大型工件焊接智能机器人装置

摘要

本发明大型工件焊接智能机器人装置，涉及机器人技术，是基于视觉控制技术的机器人装置。该装置由机器人本体、传感系统、机器人控制器和焊接辅助机构组成。焊接机器人具有九个运动轴，包括三个宏动平移运动轴、三个微动平移运动轴和三个旋转轴。机器人本体包括机架和机头，机头安装于机架横臂上。机架由水平导轨、立柱和横臂三个宏动运动轴构成，机头由三个微动运动轴、三个旋转轴和焊枪组成。机器人由机架提供大范围三维运动，由机头微动机构对宏动运动精度进行补偿，并提供旋转自由度。本发明能够适应大型工件焊接操作的大范围、精确定位的运动要求。通过视觉传感技术和智能视觉控制技术，提高焊接机器人自动焊接质量和效率。

主权项

一种大型工件焊接智能机器人装置，其包括机架、机头、焊接辅助装置以及控制计算机；其特征在于：其中，机架，包括导轨、立柱、横梁，导轨水平设置，导轨、立柱、横梁相互之间采用导轨‑十字架结构，其运动轴方向分别满足直角坐标系X、Y、Z轴方向：机架在水平导轨上沿X轴方向平移，第一滑块在立柱上沿Z轴方向运动，第二滑块在横梁上沿Y轴方向平移；机架构成宏动机构，其三个宏动平移运动轴的运动方向在X、Y、Z三个轴方向上相互正交；第二滑块下方设有微动平移机构，微动机构为滚轴丝杠传动，其三个微动平移运动轴运动方向在X、Y、Z三个方向上相互正交，并且微动轴与宏动轴的运动方向相同，以实现各轴宏微联动控制；第二滑块上方设有焊接辅助装置的送丝机；微动平移机构下方设有三轴姿态调整机构，依序装有旋转、偏转、俯仰三个旋转运动轴，其三个旋转运动轴的回转中心轴线方向在X、Y、Z三个方向上相互正交；三轴姿态调整机构末端固接有机头，机头设有焊枪和视觉传感器；各运动轴上的各个关节由伺服电机驱动，并通过旋转编码器反馈关节角度；各个关节驱动电机与控制计算机电连接，关节运动量由控制计算机通过运动控制卡给定控制；通过三个宏动平移运动轴、三个微动平移运动轴和三个旋转运动轴的组合使用，具有九个机动度和六个自由度，机器人焊接工件尺寸范围为：径向≤3米，焊缝焊接行走距离≤3米；所述各个运动轴关节有零点校正和限位保护装置。