CN107520560A - 一种电梯轿底焊接机器人系统 - Google Patents

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刘增卫
蔡春祥
孙田军
付文斌
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Abstract

本发明公开了一种电梯轿底焊接机器人系统，包括本体，本体由第一焊接工装、焊接变位机、安全围栏、第二焊接工装、变位机行走机构、搬运压紧桁架机械手和焊接机器人系统组成，变位机行走机构内设有焊接变位机，焊接变位机上设有第一焊接工装，第一焊接工装一侧设有第二焊接工装，焊接变位机两侧均设有焊接机器人系统，焊接机器人系统上部设有搬运压紧桁架机械手，搬运压紧桁架机械手外侧设有安全围栏，该种电梯轿底焊接机器人系统，焊接机器人动作稳定可靠，重复精度高，相比较而言，具有提高焊接质量，保证焊接质量稳定；提高劳动生产率；改善操作工人的劳动条件；产品周期明确，易于控制产品产量等优点。

Description

一种电梯轿底焊接机器人系统
技术领域
本发明涉及一种机器人焊接自动化技术，具体为一种电梯轿底焊接机器人系统。
背景技术
随着工业现代化进程的脚步迈进，自动化技术日趋成熟，对各种设备和机构更是要求自动化。电梯行业的自动化也得到了空前的飞越，原有的手工作业方式已无法满足电梯行业的高速发展的需求，而且人工作业的方式在对电梯产品的质量与生产效率以及成本有着重要影响。广阔的市场需求及严格的焊接质量要求对电梯行业的质量控制提出了更高的要求，焊接的质量问题越来越多地受到关注。目前电梯行业的生产主要还是是由人工操作完成，存在工作繁锁、劳动强度大、产品质量不稳定等情况。
发明内容
本发明提供一种电梯轿底焊接机器人系统，可以有效解决实际应用中存在工作繁锁、劳动强度大、产品质量不稳定等问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种电梯轿底焊接机器人系统，包括本体，所述本体由第一焊接工装、焊接变位机、安全围栏、第二焊接工装、变位机行走机构、搬运压紧桁架机械手和焊接机器人系统组成，所述变位机行走机构内设有所述焊接变位机，所述焊接变位机的两端分别设有第一主动箱和第二主动箱，所述第一主动箱和所述第二主动箱的内侧设有从动箱，所述焊接变位机上设有第一焊接工装，所述第一焊接工装的一侧设有第二焊接工装，所述第一焊接工装和所述第二焊接工装均由压紧单元、基板、调节机构和工作台组成，所述工作台上设有基板，所述基板的两端分别设有压紧单元和调节机构，所述焊接变位机的两侧均设有焊接机器人系统，所述焊接机器人系统的上部设有搬运压紧桁架机械手，所述搬运压紧桁架机械手由X轴、Z轴、Y轴、机架和抓料压紧机构组成，所述X轴和所述Z轴的两端均与所述Y轴相连，所述Y轴的下部设有机架，所述机架的上部设有抓紧压紧机构，所述搬运压紧桁架机械手的外侧设有安全围栏。
作为本发明的一种优选技术方案，所述本体的内部设有烟雾处理装置，所述本体的一侧设有PLC控制箱，所述安全围栏由型材和有机玻璃组成。
作为本发明的一种优选技术方案，所述焊接变位机的两端分别设有上下料A工位和上下料B工位，所述压紧单元由气缸和铰链机构组成，所述调节机构由气缸、导向轴和定位销组成。
作为本发明的一种优选技术方案，所述搬运压紧桁架机械手由伺服电机、减速机和导轨驱动。
作为本发明的一种优选技术方案，所述焊接变位机由伺服电机、精密减速机和连接法兰驱动。
作为本发明的一种优选技术方案，所述变位机行走机构由伺服电机、精密减速机和直线导轨驱动。
作为本发明的一种优选技术方案，所述PLC控制箱分别与所述焊接变位机、所述变位机行走机构、所述搬运压紧桁架机械手和所述焊接机器人系统电性连接。
本发明所达到的有益效果是：该种电梯轿底焊接机器人系统，焊接机器人动作稳定可靠，重复精度高，相比较而言，具有以下优点：
（1）提高焊接质量，保证焊接质量稳定；
