本發明涉及機器人技術領域，具體為一種能夠完成大型工件、復雜焊縫自動定位、多工位的智能焊接機器人。

背景技術：

焊接機器人是一種能夠完成焊接操作的自動化裝置。

通常，焊接機器人為由多個關節組成操作手臂或其他形式運動機構，機構末端夾持焊槍等焊接輔助裝置，在焊接操作空間內完成工件焊接所要求的焊縫軌跡運動。

目前，焊接機器人一般采用通用六關節式機械手臂，或針對特定焊縫軌跡的專用焊接操作機等形式。前者定位精度高，操作空間相對有限，適用于短距離復雜焊縫的焊接；后者操作空間較大，定位精度相對不高，適用于簡單形狀焊縫的焊接操作。

對于大型工件復雜焊縫的焊接，上述裝置存在不足。大型工件焊接對操作設備的要求較高，需要大范圍、高精度地對工件進行操作焊接(例如采用多機器人系統對焊接工件進行協調操作，以完成焊接運動要求，這樣機器人的結構、控制往往比較復雜，且成本高昂，不利于實際生產應用。

隨著焊接結構制造業向著規?；?、大型化、參數化和精密化方向發展過程中，迫切需要適應大型工件焊接的大運動范圍、高精度的實用自動化焊接操作設備。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明提供了一種能夠完成大型工件、復雜焊縫自動定位、多工位的智能焊接機器人。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案為：

多工位智能焊接機器人，包括圓形滑軌及均勻沿該滑軌而設的若干焊接工位，所述焊接工位上固定安裝有焊接裝置，所述圓形滑軌上安裝有可于其上勻速滑動、位置可控的焊接托盤，其中所述焊接裝置安裝于高度可調的伸縮底座上，其包括可轉動的旋轉底座及安裝于其上、由多個關節構成的焊接機械臂，所述伸縮底座內集成設置有用于焊接裝置定位與控制的自控系統，所述焊接托盤包括滑動底盤及內陷式安裝于其上的轉動托盤，所述轉動托盤上設置有驅動電機、工件安裝架、豎向安裝于工件安裝架上的導向滑軌及可轉動安裝于導向滑軌之間的翻轉臺，所述翻轉臺上設置有若干用于夾緊、定位待焊接工件的夾塊及定位塊。

作為上述技術方案的改進，所述圓形滑軌外側設置有兩處焊接工位，其上固定有焊接裝置，所述焊接裝置包括伸縮底座及通過旋轉底座安裝于其上的焊接機械臂，所述焊接機械臂包括四節依次設置的關節及平行安裝于各關節上、與自控系統相連接的驅動器，所述焊接機械臂前端設置有焊槍。

作為上述技術方案的改進，所述焊接機械臂各關節上還設置有復位校正器及限位保護器。

作為上述技術方案的改進，所述轉動托盤安裝于滑動底盤的中央位置，所述工件安裝架為對稱結構，其兩側均設置有豎向的導向滑軌，所述導向滑軌上安裝有導向控制盒，所述導向控制盒上端設置有軸承孔，其之間通過可轉動軸承安裝有翻轉臺，該軸承孔處設置有翻轉角度鎖定結構。

作為上述技術方案的改進，所述自控系統包括視覺傳感系統，其包括安裝于焊槍處的針式攝像機，以實現對焊接的實時視覺測量與監控。

本發明帶來的有益效果有：

1、本發明智能焊接機器人能夠進行360°旋轉式焊接，覆蓋面大，設計的圓形滑軌使得焊接操作靈活度大幅提高，可以滿足大型工件、復雜焊縫焊接的基本自由度需求；

2、借助設置于圓形滑軌上的滑動底盤及轉動托盤，本發明焊接機器人的平移自由度和旋轉自由度將分別由不同的機構完成，進而實現了平移運動與旋轉運動的分離，簡化了焊接機器人的運動控制，同時滿足焊接進階自由度需求；

3、本發明焊接裝置包括旋轉底座、由多個關節構成的焊接機械臂及自控系統，輔以視覺傳感系統，可以完成高精度、自調節、全自動焊接，并實現對焊接的實時視覺測量與監控；

4、導向滑軌之間設置有翻轉臺，且翻轉臺上設置有夾塊及定位塊，翻轉臺的存在使得焊接角度調節更加靈活豐富，有助于提高焊接質量，夾塊和定位塊則用于穩固焊接工件，避免出現焊接誤差，提高工作效率，同時滿足焊接高階自由度需求；

