本發明屬于機器人焊接技術領域，涉及一種用于焊接機器人焊槍工具點及工件坐標系標定的裝置及方法。

背景技術：

工業機器人是實施自動化生產線、工業4.0、智能制造車間、數字化工廠、智能工廠的重要基礎裝備之一。而據不完全統計，全世界在役的工業機器人中大約有將近一半的工業機器人用于各種形式的焊接加工領域。

機器人焊接離線編程及仿真是提高機器人焊接系統智能化的重要系統之一，是智能焊接機器人軟件系統的一個要組成部分。而離線編程任務執行的好壞與機器人焊槍的標定精度以及工件坐標系的標定精度密切相關。焊接機器人標定時，一方面，采用焊絲端部作為工具點時，由于焊絲具有一定的彈性，離開導電嘴后會偏離焊槍的中心線，并且伸出的焊絲長度難以直觀確定，導致焊槍工具點不準確，另一方面，焊槍工具點標定時需要采用不同的焊槍姿態，接觸一固定點，接觸的準確性沒有有效的手段保證，難以確保工具點標定的精度和效果。工件坐標系標定的精度直接影響到離線編程的工件建模。因此需要一種標定精度高的焊接機器人焊槍工具點及工件坐標系標定裝置。

技術實現要素：

根據以上不足，本發明提供了一種用于焊接機器人焊槍工具點及工件坐標系標定的裝置及方法。

本發明的目的是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

一種焊接機器人焊槍工具點及工件坐標系標定裝置，包括焊槍套筒、焊絲模擬桿、標定靶；所述的焊槍套筒與焊絲模擬桿可拆卸連接，所述的焊絲模擬桿的底部為球形結構，所述的標定靶的上表面設有三個標定槽，每個標定槽連接三個銅導電帶，每個標定槽連接的三個銅導電帶與兩個指示燈、電源形成一個回路。

進一步的，所述的焊槍套筒的上端和下端均帶有內螺紋，下端的內螺紋與所述的焊絲模擬桿相連，上端的內螺紋與焊槍相連。

進一步的，所述的焊絲模擬桿的頂部設有與所述的焊槍套筒配合的外螺紋。

進一步的，所述的標定槽為一個盲孔結構，在兩個指示燈亮時，說明接觸點已經接觸。

進一步的，在所述的標定靶的底部設有磁性吸盤。

進一步的，在所述的焊槍套筒的側面設有一個螺紋孔，在所述的螺紋孔內設有一個用于緊固焊絲模擬桿的緊固螺釘。

本發明的使用方法如下：

當該裝置工作時，由操作人員將焊槍套筒上端擰緊在焊槍上，將焊絲模擬桿擰緊到焊絲套筒上，通過旋轉焊絲模擬桿，調整焊絲模擬桿的伸出長度，由緊固螺釘固定焊絲模擬桿；

將標定靶緊靠工作臺工件定位基準面，并由磁性吸盤吸附于工作臺上；

操縱機器人移動焊槍，使焊絲模擬桿頂端的球形結構進入標定靶的第一標定槽，觀察兩個指示燈，當與該標定槽相連通的兩個指示燈亮后，改變焊槍姿態，重復上述操作，共改變焊槍姿態4次以上；該操作完成后，機器人自動計算焊槍工具點坐標，完成工具點的標定工作；同時完成工件坐標系第一個點的設定；

操縱機器人移動焊槍，使焊絲模擬桿頂端的圓球進入標定靶的第二個標定槽，觀察兩個指示燈，當與該標定槽相連通的兩個指示燈亮后，完成工件坐標系第二個點的設定；

操縱機器人移動焊槍，使焊絲模擬桿頂端的圓球進入標定靶的第三個標定槽，觀察兩個指示燈，當與該標定槽相連通的兩個指示燈亮后，完成工件坐標系第三個點的設定。

該發明的有益之處是：

可實現焊絲模擬桿的伸長或者縮短，可以實現不同焊絲干伸長工具點的標定，由兩個指示燈指示不同姿態下焊槍工具點與空間某點的對準與否，準確度高，提高焊槍工具點和工件坐標系的標定精度，有利于提高機器人離線編程的準確性，提高焊接機器人的工作效率。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。

