CN108971833A - 自动焊接机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自动焊接机械手，包括机架底座，机架底座上并行设置有机架左立板和机架右立板，机架左立板和机架右立板之间设有升降机构，升降机构连接有仓体后座，仓体后座上方设有气缸，气缸的输出端连接顶盖，仓体后座前方设有焊条存储仓，焊条存储仓内部设有发条盘，发条盘外围设有环形轨道，发条盘内部设有发条，发条盘外部设有推动杆，推动杆的一端与发条连接，推动杆的另一端设置在环形轨道上，环形轨道上设有焊条；焊条存储仓侧面设有固定支架，固定支架上设有导向机构，导向机构上方设有固定在固定支架上的焊枪。本发明能实现自动焊接，具有效率高、成本低和操作安全的优点。

Description

自动焊接机械手

技术领域

本发明涉及一种机械手，特别是一种自动焊接机械手。

背景技术

焊接也称作熔接、镕接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。除了在工厂中使用外，焊接还可以在多种环境下进行，如野外、水下和太空。现在的焊接多为人工焊接，人工成本较高，并且时间久了人就会疲劳，导致工作效率不高，同时无论在何处，焊接都可能给操作者带来危险，包括烧伤、触电、视力损害、吸入有毒气体、紫外线照射过度等。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种自动焊接机械手。本发明能实现自动焊接，具有效率高、成本低和操作安全的优点。

本发明的技术方案：自动焊接机械手，包括机架底座，机架底座上并行设置有机架左立板和机架右立板，机架左立板和机架右立板之间设有升降机构，升降机构连接有仓体后座，仓体后座上方设有气缸，气缸的输出端连接顶盖，仓体后座前方设有焊条存储仓，焊条存储仓内部设有发条盘，发条盘外围设有环形轨道，发条盘内部设有发条，发条盘外部设有推动杆，推动杆的一端与发条连接，推动杆的另一端设置在环形轨道上，环形轨道上设有焊条；焊条存储仓侧面设有固定支架，固定支架上设有导向机构，导向机构上方设有固定在固定支架上的焊枪。

前述的自动焊接机械手中，所述的升降机构包括设置在机架左立板和机架右立板上的一对滑轨，每个滑轨上设有一个滑轮，两个滑轮之间连接有滑块，滑块前面连接仓体后座，滑块上贯穿有丝杠，丝杠底部连接有驱动电机，驱动电机固定在机架底座上。

前述的自动焊接机械手中，所述的焊条存储仓外侧设有第一滑槽，顶盖内侧设有与第一滑槽相配合的第一凸条，顶盖上端设有拱形槽，拱形槽后半段设有半圆台。

前述的自动焊接机械手中，所述的导向机构包括设置在固定支架上的一对导向底板，两个导向底板上设有两个相同的传送机构，所述的传送机构包括设置在导向底板上的滚轮，滚轮连接有步进电机，步进电机设置在固定支架上，滚轮上设有传送带，两个传送带之间的距离小于焊条的直径。

前述的自动焊接机械手中，所述的传送带中间设有凹槽，两个凹槽之间的距离等于焊条的直径；导向底板的前下方设有回收盒。

前述的自动焊接机械手中，所述的导向底板上设有检测台，检测台上设有光电传感器，光电传感器设置在两个传送带之间的上方。

前述的自动焊接机械手中，所述的固定支架上端设有焊枪方向调节旋钮，仓体后座下侧设有后座方向调节旋钮。

前述的自动焊接机械手中，所述的机架左立板和机架右立板的侧面设有侧面加强杆，机架左立板和机架右立板之间设有背部加强板。

与现有技术相比，本发明的焊条存储仓内部设有发条盘，发条盘外围设有环形轨道，发条盘内部设有发条，发条盘外部设有推动杆，推动杆的一端与发条连接，推动杆的另一端设置在环形轨道上，环形轨道上设有焊条，推动杆能将焊条往外推，自动提供新的焊条，通过顶盖将焊条送至导向机构上，配合焊枪进行自动焊接工作，此过程全部自动完成，不需要操作员参与焊接，并且能自动补上焊条，工作过程衔接紧密，成本低，省时省力，极大地提高了工作效率。并且操作员只需先前调整好自动焊接机械手的位置，就可一直在远处观察，不会给操作员带来危险。

