协作焊接工作台、方法及系统与流程

1.本发明机器人焊接技术领域，尤其涉及一种协作焊接工作台、方法及系统。


背景技术：

2.机器人焊接在五金行业、汽车制造和结构钢焊接等行业中具有广泛的应用，其自动化和高效性为生产过程带来了诸多优势。
3.目前，市场上常见的机器人焊接系统主要为工业机器人焊接系统，该系统需要操作人员具备机器人编程和电气知识等高技术要求，使得其在操作和维护方面存在一定困难。此外，工业机器人不仅在使用过程中由于复杂的编程和操作可能导致操作失误，不幸的事件时常发生，甚至导致员工伤亡，还常常针对大批量生产的固定型号焊接，对于多批量小品种的焊接应用适应性不高，无法满足生产灵活性和多样化的需求。因此，现有的机器人焊接系统不仅操作复杂，存在一定的安全隐患且适应性较差。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术实施例提供了一种协作焊接工作台、方法及系统，旨在降低对操作人员技术要求，具有操作简单易学的优点。
5.第一方面，本技术实施例提供一种协作焊接工作台，包括：该协作焊接工作台与机械手焊枪通过法兰连接，通过预设数量的按钮信号线接到控制柜的io接口上，用于通过拖拽机械臂配合按钮来实现机械手焊接编程，协作完成焊接。
6.在一实施例中，协作完成焊接，包括：协作完成点位焊接、直线焊接和折线焊接。
7.在一实施例中，通过拖拽机械臂配合按钮来实现机械手焊接编程，包括：启动拖动焊接编程的程序；读取编程按钮的状态；当编程按钮被按下，进行编程状态，且机械臂进入拖拽状态；读取机械臂的机械手的第一坐标、过渡按钮以及焊接按钮的状态；当过渡按钮或者焊接按钮被按下，程序记录机械手的第二坐标；当退出编程模式后，程序自动保存并根据第一坐标和第二坐标规划焊接路径；程序进入运行模式，按复位按钮，机械手根据焊接路径进行焊接。
8.本技术实施例第二方面提供一种协作焊接方法，应用于如上第一方面所述的协作焊接工作台，该协作焊接工作台与机械手焊枪通过法兰连接，通过预设数量的按钮信号线接到控制器的io接口上；该方法包括：拖拽机械臂配合所述控制器的按钮实现机械臂焊接编程，协作完成焊接。
9.本技术实施例第三方面提供一种协作焊接系统，包括：控制柜，用于控制机械臂的运行和操作；协作焊接工作台，用于通过拖拽机械臂配合按钮来实现机械臂焊接编程，协作完成焊接；焊接电源，用于提供焊接所需的电能。
10.在一实施例中，该协作焊接系统，还包括：柔性焊接台，用于提供焊接所需的快速安装夹。
11.在一实施例中，柔性焊接台配备快速插销，用于固定机械臂。
12.在一实施例中，柔性焊接台配备万向轮，用于使协作焊接系统具备推动功能。
13.在一实施例中，机械臂包括机械手焊枪，机械手焊枪配备碰撞保护功能。
14.在一实施例中，该系统还包括：送丝机、冷却水箱或者清枪器。
15.本技术实施例提供了协作焊接工作台、方法及系统，其中，协作焊接工作台与机械手焊枪通过法兰连接，通过预设数量的按钮信号线接到控制柜的io接口上，用于通过拖拽机械臂配合按钮来实现机械手焊接编程，协作完成焊接。旨在降低对操作人员技术要求，具有操作简单易学的优点。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本技术实施例提供的协作焊接工作台的结构示意图；图2为本技术实施例提供的协作焊接工作台的按钮示意图；图3为本技术实施例提供的通过拖拽机械臂配合按钮来实现机械手焊接编程的流程示意图；图4为本技术一实施例提供的协作焊接系统的结构示意图。
实施方式
18.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，而不是全部的实施例。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，都属于本发明保护的范围。
19.附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
20.还应当理解，在此本技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本技术。如在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