5、本發明的焊接機器人，結構合理，使用方便，使用效果好，十分適于大型工件焊接的大運動范圍、高精度的實用自動化焊接，利于推廣。

附圖說明

下面結合附圖及具體實施方式對本發明作進一步說明，

附圖1是本發明焊接機器人結構簡示圖。

具體實施方式

本發明提供了一種能夠完成大型工件、復雜焊縫自動定位、多工位的智能焊接機器人。

參照附圖1，多工位智能焊接機器人，包括圓形滑軌11及沿該滑軌而設的焊接工位，焊接工位上安裝有焊接裝置。

其中，圓形滑軌11亦可設計為橢圓形滑軌、弧形滑軌等，具體視焊接環境而定，以可使焊接托盤12平滑移動為宜，安裝于圓形滑軌11上的焊接托盤12，同樣的外形可以設計為圓形、方形等，其包括滑動底盤121及位于中央位置內陷式安裝的轉動托盤122，轉動托盤122的運動可由微型電機、傳動皮帶、信號收發器等實現，實現遠距離智能操作控制。

轉動托盤122上方安裝有驅動電機及工件安裝架123，工件安裝架123為左右對稱結構，其兩側支架的內側均豎向安裝有導向滑軌，導向滑軌上安裝有導向控制盒125，導向控制盒125之間則通過可轉動軸承安裝有翻轉臺124，翻轉臺124上設置有若干用于夾緊、定位待焊接工件的夾塊及定位塊。

當需要焊接工件時，將工件通過夾塊及定位塊固定于翻轉臺124上，通過導向控制盒125將翻轉臺124調整為適當的角度，借助導向滑軌將其調整為適當的高度，同時搭配可轉動的轉動托盤122以及可在圓形滑軌11上平滑移動的焊接托盤12，本發明幾乎可實現360°無死角的旋轉式焊接，且自由度高，靈活性強，覆蓋面大。

同時，焊接裝置設置于焊接工位處，附圖1中所示為雙工位，實際操作中還可以設計為三工位或四工位等，焊接裝置具體安裝于高度可調的伸縮底座21上，其主要包括可轉動的旋轉底座22及安裝于其上、由多個關節構成的焊接機械臂23，其中旋轉底座22、各關節的動作均由集成設置在伸縮底座21內的自控系統實現，滿足高精度定位與自動控制需求。

在本實施例中，焊接機械臂23包括四節依次設置的關節及平行安裝于各關節上、與自控系統相連接的驅動器，焊接機械臂23前端設置有焊槍，且焊接機械臂23各關節上還設置有復位校正器及限位保護器，出于設備維護考慮。

在上述結構中，導向控制盒125上端設置有軸承孔，其之間通過可轉動軸承安裝翻轉臺124，該軸承孔處設置有翻轉角度鎖定結構。

此外，上述的自控系統還包括視覺傳感系統，其包括安裝于焊槍處的針式攝像機，以實現對焊接的實時視覺測量與監控。

本發明較之于現有技術應具有如下優點：

1、本發明智能焊接機器人能夠進行360°旋轉式焊接，覆蓋面大，設計的圓形滑軌11使得焊接操作靈活度大幅提高，可以滿足大型工件、復雜焊縫焊接的基本自由度需求。

2、借助設置于圓形滑軌11上的滑動底盤121及轉動托盤122，本發明焊接機器人的平移自由度和旋轉自由度將分別由不同的機構完成，進而實現了平移運動與旋轉運動的分離，簡化了焊接機器人的運動控制，同時滿足焊接進階自由度需求。

3、本發明焊接裝置包括旋轉底座22、由多個關節構成的焊接機械臂23及自控系統，輔以視覺傳感系統，可以完成高精度、自調節、全自動焊接，并實現對焊接的實時視覺測量與監控。

4、導向滑軌之間設置有翻轉臺124，且翻轉臺124上設置有夾塊及定位塊，翻轉臺124的存在使得焊接角度調節更加靈活豐富，有助于提高焊接質量，夾塊和定位塊則用于穩固焊接工件，避免出現焊接誤差，提高工作效率，同時滿足焊接高階自由度需求。

5、本發明的焊接機器人，結構合理，使用方便，使用效果好，十分適于大型工件焊接的大運動范圍、高精度的實用自動化焊接，利于推廣。

以上對本發明的具體實施例進行了詳細說明，但內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發明的專利涵蓋范圍之內。