一种智能焊接机器人的体感交互设备及交互方法与流程

专利检索2024-11-07  1


本发明涉及焊接,特别涉及一种智能焊接机器人的体感交互设备及交互方法。


背景技术:

1、智能焊接机器人是一种高精度、高效率的焊接设备,是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人。根据国际标准化组织工业机器人属于标准焊接机器人的定义,工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机,具有三个或更多可编程的轴,用于工业自动化领域。智能焊接机器人具有较高的精度、速度、稳定性和适应性等性能,可以实现自动化生产,提高生产效率和质量,降低生产成本,从而为现代化工业的发展做出重要的贡献。

2、申请号为2023109280539的中国发明专利公开了一种智能焊接机器人及焊接方法,属于焊接机器人的技术领域,包括焊接机器人本体,所述焊接机器人本体端头设置有焊接组件,所述焊接组件包括有喷嘴,所述喷嘴和焊接组件之间连接有若干组气流管,且每组所述气流管上皆安装有电磁球阀,所述喷嘴内部设置有若干组导流道,且导流道和气流管一一对应连接。本发明对惰性气体的四周进行区域划分,并根据各个区域的情况选用不同的惰性气体流量,输出的气体流量根据保护空间的要求进行相应流量的精确控制,避免惰性气体流量过大或过小而影响焊接效果,但该装置采用传统的人工编程,在对复杂零件进行焊接时,编程难度较大。

3、申请号为2017105576139的中国发明专利公开了一种不示教免编程智能焊接机器人,具体方案如下包括:xyz机架、6关节机器人结构光传感器、焊枪、智能焊接控制器、人机界面手持终端,所述结构光传感器安装在焊枪上,所述焊枪安装在6关节机器人上,所述6关节机器人安装在所述xyz机架上,所述智能焊接控制器对xyz机架和6关节机器人进行实时同步控制,所述人机界面手持终端与智能焊接控制器实时数据通信;本发明最突出的特征就是智能焊接机器人的操作无需对焊接工件进行路径编程,无需示教,对单件产品的焊缝直接进行智能化自主焊接,解决了单件小批产品无法实现自动化焊接的问题,但上述发明是通过光传感的方式去确定焊缝位置,若光源较多到这焊缝处出现重影,则会直接影响焊接的精准度。

4、目前,用于焊接的智能化设备主要应用工业机器人集成,这种焊接机器人在焊接之前都要进行路径编程,主要通过示教或者离线编程方式,编程时间长且复杂,因此只适用于批量产品的焊接,不适用于单件小批的工件焊接。


技术实现思路

1、本发明的目的是针对以上问题,本发明提供了一种智能焊接机器人的体感交互设备及交互方法。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种智能焊接机器人的体感交互设备,包括体感器本体、数据接收装置、后台处理设备、焊接机器人,所述体感器本体内设有蓝牙模块,所述蓝牙模块用于将体感器本体与数据接收装置进行远程数据连接,所述数据接收装置用于体感器本体移动过程中的数据进行采集并传输至后台编程设备,所述后台处理编程将采集到的信息进行分析并编程同时传输至焊接机器人上,所述焊接机器人通过编程程序使焊接头沿体感器本体移动的路径以及体感器本体的倾斜角度对待焊接件进行焊接;

3、所述体感器本体上设有密封盖,所述体感器本体周侧壁上设有控制模组,所述体感器本体底部设有焊接指教组件,所述体感器本体内部为中空结构,且所述体感器本体内部设有电源组件,所述电源组件包括电池仓,所述电池仓与体感器本体内壁连接,所述电池仓内设有多组充电电池,所述电源组件用于对体感器本体内各电器元件进行供电。

4、本发明通过在体感器本体内设置空腔结构,并通过将多个挤压块与体感器本体内空腔结构进行连通,一方面通过突出的多个挤压块提高操作人员手掌与体感器本体之间的摩擦力,避免体感器本体出现意外滑脱的问题,另一方面通过多个挤压块对体感器本体进行有效的防摔减震,同时通过对多个挤压块进行不同程度的按压,使与体感器本体连接的指教头伸出壳体完成指教作业,并且通过改变挤压块的挤压力度使位于壳体两侧的两个校准支杆进行同步伸长或不同步伸长,从而针对不同焊接情况对体感器本体进行辅助支撑和校准的作用,避免体感器本体在使用时由于操作人员手抖导致规划的焊接路径与实际焊接路径出现偏差的问题。

