CN109590627A - 一种接水盘焊接装置及焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种接水盘焊接装置及焊接方法。该装置包括六轴机械臂，所述六轴机械臂的运动端设有夹具机构和焊接机构，所述夹具机构包括两个相对设置的夹手以及驱动两个夹手张开/闭合的夹紧机构，所述夹手包括U形板，所述U形板两侧臂端部外侧对称设有与侧臂垂直的直板，其中一个直板上设有导轨，所述导轨走向与侧臂垂直，所述导轨上设有滑块以及可驱动滑块沿导轨移动的第一驱动机构，所述滑块可沿导轨移动靠近/远离U形板，所述焊接机构包括自动焊接头以及可带动自动焊接头移动的机械手，所述六轴机械臂上还设有摄像头。本发明能够自动焊接接水盘，无需人工操作，提高了工作效率。

Description

一种接水盘焊接装置及焊接方法
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种接水盘焊接装置及焊接方法。
背景技术
现有的接水盘生产中，都采用人工方式对接水盘进行焊接，工作效率较低，且浪费大量人力。因此，急需一种能够自动焊接接水盘的装置提高工作效率。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题，提供了一种接水盘焊接装置及焊接方法，其能够自动焊接接水盘，无需人工操作，提高了工作效率。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明的一种接水盘焊接装置，包括六轴机械臂，所述六轴机械臂的运动端设有夹具机构和焊接机构，所述夹具机构包括两个相对设置的夹手以及驱动两个夹手张开/闭合的夹紧机构，所述夹手包括U 形板，所述U形板两侧臂端部外侧对称设有与侧臂垂直的直板，其中一个直板上设有导轨，所述导轨走向与侧臂垂直，所述导轨上设有滑块以及可驱动滑块沿导轨移动的第一驱动机构，所述滑块可沿导轨移动靠近/远离U形板，所述焊接机构包括自动焊接头以及可带动自动焊接头移动的机械手，所述六轴机械臂上还设有摄像头。
在本方案中，U形板与直板位于同一平面。摄像头用于采集接水盘及其周围的图像信息。
摄像头将采集的图像信息发送给外部的控制器，控制器根据图像信息确定接水盘的位置及其上四角的接缝位置，通过六轴机械臂控制夹具机构移动到接水盘一角处，使两个夹手分别位于接水盘一角处翻边的上下两侧，带有导轨的直板位于外侧，控制器通过夹紧机构驱动两个夹手夹紧，不带有导轨的直板及与其连接的侧臂夹住接水盘内侧的横向翻边，带导轨的直板及与其连接的侧臂夹住接水盘外侧的纵向翻边且滑块对准接水盘外侧壁。
接着，控制器控制第一驱动机构驱动滑块向靠近U形板的方向移动，滑块推动接水盘外侧壁向内移动直到接水盘该角处的接缝闭合，然后，控制器控制机械手带动自动焊接头焊接该接缝，接缝焊接完成后，夹紧机构驱动两个夹手张开。
之后重复上述步骤将接水盘其余三角处的接缝都焊接完，从而完成一个接水盘的焊接工作。
作为优选，所述一种接水盘焊接装置还包括台座，所述六轴机械臂设置在台座上。
作为优选，所述一种接水盘焊接装置还包括焊接台，所述焊接台包括第一台架，所述第一台架上从前至后设有多根相互平行的第一输送辊，所述第一台架上还设有多个滚轮组，所述滚轮组包括多个沿从前至后排列的相互平行的滚轮，相邻的第一输送辊之间有间隙，所述滚轮组中的每个滚轮位于不同的间隙下部，所述第一台架上还设有驱动第一输送辊转动的第二驱动机构、驱动滚轮组转动的第三驱动机构以及驱动滚轮组升降的升降机构，所述滚轮的转动方向与第一输送辊的转动方向相互垂直。
接水盘被前一道工序的输送装置输送到焊接台上，此时，滚轮位于第一输送辊之间的间隙下部，滚轮的顶点低于第一输送辊的顶点，不与接水盘接触，接水盘被第一输送辊输送到位后，由接水盘焊接装置进行焊接操作。焊接完成后，升降机构带动滚轮组上升，滚轮的顶点高于第一输送辊的顶点，滚轮将接水盘顶起，第一输送辊与接水盘不接触，第三驱动机构驱动滚轮组转动，将接水盘从第一台架侧面送出到下一个机构，之后滚轮停止转动并下降回原来位置。
