CN109702339B - 一种焊接加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接领域，其中公开了一种焊接加工装置，包括机械手，还包括安装于机械手上的安装架，在安装架上设置有用于焊接工件的激光焊接头和用于挤压工件缩小焊缝的抵接框架，所述抵接框架上固定有挤压轮一和挤压轮二，所述焊接头位于挤压轮一和挤压轮二之间，所述挤压轮一和挤压轮二分别抵接于焊缝两侧的工件上。本发明具有通过挤压轮一和挤压轮二分别抵接挤压焊缝两侧的工件相对靠近，减小焊缝的尺寸，进而提升了焊接后工件在焊缝处的强度的效果。

Description

一种焊接加工装置

技术领域

本发明涉及焊接领域，特别涉及一种焊接加工装置。

背景技术

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。

现有公告号为CN207087137U的中国专利，其公开了一种焊接机器人，包括机械手和激光焊接头，所述激光焊接头通过支撑架安装在机械手上，所述激光焊接头下端通过保护套连接喷嘴，所述支撑架下端连接有一吊架，所述吊架上安装有激光扫描装置；通过机械手带动激光焊接头多方位移动，并在吊架上安装有激光扫描装置，可自动寻位焊缝，实现焊接定位。

如上述公开技术中，在焊接时，由于被焊接的工件存在一定的弹性变形，使得焊缝两侧的工件并未完全抵接，当直接通过焊接激光焊接焊缝后，使得焊接后的工件尺寸存在较大的误差，且由于焊缝较大，使得焊接后的强度较低，存在待改进的不足之处。

发明内容

本发明的目的是提供一种焊接加工装置，挤压轮一和挤压轮二分别抵接挤压焊缝两侧的工件相对靠近，减小焊缝的尺寸，进而提升了焊接后工件在焊缝处的强度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种焊接加工装置，包括机械手，还包括安装于机械手上的安装架，在安装架上设置有用于焊接工件的激光焊接头和用于挤压工件缩小焊缝的抵接框架，所述抵接框架上固定有挤压轮一和挤压轮二，所述激光焊接头位于挤压轮一和挤压轮二之间，所述挤压轮一和挤压轮二分别抵接于焊缝两侧的工件上。

通过采用上述技术方案，当机械手移动时，使得激光焊接头与工件上的焊缝对齐，并且同时挤压轮一和挤压轮二分别抵接挤压焊缝两侧的工件相对靠近，减小焊缝的尺寸，进而提升了焊接后工件在焊缝处的强度。

本发明进一步设置为：所述安装架包括在竖直平面转动的基板以及固定于基板上的导轨，所述导轨延伸方向平行于所述激光焊接头的焊接方向，所述抵接框架上设置有滑动安装于导轨上的滑座，且所述基板上固定有用于驱动抵接框架沿导轨滑动的动力件。

通过采用上述技术方案，推动抵接框架，使得挤压轮一和挤压轮二沿工件表面滚动以及安装架的转动，直至挤压轮一和挤压轮二之间的连线与工件之间构成等腰三角形，挤压轮一与挤压轮二受力平衡，使得焊缝位于挤压轮一和挤压轮二之间连线的垂直线上，实现调节激光焊接头与焊缝至对齐的目的，提升焊接的准确性。

本发明进一步设置为：所述基板上平行设置有一对且位于激光焊接头两侧的导轨，所述抵接框架呈方形，所述抵接框架上分别设置有与导轨配合的所述滑座。

通过采用上述技术方案，导轨对称分布在激光焊接头两侧，且抵接框架上对称设置有与导轨配合的滑座，提升抵接框架滑动时的稳定性。

本发明进一步设置为：所述动力件为固定于基板上的驱动电机，所述驱动电机位于导轨中间，所述驱动电机的转动端螺纹穿设于所述抵接框架。

通过采用上述技术方案，启动驱动电机，滑座与导轨之间的配合，使得驱动电机带动抵接框架在竖直方向移动，使得挤压轮一和挤压轮二分别挤压推动焊缝两侧工件，减小焊缝，进而提升焊接后焊缝处的连接强度。

本发明进一步设置为：所述抵接框架的下端对称设置有轮架一和轮架二，所述挤压轮一转动设置于轮架一上，所述挤压轮二转动设置于轮架二上，所述轮架一上端延伸有插接于抵接框架上的转轴一，所述轮架二上端延伸有插接于抵接框架上的转轴二，所述挤压轮一与所述挤压轮二的转动轴线均垂直于抵接框架的滑移方向。