本发明的仓体后座连接有升降机构，能通过升降机构对仓体后座进行上下位置调整，使得导向机构上的焊接条能够触碰到焊接件。仓体后座下侧设有后座方向调节旋钮，能对仓体后座进行角度调整，可以让焊条以最佳角度焊接，保证最佳的焊接质量。固定支架上端设有焊枪方向调节旋钮，能对焊枪进行角度调整，使得火焰气流朝向焊缝，提高焊接质量。

本发明的焊条存储仓外侧设有第一滑槽，顶盖内侧设有与第一滑槽相配合的第一凸条，顶盖上端设有拱形槽，拱形槽后半段设有半圆台，后半段的半圆台能压住焊条存储仓最外侧的焊条，当顶盖沿第一滑槽向后滑动后，推动杆推动焊条，使得存储仓最外侧的焊条上升到拱形槽内，顶盖再将焊条顶到导向机构内实现自动添加焊条的功能。

本发明的传送机构上设有连接步进电机的传送带，通过传送带控制焊条的平稳前进，速度易控制，能焊接得更加平整。并且传送带中间设有凹槽，两个凹槽之间的距离等于焊条的直径，能将焊条限制在两个凹槽区域内，防止传送带运行时焊条脱离轨迹。导向底板的前下方设有回收盒，在焊条用完之后，焊条柄能穿过两个传送带之间的空隙掉落至回收盒内，进行后续回收处理，防止焊条柄掉落在加工台上造成加工障碍。

本发明的导向底板上设有检测台，检测台上设有光电传感器，光电传感器设置在两个传送带之间的上方，焊条柄通过光电传感器之后，光电传感器检测不到焊条便会发送信号给控制器，控制器控制焊条存储仓进行焊条的进料，实现智能添加焊条。

本发明的机架左立板和机架右立板的侧面设有侧面加强杆，机架左立板和机架右立板之间设有背部加强板，能提高整体的刚性，使得自动焊接机械手工作时更加稳定。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的主视图；

图3是导向机构的结构示意图；

图4是焊条存储仓的结构示意图；

图5是顶盖的结构示意图；

图6是发条盘内部的结构示意图。

附图中的标记为：1-机架底座，2-机架左立板，3-机架右立板，4-侧面加强杆，5-背部加强板，6-升降机构，7-滑轨，8-气缸，9-滑轮，10-顶盖，11-固定支架，12-焊枪，13-导向机构，14-焊条，15-回收盒，16-焊条存储仓，17-丝杠，18-驱动电机，19-滑块，20-步进电机，21-传送机构，22-检测台，23-光电传感器，24-传送带，25-滚轮，26-焊枪方向调节旋钮，27-仓体后座，28-后座方向调节旋钮，29-第一凸条，30-第一滑槽，31-发条盘，32-推动杆，33-环形轨道，34-拱形槽，35-半圆台，36-导向底板，37-发条，38-凹槽。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例：自动焊接机械手，构成如图1-6所示，包括机架底座1，机架底座1上并行设置有机架左立板2和机架右立板3，机架底座1、机架左立板2和机架右立板3均为不锈钢材料，机架左立板2和机架右立板3之间设有升降机构6，升降机构6连接有仓体后座27，仓体后座27上方设有气缸8，气缸8的输出端连接顶盖10，仓体后座27前方设有焊条存储仓16，焊条存储仓16内部设有发条盘31，发条盘31外围设有环形轨道33，发条盘31内部设有发条37，发条盘31外部设有推动杆32，推动杆32的一端与发条37连接，推动杆32的另一端设置在环形轨道33上，环形轨道33上设有焊条14，通过顶盖10将最外侧的焊条14送至导向机构13上，配合焊枪12进行自动焊接工作，其中焊枪12为气焰焊枪，此过程全部自动完成，不需要操作员参与焊接，并且能自动补上焊条14，工作过程衔接紧密，成本低，省时省力，极大地提高了工作效率。焊条存储仓16侧面设有固定支架11，固定支架11上设有导向机构13，导向机构13上方设有固定在固定支架11上的焊枪12。

