CN110328477A - 一种用于工业焊接的点焊机器人及焊接方法 - Google Patents

一种用于工业焊接的点焊机器人及焊接方法 Download PDF

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李冬
王秋超
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Abstract

本发明公开了一种用于工业焊接的点焊机器人及焊接方法,包括底座以及平行设置在底座上方的顶板,所述顶板两端通过支撑板与底座连接固定,左右两个支撑板之间滑动设有升降板,所述升降板上端连接用以驱动其沿着支撑板上下移动的升降驱动件,所述升降板下方设有安装板,本发明针对现有装置只能在一个竖直平面进行角度调节的弊端进行改进,设置了用以调节焊接平台倾斜角度的调节组件,通过分别调节三个伸缩杆的长度就可以对焊机平台与水平面的夹角进行任意调节,这样就消除了现有装置中只能在一个竖直平面调节的弊端,极大的提高了调节范围,从而保证了焊接质量。

Description

一种用于工业焊接的点焊机器人及焊接方法
技术领域
本发明涉及工业机器人设备技术领域,具体是一种用于工业焊接的点焊机器人及焊接方法。
背景技术
电焊机器人选用关节式工业机器人的基本设计,一般具有六个自由度:腰转、大臂转、小臂转、腕转、腕摆及腕捻,其驱动方式有液压驱动和电气驱动两种,其中电气驱动具有保养维修简便、能耗低、速度高、精度高、安全性好等优点,因此应用较为广泛,在工业焊接中,发现现有的点焊机器人大多结构单一,焊接过程存在死点无法焊接,需要人员进行操作,而且由于需要长时间保持一个角度进行焊接,工作人员易疲惫,导致焊接效率降低,降低了焊接质量,同时由于焊接时会产生气体对工作者的身体造成一定的伤害。
针对上述问题,现有专利公告号为CN208906372U的专利公布了一种点焊机器人,该装置通过升降装置的作用,以及在凸轮、连接杆和滑动球的共同作用下,使得点焊头自动的沿着半弧形往复运动完成点焊,加快了焊接速度,同时提高了焊接的精度,但是该装置对焊点的角度调节只能沿着一个方向转动,调节范围狭窄,严重限制了装置的焊接质量。
针对现有技术存在的弊端现在提供一种改进的用于工业焊接的点焊机器人及焊接方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于工业焊接的点焊机器人及焊接方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种用于工业焊接的点焊机器人,包括底座以及平行设置在底座上方的顶板,所述顶板两端通过支撑板与底座连接固定,左右两个支撑板之间滑动设有升降板,所述升降板上端连接用以驱动其沿着支撑板上下移动的升降驱动件,所述升降板下方设有安装板,所述安装板连接用于驱动其左右移动的水平驱动件,通过水平驱动件来实现焊接点水平位置的调节,所述安装板下方设有焊接平台,所述焊接平台呈锥形结构,所述焊接平台下端中间位置设有与其同轴设置且用于进行焊接的焊接头,所述安装板下端设有连接焊接平台以对其倾斜角度进行调节的调节组件;
所述调节组件包括阵列分布在焊接平台上端面的三个连接块,所述连接块在安装板下端的竖直投影位置安装有伸缩杆,所述伸缩杆的输出端设有转动配合在连接块上端球形腔中的连接球,根据三点确定一个平面的原理,通过分别调节三个伸缩杆的长度就可以对焊机平台与水平面的夹角进行任意调节;
所述底座上端还设有与焊接头相对用于支撑待焊接件的支撑组件;
作为本发明进一步的方案:所述调节组件还包括设置在焊接平台内部的蓄水槽,所述蓄水槽内部三分之二填充有液体,所述蓄水槽内壁设有三个分别与三个连接块位置相对应的液位传感器,液位传感器和伸缩杆电性连接控制器。
作为本发明进一步的方案:所述安装板上端设有与升降板下端面滑动接触的滑动板,所述滑动板左右两端设有与升降板下端面相抵的滑轮。
