CN106425255B - 机器人焊接定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人焊接定位装置，包括用于固定待焊接件的夹具组件、与夹具组件相固定的旋转盘、用于使旋转盘旋转并固定的旋转定位装置，所述旋转定位装置包括固定轴和定位件，所述固定轴与所述旋转盘固定，且所述旋转盘能以固定轴轴线为中心旋转，所述旋转盘设有若干定位孔，所述若干定位孔呈以固定轴轴线为中心的环形间隔设置，所述定位件包括定位销轴，所述定位销轴受力轴向运动以使定位销轴的一端移动至所述定位孔内。

Description

机器人焊接定位装置

技术领域

本发明涉及一种焊接辅助设备领域，具体涉及一种机器人焊接定位装置。

背景技术

为提高焊接效率和焊接质量，人们通过设置焊接机器人进行焊接，但焊接机器人只能进行待焊接件一侧的焊接，如果需要对待焊接件进行多方位的焊接，则需要设置更多的焊接机器人，使得成本大大提高，且焊接机器人占用空间较大，会使得空间十分拥挤。

发明内容

本发明的目的是提供一种能提高焊接效率、焊接质量的机器人焊接定位装置。

本发明公开了一种机器人焊接定位装置，包括用于固定待焊接件的夹具组件、与夹具组件相固定的旋转盘、用于使旋转盘旋转并固定的旋转定位装置，所述旋转定位装置包括固定轴和定位件，所述固定轴与所述旋转盘固定，且所述旋转盘能以固定轴轴线为中心旋转，所述旋转盘设有若干定位孔，所述若干定位孔呈以固定轴轴线为中心的环形间隔设置，所述定位件包括定位销轴，所述定位销轴受力轴向运动以使定位销轴的一端移动至所述定位孔内。

本发明通过设置可旋转的旋转盘以控制待焊接件转动，以便于焊接机器人对待焊接件进行多方位的焊接，且不需要设置更多的焊接机器人，以提高焊接效率、提高焊接质量，并能大大降低成本。其中，可根据待焊接件的形状和结构，选择夹具的数量、位置并进行组合，并在旋转盘上进行夹具组件的固定，夹具组件可通过螺钉螺母等紧固件与旋转盘相固定。其中，定位销轴与定位孔配合以实现旋转盘的固定，以避免旋转盘受外力旋转所导致的焊接机器人焊接位置发生偏差，本发明具有较高的稳定性，并能保证焊接质量。其中，为保证旋转盘的固定，定位销轴与定位孔配合以使定位销轴的径向外壁与定位孔内壁相抵。

作为优选，所述旋转定位装置包括固定座，所述固定轴的一端与所述固定座固定，所述固定轴的另一端通过轴承与所述旋转盘固定。其中，工人可对旋转盘施力以通过手动方式转动旋转盘，不需要使用高转动精度的电机，以降低成本；本发明还适用于手工焊接，不需要焊接工人走动或蹲下便能对待焊接件进行多方位的焊接。

作为优选，所述旋转定位装置包括驱动电机，所述固定轴与所述驱动电机的输出轴联动，所述驱动电机搭配有若干控制盒，每个控制盒设有若干控制开关，所述控制开关与所述驱动电机电连接，每个控制开关对应旋转盘的一个旋转位置，每个控制开关对应一个定位孔；当控制开关被触发，驱动电机的输出轴转动以带动旋转盘转动，并使与被触发的控制开关所对应的定位孔与所述定位销轴同轴设置。其中，通过对控制系统进行设置，使工作人员可根据旋转盘的旋转后的位置以触发对应的控制开关；驱动电机可选择伺服电机。当旋转盘旋转以使一个定位孔与定位销轴同轴设置后，进行操作以使定位销轴向定位孔移动，并使定位销轴靠近旋转盘的一端延伸至定位孔内，即完成旋转盘的定位固定，随后进行焊接作业。输出轴与固定轴可一体设置，或输出轴与固定轴通过联轴器或减速箱体联动。

