机、焊接操作机和焊接工件输送装置，所述的执行装置11由伺服电机和气动回路构成，所述气动回路由气源、控制阀和气缸构成，所述的焊接变位机与第一位置传感器5、第二位置传感器6和焊枪7连接，所述的焊接工装夹具、焊接操作机和焊接工件输送装置均与自动控制系统13连接，且它们均与焊枪7相配合，所述的伺服电机和气动回路均自动控制系统13连接。
[0026]本实施例中所述的单片机控制系统由中央处理器CPU、程序存储器R0M、数据存储器RAM、I/O 口、数据转换器、数据计算器、定时计数器、外部中断和串行通信构成，所述的第一位置传感器5、第二位置传感器6和报警装置与数据存储器RAM的输入端连接，所述的数据存储器RAM的输出端与数据转换器连接，所述的数据转换器与数据计算器连接，所述的程序存储器R0M、数据存储器RAM、I/O 口、数据转换器、数据计算器、定时计数器、外部中断和串行通信均与中央处理器CPU连接。
[0027]本实施例中所述的横轴2通过固定销固定于固定座I上，且其固定的位置能够调节，其高度的调节范围为-50mm?+50mm,水平方向具有三档调节，其分别为-25°、0°、+25°，旋转角度范围为-90°?+90° ;所述的第一关节轴3和第二关节轴4的水平方向的旋转范围为-180°?+180°，垂直方向的旋转范围为-60°?+60°。
[0028]本实施例中所述一种高精度机器人自动焊接装置，该焊接装置的具体工作方法如下:
[0029]( I):首先通过压焊机对钢板进行压制，然后根据焊接的需要得尺寸对钢板进行划分；
[0030](2):待钢板划分完成后，将焊接路线和焊接点位置计算公式录入自动控制系统13中单片机控制系统中；
[0031](3):待数据录入好后，开始启动该自动焊接设备，然后整个设备中的各个部分均进入工作状态；
[0032](4):然后焊接工件输送装置将焊接工件送到指定的工位；
[0033](5):待工件被送到指定的工位后，设于第二关节轴4的第一位置传感器5和第二位置传感器6将会对工件焊缝上的横向和纵向上的焊接点进行探测；
[0034](6):待第一位置传感器5和第二位置传感器6检测数据后，将立即把检测的数据传送给单片机控制系统中的数据存储器RAM，对数据进行存储；
[0035](7):然后通过数据转换器对存储的模拟信号转换成数字信号，再将数据传送给数据计算器，让其根据已经设定好的焊接点位置计算公式对焊接点的位置进行计算；
[0036](8):待数据计算器将焊接点位置计算公式计算结束后，将立即把计算好的数据传送给中央处理器CPU ;
[0037](9):待中央处理器CPU接收到数据后对数据进行分析并处理，然后将分析得出的结果再经过数据转换器转换成模拟信号；
[0038](10):待数据转换完成后，将数据传送给控制器，然后控制器将会命令伺服电机带动机器人手臂中的横轴2、第一关节轴3和第二关节轴4旋转调整到上述计算出的焊接点位置；
[0039](11):在横轴2、第一关节轴3和第二关节轴4调整完毕后，控制器将命令焊枪5对焊接点进行焊接；
[0040](12):在上述焊接的过程中，第一位置传感器5和第二位置传感器6不断的对焊接点进行测试，然后不断的将数据传送到自动控制系统13中，根据已经设定好的焊接点位置计算公式不断的计算出各个焊接点的位置；
[0041](13):待第一个焊节点焊接完成后，控制器命令横轴2将移动到下一个焊接点的位置，然后第一关节轴3和第二关节轴4也做出相应的旋转调整，同上述焊接步骤再次进行下一个焊接点的焊接；
[0042](14):按照上述的工作方法直至所有的焊接点都焊接完毕后，在整个焊接过程中，一旦出现任何的异常问题，都将会通过报警装置进行蜂鸣报警，并同时通过报警显示灯进行显示，直至处理故障解除方可；
[0043](15):焊接完成后，最后通过操作键盘让控制器命令伺服电机停止工作，然后依次让其他设备停止运转，最后通过操作键盘将设备关闭即可。
[0044]本实施中所述的焊接点位置计算公式如下(z为焊接点的位置，X为焊缝横向上取点值，y为焊缝纵向上取点值):
[0045]Z2 =X2 +y2 ο
[0046]实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
【主权项】
