CN107685211A - 一种基于计算机技术实现联控的夹具焊接机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于计算机技术实现联控的夹具焊接机器人，包括车座，所述车座前端面上安装有支撑台，支撑台连接有空心的固定支撑杆，固定支撑杆顶端连接有转动轴A，转动轴A输出连接有焊枪放置管；支撑台内安装有拉升电机A；车座上端面中心安装有固定台，固定台内安装旋转电机，固定台上安装空心的立杆；车座内安装单片机控制器，单片机控制器与拉升电机A、拉升电机B、旋转电机、捏合电机控制电连接，捏合电机驱动连接前端的可捏合钳手，所述钳手端面上贴附安装薄片式压力传感器；所述计算机与单片机控制器实现远程信号控制连接。本发明可实现多进程焊接和精准焊接操作，焊接角度和自由度可调，大大提高焊接效率。

Description

一种基于计算机技术实现联控的夹具焊接机器人

技术领域

本发明涉及焊接夹具技术领域，尤其涉及一种基于计算机技术实现联控的夹具焊接机器人。

背景技术

焊接夹具，就是为保证焊件尺寸，提高装配精度和效率，防止焊接变形所采用的夹具。在零件的生产加工过程中，经常需要对工件进行焊接处理，焊接时如何摆放工件将会直接影响焊接的难度和质量，所以焊件的摆放，一直是焊接过程的一个重要环节；然而目前市场上的焊接夹具都是固定的，无法灵活的进行多角度的焊接工作，而且无法自由调整高度，从而无法全面达到操作中的要求，增加了焊接工作难度，同时对应不同大小的物件焊接时还要跟换夹具，降低了焊接效率，而且一般焊接夹具不带有焊接装置，焊接时夹具和焊接装置要同时携带，很不方便。

其次，现有焊接夹具都是完全手动机械式操作，操控精确性不足，焊接效率过低。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种基于计算机技术实现联控的夹具焊接机器人，一来可以自由夹起不同大小的焊件，不必更换夹具，同时该装置可以自由调节夹具的高度和角度，大大提升了操作的灵活性；二是基于计算机结合单片机联控技术，实现半自动或全自动操作，增强操控精确性，减少焊接时间，提高焊接效率。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于计算机技术实现联控的夹具焊接机器人，包括车座，所述车座底部安装有车轮，所述车座前端面上安装有支撑台，所述支撑台连接有空心的固定支撑杆，所述固定支撑杆顶端连接有转动轴A，所述转动轴A输出连接有焊枪放置管；所述支撑台内安装有拉升电机A，所述拉升电机A通过动力轴A竖直驱动连接到转动轴A，可通过转动轴A带动焊枪放置管上下转动；

所述车座上端面中心安装有固定台，所述固定台内安装旋转电机，所述固定台上安装空心的立杆，所述旋转电机驱动连接到立杆，可带动立杆做360°水平旋转；

所述立杆上方连接有固定横梁，所述固定横梁另一端安装有转动轴B，所述转动轴输出连接有钳柄，所立杆与固定横梁连接处的空心管内安装拉升电机B，所述拉升电机B通过动力轴B水平驱动连接到转动轴B，可通过转动轴B带动钳柄上下移动；

所述钳柄末端连接有电动机械手钳，所述电动机械手钳内部安装有捏合电机，所述捏合电机驱动连接前端的可捏合钳手，所述可捏合钳手端面上贴附安装薄片式压力传感器；

所述车座内安装单片机控制器，所述单片机控制器与拉升电机A、拉升电机B、旋转电机、捏合电机控制电连接，所述压力传感器与单片机控制器信号传输连接；

所述计算机与单片机控制器实现远程信号控制连接，且所述计算机可同时与多个单片机控制器远程控制连接。实现联控。

优选的，所述可捏合钳手左、右端面各贴附一薄片式压力传感器。钳手夹持夹具收紧时，当收紧到合适强度，压力传感器返回压力数据到单片机控制器，单片机控制器控制捏合电机停止对钳手的捏合工作。

