阅读说明：本技术 一种自动检测修磨质量的点焊机器人工作站 (Spot welding robot workstation capable of automatically detecting grinding quality ) 是由 左士伟 朱洪敏 于 2018-08-15 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种自动检测修磨质量的点焊机器人工作站,包括：机器人、机器人焊钳、修磨器、夹具、焊接控制器和机器人控制器,底座,所述机器人为六轴工业机器人,固定于所述底座上,所述机器人的固定平面与地面平行,所述修磨器设置于所述机器人的一侧,并与地面垂直,所述机器人焊钳与所述机器人的机械臂连接,所述焊接控制器通过电缆与机器人焊钳连接并具有恒相位电流输出模式,所述夹具用于固定零件并设置于机器人工作半径内。与现有技术相比,本发明具有修磨检测无需添加附加设备,成本低,有效保证修磨质量,可拓展性强等优点。(The invention relates to a spot welding robot workstation for automatically detecting grinding quality, which comprises: the robot comprises a robot, a robot welding tongs, a coping device, a clamp, a welding controller, a robot controller and a base, wherein the robot is a six-axis industrial robot and is fixed on the base, the fixing plane of the robot is parallel to the ground, the coping device is arranged on one side of the robot and is vertical to the ground, the robot welding tongs is connected with a mechanical arm of the robot, the welding controller is connected with the robot welding tongs through a cable and has a constant phase current output mode, and the clamp is used for fixing parts and is arranged in the working radius of the robot. Compared with the prior art, the grinding device has the advantages of no need of additional equipment for grinding detection, low cost, effective guarantee of grinding quality, strong expansibility and the like.)

一种自动检测修磨质量的点焊机器人工作站

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其是涉及一种自动检测修磨质量的点焊机器人工作站。

背景技术

机器人点焊在焊接一定的焊点后需要进行电极帽的修磨以确保焊点质量，对于修磨以后的电极帽状态，现有技术为在焊钳的电极臂增加电压测量线，修磨完成以后，测量二次回路的电阻值，通过电阻值判断修磨的质量，但该技术并未完全推广且需要安装电压测量线并购买相应的功能模块才能使用。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种自动检测修磨质量的点焊机器人工作站。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种自动检测修磨质量的点焊机器人工作站，包括：机器人、机器人焊钳、修磨器、夹具、焊接控制器和机器人控制器，底座，所述机器人为六轴工业机器人，固定于所述底座上，所述机器人的固定平面与地面平行，所述修磨器设置于所述机器人的一侧，并与地面垂直，所述机器人焊钳与所述机器人的机械臂连接，所述焊接控制器通过电缆与机器人焊钳连接并具有恒相位电流输出模式，所述夹具用于固定零件并设置于机器人工作半径内。

优选地，所述的焊接控制器为具有恒相位电流输出模式的焊机，且可以针对每个焊接程序设定电流输出范围。

优选地，所述的焊接控制器为具有修磨计数功能的焊接控制器，达到修磨点数后发出修磨请求输出信号给所述机器人。

优选地，所述的焊接控制器为具有电流测量功能的焊接控制器，焊接完成后，能够自动测量焊接电流大小，当测量出的焊接电流大小超出设定范围，可以发出报警给所述机器人。

优选地，所述底座与地面通过膨胀螺栓固定，用于调整所述机器人的固定位置。

优选地，所述焊接控制器外接有可显示电流数据的显示屏。

优选地，所述的机器人焊钳的焊接电缆通过所述机器人上的管线包与所述的焊接控制器相连。

优选地，所述的修磨器为带有吸尘机构的修磨器，可以将切削下的电极帽铜屑收集。

优选地，所述的修磨器带有浮动机构，补偿机器人焊钳修磨位置偏差。

优选地，所述的机器人控制器带有示教器，焊机报警时，示教器显示报警信息，故障排除后，程序能够复位并继续执行。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

一、降低成本：通过焊接控制器本身的电流检测功能进行采集修磨干净和修磨不干净时不同的电流数据配合修磨机进行自动化修磨检测，无需安装电压测量线，无需购买专门的功能模块。

二、可推广性强：只需要工作站内的焊机具有基本的恒相位模式以及对单个程序进行电流范围监控就可使用本发明。

三、有效保证修磨质量：修磨质量不好会导致焊点质量不好、修磨器异常损坏等问题，对修磨质量进行监控能够很好的解决以上问题。

附图说明

图1为本发明的具体结构示意图。

附图标号说明：

1为机器人；2为机器人焊钳；3为修磨器；4为夹具；5为焊接控制器；6为机器人控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

