專利名稱：一種用于注塑機(jī)機(jī)架的焊接機(jī)器人工作站系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自動(dòng)焊接技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于注塑機(jī)機(jī)架的焊接機(jī)器人工作站系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，焊接主要通過人工焊接來完成，人工焊接是由工人手持焊接工具，在 電弧高溫下熔化焊料從而將物件連接在一起，在該操作過程中，由于電、光、熱輻射及火花、 粉塵以及有害氣體，對人體造成了直接的傷害，雖然工人在焊接時(shí)帶有防護(hù)面罩，但是仍然 不能完全避免傷害。而且人工焊接還存在如下不足1.焊接效率低，人工成本高；2.焊點(diǎn)不 均勻，缺陷率高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于注塑機(jī)機(jī)架的焊接機(jī)器人工作 站系統(tǒng)，能夠?qū)ψ⑺軝C(jī)機(jī)架上平面及其他能焊到的焊縫自動(dòng)進(jìn)行MAG焊接。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種用于注塑機(jī)機(jī)架的焊 接機(jī)器人工作站系統(tǒng)，包括焊接機(jī)器人、焊接裝置、機(jī)器人移動(dòng)滑臺、焊槍冷卻裝置、智能尋 位跟蹤裝置和機(jī)器人控制箱，所述的焊接機(jī)器人安裝在所述的機(jī)器人移動(dòng)滑臺上；所述的 焊接裝置分別與所述的焊接機(jī)器人和焊槍冷卻裝置連接；所述的智能尋位跟蹤裝置與所述 的焊接裝置相連；所述的機(jī)器人控制箱分別與所述的焊接機(jī)器人、機(jī)器人移動(dòng)滑臺、焊接裝 置和智能尋位跟蹤裝置相連，用于控制焊接機(jī)器人的移動(dòng)和焊接；所述的機(jī)器人移動(dòng)滑臺 的一側(cè)設(shè)有注塑機(jī)機(jī)架。所述的用于注塑機(jī)機(jī)架的焊接機(jī)器人工作站系統(tǒng)的機(jī)器人移動(dòng)滑臺包括伺服電 機(jī)、齒輪齒條、減速機(jī)、滑臺支架、直線導(dǎo)軌、機(jī)器人底座和機(jī)器人滑板；所述的直線導(dǎo)軌安 裝在所述的滑臺支架兩側(cè)；所述的齒輪齒條安裝在所述的滑臺支架和機(jī)器人滑板之間；所 述的機(jī)器人滑板固定安裝在所述的直線導(dǎo)軌上；所述的伺服電機(jī)和減速機(jī)安裝在所述的機(jī) 器人滑板上；所述的機(jī)器人底座安裝在所述的機(jī)器人滑板上，用來安裝焊接機(jī)器人；所述 的滑臺支架上還設(shè)有坦克鏈導(dǎo)線裝置；所述的坦克鏈導(dǎo)線裝置與所述的伺服電機(jī)相連，用 于連接所有設(shè)備的通訊線及電源的移動(dòng)及安裝。所述的滑臺支架分為三節(jié)，并通過定位板和螺栓進(jìn)行連接；所述的滑臺支架的底 板設(shè)有高度調(diào)節(jié)座；所述的直線導(dǎo)軌分為三節(jié)并與所述的滑臺支架相對應(yīng)。所述的用于注塑機(jī)機(jī)架的焊接機(jī)器人工作站系統(tǒng)的焊接裝置包括焊機(jī)、送絲裝置 和焊槍；所述的焊機(jī)分別與所述的送絲裝置和焊槍相連；所述的焊槍安裝在所述的焊接機(jī) 器人上。所述的送絲裝置采用四輪送絲機(jī)構(gòu)；所述的焊槍具有防碰傳感器。所述的用于注塑機(jī)機(jī)架的焊接機(jī)器人工作站系統(tǒng)的機(jī)器人控制箱具有PLC控制 功能和自診斷，顯示和報(bào)警功能。[0010]所述的用于注塑機(jī)機(jī)架的焊接機(jī)器人工作站系統(tǒng)的智能尋位跟蹤裝置通過在所 述的機(jī)器人控制箱中加裝相應(yīng)的板卡和軟件來實(shí)現(xiàn)。所述的用于注塑機(jī)機(jī)架的焊接機(jī)器人工作站系統(tǒng)的注塑機(jī)機(jī)架的枕板焊接在機(jī) 架的兩邊，焊接的部分位于面板的底部。有益效果由于采用了上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積 極效果將焊接機(jī)器人置于機(jī)器人移動(dòng)滑臺上，通過機(jī)器人控制箱對焊接路徑、焊接參數(shù)、 控制機(jī)器人、焊機(jī) 、滑臺協(xié)調(diào)動(dòng)作，機(jī)器人能夠自動(dòng)對注塑機(jī)機(jī)架上平面及其他能焊到的焊 縫進(jìn)行MAG焊接，保證了產(chǎn)品的焊接質(zhì)量和效率。