作为优选，所述定位销轴至少由第一段和第二段构成，所述第一段直径大于所述第二段直径，所述第一段靠近所述旋转盘，所述定位销轴外套设有导筒，所述导筒与固定部位固定，且导筒内设有压缩弹簧，所述压缩弹簧套设在第二段上，且所述压缩弹簧一端与导筒远离旋转盘的一端相抵，压缩弹簧的另一端与所述第一段相抵，所述导筒靠近旋转盘的一端形成有供所述定位销轴一端通过的前通孔；在压缩弹簧的作用下，所述定位销轴沿导筒向旋转盘移动并通过所述前通孔。上述设置用于定位销轴与定位孔的配合，通过压缩弹簧对定位销轴的位置进行保持以实现旋转盘的固定。其中，根据需要选择定位销轴靠近旋转盘一端的形状，以便于压缩弹簧将定位销轴推向旋转盘时避免定位销轴的脱出。其中，固定部位为驱动电机的壳体或固定座或工作平台等。

作为优选，所述导筒远离旋转盘的一端形成有供所述定位销轴第二段通过的后通孔，所述定位销轴的第二段穿过所述后通孔并与旋转手柄相固定，所述旋转手柄的一端与固定部位铰接固定并形成有铰接处，所述旋转手柄偏离铰接处的部位形成有第一配合孔，所述第一配合孔为条形孔并沿所述旋转手柄的轴线设置，所述第二段位于导筒外的部分固定有销钉，且所述销钉配合在所述第一配合孔内。上述设置用于定位销轴退出定位孔，用于解除旋转盘的定位固定，便于待焊接件其它方位的焊接，本发明通过旋转手柄与定位销轴联动的方式实现定位销轴的移动。如需解除旋转盘的固定，工人扳动旋转手柄即可；此时销钉在第一配合孔内移动，并带动定位销轴移动以使定位销轴退出定位孔。

作为优选，所述定位销轴包括第一段、第二段和第三段，所述第一段位于所述第二段与第三段之间，所述第一段的直径大于所述第三段的直径，所述前通孔的内径小于所述第二段的直径；所述第三段呈直径逐渐增大的锥台结构，所述定位孔内搭配有定位套，所述定位套形成有用于配合所述定位销轴第三段的锥形孔。上述设置用于定位销轴的限位，以避免在压缩弹簧的作用下的定位销轴脱离导筒的情况发生；其中，第三段呈锥台设置，定位孔内定位套设有锥形孔，便于定位销轴进入定位孔内，便于旋转盘的定位固定。

作为优选，所述定位销轴远离旋转盘的一端固定有链接头，所述链接头位于所述导筒外侧，所述链接头形成有贯穿链接头径向外壁的开槽，所述链接头形成有用于配合所述销钉的第二配合孔，所述开槽与所述第二配合孔相通，所述旋转手柄通过所述销钉配合在所述开槽内以与所述链接头固定。链接头的设置便于旋转手柄与定位销轴的联动。其中，可使销钉竖向设置，并使销钉头部位于链接头上侧，以避免因销钉脱离所导致的旋转手柄与定位销轴分离。

作为优选，所述第二配合孔贯穿所述链接头，所述开槽将链接头的一端分隔为两个部分，所述销钉配合在所述第二配合孔内并使所述销钉的中部位于所述第一配合孔内。上述设置使本发明的结构更为稳定。

作为优选，所述旋转盘设置于所述驱动电机的一端，所述控制盒设置于所述驱动电机的另一端，所述固定轴与所述输出轴同轴设置，所述若干控制开关呈以固定轴轴线为中心的环形间隔设置。控制盒的控制开关和定位孔都呈环形间隔设置，且一个控制开关对应一个定位孔，上述设置可方便工人根据需要旋转盘旋转的位置选择控制开关。

作为优选，所述导筒远离旋转盘的一端通过紧固件固定有固定板，所述后通孔设置于所述固定板上，所述压缩弹簧的一端与所述固定板内侧相抵，所述压缩弹簧的另一端与所述第一段相抵。上述设置便于导筒的加工，便于本发明的装配。