所述的升降机构6包括设置在机架左立板2和机架右立板3上的一对滑轨7，每个滑轨7上设有一个滑轮9，两个滑轮9之间连接有滑块19，滑块19前面活连接仓体后座27，滑块19上贯穿有丝杠17，丝杠17底部设有键槽，机架底座1上固定有驱动电机18，驱动电机18的电机轴上设有平键，电机轴的平键与丝杠17的键槽配合连接，驱动电机18带动丝杠17旋转，实现对仓体后座27上下位置的调整，使得导向机构13上的焊条14能够触碰到焊接件。

所述的焊条存储仓16外侧设有第一滑槽30，顶盖10为半环形状，顶盖10内侧设有与第一滑槽30相配合的第一凸条28，顶盖10上端设有拱形槽34，拱形槽34后半段设有半圆台35。后半段的半圆台35能压住焊条存储仓16最外侧的焊条14，当顶盖10沿第一滑槽30向后滑动后，推动杆32推动焊条14，使得焊条存储仓16最外侧的焊条14上升到拱形槽34内，顶盖10再将焊条14顶到导向机构13内实现自动添加焊条14的功能。

所述的导向机构13包括设置在固定支架11上的一对导向底板36，两个导向底板36上设有两个相同的传送机构21，所述的传送机构21包括设置在导向底板36上的滚轮25，滚轮25连接有步进电机20，步进电机20设置在固定支架11上，滚轮25上设有传送带24，两个传送带24之间的距离小于焊条14的直径，这样便可夹紧焊条14，并且平稳推进焊条14，实现平缓焊接。

所述的传送带24中间设有凹槽，两个凹槽38之间的距离等于焊条14的直径，能将焊条14限制在两个凹槽38区域内，防止传送带24运行时焊条14脱离轨迹；导向底板36的前下方设有回收盒15，回收盒15内可放置冷却液，在焊条14用完之后，焊条14柄能穿过两个传送带24之间的空隙掉落至回收盒15内，进行后续回收处理，防止焊条14柄掉落在加工台上造成加工障碍。

所述的导向底板36上设有检测台22，检测台22上设有光电传感器23，光电传感器23连接控制器，光电传感器23设置在两个传送带24之间的上方，焊条14柄通过光电传感器23正下方之后，代表着焊条14即将用完，光电传感器23检测不到焊条14便会发送信号给控制器，控制器控制焊条存储仓16进行焊条14的进料，实现智能添加焊条14。

所述的固定支架11上端设有焊枪方向调节旋钮26，能对焊枪12进行角度调整，使得火焰气流朝向焊缝，提高焊接质量。仓体后座27下侧设有后座方向调节旋钮28，能对仓体后座27进行角度调整，可以让焊条14以最佳角度焊接，保证最佳的焊接质量。