圖1是本實(shí)用新型的主視圖；圖2是本實(shí)用新型的俯視圖；圖3是本實(shí)用新型機(jī)器人移動(dòng)滑臺的主視圖；圖4是本實(shí)用新型機(jī)器人移動(dòng)滑臺的俯視圖；圖5是本實(shí)用新型機(jī)器人移動(dòng)滑臺的左視圖；圖6是本實(shí)用新型的注塑機(jī)機(jī)架示意圖圖7是本實(shí)用新型焊接機(jī)器人安裝圖；圖8是本實(shí)用新型智能尋位跟蹤裝置電路圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本 實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容 之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申 請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。本實(shí)用新型的實(shí)施方式涉及一種用于注塑機(jī)機(jī)架的焊接機(jī)器人工作站系統(tǒng)，如圖 1和圖2所示，包括焊接機(jī)器人1、焊接裝置2、機(jī)器人移動(dòng)滑臺3、焊槍冷卻裝置4、智能尋位 跟蹤裝置5和機(jī)器人控制箱6，所述的焊接機(jī)器人1安裝在所述的機(jī)器人移動(dòng)滑臺3上；所 述的焊接裝置2分別與所述的焊接機(jī)器人1和焊槍冷卻裝置4連接；所述的智能尋位跟蹤 裝置5與所述的焊接裝置2相連；所述的機(jī)器人控制箱6分別與所述的焊接機(jī)器人1、機(jī)器 人移動(dòng)滑臺3、焊接裝置2和智能尋位跟蹤裝置5相連，用于控制焊接機(jī)器人1的移動(dòng)和焊 接；所述的機(jī)器人移動(dòng)滑臺的一側(cè)設(shè)有注塑機(jī)機(jī)架8。圖3和圖4所示的是機(jī)器人移動(dòng)滑臺3，包括伺服電機(jī)31、齒輪齒條32、減速機(jī)33、 滑臺支架34、直線導(dǎo)軌35、機(jī)器人底座36和機(jī)器人滑板37 ；所述的直線導(dǎo)軌35安裝在所 述的滑臺支架34兩側(cè)；所述的齒輪齒條32安裝在所述的滑臺支架34和機(jī)器人滑板37之 間；所述的機(jī)器人滑板37固定安裝在所述的直線導(dǎo)軌35上；所述的伺服電機(jī)31和減速機(jī) 33安裝在所述的機(jī)器人滑板上；所述的機(jī)器人底座36安裝在所述的機(jī)器人滑板37上，用 來安裝焊接機(jī)器人1 ；所述的滑臺支架34上還設(shè)有坦克鏈導(dǎo)線裝置38 ；所述的坦克鏈導(dǎo)線 裝置38與所述的伺服電機(jī)31相連，用于連接所有設(shè)備的通訊線及電源的移動(dòng)及安裝。所述的滑臺支架34分為三節(jié)，并通過定位板和螺栓進(jìn)行連接；所述的滑臺支架34的底板設(shè)有高度調(diào)節(jié)座；所述的直線導(dǎo)軌35分為三節(jié)并與所述的滑臺支架相對。所述的用于注塑機(jī)機(jī)架的焊接機(jī)器人工作站系統(tǒng)的焊接裝置2包括焊機(jī)、送絲裝 置和焊槍；所述的焊機(jī)分別與所述的送絲裝置和焊槍相連；所述的焊槍安裝在所述的焊接 機(jī)器人上。所述的送絲裝置采用四輪送絲機(jī)構(gòu)；所述的焊槍具有防碰傳感器。所述的用于注塑機(jī)機(jī)架的焊接機(jī)器人工作站系統(tǒng)的機(jī)器人控制箱6具有PLC控制 功能和自診斷，顯示和報(bào)警功能。所述的用于注塑機(jī)機(jī)架的焊接機(jī)器人工作站系統(tǒng)的智能尋位跟蹤裝置5通過在 所述的機(jī)器人控制箱6中加裝相應(yīng)的板卡和軟件來實(shí)現(xiàn)。