如图1所示为本发明一种自动检测修磨质量的点焊机器人工作站，包括：机器人1、机器人焊钳2、修磨器3、夹具4、焊接控制器5和机器人控制器6，底座，机器人1为六轴工业机器人，固定于底座上，底座用于调整机器人1的固定位置，并与地面通过膨胀螺栓固定，机器人1的固定平面与地面平行，修磨器3设置于机器人1的一侧，并与地面垂直，机器人焊钳2与机器人1的机械臂连接，焊接控制器5通过电缆与机器人焊钳2连接并具有恒相位电流输出模式，夹具4用于固定零件并设置于机器人1工作半径内，其中机器人控制器6带有示教器，焊机报警时，示教器显示报警信息，故障排除后，程序能够复位并继续执行，焊接控制器5外接有可显示电流数据的显示屏，机器人焊钳2的焊接电缆通过机器人1上的管线包与焊接控制器5相连，焊接控制器5为具有具有恒相位电流输出模式的焊机或具有修磨计数功能的焊接控制器5或具有电流测量功能的焊接控制器5，对于具有恒相位电流输出模式的焊机，可以针对每个焊接程序设定电流输出范围，对于具有修磨计数功能的焊接控制器5，达到修磨点数后发出修磨请求输出信号给机器人1，对于具有电流测量功能的焊接控制器5，焊接完成后，能够自动测量焊接电流大小，当测量出的焊接电流大小超出设定范围，可以发出报警给机器人1。

机器人具体厂家可以为Fanuc、KUKA等，焊接控制器需要具有恒相位模式，可以为梅达或博世等，修磨机3上还设有浮动机构补偿机器人焊钳修磨位置偏差并有吸尘机构，可以将切削下的电极帽铜屑收集，除此之外，还包括底座用于固定机器人，底座与地面通过膨胀螺栓连接，底座与机器人接触平面与水平面平行，机器人焊钳2通固定在机器人1的第六轴上，修磨机3与水平面垂直，焊接控制器带有电流检测线圈。

本发明无需在现有工作站基础上新增设备，焊机计数达到修磨点数后发出修磨请求信号，机器人执行修磨程序“Tip Dress”，在Tip Dress中增加SPOT指令，调用指定的焊接程序(可调用焊点不用的焊接程序号)。焊接程序规定特定的电流范围，焊接电流模式采用恒相位模式，例如焊接时站10CYS，焊钳压力3KN，焊接电流15％HEAT，根据电流采集装置内部自带的电流检测线圈测量一定数量的电流数据，电极帽修磨不干净一组数据、电极帽修磨干净的一组数据，根据2组数据，设定对应的电流范围。例如电极帽修磨不干净一组电流2000A-3000A，电极帽修磨干净时电流4000A-5000A，则可以设定次级电流范围3500A-5500A。

本发明的具体原理如下：

随着焊点数量的增加，电极帽表面氧化膜、平整度、其它异物等的影响，电极帽表面的导电性变差，而修磨完成后，电极帽表面干净，电阻值明显小于修磨前。焊接测试专用程序为恒相位模式，而不是恒流模式，按照最大输出电流的百分比设定，当电极帽修磨状态不一致时，实际输出电流也不一致，通过焊机输出电流的范围限制，使得修磨状态差时进行报警提示，此方法无需安装电压测量线，仅需要在修磨完成后在空载条件下通电测试焊接电流，并根据焊接电流判断修磨质量，编辑一个单独用于修磨质量监控的焊接程序，焊接模式为恒相位模式，机器人完成电极帽修磨后，调用该焊接程序进行空载电流测试，根据输出电流值判断修磨质量的好坏。

实施例：

焊机采用梅达焊机，以下是焊接控制器内编辑的专门用于测试修磨质量的焊接程序。

START OF SCHEDULE

LINEAR STEPPER#00ASSIGNED(0＝OFF)

SEC CURRENT LIMITS：HI＝6000LO＝4000

TRANSFORMER TURNS RATIO 55:1

TURN ON ISOLATION CONTACTOR

TURN ON WELD IN PROGRESS

SQUEEZE 10CYCLES

WELD 10CY.15％HEAT

HOLD 05CYCLES

TURN OFF WELD IN PROGRESS

TURN ON WELD COMPLETE

EXTEND UNTIL NO INITIATE

TURN OFF WELD COMPLETE

TURN OFF ISOLATION CONTACTOR

焊机设定的修磨焊点数量达到设定的修磨数量后，发出修磨请求，机器人1 执行修磨程序，修磨程序中新增一条251号焊接程序，电流模式为恒相位模式，梅达焊接程序如上所示。电极压力3KN，递增参数关闭，焊接参数为建议参数。根据监控到的输出电流设定范围，使得修磨不干净时的电流超出设定范围而报警。例如，测试程序251号次级回路电流，电极帽修磨不干净时为3449A，电极修磨干净时4739A，焊接程序251号中次级电流范围可设定为4000A-6000A(范围可根据实际情况更改)，当测量范围低于4000A时，例如电极帽不干净时测量得到的3449A，焊机报警提示修磨质量不好。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。