作为优选，所述滚轮组中相邻滚轮分别位于相邻间隙下部。
作为优选，所述滚轮组还包括连接轴，所述滚轮组中的所有滚轮都套设在连接轴上。
作为优选，所述第三驱动机构包括多个驱动电机，驱动电机与滚轮组一一对应，驱动电机的驱动端与对应滚轮组的连接轴连接。
作为优选，所述升降机构包括升降器，所述升降器用于带动滚轮组和驱动电机一同升降。
作为优选，所述第一台架后端还设有用于检测接水盘的感应器。接水盘被第一输送辊输送到焊接位置时，感应器检测到接水盘，发送信号给控制器，控制器控制第一输送辊停止转动。
作为优选，所述感应器为红外线传感器或光电传感器。
作为优选，所述一种接水盘焊接装置还包括输送台，所述输送台后端紧贴焊接台前端，所述输送台包括第二台架，所述第二台架上从前至后依次设有第一输送机构和第二输送机构，所述第一输送机构包括多根相互平行的第二输送辊，所述第二输送机构包括多根相互平行的螺旋杆，所述第二输送辊与螺旋杆相互平行，所述第二台架上还设有驱动第二输送辊、螺旋杆转动的第四驱动机构。
接水盘从输送台前端进入输送台，被第一输送机构输送到第二输送机构，第二输送机构的螺旋杆向前转动，能够使接水盘向前运动的同时向左运动，使得接水盘自动对齐到最左边，达到限位作用，便于接水盘焊接装置的焊接。
本发明的一种接水盘焊接方法，用于上述的一种接水盘焊接装置，包括以下步骤：
摄像头采集接水盘及其周围的图像信息，并将其发送到控制器，控制器根据图像信息确定接水盘的位置及其上四角的接缝位置，通过六轴机械臂控制夹具机构移动到接水盘一角处，使两个夹手分别位于接水盘一角处翻边的上下两侧，带有导轨的直板位于外侧，控制器通过夹紧机构驱动两个夹手夹紧，不带有导轨的直板及与其连接的侧臂夹住接水盘内侧的横向翻边，带导轨的直板及与其连接的侧臂夹住接水盘外侧的纵向翻边且滑块对准接水盘外侧壁，然后，第一驱动机构驱动滑块向靠近U形板的方向移动，滑块推动接水盘外侧壁向内移动直到接水盘该角处的接缝闭合，机械手带动自动焊接头焊接该接缝，接缝焊接完成后，夹紧机构驱动两个夹手张开，之后重复上述步骤将接水盘其余三角处的接缝都焊接完，完成一个接水盘的焊接工作。
本发明的有益效果是：能够自动焊接接水盘，无需人工操作，提高了工作效率。
附图说明
图1是实施例的结构示意图；
图2是六轴机械臂的结构示意图；
图3是夹具机构夹住接水盘的示意图；
图4是夹具机构夹住接水盘的示意图；
图5是焊接台的结构示意图；
图6是焊接台的前视图；
图7是输送台的结构示意图。
图中：1、六轴机械臂，2、夹手，3、夹紧机构，4、U形板，5、直板，6、导轨，7、滑块，8、自动焊接头，9、机械手，10、台座， 11、焊接台，12、第一台架，13、第一输送辊，14、滚轮，15、连接轴，16、输送台，17、第二台架，18、第二输送辊，19、螺旋杆，20、接水盘，21、接缝。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种接水盘焊接装置，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，包括台座10和设置在台座10上的六轴机械臂1，六轴机械臂1的运动端设有夹具机构和焊接机构，夹具机构包括两个相对设置的夹手2以及驱动两个夹手2张开/闭合的夹紧机构3，夹手2包括U形板4，U形板4两侧臂端部外侧对称设有与侧臂垂直的直板5，其中一个直板5上设有导轨6，导轨6走向与侧臂垂直，导轨6上设有滑块7以及可驱动滑块7沿导轨6移动的第一驱动机构，滑块7可沿导轨6移动靠近/远离U形板4，焊接机构包括自动焊接头8以及可带动自动焊接头8移动的机械手9，六轴机械臂1上还设有摄像头。