圖1為本發明整體狀態結構圖；

圖2為焊槍套筒的結構圖；

圖3為焊絲模擬桿的結構圖；

圖4為標定靶的結構圖；

圖5為標定靶的電路連接結構圖；

圖6為增加緊固螺釘后焊槍套筒的結構圖；

圖中：1焊槍套筒，2焊絲模擬桿，2-1外螺紋，2-2凸臺，2-3圓柱桿，2-4球形結構，3標定靶，3-1標定槽，5加固螺釘。

具體實施方式

應該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本申請提供進一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術和科學術語具有與本申請所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式也意圖包括復數形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

為了解決背景技術部分提出的技術問題，本申請提出了一種用于焊接機器人焊槍工具點及工件坐標系標定裝置及方法。

本申請的一種典型的實施方式中，如圖1所示，一種用于焊接機器人焊槍工具點及工件坐標系標定的裝置，包括焊槍套筒1，焊絲模擬桿2，標定靶3；

焊槍套筒1的結構如圖2所示，焊槍套筒的上端和下端均帶有內螺紋，下端的內螺紋與所述的焊絲模擬桿相連，上端的內螺紋與焊槍相連。

進一步的優選，在所述的焊槍套筒的側面設有一個螺紋孔，在所述的螺紋孔內設有一個用于緊固焊絲模擬桿的緊固螺釘，具體的如圖6所示。

焊絲模擬桿2的結構如圖3所示，焊絲模擬桿2的頂部設有與所述的焊槍套筒配合的外螺紋2-1；中間為一個圓柱形的凸臺2-2，底部一個圓柱桿2-3；圓柱桿的底部為球形結構2-4；直徑為2mm；凸臺2-2的外直徑與焊槍套筒的外直徑相等。

標定靶3的結構如圖4所示，標定靶上設有三個標定槽3-1，直徑為1.5mm，標定槽3-1為一個盲孔結構，在兩個指示燈亮時，說明接觸點已經接觸。標定靶的底部設有磁性吸盤。標定靶3上表面制作有銅導電帶，帶寬為0.1mm。

三個標定槽可以確定3個點，三個點可以確定一個平面，第一標定槽確定的點為工件坐標系的坐標原點，第一標定槽與第二標定槽確定的兩點確定工件坐標系的X軸，X軸方向為第一標定槽確定的點指向第二標定槽確定的點，由第三標定槽確定的點與X軸共同確定工件坐標系的Y軸，根據右手定則確定工件坐標系的Z軸，實現工件坐標系的標定。由于三個點即可決定一個圓(可以是4個或者以上，但電路復雜，少于3個不行)，進而可以確定只要焊絲模擬桿端部的圓球與三個點接觸，圓球球心位置不變，因此，本申請中的導電帶的設置是要求設置至少三個。

電路具體的連接方式如圖5所示，每個標定槽連接三個銅導電帶，在第一標定槽與第二標定槽之間通過銅導電帶連接；第二標定槽與第三標定槽之間通過銅導電帶連接；每個銅導電帶引出一個導線，均與電源、指示燈形成回路。

具體的使用方法如下：

當該裝置工作時，由操作人員將焊槍套筒1上端擰緊在焊槍上，將焊絲模擬桿2擰緊到焊絲套筒上，通過旋轉焊絲模擬桿2，調整焊絲模擬桿2的伸出長度，由加固螺釘5固定焊絲模擬桿2。將標定靶3緊靠工作臺工件定位基準面，并由磁性吸盤吸附于工作臺上。操縱機器人移動焊槍，使焊絲模擬桿2頂端的球形結構進入標定靶的第一標定槽，觀察兩個指示燈，兩個指示燈全亮后，改變焊槍姿態，重復上述操作，共改變焊槍姿態6次；該操作完成后，機器人自動計算焊槍工具點坐標，完成工具點的標定工作；同時完成工件坐標系第一個點的設定。

操縱機器人移動焊槍，使焊絲模擬桿頂端的圓球進入標定靶的第二個標定槽，觀察兩個指示燈，當與該標定槽相連通的兩個指示燈亮后，完成工件坐標系第二個點的設定；

操縱機器人移動焊槍，使焊絲模擬桿頂端的圓球進入標定靶的第三個標定槽，觀察兩個指示燈，當與該標定槽相連通的兩個指示燈亮后，完成工件坐標系第三個點的設定。

上述雖然結合附圖對本發明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護范圍以內。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的机器人点焊枪接线_用于焊接机器人焊枪工具点及工件坐标系标定装置及方法与流程...的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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