21.还应当进一步理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
22.本技术实施例通过提供一种协作焊接工作台、方法及系统，通过拖拽机械臂配合按钮来实现机械手焊接编程，协作完成焊接。旨在降低对操作人员技术要求，具有操作简单易学的优点。
23.请参阅图1，图1为本技术实施例提供的协作焊接工作台的结构示意图。
24.如图1所示，该协作焊接工作台101与机械手102的焊枪1021通过法兰103连接，该焊接协作工作台通过法兰连接，与焊枪紧密结合，减少了焊接过程中可能出现的连接松动和不稳定性，提高了焊接的稳定性和质量。
25.通过预设数量的按钮信号线104接到控制柜105的io接口1051上，确保了按钮信号
的可靠传输。这样的可靠信号传输确保了焊接路径的准确控制和焊接过程的稳定性。
26.该协作焊接工作台101用于通过拖拽机械臂1011配合按钮来实现机械手102焊接编程，协作完成焊接。
27.示例性地，如图2所示，图2为本技术实施例提供的协作焊接工作台的按钮示意图。由图2可知，该协作焊接工作台101包括：编程按钮1012、过渡按钮1013、焊接按钮1014以及复位按钮1015。可以通过控制柜105启动拖动焊接编程的程序，使得机械臂进入拖拽状态，在机械臂进入拖拽状态后，通过配合上述各按钮来实现机械手焊接编程，协作完成焊接。
28.该焊接协作工作台可以通过拖拽机械臂配合按钮的方式来实现焊接编程，协作完成焊接，包括：协作完成点位焊接、直线焊接和折线焊接，解决了焊接编程负载的问题，能够快速编程降低使用者的使用要求，具有操作简单易学的优点。
29.请参阅图3所示，图3为本技术实施例提供的通过拖拽机械臂配合按钮来实现机械手焊接编程的流程示意图。由图3可知，通过拖拽机械臂配合按钮来实现焊接编程的包括步骤s301至步骤s307。详述如下：s301：启动拖动焊接编程的程序。
30.通过控制柜启动拖动焊接编程的程序，或者通过编程按钮直接启动拖动焊接编程程序。
31.s302：读取编程按钮的状态。
32.编程按钮的状态包括按下或者释放。
33.s303：当编程按钮被按下，进行编程状态，且机械臂进入拖拽状态。
34.s304：读取机械臂的机械手的第一坐标、过渡按钮以及焊接按钮的状态。
35.机械手的第一坐标为焊接的起始位置坐标。过渡按钮用于启动不需要焊接的位置点。
36.s305：当过渡按钮或者焊接按钮被按下，程序记录机械手的第二坐标。
37.机械手的第二坐标为焊接的结束位置坐标。
38.s306：当退出编程模式后，程序自动保存并根据第一坐标和第二坐标规划焊接路径。
39.当退出编程模式后，拖动焊接编程的程序自动保存代表焊接起始位置的第一坐标和代表焊接结束位置的第二坐标，并根据第一坐标和第二坐标规划焊接路径。
40.s307：按复位按钮，程序进入运行模式，机械手根据焊接路径进行焊接。
41.通过上述拖拽机械臂配合按钮来实现机械手焊接编程的过程可知，本技术实施例采用按钮和拖动机械人编程，使得焊接编程变得简单易学，降低了使用者的使用要求。操作人员无需熟练掌握复杂的编程技术，只需要通过简单的按钮操作和拖拽机械手即可实现焊接路径的规划和控制。进一步通过读取机械收的坐标及避障和焊接按钮状态，实现了焊接点位的精准记录。按钮状态的按下和释放使得程序能够准确记录焊接点位和过渡点位，确保焊接路径的准确性和一致性。在退出编程模式后，程序自动保存并自动规划焊接路径，包括焊接开始点和结束点。这样的自动规划功能提高了焊接过程的效率，减少了操作人员的编程时间和精力。通过按下复位按钮，进入运行模式，机械手即可开始焊接。这种灵活切换运行模式的设计使得焊接过程更加便捷，操作简单，提高了工作效率。
42.此外，本技术实施例还提供一种协作焊接方法，应用于如上图1所示的协作焊接工
作台，该协作焊接工作台与机械手焊枪通过法兰连接，通过四个按钮信号线接到控制器的io接口上；该方法包括：拖拽机械臂配合所述示教器的按钮实现机械臂焊接编程，协作完成焊接。
43.请参阅图4所示，图4为本技术一实施例提供的协作焊接系统的结构示意图。
44.由图4可知，本技术实施例提供的协作焊接系统40包括：控制柜401，该控制柜401用于控制机械臂的运行和操作；协作焊接工作台101，用于通过拖拽机械臂配合按钮来实现机械臂焊接编程，协作完成焊接；焊接电源402，用于提供焊接所需的电能。