（2）提高劳动生产率；
（3）改善操作工人的劳动条件；
（4）产品周期明确，易于控制产品产量；
（5）可缩短产品改型换代的周期，减少相应的设备投资；可实现小批量产品的焊接自动化，也可以实现产品混流共线生产；
（6）自动化可塑性强。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种电梯轿底焊接机器人系统的结构示意图；
图2是本发明一种电梯轿底焊接机器人系统的主视图；
图3是本发明一种电梯轿底焊接机器人系统的俯视图；
图4是本发明一种电梯轿底焊接机器人系统的侧视图；
图5是本发明一种电梯轿底焊接机器人系统搬运压紧桁架机构的主视图；
图6是本发明一种电梯轿底焊接机器人系统搬运压紧桁架机构的侧视图；
图7是本发明一种电梯轿底焊接机器人系统搬运压紧桁架机构的俯视图；
图8是本发明一种电梯轿底焊接机器人系统焊接工装的结构示意图；
图9是本发明一种电梯轿底焊接机器人系统压紧单元的结构示意图；
图10是本发明一种电梯轿底焊接机器人系统焊接变位机的结构示意图；
图中：1、第一焊接工装；2、焊接变位机；3、上下料B工位；4、安全围栏；5、第二焊接工装；6、上下料A工位；7、变位机行走机构；8、搬运压紧桁架机械手；9、焊接机器人系统；10、本体；11、X轴；12、Z轴；13、Y轴；14、机架；15、抓料压紧机构；16、压紧单元；17、基板；18、调节机构；19、第一主动箱；20、从动箱；21、第二主动箱；22、工作台。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1-10所示，本发明一种电梯轿底焊接机器人系统，包括本体10，本体10由第一焊接工装1、焊接变位机2、安全围栏4、第二焊接工装5、变位机行走机构7、搬运压紧桁架机械手8和焊接机器人系统9组成，变位机行走机构7内设有所述焊接变位机3，焊接变位机3的两端分别设有第一主动箱19和第二主动箱21，第一主动箱19和第二主动箱21的内侧设有从动箱20，焊接变位机2上设有第一焊接工装1，第一焊接工装1的一侧设有第二焊接工装5，第一焊接工装1和第二焊接工装5均由压紧单元16、基板17、调节机构18和工作台22组成，工作台22上设有基板17，基板17的两端分别设有压紧单元16和调节机构18，焊接变位机2的两侧均设有焊接机器人系统9，当工件到位后，系统通过PLC控制箱发出信号，焊接机器人系统9开始对工装进行焊接，并且可与焊接变位机2进行连动，使工件的达到最佳位置进行焊接，焊接机器人系统9的上部设有搬运压紧桁架机械手8，搬运压紧桁架机械手8由X轴11、Z轴12、Y轴13、机架14和抓料压紧机构15组成，X轴11和Z轴12的两端均与Y轴13相连，Y轴13的下部设有机架14，机架14的上部设有抓紧压紧机构15，搬运压紧桁架机械手8的外侧设有安全围栏4，左右方向装自动上下门，当工装进出焊接工位时自动升降，防止焊接弧光对人体的伤害。
本体10的内部设有烟雾处理装置，用于对焊接过程中产生的焊接烟尘的处理，从而减少对环境污染，本体10的一侧设有PLC控制箱，确保系统有序的运行，从而使整套系统更加稳定、可靠，安全围栏4由型材和有机玻璃组成。
焊接变位机2的两端分别设有上下料A工位6和上下料B工位3，压紧单元16由气缸和铰链机构组成，用于边框和加强筋的压紧，同时切换工件时方便调整，调节机构18由气缸、导向轴和定位销组成，用于底板和边框的定位。
搬运压紧桁架机械手8由伺服电机、减速机和导轨驱动，可在X轴、Y轴、Z轴上自动行走。
焊接变位机2由伺服电机、精密减速机和连接法兰驱动，主要用于对焊接工装的变位，使工件的每条焊缝在焊接过程达到最佳的焊接位置，从而确焊接质量和焊接可达率。
变位机行走机构7由伺服电机、精密减速机和直线导轨驱动，主要用于焊接工装在焊接工位与工人上料工位的自动切换。
PLC控制箱分别与所述焊接变位机2、变位机行走机构7、搬运压紧桁架机械手8和焊接机器人系统9电性连接。