本发明具有在不增加焊接机器人的情况下提高焊接质量、焊接效率的优点，且本发明操作方便、稳定性较高。

附图说明

图1为本发明实施例1的一种结构示意图；

图2为本发明的旋转盘的一种结构示意图；

图3为本发明的旋转定位装置的一种结构示意图；

图4为本发明的旋转定位装置的另一种结构示意图；

图5为本发明的定位件的一种结构示意图；

图6为本发明的定位件的另一种结构示意图；

图7为本发明的实施例2的一种结构示意图。

具体实施方式

下面根据具体实施例和附图对本发明作进一步描述。

实施例1

由图1、图2、图4、图5所示，本发明的一种机器人焊接定位装置，包括用于固定待焊接件的夹具组件、与夹具组件相固定的旋转盘1、用于使旋转盘1旋转并固定的旋转定位装置，旋转盘1上设有用于固定夹具组件的夹具配合孔13。旋转定位装置包括横向设置的固定轴21和定位件，固定轴的一端与固定座2相固定，固定轴21的另一端通过轴承22与旋转盘1固定。旋转盘1能以固定轴21轴线为中心旋转，旋转盘1设有两个定位孔11，定位孔11呈以固定轴轴线为中心的环形均匀间隔设置。定位件包括与固定轴21平行设置的定位销轴3，定位销轴3固定于导筒4内，导筒4通过紧固件固定于固定座2上侧，定位销轴3用于与定位孔11配合以实现旋转盘1的定位固定，以防止旋转盘1的转动。

由图4、图5所示，定位销轴3由第一段32、第二段33和第三段31构成，第一段32位于第三段31和第二段33之间，且第三段31最靠近旋转盘1，第一段32直径大于第二段33直径、第三段31直径。导筒4靠近旋转盘1的一端形成有供定位销轴3的一端通过的前通孔，导筒4远离旋转盘1的一端通过螺钉固定有固定板5，固定板5设有供第二段33通过的后通孔，前通孔的内径小于第二段33的直径。

导筒4内设有压缩弹簧6，压缩弹簧6套设在第二段33上，压缩弹簧6的一端与固定板5内侧相抵，压缩弹簧6的另一端与第一段32相抵；在压缩弹簧的作用下，定位销轴3沿导筒4向旋转盘1移动并通过前通孔。

由图1至图6所示，第三段31呈直径逐渐增大的锥台结构，定位孔11内搭配有定位套12，定位套12形成有用于配合定位销轴3第三段31的锥形孔，定位销轴3的第二段33穿过后通孔并通过销钉与旋转扳手8联动。旋转手柄8的一端与固定座2铰接固定并形成有铰接处82，旋转手柄8偏离铰接处82的部位形成有第一配合孔81，第一配合孔81为条形孔并沿旋转手柄8的轴线设置，销钉与定位销轴3的第二段33固定，且销钉配合在第一配合孔81内

定位销轴3的第二段33穿过后通孔以延伸至导筒4外的部分通过紧固件与链接头7相固定，链接头7形成有左右贯穿链接头7径向外壁的开槽71，开槽71将链接头7的一端分隔为上下两个部分，链接头7形成有用于配合销钉的上下贯穿链接头7的第二配合孔35，开槽71与第二配合孔35相通，旋转手柄8配合在开槽71内，且销钉的中部配合在第一配合孔81内。

使用本发明前，根据待焊接件的形状结构设置夹具组件，随后将夹具组件通过紧固件固定在旋转盘上并进行焊接作业，随后扳动旋转手柄使定位销轴从一个定位孔内退出，工人用一只手旋动旋转盘以使旋转盘转动，并用另一只手对进行旋转手柄位置的保持，待定位孔与定位销轴对准后再松开旋转手柄，定位销轴随即进入定位孔内，随后操作焊接机器人进行下一阶段的焊接，重复上述动作以完成整个阶段的焊接。

实施例2

由图7所示，本发明的旋转定位装置包括驱动电机9，固定轴21与驱动电机9的输出轴联动，驱动电机9搭配有两个控制盒91，每个控制盒91均设有一个控制开关，控制开关与驱动电机9电连接，每个控制开关对应旋转盘1的一个旋转位置，每个控制开关对应一个定位孔11；当控制开关被触发，驱动电机的输出轴转动以带动旋转盘1转动，并使与被触发的控制开关所对应的定位孔11与定位销轴3同轴设置。旋转盘1设置于驱动电机9的一端，控制盒91设置于驱动电机9的另一端，固定轴与所述输出轴同轴设置，两个控制开关呈以固定轴轴线为中心的环形均匀间隔设置。本实施例的其它结构与实施例1一致。

本发明通过对控制盒的控制系统进行设置，使工作人员可根据所需要的旋转盘旋转后的位置以触发对应的控制开关；驱动电机可选择伺服电机。使用本发明前，根据待焊接件的形状结构进行夹具的组合固定，随后在旋转盘上进行夹具组件的固定并进行焊接作业。需转动旋转盘时，工人通过一只手扳动旋转扳手以使定位销轴移动，并使定位销轴退出定位孔，工人通过另一只手触发控制开关，以使旋转盘旋转；随后工人松开握住旋转扳手的手，旋转扳手受压缩弹簧的力旋转，定位销轴受压缩弹簧的力向定位孔移动，实现旋转盘的再次固定，以便下阶段焊接作业的进行。

