[发明专利]一种机器人焊接工作站及其控制方法

说明书

本发明公开了一种机器人焊接工作站及其控制方法，包括焊接部和安装部，所述焊接部包括焊接控制部和安装有焊枪的机器人本体，所述安装部包括两组结构相同平行放置的夹具安装组，所述机器人本体放置在两组夹具安装组间，所述夹具安装组包括夹具基座和夹具组，所述夹具组通过基准面安装在夹具基座上，所述夹具组包括主定位压料机构、副定位压料机构、卡板装夹机构、顶出机构和升降检测机构。本发明提供的机器人焊接工作站及其控制方法，半自动化装配，提高了装配效率，可视化的装配结果检测，保证了装配的可靠性；机器人焊接提高生产效率，保证了产品焊接的质量和稳定性，降低操作人员的劳动强度，降低对工人操作技术难度的要求。

技术领域

本发明涉及一种焊接工作站及其控制方法，尤其涉及一种机器人焊接工作站及其控制方法。

背景技术

钣金焊接是汽车制造的四大工艺之一，在汽车制造中具有着特殊的地位，其中氩弧焊在焊接工艺中具有显著的优点，例如：氩弧焊的电弧稳定，热量集中，弧柱温度高，热影响区域窄，而且氩气保护可隔绝空气中的氧气、氮气、氢气等对电弧和熔池产生不良影响，减少合金元素比例的变化，以得到致密、无飞溅、高质量的焊接效果；焊接工作站焊接采用钨棒作为电极加上氩气进行保护的焊接方法，焊接时氩气从焊枪的喷嘴中连续喷出，在电弧周围形成保护层隔绝空气，以防止其对钨极、熔池及邻近热影响区的氧化，从而获得优质的焊缝，焊接过程中不添加焊丝。

传统的氩弧焊焊接工作站由氩弧焊技术员、焊接夹具、焊接系统组成，由于焊接技工在焊接过程中，人为焊接的因素、焊接系统的因素、焊接夹具的因素三者之间完全独立存在，导致产品在焊接过程中产品质量、生产效率、操作安全的控制存在较大的困难，给企业生产带来了诸多不可控的因素，传统的人工焊接，已远远无法支撑当今技术的发展，人工成本的提高，市场的激烈竞争，企业对生产的效率要求不断地提升。工业机器人技术应用于焊接领域中，焊接自动化程度发生了质的飞跃，焊接质量及效率得到了显著的提高。随着市场经济的快速发展，企业的产品从单一品种大批量生产边为多品种小批量，要求生产线具有更大的柔性；所以焊接机器人在生产中的应用越来越广泛，机器人焊接已经成为焊接自动化的发展趋势。

汽车制造过程中，对于侧踏板装饰条不锈钢零件的焊接，现有操作方式为首先将卡板通过工装夹具装配在钣金零件中，然后焊接人员将以上多个卡板采用氩弧焊点焊方式焊接在零件钣金零件中，每个卡板焊接四个焊点，焊接过程不添加焊丝。现有操作方式焊接系统有以下缺陷：焊接设备通过人为调整参数，肉眼识别参数，焊接过程中实际的焊接参数无法进行读取；焊接辅助气体通过流量计控制辅助气体的流量，当气罐中气体气压不足、仪表故障时无法有效的识别，导致焊接过程中因辅助气体不足产生焊接缺陷；焊接过程完全依靠焊接人员的技术确保质量，存在很大的风险；在装配过程中，卡板装配到钣金零件过程中，装配零件较多，对装配、拆卸效率不高；另外装配尺寸是否符合质量要求也无法得到确认。

因此，设计一种装配简单、装配结果可检测，焊接效率高、过程可监测、稳定性高的焊接工作站是非常有必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种机器人焊接工作站及其控制方法，解决当前手工焊接工作站装配效率低、装配结果不可检测和焊接质量不稳定、焊接过程不可监测、焊接效率低、操作难度大的问题。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种机器人焊接工作站，包括焊接部和安装部，所述焊接部包括焊接控制部和安装有焊枪的机器人本体，所述安装部包括两组结构相同平行放置的夹具安装组，所述机器人本体放置在两组夹具安装组间，所述夹具安装组包括夹具基座和夹具组，所述夹具组通过基准面安装在夹具基座上，所述夹具组包括主定位压料机构、副定位压料机构、卡板装夹机构、顶出机构和升降检测机构。

进一步的，所述焊接控制部包括机器人控制柜和氩弧焊机，所述机器人控制柜和氩弧焊机安装在控制柜基座上。

进一步的，所述卡板装夹机构和升降检测机构的数目与需要焊接的卡板数目相同，且安装在需要焊接卡板的位置，所述卡板装夹机构安装在升降检测机构上方。