焊枪11设置在焊枪臂16的另一端；焊枪臂轨迹控制器17设置在机体10上；

处理器12与焊枪臂轨迹控制器17连接，处理器12用于通过焊枪臂轨迹控制器17控制焊枪臂16的运动。

示例性的，焊枪11通过焊枪臂16设置在机体10上。焊枪臂16由至少一个连杆构成，通过增设可形变的焊枪臂16，增大了焊枪11的运动范围，提高了焊接机器人的适用范围，也提高了焊枪11的灵活性。焊枪臂轨迹控制器17设置在机体10上，具体可以为焊枪臂16与机体10的连接处，焊枪臂轨迹控制器17用于控制焊枪臂16的运动。在具体实现时，焊枪臂轨迹控制器17的功能还可集成在处理器12中。处理器12根据光电检测器的检测信号，同时控制焊枪臂16和焊枪11，以方便焊枪11实现焊接。

进一步的，如图2所示，焊枪臂16的另一端设置有夹持设备18，夹持设备18夹持焊枪11，夹持设备18上设置有焊枪倾角修整器19；

处理器12还分别与夹持设备18和焊枪倾角修整器19连接，处理器12还用于控制夹持设备12的形状，通过焊枪倾角修整器19调整焊枪11的角度。

示例性的，焊枪臂16用于连接焊枪11的非固定端通过夹持设备18夹持焊枪11，夹持设备18为可变形的焊枪夹持仿行机构，处理器12与夹持设备18连接，控制夹持设备18根据实际的焊接环境进行变形，方便焊枪11深入复杂的焊接环境、提高焊接的适用面。

可选的，在夹持设备18上，为更灵活的控制焊枪11的焊接角度，可在夹持设备18上设置焊枪倾角修整器19。焊枪倾角修整器19的作用在于提高焊接面的平整度，防止移动过程中造成的坡度变化而使焊接面的平整度受到破坏。

可选的，如图2所示，焊接机器人的机体10上还设置有焊条储存器20，焊条储存器20内部设置有焊条弹出器21；

处理器12还与焊条弹出器21连接，控制焊条的弹出。

示例性的，焊接机器人的机体10上还设置有焊条储存器20，焊条储存器20通常设置在机体10的上表面，以方便焊枪11取用焊条。进一步的，焊条储存器20内部设置有焊条弹出器21，焊条弹出器21与处理器12连接，处理器12还用于根据实际焊接情况，控制焊条的自动弹出，以提高焊接效率。

进一步的，在图1或图2所示焊接机器人的基础上，图3为本实用新型提供的焊接机器人实施例三的结构示意图，如图3所示，焊接机器人还包括远程控制器22，机体10上还设置有无线信号收发器23，无线信号收发器23与远程控制器22通信连接，无线信号收发器23还与处理器12连接。

具体的，为进一步提高焊接机器人的适用范围，提高焊接机器人的灵活性，可在机体10上增设无线信号收发器23，无线信号收发器23与处理器12 连接，无线信号收发器23与远程控制器22通过移动网络技术或蓝牙技术实现通信连接。

用户在远程控制器22上输入操作指令，远程控制器22将用户的操作指令通过无线网络发送给无线信号收发器23，无线信号收发器23将用户的操作指令发送给处理器12，处理器12根据用户的操作指令控制机体10、焊枪臂16、焊枪11的运动。具体的，远程控制器22上可设置操纵杆等装置以方便用户输入操作指令。

进一步的，机体10上还设置有图像采集器，图像采集器与处理器12连接；远程控制器22上设置有显示器24。

当焊接环境恶劣，不方便技术人员观察时，可进一步在机体10或焊接臂16上设置图像采集器，图像采集器与处理器12连接，并将采集到的图像发送给处理器12。远程控制器22上设置显示器24，显示器24用于显示处理器12发送的图像采集器采集到的图像。

进一步的，机体10上还设置有防撞传感器，防撞传感器与处理器12连接。示例性的，当焊接环境中突然出现异物时，防撞传感器用于在检测到可能发生碰撞时，向处理器12发送告警信息，处理器12在接收到告警信息时控制焊接机器人暂停焊接。可选的，机体10上可设置多个防撞传感器，防撞传感器还可设置在焊枪臂16上。

可选的，如图3所示，机体10的底部设置有履带结构的驱动磁轮25。

示例性的，履带结构的驱动磁轮25内部包含两个磁轮。驱动磁轮本身具有磁性，可吸附在待焊接的金属工件上，因此焊机机器人能够在任何角度的钢铁面上行走，解决了现有焊接机器人只能在已经设计好的轨道上行走的问题，提高了焊接机器人的机动性，同时履带式结构越障能力较强，也进一步提高了焊接机器人的灵活性。

可选的，如图3所示，机体10上还设置有备用电源26和行驶轨迹复原器27；

处理器12与备用电源26和行驶轨迹复原器27连接；

备用电源26分别与行驶轨迹复原器27和驱动磁轮25连接，用于向行驶轨迹复原器27和驱动磁轮25供电；

处理器12用于在检测到故障时，切断焊接机器人的设备电源并启动备用电源26，行驶轨迹复原器27用于在处理器12正常工作时记录驱动磁轮25的行驶轨迹，在处理器12检测到故障时，控制驱动磁轮25按轨迹行驶返回。

具体的，机体10上还设置有备用电源26和行驶轨迹复原器27，考虑到当焊接过程中出现故障时，若焊接机器人不及时退出焊接舱格，可能存在焊接机器人卡在舱格内不方便取出的问题，由行驶轨迹复原器27控制焊接机器人在故障发生时按原路返回，退出焊接舱格。示例性的，处理器12与备用电源26和行驶轨迹复原器27连接，当处理器12检测到故障时，切断焊接机器人的设备电源并启动备用电源26。示例性的，故障可以为防撞传感器检测到可能发生碰撞，或处理器12根据焊缝轨迹识别器14和焊接面平整扫描器15的扫描结果确定当前焊接质量较差需要检查。行驶轨迹复原器27用于在处理器12正常工作时记录驱动磁轮25的行驶轨迹，在处理器12检测到故障时，控制驱动磁轮25按轨迹行驶返回，从而控制焊接机器人退出当前焊接环境，保护了焊接机器人，方便了维修，避免了故障发生时焊接机器人卡在舱格内不方便取出的问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。