通过采用上述技术方案，挤压轮一和挤压轮二分别转动安装于轮架一或轮架二上的转动槽中，并且挤压轮一和挤压轮二的转动轴线均垂直于抵接框架的移动方向，在轮架一和轮架二的上端分别延伸有安装于抵接框架下端的转轴一和转轴二，实现挤压轮一和挤压轮二在抵接框架上的稳定安装，并且在抵接框架移动时，挤压轮一和挤压轮二沿工件的表面滚动，减小挤压工件时收到的摩擦力阻力，减轻在工件表面留下的压痕，提升焊接后工件的表面光滑度。

本发明进一步设置为：所述挤压轮一周向开设有环形卡槽一，所述挤压轮二周向开设有环形卡槽二，所述环形卡槽一中间隔设置有滚珠，所述环形卡槽二中间隔设置有滚珠，所述滚珠与所述滚珠均抵接于工件。

通过采用上述技术方案，在环形卡槽一和环形卡槽二中分别均填充有若干的滚珠和滚珠，在挤压工件时，滚珠和滚珠均抵接于工件，并且当机械手带动抵接框架移动时，滚珠和滚珠与工件之间为滚动摩擦，减小移动焊接时工件表面留下的划伤。

本发明进一步设置为：所述机械手安装基板的一端开设有插接孔，所述基板上延伸有转动插接于插接孔中的插接轴，所述插接轴中沿其径向相对或相背滑动设置有抵接销，所述基板上设置有用于推动抵接销一端挤压插接孔内侧的驱动构件。

通过采用上述技术方案，在安装架转动角度确定后，移动竖直推杆，竖直推杆推动水平推杆向机械手的方向移动，水平推杆推动抵接销相背移动，抵接销一端挤压与插接孔的内侧，实现安装架与机械手之间的相对固定，提升在机械手带动安装架移动时安装架的稳定性，进而保证焊接的准确性。

本发明进一步设置为：所述驱动构件包括同轴插接于插接轴中的水平推杆以及沿竖直方向滑动的竖直推杆，所述水平推杆与抵接销之间斜面抵接，所述竖直推杆与水平推杆之间斜面抵接，所述基板上开设有限定竖直推杆的滑道，所述基板上设置有升降电机，所述升降电机的转动端沿竖直方向延伸设置有丝杠，所述竖直推杆上延伸有与丝杠螺纹配合的连接块，所述激光焊接头与竖直推杆相对固定设置。

通过采用上述技术方案，在激光焊接头与焊缝初步对齐时两者之间留有较大的空隙，在激光焊接头与焊缝之间完全对齐后，启动升降电机，使得安装架转动锁定时，使得激光焊接头靠近焊缝，提升焊接作业的稳定性。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

驱动电机带动抵接框架向工件移动，挤压轮一和挤压轮二之间的间距不变，挤压轮一和挤压轮二分别抵接推动焊缝两侧的工件靠近，减小焊缝，进而提升焊缝处的连接强度。

附图说明

图1是实施例一中的总装结构示意图；

图2是用于体现实施例一中安装架以及抵接架的总装结构示意图；

图3是实施例二中的总装结构示意图；

图4是用于体现实施例二中安装架以及抵接架的总装结构示意图；

图5是用于体现基板安装结构的半剖示意图；

图6是用于体现挤压轮一和挤压轮二结构的示意图。

附图标记：

A1、机械手；A2、插接孔；

B1、安装架；B2、基板；B21、插接轴；B22、滑道；B3、导轨；B4、抵接销；B5、水平推杆；B6、竖直推杆；B61、连接块；B62、连接板；B7、升降电机；B71、丝杠；

C1、抵接框架；C2、纵杆；C21、滑座；C3、横杆；C31、耳板；C32、导向杆；C4、滑块；C42、导向环；C43、固定杆；C5、轮架一；C51、转轴一；C52、挤压轮一； C6、轮架二；C61、转轴二；C62、挤压轮二；C64、滚珠；C7、半轮；C8、驱动电机；

D1、激光焊接头；D2、工件；D3、焊缝。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

如图1和图2所示，一种焊接加工装置，包括机械手A1以及安装于机械手A1上的安装架B1，在安装架B1上设置有激光焊接头D1和抵接框架C1，在抵接框架C1上且位于激光焊接头D1的两侧对称设置有挤压轮一C52和挤压轮二C62；控制机械手A1移动，使得激光焊接头D1与工件D2上的焊缝D3对齐，并且同时挤压轮一C52和挤压轮二C62分别抵接挤压焊缝D3两侧的工件D2相对靠近，减小焊缝D3的尺寸，进而提升了焊接后工件D2在焊缝D3处的强度。