接水盘焊接装置还包括焊接台11和输送台16，焊接台1l包括第一台架12，第一台架12上从前至后设有多根相互平行的第一输送辊 13，第一台架12上还设有多个滚轮组，滚轮组包括连接轴15和多个沿从前至后排列的相互平行的滚轮14，滚轮组中的所有滚轮14都套设在连接轴15上，相邻的第一输送辊13之间有间隙，滚轮组中的每个滚轮14位于不同的间隙下部，滚轮组中相邻滚轮14分别位于相邻间隙下部，第一台架12上还设有驱动第一输送辊13转动的第二驱动机构、驱动滚轮组转动的第三驱动机构以及驱动滚轮组升降的升降机构，滚轮14的转动方向与第一输送辊13的转动方向相互垂直。
第一台架12后端还设有用于检测接水盘20的感应器，感应器为红外线传感器或光电传感器。第三驱动机构包括多个驱动电机，驱动电机与滚轮组一一对应，驱动电机的驱动端与对应滚轮组的连接轴连接。升降机构包括升降器，升降器用于带动滚轮组和驱动电机一同升降。
输送台16后端紧贴焊接台11前端，输送台16包括第二台架17，第二台架17上从前至后依次设有第一输送机构和第二输送机构，第一输送机构包括多根相互平行的第二输送辊18，第二输送机构包括多根相互平行的螺旋杆19，第二输送辊18与螺旋杆19相互平行，第二台架17上还设有驱动第二输送辊18、螺旋杆19转动的第四驱动机构。第二驱动机构、第四驱动机构都包括伺服电机和传动机构。
在本方案中，接水盘从输送台前端进入输送台，被第一输送机构输送到第二输送机构，第二输送机构的螺旋杆向前转动，能够使接水盘向前运动的同时向左运动，使得接水盘自动对齐到最左边，达到限位作用，便于接水盘焊接装置的焊接。
接水盘被输送台输送到焊接台上，此时，滚轮位于第一输送辊之间的间隙下部，滚轮的顶点低于第一输送辊的顶点，不与接水盘接触，接水盘被第一输送辊输送到焊接位置时，感应器检测到接水盘，发送信号给外部的控制器，控制器控制输送台和焊接台停止输送，由接水盘焊接装置进行焊接操作。焊接完成后，升降机构带动滚轮组上升，滚轮的顶点高于第一输送辊的顶点，滚轮将接水盘顶起，第一输送辊与接水盘不接触，第三驱动机构驱动滚轮组转动，将接水盘从第一台架侧面送出到下一个机构，之后滚轮停止转动并下降回原来位置，控制器控制输送台和焊接台重新开始输送，将下一个接水盘输送到焊接位置。
焊接台可通第一输送辊、滚轮的转动调节接水盘的位置，使得接水盘便于焊接。
U形板与直板位于同一平面。摄像头用于采集接水盘及其周围的图像信息。如图3所示，接水盘20四角处都有接缝21，需要进行焊接。
焊接时，摄像头将采集的图像信息发送给外部的控制器，控制器根据图像信息确定接水盘的位置及其上四角的接缝位置，通过六轴机械臂控制夹具机构移动到接水盘一角处，如图3、图4所示，使两个夹手分别位于接水盘一角处翻边的上下两侧，带有导轨的直板位于外侧，控制器通过夹紧机构驱动两个夹手夹紧，不带有导轨的直板及与其连接的侧臂夹住接水盘内侧的横向翻边，带导轨的直板及与其连接的侧臂夹住接水盘外侧的纵向翻边且滑块对准接水盘外侧壁；
接着，控制器控制第一驱动机构驱动滑块向靠近U形板的方向移动，滑块推动接水盘外侧壁向内移动直到接水盘该角处的接缝闭合，然后，控制器控制机械手带动自动焊接头焊接该接缝，接缝焊接完成后，夹紧机构驱动两个夹手张开；
之后重复上述步骤将接水盘其余三角处的接缝都焊接完，从而完成一个接水盘的焊接工作。
本实施例的一种接水盘焊接方法，用于上述的一种接水盘焊接装置，包括以下步骤：
摄像头采集接水盘及其周围的图像信息，并将其发送到控制器，控制器根据图像信息确定接水盘的位置及其上四角的接缝位置，通过六轴机械臂控制夹具机构移动到接水盘一角处，使两个夹手分别位于接水盘一角处翻边的上下两侧，带有导轨的直板位于外侧，控制器通过夹紧机构驱动两个夹手夹紧，不带有导轨的直板及与其连接的侧臂夹住接水盘内侧的横向翻边，带导轨的直板及与其连接的侧臂夹住接水盘外侧的纵向翻边且滑块对准接水盘外侧壁，然后，第一驱动机构驱动滑块向靠近U形板的方向移动，滑块推动接水盘外侧壁向内移动直到接水盘该角处的接缝闭合，机械手带动自动焊接头焊接该接缝，接缝焊接完成后，夹紧机构驱动两个夹手张开，之后重复上述步骤将接水盘其余三角处的接缝都焊接完，完成一个接水盘的焊接工作。