作为本发明进一步的方案:所述升降板下端面设有与滑轮相配合的水平滑槽。
作为本发明进一步的方案:所述水平驱动件包括下端与安装板连接上端与升降板滑动接触的传动板,所述传动板左右两端贯穿有传动螺孔以及配合设置在传动螺孔中的水平螺杆,所述水平螺杆右端与设置在升降板下端的轴承座转动连接,其左端与设置在升降板下端的水平电机的输出端连接。
作为本发明进一步的方案:所述升降驱动件包括设置在顶板上端面的升降电机,所述升降电机的输出端设有升降螺杆以及配合套设在升降螺杆外侧的升降螺套,所述升降螺套下端与升降板连接固定。
作为本发明进一步的方案:所述支撑组件包括用于放置物体的旋转座板,旋转座板下端中心位置与旋转电机的输出端连接。
一种用于工业焊接的点焊机器人的焊接方法,包括以下步骤:
步骤1:通过升降驱动件和水平驱动件以及支持组件将焊接头调整到距离焊接点较近的位置,然后通过调节组件对焊接平台的倾斜角度进行调节,通过分别调节三个伸缩杆的长度就可以对焊机平台与水平面的夹角进行任意调节,以保证焊接头的倾斜角度与焊接点最佳;
步骤2:待焊接位置与焊接角度确定后,通过升降驱动件或者水平驱动件带动焊接头间歇性与焊接点接触,以完成物体的焊接;在焊接的时候,通过记载三个液位传感器的高度,从而确定该焊接角度,以便后期更换物件时只需直接对焊接平台的角度调节,从而提高后期焊接效率。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明针对现有装置只能在一个竖直平面进行角度调节的弊端进行改进,设置了用以调节焊接平台倾斜角度的调节组件,通过分别调节三个伸缩杆的长度就可以对焊机平台与水平面的夹角进行任意调节,这样就消除了现有装置中只能在一个竖直平面调节的弊端,极大的提高了调节范围,从而保证了焊接质量,另外,通过旋转电机带动旋转座板转动,从而带动待焊接物体周向转动,从而与焊接头配合,进一步提高了对焊机位置的调节范围,实用性强。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中焊接平台的结构示意图。
图3为本发明中蓄水槽的结构示意图。
其中:底座1、连接块2、球形腔202、传动板3、滑动板4、水平电机5、支撑板6、顶板7、升降电机8、升降螺杆9、升降螺套10、升降板11、水平滑槽12、轴承座13、水平螺杆14、安装板15、伸缩杆16、焊接平台17、液位传感器18、蓄水槽19、焊接头20、连接球21、旋转电机22、旋转座板23,。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-3,本发明实施例中,一种用于工业焊接的点焊机器人,包括底座1,包括底座1以及平行设置在底座1上方的顶板7,所述顶板7两端通过支撑板6与底座1连接固定,左右两个支撑板6之间滑动设有升降板11,所述升降板11上端连接用以驱动其沿着支撑板6上下移动的升降驱动件,所述升降板11下方设有安装板15,所述安装板15连接用于驱动其左右移动的水平驱动件,通过水平驱动件来实现焊接点水平位置的调节,所述安装板15下方设有焊接平台17,所述焊接平台17呈锥形结构,所述焊接平台17下端中间位置设有与其同轴设置且用于进行焊接的焊接头20,所述安装板15下端设有连接焊接平台17以对其倾斜角度进行调节的调节组件;
所述调节组件包括阵列分布在焊接平台17上端面的三个连接块2,所述连接块2在安装板15下端的竖直投影位置安装有伸缩杆16,所述伸缩杆16的输出端设有转动配合在连接块2上端球形腔202中的连接球21,根据三点确定一个平面的原理,通过分别调节三个伸缩杆16的长度就可以对焊机平台17与水平面的夹角进行任意调节,这样就消除了现有装置中只能在一个竖直平面调节的弊端,极大的提高了调节范围,从而保证了焊接质量;
所述底座1上端还设有与焊接头20相对用于支撑待焊接件的支撑组件;