安装架B1包括基板B2以及固定于基板B2上的导轨B3，基板B2沿竖直方向延伸设置，导轨B3固定于基板B2背离机械手A1的一侧，位于激光焊接头D1的两侧均设置有沿竖直方向延伸的导轨B3，抵接框架C1呈方形且水平设置，在抵接框架C1靠近基板B2的一侧安装有滑座C21，滑座C21沿导轨B3滑动设置，并且在基板B2上且位于导轨B3之间的中间位置固定有驱动电机C8，驱动电机C8的转动端螺纹穿设于抵接框架C1，驱动电机C8作为带动抵接框架C1移动的动力件；在激光焊接头D1与焊缝D3初步对齐后，启动驱动电机C8，滑座C21与导轨B3之间的配合，使得驱动电机C8带动抵接框架C1在竖直方向移动，使得挤压轮一C52和挤压轮二C62分别挤压推动焊缝D3两侧工件D2，减小焊缝D3，进而提升焊接后焊缝D3处的连接强度。

其中抵接框架C1的下端对称设置于激光焊接头D1两侧的轮架一C5和轮架二C6，轮架一C5和轮架二C6的下端设置有转动槽，挤压轮一C52和挤压轮二C62分别转动安装于轮架一C5或轮架二C6上的转动槽中，并且挤压轮一C52和挤压轮二C62的转动轴线均垂直于抵接框架C1的移动方向，在轮架一C5和轮架二C6的上端分别延伸有安装于抵接框架C1下端的转轴一C51和转轴二C61，实现挤压轮一C52和挤压轮二C62在抵接框架C1上的稳定安装，并且在抵接框架C1移动时，挤压轮一C52和挤压轮二C62沿工件D2的表面滚动，减小挤压工件D2时收到的摩擦力阻力，减轻在工件D2表面留下的压痕，提升焊接后工件D2的表面光滑度。

本实施例的工作原理是：

驱动机械手A1移动，使得安装架B1上的激光焊接头D1与焊缝D3对齐，而后启动驱动电机C8，驱动电机C8带动抵接框架C1向工件D2移动，挤压轮一C52和挤压轮二C62之间的间距不变，挤压轮一C52和挤压轮二C62分别抵接推动焊缝D3两侧的工件D2靠近，减小焊缝D3，进而提升焊缝D3处的连接强度，并通过机械手A1的移动，在机械手A1的挤压轮一C52和挤压轮二C62随之移动并挤压工件D2缩小焊缝D3，提升工件D2焊接后在焊缝D3处的连接强度。

实施例二：

如图3和图4所示，一种焊接加工装置，包括机械手A1以及安装于机械手A1上的安装架B1，在安装架B1上设置有激光焊接头D1和抵接框架C1，在抵接框架C1上且位于激光焊接头D1的两侧对称设置有挤压轮一C52和挤压轮二C62；控制机械手A1移动，使得激光焊接头D1与工件D2上的焊缝D3对齐，并且同时挤压轮一C52和挤压轮二C62分别抵接挤压焊缝D3两侧的工件D2相对靠近，减小焊缝D3的尺寸，进而提升了焊接后工件D2在焊缝D3处的强度。

如图4和图5所示，安装架B1包括基板B2以及固定于基板B2上的导轨B3，基板B2沿竖直方向延伸设置，导轨B3固定于基板B2背离机械手A1的一侧，位于激光焊接头D1的两侧均设置有沿竖直方向延伸的导轨B3，抵接框架C1呈方形且水平设置，在抵接框架C1靠近基板B2的一侧安装有滑座C21，滑座C21沿导轨B3滑动设置，并且在基板B2上且位于导轨B3之间的中间位置固定有驱动电机C8，驱动电机C8的转动端螺纹穿设于抵接框架C1，驱动电机C8作为带动抵接框架C1移动的动力件；在激光焊接头D1与焊缝D3初步对齐后，启动驱动电机C8，滑座C21与导轨B3之间的配合，使得驱动电机C8带动抵接框架C1在竖直方向移动，使得挤压轮一C52和挤压轮二C62分别挤压推动焊缝D3两侧工件D2，减小焊缝D3，进而提升焊接后焊缝D3处的连接强度。