45.控制柜401是协作焊接系统中的核心设备，主要用于控制机械臂的运行和操作。控制柜401通过与机械臂、协作焊接平台、焊接电源和其他系统组件的连接，实现对机械臂的精准控制和协调操作。
46.在具体实施时，控制柜的主要功能包括但不限于：控制柜搭载先进的运动控制系统，能够精确控制机械臂的运动轨迹、速度和加速度。通过对机械臂的各个关节进行实时控制，实现复杂的运动和动作，使机械臂能够在三维空间内进行灵活、精准的焊接操作。编程管理：控制柜配备编程管理系统，允许用户将焊接路径和动作序列以编程的方式进行录入和管理。通过编程，可以实现复杂焊接路径的规划和存储，使得焊接过程更加灵活、高效和可重复。
47.协同控制：控制柜通过与示教器、视觉识别系统和碰撞检测装置等其他组件的联动，实现机械臂的协同控制。在焊接过程中，控制柜能够接收来自其他设备的信息和指令，并根据实时情况做出相应的调整和反应，确保焊接过程的稳定性和安全性。
48.状态监测：控制柜配备状态监测功能，能够实时监测机械臂的工作状态、电流、温度等参数。通过对机械臂状态的监测，及时发现异常情况并进行警报或停机处理，保障设备的正常运行和寿命。
49.用户界面：控制柜可以提供用户界面，通过显示屏、按键和操作面板等，使用户能够直观地了解机械臂的状态和工作情况，并对机械臂进行简单的操作和设置。
50.本技术实施例通过控制柜的高精度运动控制系统能够实现对机械臂的精确控制，确保焊接过程中焊接路径的准确性和一致性，提高了焊接质量。通过编程管理系统，操作人员可以轻松进行焊接路径的编程和管理，简化了编程流程，节省了编程时间，提高了编程效率。安全保障：控制柜与碰撞检测装置、视觉识别系统等其他设备协同工作，实现对焊接过程的实时监测和保障。在焊接过程中，能够及时发现和响应异常情况，保障设备和人员的安全。控制柜的友好用户界面使得操作人员能够轻松掌握设备的运行状态和操作方式，降低了使用门槛，提高了设备的易用性。控制柜实现机械臂与其他设备的协同控制，使得焊接系统能够更加智能地响应变化，实现自适应焊接，提高了焊接系统的灵活性和适应性。
51.具体地，协作焊接工作台101的具体功能和实现过程参见图1至图3的详述，在此不再赘述。
52.焊接电源402是协作焊接系统中的重要组成部分，它主要用于提供焊接所需的电能。焊接电源402可以通过采用先进的电子技术，能够稳定地输出适合焊接工艺的电能，满足焊接过程对电源的特殊要求。
53.具体地，焊接电源402的主要特点和功能包括但不限于：稳定输出：焊接电源402采用高性能的电源稳压技术，能够在焊接过程中稳定输出
所需的电能，确保焊接电流和电压的稳定性。稳定的输出电流和电压有助于保持焊接过程的一致性和稳定性，提高焊接质量。
54.多种焊接模式：焊接电源402支持多种焊接模式的切换，例如常规焊接、脉冲焊接、双脉冲焊接等。不同的焊接模式适用于不同的焊接工艺和材料，使焊接过程更加灵活和多样化。
55.高能效：焊接电源402采用高效节能技术，能够最大程度地减少能量损耗，提高能源利用率，降低焊接过程的能耗。
56.数字化控制：焊接电源402配备数字化控制系统，能够实时监测和调整焊接电流、电压等参数。数字化控制使得焊接电源402更加精准和可靠，提高了焊接过程的稳定性和可控性。
57.过载保护：焊接电源402配备过载保护功能，当焊接电流超过设定范围时，自动停止输出电能，避免焊接电源和焊接设备的损坏。
58.高效冷却系统：焊接电源402采用高效冷却系统，确保电源在长时间高负荷焊接时能够保持稳定工作温度，延长电源的使用寿命。
59.焊接质量提高：焊接电源402的稳定输出和数字化控制功能使得焊接过程更加精准和稳定，提高了焊接质量和焊缝的均匀性。
60.工艺适应性增强：焊接电源402支持多种焊接模式，使得焊接过程更加灵活和多样化，适应不同材料和焊接要求。
61.能耗节约：焊接电源402采用高效节能技术，降低能量损耗，减少焊接过程的能耗，达到节约能源的效果。
62.设备保护：焊接电源401配备过载保护功能，避免因焊接电流过大而导致设备损坏，保护设备的安全和可靠运行。
63.长寿命运行：高效冷却系统确保焊接电源402在长时间高负荷工作时保持稳定温度，延长了电源的使用寿命，降低了维护成本。