优选的，所述车座内的靠近车轮处安装驱动电机，所述驱动电机输出连接到车轮，控制整体移动，所述单片机控制器与车轮控制电连接。

优选的，所述车轮采用万向轮，车轮表面安装有橡胶层。

优选的，所述钳柄采用可拆卸结构固定连接在转动轴B上，同时所述可捏合钳手表面采用粗糙的磨砂结构。

本公开的发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：

(1)通过设置可转动的焊枪放置管、可旋转的立杆、电动机械手钳以及转动轴结构，可以根据自由转动转动轴来调节夹具的高度和旋转角度，可以达到对焊接的全面要求，使焊接工作更加方便快捷高效率；同时，针对不同大小的焊件，利用捏合电机控制可以轻松调节钳手的张口大小，从而稳定的夹住焊件以完成焊接工作；而且该装置通过设置转动轴和焊枪放置管，可以携带焊枪，提高了焊接效率。

(2)上述转动轴转动、旋转和钳手捏合操作都是基于电机电动控制，而电机统计由单片机控制器逻辑控制，同时压力传感器可以通过压力数据反馈，间接控制钳手的精确夹持；以上实现了夹具焊接的精确控制，减少焊接时间，提高焊接效率。

(3)通过计算机远程联控一台或多台夹具焊接机器人的单片机控制器，不但可多台同时操控，而且实现了夹具焊接的半自动或全自动操控，大大提高了焊接精确度和焊接效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的结构原理框图。

图中：1-车座；2-车轮；3-支撑台；4-固定支撑杆；5-焊枪放置管；6-转动轴A；7-拉升电机A；8-动力轴A；9-固定台；10-旋转电机；11-立杆；12-固定横梁；13-转动轴B；14-钳柄；15-拉升电机B；16-动力轴B；17-电动机械手钳；18-压力传感器；19-单片机控制器；20-计算机；21-捏合电机；22-驱动电机；23-可捏合钳手。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例一：

如图1、图2所示的一种基于计算机技术实现联控的夹具焊接机器人，包括车座1，所述车座1底部安装有车轮2，所述车座1前端面上安装有支撑台3，所述支撑台3连接有空心的固定支撑杆4，所述固定支撑杆4顶端连接有转动轴A6，所述转动轴A6输出连接有焊枪放置管5；所述支撑台3内安装有拉升电机A7，所述拉升电机A7通过动力轴A8竖直驱动连接到转动轴A6，可通过转动轴A6带动焊枪放置管5上下转动；

所述车座1上端面中心安装有固定台9，所述固定台9内安装旋转电机10，所述固定台9上安装空心的立杆11，所述旋转电机10驱动连接到立杆11，可带动立杆11做360°水平旋转；

所述立杆11上方连接有固定横梁12，所述固定横梁12另一端安装有转动轴B13，所述转动轴13输出连接有钳柄14，所立杆11与固定横梁12连接处的空心管内安装拉升电机B15，所述拉升电机B15通过动力轴B16水平驱动连接到转动轴B13，可通过转动轴B13带动钳柄14上下移动；

所述钳柄14末端连接有电动机械手钳17，所述电动机械手钳17内部安装有捏合电机21，所述捏合电机21驱动连接前端的可捏合钳手23，所述可捏合钳手23端面上贴附安装薄片式压力传感器18；

所述车座1内安装单片机控制器19，所述单片机控制器19与拉升电机A7、拉升电机B15、旋转电机10、捏合电机21控制电连接，所述压力传感器18与单片机控制器19信号传输连接；

所述计算机20与单片机控制器19实现远程信号控制连接。

其中，所述可捏合钳手23左、右端面各贴附一薄片式压力传感器18。钳手夹持夹具收紧时，当收紧到合适强度，压力传感器返回压力数据到单片机控制器，单片机控制器控制捏合电机停止对钳手的捏合工作。