所述的机架左立板2和机架右立板3的侧面设有侧面加强杆4，机架左立板2和机架右立板3之间设有背部加强板5，能提高整体的刚性，使得自动焊接机械手工作时更加稳定。

工作原理：通过传送机构将仓体后座调到一个合适的位置，旋转后座方向调节旋钮，使得焊条与焊接件保持30-45度之间，焊枪选用气焰焊枪，调节焊枪方向调节旋钮，使得焊枪与焊接件保持80度。接着控制器控制气缸带动顶盖收回，焊条存储仓最外圈的焊条上升，控制器再驱动气缸带动顶盖前进，焊条被顶盖内侧的半圆台推出，送至导向机构，控制器驱动步进电机启动，步进电机带动传送机构运行，由于传送机构上的两个传送带之间的距离小于焊条的直径，且两个传送带上均设有凹槽，两个凹槽之间的距离等于焊条的直径，能将焊条限制在两个凹槽区域内，防止传送带运行时焊条脱离轨迹。此时焊条配合焊枪进行对焊接件的焊接，并且传送带匀速推进焊条。检测台上设有光电传感器，光电传感器设置在两个传送带之间的上方，焊条柄通过光电传感器之后，光电传感器检测不到焊条便会发送信号给控制器，控制器又控制气缸带动顶盖运动，进行焊条的进料，实现智能添加焊条。

Claims (8)

1.自动焊接机械手，其特征在于：包括机架底座（1），机架底座（1）上并行设置有机架左立板（2）和机架右立板（3），机架左立板（2）和机架右立板（3）之间设有升降机构（6），升降机构（6）连接有仓体后座（27），仓体后座（27）上方设有气缸（8），气缸（8）的输出端连接顶盖（10），仓体后座（27）前方设有焊条存储仓（16），焊条存储仓（16）内部设有发条盘（31），发条盘（31）外围设有环形轨道（33），发条盘（31）内部设有发条（37），发条盘（31）外部设有推动杆（32），推动杆（32）的一端与发条（37）连接，推动杆（32）的另一端设置在环形轨道（33）上，环形轨道（33）上设有焊条（14）；焊条存储仓（16）侧面设有固定支架（11），固定支架（11）上设有导向机构（13），导向机构（13）上方设有固定在固定支架（11）上的焊枪（12）。

2.根据权利要求1所述的自动焊接机械手，其特征在于：所述的升降机构（6）包括设置在机架左立板（2）和机架右立板（3）上的一对滑轨（7），每个滑轨（7）上设有一个滑轮（9），两个滑轮（9）之间连接有滑块（19），滑块（19）前面连接仓体后座（27），滑块（19）上贯穿有丝杠（17），丝杠（17）底部连接有驱动电机（18），驱动电机（18）固定在机架底座（1）上。

3.根据权利要求1所述的自动焊接机械手，其特征在于：所述的焊条存储仓（16）外侧设有第一滑槽（30），顶盖（10）内侧设有与第一滑槽（30）相配合的第一凸条（28），顶盖（10）上端设有拱形槽（34），拱形槽（34）后半段设有半圆台（35）。

4.根据权利要求1所述的自动焊接机械手，其特征在于：所述的导向机构（13）包括设置在固定支架（11）上的一对导向底板（36），两个导向底板（36）上设有两个相同的传送机构（21），所述的传送机构（21）包括设置在导向底板（36）上的滚轮（25），滚轮（25）连接有步进电机（20），步进电机（20）设置在固定支架（11）上，滚轮（25）上设有传送带（24），两个传送带（24）之间的距离小于焊条（14）的直径。

5.根据权利要求4所述的自动焊接机械手，其特征在于：所述的传送带（24）中间设有凹槽（38），两个凹槽（38）之间的距离等于焊条（14）的直径；导向底板（36）的前下方设有回收盒（15）。

6.根据权利要求4所述的自动焊接机械手，其特征在于：所述的导向底板（36）上设有检测台（22），检测台（22）上设有光电传感器（23），光电传感器（23）设置在两个传送带（24）之间的上方。

7.根据权利要求1所述的自动焊接机械手，其特征在于：所述的固定支架（11）上端设有焊枪方向调节旋钮（26），仓体后座（27）下侧设有后座方向调节旋钮（28）。

8.根据权利要求1所述的自动焊接机械手，其特征在于：所述的机架左立板（2）和机架右立板（3）的侧面设有侧面加强杆（4），机架左立板（2）和机架右立板（3）之间设有背部加强板（5）。