所述的用于注塑機(jī)機(jī)架的焊接機(jī)器人工作站系統(tǒng)的注塑機(jī)機(jī)架8的枕板81焊接 在機(jī)架的兩邊，焊接的部分位于面板82的底部，如圖6所示。以下通過一個(gè)具體的實(shí)施例來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。焊接機(jī)器人采用日本OTC A II-V6機(jī)器人，通過連接器和纜線組連接機(jī)器人與機(jī) 器人控制箱，在連接時(shí)需要注意的是，必須在連接機(jī)器人控制箱體內(nèi)部執(zhí)行接地處理。其 中，機(jī)器人控制箱主要控制機(jī)器人本體的運(yùn)動(dòng)以及周邊裝置的作業(yè)(如機(jī)器人移動(dòng)滑 臺、焊接裝置和智能尋位跟蹤裝置等)。機(jī)器人控制箱還能夠?qū)附与娫吹碾妷?、焊接電流?多方式起弧、收弧等進(jìn)行控制；還具有焊接參數(shù)的自動(dòng)提示功能。機(jī)器人控制箱的主要功能 如下示教方式示教盒編程示教；控制方式點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)控制，軌跡運(yùn)動(dòng)控制；坐標(biāo)控制關(guān) 節(jié)、直角/圓柱、工具、工件坐標(biāo)系，用戶坐標(biāo)系；用戶程序編輯具有編輯、插入、修正、刪除 功能；速度控制直線、圓弧設(shè)定及等速控制；焊接條件設(shè)定直接數(shù)字設(shè)定；擺弧方式及擺 弧參數(shù)設(shè)定。機(jī)器人控制箱還具有PLC控制功能和自診斷，顯示和報(bào)警功能，如位置軟、硬 超限，焊槍碰撞，門開關(guān)，過流，過壓，欠壓，內(nèi)部過熱，控制異常，伺服異常，外設(shè)異常，急停 機(jī)等故障的診斷。焊機(jī)使用由青島OTC組裝(日本OTC公司生產(chǎn))的型號為DM500 (C02/MAG)焊機(jī) 系統(tǒng)。其電源電壓為380V士 10%，采用三相電路，其頻率為50/60HZ，輸出電流30 500A， 暫截率為100%，采用機(jī)器人界面，具有一元化調(diào)節(jié)功能。送絲裝置采用日本OTC公司制造 的四輪送絲機(jī)構(gòu)AF-4011，最大送絲速度為22m/min，采用機(jī)器人接口。焊槍采用日本OTC 公司制造的型號為RT5000W空冷焊槍，具有防碰傳感器SSB。機(jī)器人移動(dòng)滑臺由滑臺支架、日本OTC原廠伺服電機(jī)及日本RV減速機(jī)、精密直 線導(dǎo)軌導(dǎo)向，精密齒輪齒條傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人快速平穩(wěn)移動(dòng)，同時(shí)設(shè)置有坦克鏈導(dǎo)線裝置 等。其中，滑臺支架由厚板材焊接后進(jìn)行回火處理，以消除其內(nèi)應(yīng)力，后精加工而成，全長共 8300mm，為降低加工工藝難度及運(yùn)輸難度，該支架由三節(jié)組成，并通過定位板及螺栓連接而 成，底板設(shè)定有高度調(diào)節(jié)座，以適應(yīng)各種高低的注塑機(jī)機(jī)架；直線導(dǎo)軌需要耐磨且精度高， 安裝在滑臺支架的兩側(cè)，為與滑臺支架匹配，同樣由三節(jié)組成，主要實(shí)現(xiàn)精確導(dǎo)向及滑動(dòng)； 齒輪齒條為高精度齒輪齒條副，由標(biāo)準(zhǔn)IOOOmm齒條連接而成，實(shí)現(xiàn)精確平穩(wěn)傳動(dòng)；坦克鏈 導(dǎo)線裝置主要用于連接所有設(shè)備的通訊線及電源的移動(dòng)及安裝；機(jī)器人底座由型鋼及板材 焊接后精加工而成，主要用于連接機(jī)器人滑板與焊接機(jī)器人，其中，焊接機(jī)器人可通過各種 螺母和/或螺栓安裝在機(jī)器人底座上，如圖7所示；機(jī)器人滑板固定在直線導(dǎo)軌上，用于安 裝伺服電機(jī)、減速機(jī)和機(jī)器人底座之用；采用原裝進(jìn)口 OTC伺服電機(jī)，可以和機(jī)器人通信，并進(jìn)行協(xié)同運(yùn)動(dòng)，采用RV(日本原裝進(jìn)口)伺服專用減速機(jī)，配合OTC伺服電機(jī)控制機(jī)器人 的前后移動(dòng) 智能尋位跟蹤裝置用于焊接前確定工件上的定位點(diǎn)。