如图4和图5所示，其中在基板B2朝向机械手A1的一侧垂直延伸有插接轴B21，在机械手A1上开设有嵌设插接轴B21的插接孔A2，且插接轴B21转动设置于插接孔A2中，当焊缝D3两侧工件D2抵接挤压轮一C52和挤压轮二C62的倾斜角度不同时，驱动电机C8继续推动抵接框架C1，使得挤压轮一C52和挤压轮二C62沿工件D2表面滚动以及安装架B1的转动，直至挤压轮一C52和挤压轮二C62之间的连线与工件D2之间构成等腰三角形，挤压轮一C52与挤压轮二C62受力平衡，使得焊缝D3位于挤压轮一C52和挤压轮二C62之间连线的垂直线上，实现调节激光焊接头D1与焊缝D3至对齐的目的，提升焊接的准确性。

并且在插接轴B21朝向机械手A1的一端中沿径向相背或相对滑动设置有一对抵接销B4，在插接轴B21同轴穿设有水平推杆B5，在基板B2上沿竖直方向开设有滑道B22，滑道B22的水平截面呈T形，在滑道B22中滑动插接有竖直推杆B6，其中在水平推杆B5朝向抵接销B4的一端设置有呈圆台状，且抵接销B4朝向水平推杆B5的一端呈斜面抵接于水平推杆B5的圆台端，在水平推杆B5朝向竖直推杆B6的一端同样与竖直推杆B6之间呈斜面抵接；在安装架B1转动角度确定后，移动竖直推杆B6，竖直推杆B6推动水平推杆B5向机械手A1的方向移动，水平推杆B5推动抵接销B4相背移动，抵接销B4一端挤压与插接孔A2的内侧，实现安装架B1与机械手A1之间的相对固定，提升在机械手A1带动安装架B1移动时安装架B1的稳定性，进而保证焊接的准确性；并且在竖直推杆B6上向滑道B22外延伸有连接块B61，在基板B2的上端固定有升降电机B7，升降电机B7的转动端设置有沿竖直方向延伸的丝杠B71，丝杠B71螺纹配合于连接块B61上，且在连接块B61上设置有连接板B62，激光焊接头D1固定于连接板B62上；在激光焊接头D1与焊缝D3初步对齐时两者之间留有较大的空隙，在激光焊接头D1与焊缝D3之间完全对齐后，启动升降电机B7，使得安装架B1转动锁定时，使得激光焊接头D1靠近焊缝D3，提升焊接作业的稳定性。

如图4和图5所示，其中抵接框架C1的下端对称设置于激光焊接头D1两侧的轮架一C5和轮架二C6，轮架一C5和轮架二C6的下端设置有转动槽，挤压轮一C52和挤压轮二C62分别转动安装于轮架一C5或轮架二C6上的转动槽中，并且挤压轮一C52和挤压轮二C62的转动轴线均垂直于抵接框架C1的移动方向，在轮架一C5和轮架二C6的上端分别延伸有安装于抵接框架C1下端的转轴一C51和转轴二C61，实现挤压轮一C52和挤压轮二C62在抵接框架C1上的稳定安装，并且在抵接框架C1移动时，挤压轮一C52和挤压轮二C62沿工件D2的表面滚动，减小挤压工件D2时收到的摩擦力阻力，减轻在工件D2表面留下的压痕，提升焊接后工件D2的表面光滑度。

结合图6所示，并且在挤压轮一C52和挤压轮二C62均包括两个半轮C7，半轮C7镜像对称且半轮C7之间通过螺栓固定，并且在挤压轮一C52和挤压轮二C62上分别形成周向设置的环形卡槽一和环形卡槽二，并在环形卡槽一和环形卡槽二中分别均填充有若干的滚珠C64，在挤压工件D2时，滚珠C64抵接于工件D2，并且当机械手A1带动抵接框架C1移动时，滚珠C64与工件D2之间为滚动摩擦，减小移动焊接时工件D2表面留下的划伤。

并且抵接框架C1包括连接有滑座C21的纵杆C2和连接于纵杆C2之间的横杆C3，在横杆C3下侧且两端均延伸有耳板C31，并在耳板C31之间设置有导向杆C32，导向杆C32绕其轴线转动设置，并且在导向杆C32之间且位于激光焊接头D1的两侧对称设置有滑块C4，滑块C4的相对两端向导向杆C32延伸有固定杆C43，并在固定杆C43上设置有套设于导向杆C32上的导向环C42，且其中一根抵接框架C1上的导向杆C32采用双向螺杆，导向环C42螺纹配合与双向螺杆上，且转轴一C51和转轴二C61分别插接固定于对称设置的滑块C4上，当转动双向螺杆时，使得滑块C4带动轮架一C5和轮架二C6相对或相背移动，改变了挤压轮一C52和挤压轮二C62之间的间距，便于适用于挤压不同宽度的工件D2上的焊缝D3变小。