Claims (7)

1.一种机器人焊接定位装置，其特征在于包括用于固定待焊接件的夹具组件、与夹具组件相固定的旋转盘、用于使旋转盘旋转并固定的旋转定位装置，所述旋转定位装置包括固定轴和定位件，所述固定轴与所述旋转盘固定，且所述旋转盘能以固定轴轴线为中心旋转，所述旋转盘设有若干定位孔，所述若干定位孔呈以固定轴轴线为中心的环形间隔设置，所述定位件包括定位销轴，所述定位销轴受力轴向运动以使定位销轴的一端移动至所述定位孔内；所述旋转定位装置包括固定座，所述固定轴的一端与所述固定座固定，所述固定轴的另一端通过轴承与所述旋转盘固定；或所述旋转定位装置包括驱动电机，所述固定轴与所述驱动电机的输出轴联动，所述驱动电机搭配有若干控制盒，每个控制盒设有若干控制开关，所述控制开关与所述驱动电机电连接，每个控制开关对应旋转盘的一个旋转位置，每个控制开关对应一个定位孔；当控制开关被触发，驱动电机的输出轴转动以带动旋转盘转动，并使与被触发的控制开关所对应的定位孔与所述定位销轴同轴设置；所述定位销轴至少由第一段和第二段构成，所述第一段直径大于所述第二段直径，所述第一段靠近所述旋转盘，所述定位销轴外套设有导筒，所述导筒与固定部位固定，且导筒内设有压缩弹簧，所述压缩弹簧套设在第二段上，且所述压缩弹簧一端与导筒远离旋转盘的一端相抵，压缩弹簧的另一端与所述第一段相抵，所述导筒靠近旋转盘的一端形成有供所述定位销轴一端通过的前通孔；在压缩弹簧的作用下，所述定位销轴沿导筒向旋转盘移动并通过所述前通孔。

2.根据权利要求1所述的机器人焊接定位装置，其特征在于所述导筒远离旋转盘的一端形成有供所述定位销轴第二段通过的后通孔，所述定位销轴的第二段穿过所述后通孔并与旋转手柄相固定，所述旋转手柄的一端与固定部位铰接固定并形成有铰接处，所述旋转手柄偏离铰接处的部位形成有第一配合孔，所述第一配合孔为条形孔并沿所述旋转手柄的轴线设置，所述第二段位于导筒外的部分固定有销钉，且所述销钉配合在所述第一配合孔内。

3.根据权利要求1所述的机器人焊接定位装置，其特征在于所述定位销轴包括第一段、第二段和第三段，所述第一段位于所述第二段与第三段之间，所述第一段的直径大于所述第三段的直径，所述前通孔的内径小于所述第二段的直径；

所述第三段呈直径逐渐增大的锥台结构，所述定位孔内搭配有定位套，所述定位套形成有用于配合所述定位销轴第三段的锥形孔。

4.根据权利要求2所述的机器人焊接定位装置，其特征在于所述定位销轴远离旋转盘的一端固定有链接头，所述链接头位于所述导筒外侧，所述链接头形成有贯穿链接头径向外壁的开槽，所述链接头形成有用于配合所述销钉的第二配合孔，所述开槽与所述第二配合孔相通，所述旋转手柄通过所述销钉配合在所述开槽内以与所述链接头固定。

5.根据权利要求4所述的机器人焊接定位装置，其特征在于所述第二配合孔贯穿所述链接头，所述开槽将链接头的一端分隔为两个部分，所述销钉配合在所述第二配合孔内并使所述销钉的中部位于所述第一配合孔内。

6.根据权利要求1所述的机器人焊接定位装置，其特征在于所述旋转盘设置于所述驱动电机的一端，所述控制盒设置于所述驱动电机的另一端，所述固定轴与所述输出轴同轴设置，所述若干控制开关呈以固定轴轴线为中心的环形间隔设置。

7.根据权利要求2所述的机器人焊接定位装置，其特征在于所述导筒远离旋转盘的一端通过紧固件固定有固定板，所述后通孔设置于所述固定板上，所述压缩弹簧的一端与所述固定板内侧相抵，所述压缩弹簧的另一端与所述第一段相抵。