此系統(tǒng)在使用時(shí)只需在機(jī)器 人控制箱內(nèi)加裝相應(yīng)的板卡及加載軟件，并不需要在焊槍上安裝任何附加感應(yīng)器。在尋位 模式下系統(tǒng)會給加載板卡上的感應(yīng)器通電，當(dāng)焊槍噴嘴和工件接觸時(shí)形成的電流會轉(zhuǎn)換為 停止信號給機(jī)器人控制系統(tǒng)。其電路圖如圖8所示，在發(fā)生感應(yīng)后，圖中的繼電器單元會 打開MSl和MS2開始焊接工作。在比較實(shí)際工件位置與程序設(shè)定位置之后，系統(tǒng)會對路徑進(jìn) 行修正，從而作出準(zhǔn)確地定位。對一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位需要3次定位過程，尋位的距離和速 度可以根據(jù)需要定義。一般完整的尋位過程依據(jù)工件復(fù)雜程度不同需要8-12秒不等。尋 位功能可用于確定焊道的開始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)，也可以對曲線焊道上的多個(gè)點(diǎn)進(jìn)行定位。尋位 形成的軌跡可以進(jìn)行三維的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)及傾斜，以適應(yīng)另一個(gè)工位的相同工件，不需要重新 尋位。由于本系統(tǒng)的工作原理使得本系統(tǒng)僅適用于表面可導(dǎo)電的工件，噴嘴主要用于以角 焊道為主的開放表面的尋位，也可在狹窄區(qū)域(如V形槽)的進(jìn)行尋位。本實(shí)用新型在進(jìn)行工作前，先將注塑機(jī)所有部件手工點(diǎn)焊，然后將其放在自制的 注塑機(jī)機(jī)架上。機(jī)器人焊接系統(tǒng)、機(jī)器人移動(dòng)滑臺和智能尋位跟蹤系統(tǒng)由機(jī)器人示教盒編 程設(shè)定焊接路徑、焊接參數(shù)，再控制機(jī)器人、焊機(jī)、滑臺協(xié)調(diào)動(dòng)作，自動(dòng)對注塑機(jī)機(jī)架上平面 及其他能焊到的焊縫進(jìn)行MAG焊接。不難發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)運(yùn)行過程中，系統(tǒng)能自動(dòng)報(bào)警。電弧間斷，自動(dòng)停機(jī)。整個(gè)工作站系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，具有足夠的剛度，并采用先進(jìn)、成熟、可靠的技術(shù)，具有全自動(dòng)焊接功能， 保證滿足產(chǎn)品的焊接質(zhì)量和效率。系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)品質(zhì)，所選伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行元 件精度高、可靠性好、響應(yīng)速度快。
權(quán)利要求一種用于注塑機(jī)機(jī)架的焊接機(jī)器人工作站系統(tǒng)，包括焊接機(jī)器人(1)、焊接裝置(2)、機(jī)器人移動(dòng)滑臺(3)、焊槍冷卻裝置(4)、智能尋位跟蹤裝置(5)和機(jī)器人控制箱(6)，其特征在于，所述的焊接機(jī)器人(1)安裝在所述的機(jī)器人移動(dòng)滑臺(3)上；所述的焊接裝置(2)分別與所述的焊接機(jī)器人(1)和焊槍冷卻裝置(4)連接；所述的智能尋位跟蹤裝置(5)與所述的焊接裝置(2)相連；所述的機(jī)器人控制箱(6)分別與所述的焊接機(jī)器人(1)、機(jī)器人移動(dòng)滑臺(3)、焊接裝置(2)和智能尋位跟蹤裝置(5)相連，用于控制焊接機(jī)器人(1)的移動(dòng)和焊接；所述的機(jī)器人移動(dòng)滑臺(3)的一側(cè)設(shè)有注塑機(jī)機(jī)架(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于注塑機(jī)機(jī)架的焊接機(jī)器人工作站系統(tǒng)，其特征在于，所 