1.一种高精度机器人自动焊接装置，其特征在于:包括:固定座(I)、横轴(2)、第一关节轴(3)、第二关节轴(4)、第一位置传感器(5)、第二位置传感器(6)、焊枪(7)和控制装置(8)，其中，所述的控制装置(8)包括焊接装置(9)、传感器控制模块(10)、执行装置(11)、报警系统(12)和自动控制系统(13)，所述的固定座(I)通过地脚螺钉固定于地面，所述的横轴(2)通过定位销固定于固定座(I)上，所述的第一关节轴(3)通过定位销设于横轴(2)的一端，所述的第二关节轴(4)与第一关节轴(3)活动连接，所述的第一位置传感器(5)和第二位置传感器(6)均设于第二关节轴(4)上，且它们均与传感器控制模块(10)连接；所述的焊枪(7)固定于第二关节轴(4)上，所述横轴(2)、第一关节轴(3)和第二关节轴(4)构成机器人手臂，且所述的横轴(2)、第一关节轴(3)、第二关节轴(4)和焊枪(7)均通过线路与控制装置(8)连接，所述的横轴(2)、第一关节轴(3)和第二关节轴(4)均还与执行装置(11)连接； 所述的自动控制系统(13)采用单片机控制系统和控制器构成，所述的单片机控制系统和控制器连接，所述的焊接装置(9)、传感器控制模块(10)、执行装置(11)、报警系统(12)均与自动控制系统(13)中的控制器连接。2.根据权利要求1所述的一种高精度机器人自动焊接装置，其特征在于:还包括显示屏、操作键盘和报警装置，所述的报警装置由报警器、扬声器和报警指示灯构成，所述的显示屏通过机械臂与固定座(I)连接，所述的操作键盘设于固定座(I)上，所述的扬声器、报警指示灯均与报警器连接，所述的报警指示灯设于横轴(2)的一端，所述的扬声器、报警指示灯和报警器均与报警系统(12)连接。3.根据权利要求1所述的一种高精度机器人自动焊接装置，其特征在于:所述的焊接装置(9)包括焊接工装夹具、焊接变位机、焊接操作机和焊接工件输送装置，所述的焊接变位机与第一位置传感器(5 )、第二位置传感器(6 )和焊枪(7 )连接，所述的焊接工装夹具、焊接操作机和焊接工件输送装置均与自动控制系统(13)连接，且它们均与焊枪(7)相配合。4.根据权利要求1所述的一种高精度机器人自动焊接装置，其特征在于:所述的执行装置(11)由伺服电机和气动回路构成，所述气动回路由气源、控制阀和气缸构成，所述的伺服电机和气动回路均自动控制系统(13 )连接。5.根据权利要求1所述的一种高精度机器人自动焊接装置，其特征在于:所述的单片机控制系统由中央处理器CPU、程序存储器ROM、数据存储器RAM、I/O 口、数据转换器、数据计算器、定时计数器、外部中断和串行通信构成，所述的第一位置传感器(5)、第二位置传感器(6)和报警装置与数据存储器RAM的输入端连接，所述的数据存储器RAM的输出端与数据转换器连接，所述的数据转换器与数据计算器连接，所述的程序存储器ROM、数据存储器RAM、I/O 口、数据转换器、数据计算器、定时计数器、外部中断和串行通信均与中央处理器CPU连接。6.根据权利要求1所述的一种高精度机器人自动焊接装置，其特征在于:所述的横轴(2)通过固定销固定于固定座(I)上，且其固定的位置能够调节，其高度的调节范围为-50mm?+50mm，水平方向具有三档调节，其分别为-25°、0°、+25°，旋转角度范围为-90。?+90。ο7.根据权利要求1所述的一种高精度机器人自动焊接装置，其特征在于:所述的第一关节轴(3)和第二关节轴(4)的水平方向的旋转范围为-180°?+180°，垂直方向的旋转 范围为-60°?+60°。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高精度机器人自动焊接装置，包括：固定座、横轴、第一关节轴、第二关节轴、第一位置传感器、第二位置传感器、焊枪和控制装置，其中，所述的控制装置包括焊接装置、传感器控制模块、执行装置、报警系统和自动控制系统，所述的第一位置传感器和第二位置传感器均设于第二关节轴上，且它们均与传感器控制模块连接；所述横轴、第一关节轴和第二关节轴构成机器人手臂，本实用新型所述的一种高精度机器人自动焊接装置，其在机器人手臂上安装第一位置传感器和第二位置传感器，通过两个传感器的检测值来计算出所要焊接点的位置，实现焊接位置的自动校准，有效保证了焊枪和焊接口位置的准确性，从而大大的提高了焊接位置的精准度，并保证了焊接质量的稳定。
【IPC分类】B23K37/02, B23K37/00
【公开号】CN204867859
【申请号】CN201520586492
【发明人】张敏强
【申请人】苏州五圣通机器人自动化有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月6日