5、优选地,所述密封盖靠近体感器本体的一端开设有螺纹槽,所述体感器本体与密封盖螺纹连接,且所述密封盖上设有负极弹片。

6、优选地,所述体感器本体表面呈环形阵列开设有多组滑动槽,所述滑动槽与体感器本体内腔连通,且所述每个滑动槽内设有一个挤压块,所述挤压块远离体感器本体的一端表面为磨砂面。

7、优选地,每个所述滑动槽内相对的一面通过限位杆连接,所述挤压块内开设有与限位杆相配合的限位槽。

8、优选地,所述电池仓的底部设有伸缩组件,所述伸缩组件包括固定套管,所述固定套管一端与电池仓的底部固定连接,所述固定套管内部滑动连接有滑动套管,所述滑动套管内设有复位弹簧,所述复位弹簧一端与电池仓的底部固定连接,所述复位弹簧的另一端与滑动套管活动连接。

9、优选地,所述焊接指教组件包括壳体,所述壳体与体感器本体螺纹连接,所述壳体中心处开设有通槽,所述通槽内滑动连接有指教头,所述指教头周侧壁上呈环形阵列设开设有多个凹槽,所述通槽内设有多个半圆凸块,所述半圆凸块与凹槽相配合。

10、优选地,所述壳体侧壁上呈镜像对称分布有两个校准孔,每个所述校准孔内设有一个校准支杆,所述校准支杆外侧设有阻尼层。

11、优选地,所述指教头与滑动套管远离电池仓的一端活动连接,且所述指教头靠近固定套管的一端呈镜像对称分布设有两个挡板。

12、优选地,所述通槽靠近电池仓的一端开设有螺纹槽,所述滑动套管上设有密封块,所述密封块的一侧设有与螺纹槽螺纹配合的滑杆。

13、一种智能焊接机器人的体感交互方法,包括以下步骤:

14、s1、通过所述控制模组使体感器本体开机并选择交互模式进行交互作业;

15、s2、选择指教模式,先在焊接平面上确定坐标原点,随后通过手持所述体感器本体在焊接平面上的多个预焊点进行移动;

16、s3、通过所述数据接收装置将体感器本体的移动参数以及倾斜角度参数进行记录;

17、s4、通过所述蓝牙模组将参数传输至所述后台编程设备,进行编程,并通过编程程序控制所述焊接机器人沿体感器本体的移动轨迹和偏转角度进行焊接。

18、与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

19、1.本发明通过在体感器本体内设置蓝牙模块,并通过数据接收装置将体感器本体移动过程中的数据进行采集并传输至后台编程设备,后台处理编程将采集到的信息进行分析并编程同时传输至焊接机器人上,焊接机器人通过编程程序使焊接头沿体感器本体移动的路径以及体感器本体的倾斜角度对待焊接件进行焊接,从而使焊接机器人沿体感器本体的焊接角度以及焊接轨迹进行焊接,有效提高了自动焊接的精准度。

20、2.本发明通过在体感器本体内设置空腔结构,并通过将多个挤压块与体感器本体内空腔结构进行连通,一方面通过突出的多个挤压块提高操作人员手掌与体感器本体之间的摩擦力,避免体感器本体出现意外滑脱的问题,另一方面通过多个挤压块对体感器本体进行有效的防摔减震。

21、3.本发明通过对多个挤压块进行不同程度的按压,使与体感器本体连接的指教头伸出壳体完成指教作业,并且通过改变挤压块的挤压力度使位于壳体两侧的两个校准支杆进行同步伸长或不同步伸长,从而针对不同焊接情况对体感器本体进行辅助支撑和校准的作用,避免体感器本体在使用时由于操作人员手抖导致规划的焊接路径与实际焊接路径出现偏差的问题。


技术特征:

1.一种智能焊接机器人的体感交互设备,包括体感器本体(1)、数据接收装置、后台处理设备、焊接机器人,其特征在于:所述体感器本体(1)内设有蓝牙模块,所述蓝牙模块用于将体感器本体(1)与数据接收装置进行远程数据连接,所述数据接收装置用于将体感器本体(1)移动过程中的数据进行采集并传输至后台编程设备,所述后台编程设备将采集到的信息进行分析并编程同时传输至焊接机器人上,所述焊接机器人通过编程程序使焊接头沿体感器本体(1)移动的路径以及体感器本体(1)的倾斜角度对待焊接件进行焊接;

2.根据权利要求1所述的智能焊接机器人的体感交互设备,其特征在于,所述密封盖(2)靠近体感器本体(1)的一端开设有螺槽,所述体感器本体(1)与密封盖(2)螺纹连接,且所述密封盖(2)上设有负极弹片。

3.根据权利要求1所述的智能焊接机器人的体感交互设备,其特征在于,所述体感器本体(1)表面呈环形阵列开设有多组滑动槽(7),所述滑动槽(7)与体感器本体(1)内腔连通,且每个所述滑动槽(7)内设有一个挤压块(8),所述挤压块(8)远离体感器本体(1)的一端表面为磨砂面。

4.根据权利要求3所述的智能焊接机器人的体感交互设备,其特征在于,每个所述滑动槽(7)内相对的一面通过限位杆(9)连接,所述挤压块(8)内开设有与限位杆(9)相配合的限位槽(10)。

5.根据权利要求1所述的智能焊接机器人的体感交互设备,其特征在于,所述电池仓(5)的底部设有伸缩组件(11),所述伸缩组件(11)包括固定套管(1101),所述固定套管(1101)一端与电池仓(5)的底部固定连接,所述固定套管(1101)内部滑动连接有滑动套管(1102),所述滑动套管(1102)内设有复位弹簧(1103),所述复位弹簧(1103)一端与电池仓(5)的底部固定连接,所述复位弹簧(1103)的另一端与滑动套管(1102)活动连接。

6.根据权利要求5所述的智能焊接机器人的体感交互设备,其特征在于,所述焊接指教组件(4)包括壳体(401),所述壳体(401)与体感器本体(1)螺纹连接,所述壳体(401)中心处开设有通槽(402),所述通槽(402)内滑动连接有指教头(403),所述指教头(403)周侧壁上呈环形阵列开设有多个凹槽(404),所述通槽(402)内设有多个半圆凸块(405),所述半圆凸块(405)与凹槽(404)相配合。

7.根据权利要求6所述的智能焊接机器人的体感交互设备,其特征在于,所述壳体(401)侧壁上呈镜像对称分布有两个校准孔(406),每个所述校准孔(406)内设有一个校准支杆(407),所述校准支杆(407)外侧设有阻尼层。

8.根据权利要求7所述的智能焊接机器人的体感交互设备,其特征在于,所述指教头(403)与滑动套管(1102)远离电池仓(5)的一端活动连接,且所述指教头(403)靠近固定套管(1101)的一端呈镜像对称分布设有两个挡板(408)。

9.根据权利要求8所述的智能焊接机器人的体感交互设备,其特征在于,所述通槽(402)靠近电池仓(5)的一端开设有螺纹槽(409),所述滑动套管(1102)上设有密封块(12),所述密封块(12)的一侧设有与螺纹槽(409)螺纹配合的滑杆(13)。

10.一种智能焊接机器人的体感交互方法,所述方法利用如权利要求1所述的智能焊接机器人的体感交互设备进行体感交互焊接,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
一种智能焊接机器人的体感交互设备,涉及焊接技术领域,该设备包括体感器本体、数据接收装置、后台处理设备、焊接机器人,体感器本体内设有蓝牙模块,蓝牙模块用于将体感器本体与数据接收装置进行远程数据连接,数据接收装置用于体感器本体移动过程中的数据进行采集并传输至后台编程设备。本发明通过在体感器本体内设置蓝牙模块,并通过数据接收装置将体感器本体移动过程中的数据进行采集并传输至后台编程设备,后台处理编程将采集到的信息进行分析并编程同时传输至焊接机器人上,焊接机器人通过编程程序使焊接头沿体感器本体移动的路径以及体感器本体的倾斜角度对待焊接件进行焊接,有效提高了自动焊接的精准度。

技术研发人员:宋强,秦琛,魏海庆
受保护的技术使用者:河南威猛振动设备股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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