本实施例的工作原理是：

驱动机械手A1移动，使得安装架B1上的激光焊接头D1与焊缝D3对齐，而后启动驱动电机C8，驱动电机C8带动抵接框架C1向工件D2移动，挤压轮一C52和挤压轮二C62之间的间距不变，挤压轮一C52和挤压轮二C62分别抵接推动焊缝D3两侧的工件D2靠近，减小焊缝D3，进而提升焊缝D3处的连接强度，并通过机械手A1的移动，在机械手A1的挤压轮一C52和挤压轮二C62随之移动并挤压工件D2缩小焊缝D3，提升工件D2焊接后在焊缝D3处的连接强度

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (5)

1.一种焊接加工装置，包括机械手（A1），其特征在于：还包括安装于机械手（A1）上的安装架（B1），在安装架（B1）上设置有用于焊接工件（D2）的激光焊接头（D1）和用于挤压工件（D2）缩小焊缝（D3）的抵接框架（C1），所述抵接框架（C1）上固定有挤压轮一（C52）和挤压轮二（C62），所述激光焊接头（D1）位于挤压轮一（C52）和挤压轮二（C62）之间，所述挤压轮一（C52）和挤压轮二（C62）分别抵接于焊缝（D3）两侧的工件（D2）上，所述安装架（B1）包括在竖直平面转动的基板（B2）以及固定于基板（B2）上的导轨（B3），所述导轨（B3）延伸方向平行于所述激光焊接头（D1）的焊接方向，所述抵接框架（C1）上设置有滑动安装于导轨（B3）上的滑座（C21），且所述基板（B2）上固定有用于驱动抵接框架（C1）沿导轨（B3）滑动的动力件，所述机械手（A1）安装基板（B2）的一端开设有插接孔（A2），所述基板（B2）上延伸有转动插接于插接孔（A2）中的插接轴（B21），所述插接轴（B21）中沿其径向相对或相背滑动设置有抵接销（B4），所述基板（B2）上设置有用于推动抵接销（B4）一端挤压插接孔（A2）内侧的驱动构件，所述驱动构件包括同轴插接于插接轴（B21）中的水平推杆（B5）以及沿竖直方向滑动的竖直推杆（B6），所述水平推杆（B5）与抵接销（B4）之间斜面抵接，所述竖直推杆（B6）与水平推杆（B5）之间斜面抵接，所述基板（B2）上开设有限定竖直推杆（B6）的滑道（B22），所述基板（B2）上设置有升降电机（B7），所述升降电机（B7）的转动端沿竖直方向延伸设置有丝杠（B71），所述竖直推杆（B6）上延伸有与丝杠（B71）螺纹配合的连接块（B61），所述激光焊接头（D1）与竖直推杆（B6）相对固定设置。

2.根据权利要求1所述的一种焊接加工装置，其特征在于：所述基板（B2）上平行设置有一对且位于激光焊接头（D1）两侧的导轨（B3），所述抵接框架（C1）呈方形，所述抵接框架（C1）上分别设置有与导轨（B3）配合的所述滑座（C21）。

3.根据权利要求2所述的一种焊接加工装置，其特征在于：所述动力件为固定于基板（B2）上的驱动电机（C8），所述驱动电机（C8）位于导轨（B3）中间，所述驱动电机（C8）的转动端螺纹穿设于所述抵接框架（C1）。

4.根据权利要求2所述的一种焊接加工装置，其特征在于：所述抵接框架（C1）的下端对称设置有轮架一（C5）和轮架二（C6），所述挤压轮一（C52）转动设置于轮架一（C5）上，所述挤压轮二（C62）转动设置于轮架二（C6）上，所述轮架一（C5）上端延伸有插接于抵接框架（C1）上的转轴一（C51），所述轮架二（C6）上端延伸有插接于抵接框架（C1）上的转轴二（C61），所述挤压轮一（C52）与所述挤压轮二（C62）的转动轴线均垂直于抵接框架（C1）的滑移方向。

5.根据权利要求4所述的一种焊接加工装置，其特征在于：所述挤压轮一（C52）周向开设有环形卡槽一，所述挤压轮二（C62）周向开设有环形卡槽二，所述环形卡槽一中间隔设置有滚珠，所述环形卡槽二中间隔设置有滚珠，所述滚珠抵接于工件（D2）。

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