Claims (9)

1.一种接水盘焊接装置，其特征在于，包括六轴机械臂(1)，所述六轴机械臂(1)的运动端设有夹具机构和焊接机构，所述夹具机构包括两个相对设置的夹手(2)以及驱动两个夹手(2)张开/闭合的夹紧机构(3)，所述夹手(2)包括U形板(4)，所述U形板(4)两侧臂端部外侧对称设有与侧臂垂直的直板(5)，其中一个直板(5)上设有导轨(6)，所述导轨(6)走向与侧臂垂直，所述导轨(6)上设有滑块(7)以及可驱动滑块(7)沿导轨(6)移动的第一驱动机构，所述滑块(7)可沿导轨(6)移动靠近/远离U形板(4)，所述焊接机构包括自动焊接头(8)以及可带动自动焊接头(8)移动的机械手(9)，所述六轴机械臂(1)上还设有摄像头。
2.根据权利要求1所述的一种接水盘焊接装置，其特征在于，还包括台座(10)，所述六轴机械臂(1)设置在台座(10)上。
3.根据权利要求1所述的一种接水盘焊接装置，其特征在于，还包括焊接台(11)，所述焊接台(11)包括第一台架(12)，所述第一台架(12)上从前至后设有多根相互平行的第一输送辊(13)，所述第一台架(12)上还设有多个滚轮组，所述滚轮组包括多个沿从前至后排列的相互平行的滚轮(14)，相邻的第一输送辊(13)之间有间隙，所述滚轮组中的每个滚轮(14)位于不同的间隙下部，所述第一台架(12)上还设有驱动第一输送辊(13)转动的第二驱动机构、驱动滚轮组转动的第三驱动机构以及驱动滚轮组升降的升降机构，所述滚轮(14)的转动方向与第一输送辊(13)的转动方向相互垂直。
4.根据权利要求3所述的一种接水盘焊接装置，其特征在于，所述滚轮组中相邻滚轮(14)分别位于相邻间隙下部。
5.根据权利要求3所述的一种接水盘焊接装置，其特征在于，所述滚轮组还包括连接轴(15)，所述滚轮组中的所有滚轮(14)都套设在连接轴(15)上。
6.根据权利要求3所述的一种接水盘焊接装置，其特征在于，所述第三驱动机构包括多个驱动电机，驱动电机与滚轮组一一对应，驱动电机的驱动端与对应滚轮组的连接轴连接。
7.根据权利要求6所述的一种接水盘焊接装置，其特征在于，所述升降机构包括升降器，所述升降器用于带动滚轮组和驱动电机一同升降。
8.根据权利要求3所述的一种接水盘焊接装置，其特征在于，还包括输送台(16)，所述输送台(16)后端紧贴焊接台(11)前端，所述输送台(16)包括第二台架(17)，所述第二台架(17)上从前至后依次设有第一输送机构和第二输送机构，所述第一输送机构包括多根相互平行的第二输送辊(18)，所述第二输送机构包括多根相互平行的螺旋杆(19)，所述第二输送辊(18)与螺旋杆(19)相互平行，所述第二台架(17)上还设有驱动第二输送辊(18)、螺旋杆(19)转动的第四驱动机构。
9.一种接水盘焊接方法，用于权利要求1所述的一种接水盘焊接装置，其特征在于，包括以下步骤：
摄像头采集接水盘及其周围的图像信息，并将其发送到控制器，控制器根据图像信息确定接水盘的位置及其上四角的接缝位置，通过六轴机械臂控制夹具机构移动到接水盘一角处，使两个夹手分别位于接水盘一角处翻边的上下两侧，带有导轨的直板位于外侧，控制器通过夹紧机构驱动两个夹手夹紧，不带有导轨的直板及与其连接的侧臂夹住接水盘内侧的横向翻边，带导轨的直板及与其连接的侧臂夹住接水盘外侧的纵向翻边且滑块对准接水盘外侧壁，然后，第一驱动机构驱动滑块向靠近U形板的方向移动，滑块推动接水盘外侧壁向内移动直到接水盘该角处的接缝闭合，机械手带动自动焊接头焊接该接缝，接缝焊接完成后，夹紧机构驱动两个夹手张开，之后重复上述步骤将接水盘其余三角处的接缝都焊接完，完成一个接水盘的焊接工作。
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