其中，所述车座1内的靠近车轮2处安装驱动电机22，所述驱动电机22输出连接到车轮2，所述单片机控制器19与车轮2控制电连接。

其中，所述车轮2采用万向轮，车轮2表面安装有橡胶层。

其中，所述钳柄14采用可拆卸结构固定连接在转动轴B13上，同时所述可捏合钳手23表面采用粗糙的磨砂结构。

本实施例的工作原理：手动推动或通过计算机控制，先将该装置移动到合适的工作位置，固定好之后，将所用焊枪放入焊枪放置管5，手动或计算机控制转动轴A6转动，调节好焊枪的角度。同时，取出所需焊件，手动捏合或计算机控制钳手张口，将焊件利用钳手夹住，再继续手动捏紧或计算机控制夹持固定焊件，当压力传感器18返回停止信号，停止捏合；同时利用转动轴B13来调节焊接夹具的高度，手动捏合或计算机控制，调整好之后，旋转电机10旋转立杆11来调节焊接夹具靠近焊枪。角度和高度均达到要求时，即可开始焊接工作。焊接完成之后，计算机控制捏合电机21松开钳手张口，将焊件取下即可。

计算机20可同时与多个单片机控制器19远程控制连接，实现多进程焊接操作，提高焊接效率。同时计算机精确控制电机转动，实现精准焊接操作。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种基于计算机技术实现联控的夹具焊接机器人，包括车座(1)，所述车座(1)底部安装有车轮(2)，其特征在于：所述车座(1)前端面上安装有支撑台(3)，所述支撑台(3)连接有空心的固定支撑杆(4)，所述固定支撑杆(4)顶端连接有转动轴A(6)，所述转动轴A(6)输出连接有焊枪放置管(5)；所述支撑台(3)内安装有拉升电机A(7)，所述拉升电机A(7)通过动力轴A(8)竖直驱动连接到转动轴A(6)，可通过转动轴A(6)带动焊枪放置管(5)上下转动；所述车座(1)上端面中心安装有固定台(9)，所述固定台(9)内安装旋转电机(10)，所述固定台(9)上安装空心的立杆(11)，所述旋转电机(10)驱动连接到立杆(11)，可带动立杆(11)做360°水平旋转；所述立杆(11)上方连接有固定横梁(12)，所述固定横梁(12)另一端安装有转动轴B(13)，所述转动轴(13)输出连接有钳柄(14)，所立杆(11)与固定横梁(12)连接处的空心管内安装拉升电机B(15)，所述拉升电机B(15)通过动力轴B(16)水平驱动连接到转动轴B(13)，可通过转动轴B(13)带动钳柄(14)上下移动；所述钳柄(14)末端连接有电动机械手钳(17)，所述电动机械手钳(17)内部安装有捏合电机(21)，所述捏合电机(21)驱动连接前端的可捏合钳手(23)，所述可捏合钳手(23)端面上贴附安装薄片式压力传感器(18)；所述车座(1)内安装单片机控制器(19)，所述单片机控制器(19)与拉升电机A(7)、拉升电机B(15)、旋转电机(10)、捏合电机(21)控制电连接，所述压力传感器(18)与单片机控制器(19)信号传输连接；所述计算机(20)与单片机控制器(19)实现远程信号控制连接，且所述计算机(20)可同时与多个单片机控制器(19)远程控制连接。

2.根据权利要求1所述的基于计算机技术实现联控的夹具焊接机器人，其特征在于：所述可捏合钳手(23)左、右端面各贴附一薄片式压力传感器(18)。

3.根据权利要求1所述的基于计算机技术实现联控的夹具焊接机器人，其特征在于：所述车座(1)内的靠近车轮(2)处安装驱动电机(22)，所述驱动电机(22)输出连接到车轮(2)，所述单片机控制器(19)与车轮(2)控制电连接。

4.根据权利要求1所述的基于计算机技术实现联控的夹具焊接机器人，其特征在于：所述车轮(2)采用万向轮，车轮(2)表面安装有橡胶层。

5.根据权利要求1所述的基于计算机技术实现联控的夹具焊接机器人，其特征在于：所述钳柄(14)采用可拆卸结构固定连接在转动轴B(13)上，同时所述可捏合钳手(23)表面采用粗糙的磨砂结构。