具体的，首先把工人在上下料A工位6进行上料，装好工件后按下预约按钮，当焊接工位已准备就绪后，安全房门自动打开，然后把装好工件的上下料A工位6运送到焊接工位，随后三轴移载机把中间的加强筋取下，焊接机器人系统9开始对底板的直焊缝进行焊接，焊接完成后，移载机再把加强筋放回原位并压紧，同时移载机启用压紧功能，把轿底上各加强筋压紧，这时由焊接机器人系统9对工件进行整体焊接，焊接同时变位动作，使工件在焊接过程中的每一道焊接处于焊接的最佳位置。与些同时，工人可在上下料B工位3进行工件的上下料，当上料完成后按预约按钮。当焊接工位烛焊接完成后，安全房门自动打开，把焊接的工件送回到上下料A工位6，同时把上下料B工位3送到焊接工位进行焊接作业。如此循环作业。
该种电梯轿底焊接机器人系统，焊接机器人动作稳定可靠，重复精度高，相比较而言，具有以下优点：
（1）提高焊接质量，保证焊接质量稳定；
（2）提高劳动生产率；
（3）改善操作工人的劳动条件；
（4）产品周期明确，易于控制产品产量；
（5）可缩短产品改型换代的周期，减少相应的设备投资；可实现小批量产品的焊接自动化，也可以实现产品混流共线生产；
（6）自动化可塑性强。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电梯轿底焊接机器人系统，包括本体（10），其特征在于，所述本体（10）由第一焊接工装（1）、焊接变位机（2）、安全围栏（4）、第二焊接工装（5）、变位机行走机构（7）、搬运压紧桁架机械手（8）和焊接机器人系统（9）组成，所述变位机行走机构（7）内设有所述焊接变位机（3），所述焊接变位机（3）的两端分别设有第一主动箱（19）和第二主动箱（21），所述第一主动箱（19）和所述第二主动箱（21）的内侧设有从动箱（20），所述焊接变位机（2）上设有第一焊接工装（1），所述第一焊接工装（1）的一侧设有第二焊接工装（5），所述第一焊接工装（1）和所述第二焊接工装（5）均由压紧单元（16）、基板（17）、调节机构（18）和工作台（22）组成，所述工作台（22）上设有基板（17），所述基板（17）的两端分别设有压紧单元（16）和调节机构（18），所述焊接变位机（2）的两侧均设有焊接机器人系统（9），所述焊接机器人系统（9）的上部设有搬运压紧桁架机械手（8），所述搬运压紧桁架机械手（8）由X轴（11）、Z轴（12）、Y轴（13）、机架（14）和抓料压紧机构（15）组成，所述X轴（11）和所述Z轴（12）的两端均与所述Y轴（13）相连，所述Y轴（13）的下部设有机架（14），所述机架（14）的上部设有抓紧压紧机构（15），所述搬运压紧桁架机械手（8）的外侧设有安全围栏（4）。
2.根据权利要求1所述的一种电梯轿底焊接机器人系统，其特征在于，所述本体（10）的内部设有烟雾处理装置，所述本体（10）的一侧设有PLC控制箱，所述安全围栏（4）由型材和有机玻璃组成。
3.根据权利要求1所述的一种电梯轿底焊接机器人系统，其特征在于，所述焊接变位机（2）的两端分别设有上下料A工位（6）和上下料B工位（3），所述压紧单元（16）由气缸和铰链机构组成，所述调节机构（18）由气缸、导向轴和定位销组成。
4.根据权利要求1所述的一种电梯轿底焊接机器人系统，其特征在于，所述搬运压紧桁架机械手（8）由伺服电机、减速机和导轨驱动。
5.根据权利要求1所述的一种电梯轿底焊接机器人系统，其特征在于，所述焊接变位机（2）由伺服电机、精密减速机和连接法兰驱动。
6.根据权利要求1所述的一种电梯轿底焊接机器人系统，其特征在于，所述变位机行走机构（7）由伺服电机、精密减速机和直线导轨驱动。
7.根据权利要求2所述的一种电梯轿底焊接机器人系统，其特征在于，所述PLC控制箱分别与所述焊接变位机（2）、所述变位机行走机构（7）、所述搬运压紧桁架机械手（8）和所述焊接机器人系统（9）电性连接。
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