64.综上所述，焊接电源在协作焊接系统中起着关键的作用，它的高性能、高效率和多功能性使得焊接过程更加高效、稳定和可控，同时也提高了设备的可靠性和安全性。
65.在实际应用中，该协作焊接系统40，还包括：柔性焊接台，用于提供焊接所需的快速安装夹。该柔性焊接台配备快速插销，用于固定机械臂。此外，该柔性焊接台配备万向轮，用于使协作焊接系统具备推动功能。
66.该协作焊接系统配备了万向轮，可以推动到任何位置进行焊接工作，解决了传统焊接机器人只能固定安装在地面焊接，不能进行柔性生产的问题。此外，配备柔性焊接工作台，可以方便客户快速装夹，无需再去接机器人线缆，控制线缆等等，开箱后将机器推到指定工作地点，将地脚固定即可进行固定焊接工件。
67.进一步地，机械臂包括机械手焊枪，该机械手焊枪配备碰撞保护功能。
68.应理解，上述描述仅构成对协作焊接系统的解释，并不构成对协作焊接系统的现在。协作焊接系统还可以包括其他部件，如送丝机、冷却水箱或者清枪器等中的至少一种。其中，送丝机用于焊接过程中提供焊丝；冷却水箱，用于冷却焊接设备；清枪器，用于焊接设备的清洁。
69.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术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技术揭露的技术范围内，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技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种协作焊接工作台，其特征在于，该协作焊接工作台与机械手焊枪通过法兰连接，通过预设数量的按钮信号线接到控制柜的io接口上，用于通过拖拽机械臂配合按钮来实现机械手焊接编程，协作完成焊接。2.根据权利要求1所述的协作焊接工作台，其特征在于，所述协作完成焊接，包括：协作完成点位焊接、直线焊接和折线焊接。3.根据权利要求1或2所述的协作焊接工作台，其特征在于，所述通过拖拽机械臂配合按钮来实现机械手焊接编程，包括：启动拖动焊接编程的程序；读取编程按钮的状态；当所述编程按钮被按下，进行编程状态，且所述机械臂进入拖拽状态；读取所述机械臂的机械手的第一坐标、过渡按钮以及焊接按钮的状态；当过渡按钮或者所述焊接按钮被按下，所述程序记录所述机械手的第二坐标；当退出编程模式后，所述程序自动保存并根据所述第一坐标和所述第二坐标规划焊接路径；按复位按钮，所述程序进入运行模式，所述机械手根据所述焊接路径进行焊接。4.一种协作焊接方法，其特征在于，应用于权利要求1至3任一项所述的协作焊接工作台，该协作焊接工作台与机械手焊枪通过法兰连接，通过预设数量的按钮信号线连接到控制器的io接口上；所述方法包括：拖拽机械臂配合所述控制器的按钮实现机械臂焊接编程，协作完成焊接。5.一种协作焊接系统，其特征在于，包括：控制柜，用于控制机械臂的运行和操作；协作焊接工作台，用于通过拖拽机械臂配合按钮来实现机械臂焊接编程，协作完成焊接；焊接电源，用于提供焊接所需的电能。6.根据权利要求5所述的协作焊接系统，其特征在于，所述系统，还包括：柔性焊接台，用于提供焊接所需的快速安装夹。7.根据权利要求6所述的协作焊接系统，其特征在于，所述柔性焊接台配备快速插销，用于固定所述机械臂。8.根据权利要求6或7所述的协作焊接系统，其特征在于，所述柔性焊接台配备万向轮，用于使所述协作焊接系统具备推动功能。9.根据权利要求5所述的协作焊接系统，其特征在于，所述机械臂包括机械手焊枪，所述机械手焊枪配备碰撞保护功能。10.根据权利要求5所述的协作焊接系统，其特征在于，所述系统还包括：送丝机、冷却水箱或者清枪器。

技术总结
本申请实施例提供了协作焊接工作台、方法及系统，其中，协作焊接工作台与机械手焊枪通过法兰连接，通过预设数量的按钮信号线接到控制柜的IO接口上，用于通过拖拽机械臂配合按钮来实现机械手焊接编程，协作完成焊接。旨在降低对操作人员技术要求，具有操作简单易学的优点。点。点。


技术研发人员：彭焕鑫 姚辉兴
受保护的技术使用者：深圳市鑫合一科技有限公司
技术研发日：2023.08.07
技术公布日：2023/9/20