述的機(jī)器人移動(dòng)滑臺(3)包括伺服電機(jī)(31)、齒輪齒條(32)、減速機(jī)(33)、滑臺支架(34)、 直線導(dǎo)軌(35)、機(jī)器人底座(36)和機(jī)器人滑板(37)；所述的直線導(dǎo)軌(35)安裝在所述的 滑臺支架(34)兩側(cè)；所述的齒輪齒條(32)安裝在所述的滑臺支架(34)和機(jī)器人滑板(37) 之間；所述的機(jī)器人滑板(37)固定安裝在所述的直線導(dǎo)軌(35)上；所述的伺服電機(jī)(31) 和減速機(jī)(33)安裝在所述的機(jī)器人滑板(37)上；所述的機(jī)器人底座(36)安裝在所述的機(jī) 器人滑板(37)上，用來安裝焊接機(jī)器人(1)；所述的滑臺支架(34)上還設(shè)有坦克鏈導(dǎo)線裝 置(38)；所述的坦克鏈導(dǎo)線裝置(38)與所述的伺服電機(jī)(31)相連，用于連接所有設(shè)備的 通訊線及電源的移動(dòng)及安裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于注塑機(jī)機(jī)架的焊接機(jī)器人工作站系統(tǒng)，其特征在于，所 述的滑臺支架(34)分為三節(jié)，并通過定位板和螺栓進(jìn)行連接；所述的滑臺支架(34)的底板 設(shè)有高度調(diào)節(jié)座；所述的直線導(dǎo)軌(35)分為三節(jié)并與所述的滑臺支架(34)相對應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于注塑機(jī)機(jī)架的焊接機(jī)器人工作站系統(tǒng)，其特征在于，所 述的焊接裝置(2)包括焊機(jī)、送絲裝置和焊槍；所述的焊機(jī)分別與所述的送絲裝置和焊槍 相連；所述的焊槍安裝在所述的焊接機(jī)器人上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于注塑機(jī)機(jī)架的焊接機(jī)器人工作站系統(tǒng)，其特征在于，所 述的送絲裝置采用四輪送絲機(jī)構(gòu)；所述的焊槍具有防碰傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于注塑機(jī)機(jī)架的焊接機(jī)器人工作站系統(tǒng)，其特征在于，所 述的智能尋位跟蹤裝置通過在所述的機(jī)器人控制箱中加裝相應(yīng)的板卡和軟件來實(shí)現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于注塑機(jī)機(jī)架的焊接機(jī)器人工作站系統(tǒng)，其特征在于，所 述的注塑機(jī)機(jī)架(8)的枕板(81)焊接在機(jī)架的兩邊，焊接的部分位于面板(82)的底部。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于注塑機(jī)機(jī)架的焊接機(jī)器人工作站系統(tǒng)，包括焊接機(jī)器人、焊接裝置、機(jī)器人移動(dòng)滑臺、焊槍冷卻裝置、智能尋位跟蹤裝置和機(jī)器人控制箱，焊接機(jī)器人安裝在機(jī)器人移動(dòng)滑臺上；焊接裝置分別與焊接機(jī)器人和焊槍冷卻裝置連接；機(jī)器人控制箱分別與焊接機(jī)器人、機(jī)器人移動(dòng)滑臺、焊接裝置和智能尋位跟蹤裝置相連，用于控制焊接機(jī)器人的移動(dòng)和焊接。本系統(tǒng)能夠?qū)ψ⑺軝C(jī)機(jī)架上平面及其他能焊到的焊縫自動(dòng)進(jìn)行MAG焊接，保證了產(chǎn)品的焊接質(zhì)量和效率。
文檔編號B23K9/32GK201711641SQ20102909802
公開日2011年1月19日 申請日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者顧海嘯 申請人:寧波凱泰機(jī)械有限公司