所述支撑组件包括用于放置物体的旋转座板23,旋转座板23下端中心位置与旋转电机22的输出端连接,通过旋转电机22带动旋转座板23转动,从而带动待焊接物体周向转动,从而与焊接头20配合,进一步提高了对焊机位置的调节范围,实用性强。
所述升降驱动件包括设置在顶板7上端面的升降电机8,所述升降电机8的输出端设有升降螺杆9以及配合套设在升降螺杆9外侧的升降螺套10,所述升降螺套10下端与升降板11连接固定,在升降电机8的驱动下,升降螺杆9与升降螺套10相对转动,在螺纹的作用下,升降板11沿着支撑板6上下滑动,从而实现焊接位置的上下调节。
所述水平驱动件包括下端与安装板15连接上端与升降板11滑动接触的传动板3,所述传动板3左右两端贯穿有传动螺孔以及配合设置在传动螺孔中的水平螺杆14,所述水平螺杆14右端与设置在升降板11下端的轴承座13转动连接,其左端与设置在升降板11下端的水平电机5的输出端连接,在水平电机5的驱动下,水平螺杆14与传动板3相对转动,在螺纹的作用下,安装板15沿着升降板11下端面左右滑动,从而实现对焊机点水平位置的调节。
实施例2
为了使得传动板3与升降板11之间滑动更加平滑,所述安装板15上端设有与升降板11下端面滑动接触的滑动板4,为了进一步降低摩擦力,所述滑动板4左右两端设有与升降板11下端面相抵的滑轮,将滑动摩擦转换成滚动摩擦,从而降低摩擦损耗,所述升降板11下端面设有与滑轮相配合的水平滑槽12。
实施例3
所述调节组件还包括设置在焊接平台17内部的蓄水槽19,所述蓄水槽19内部三分之二填充有液体,所述蓄水槽19内壁设有三个分别与三个连接块2位置相对应的液位传感器18,液位传感器18和伸缩杆16电性连接控制器,每个液位传感器18所检测的液位高度相当于折射出了相应的连接块2的高度,该液位传感器18所检测的液位越高则说明该连接块2的高度越低,只有当三个液位传感器18所检测的高度相等时才说明焊接平台17处于水平位置,这样就能通过对蓄水槽19中液面状态来对焊机平台17与水平面的倾斜状态进行检测。
本发明的工作原理是:通过升降驱动件和水平驱动件以及支持组件将焊接头20调整到距离焊接点较近的位置,然后通过调节组件对焊接平台17的倾斜角度进行调节,以保证焊接头20的倾斜角度与焊接点最佳,待焊接位置与焊接角度确定后,通过升降驱动件或者水平驱动件带动焊接头20间歇性与焊接点接触,以完成物体的焊接,在焊接的时候,通过记载三个液位传感器18的高度,从而确定该焊接角度,以便后期更换物件时只需直接对焊接平台17的角度调节,从而提高焊接效率。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种用于工业焊接的点焊机器人,包括底座(1)以及平行设置在底座(1)上方的顶板(7),所述顶板(7)两端通过支撑板(6)与底座(1)连接固定,左右两个支撑板(6)之间滑动设有升降板(11),其特征在于,所述升降板(11)上端连接用以驱动其沿着支撑板(6)上下移动的升降驱动件,所述升降板(11)下方设有安装板(15),所述安装板(15)连接用于驱动其左右移动的水平驱动件;
所述安装板(15)下方设有焊接平台(17),所述焊接平台(17)下端中间位置设有与其同轴设置且用于进行焊接的焊接头(20),所述安装板(15)下端设有连接焊接平台(17)以对其倾斜角度进行调节的调节组件;
所述调节组件包括阵列分布在焊接平台(17)上端面的三个连接块(2),所述连接块(2)在安装板(15)下端的竖直投影位置安装有伸缩杆(16),所述伸缩杆(16)的输出端设有转动配合在连接块(2)上端球形腔(202)中的连接球(21),根据三点确定一个平面的原理,通过分别调节三个伸缩杆(16)的长度就可以对焊机平台(17)与水平面的夹角进行任意调节;
所述底座(1)上端还设有与焊接头(20)相对用于支撑待焊接件的支撑组件。
2.根据权利要求1所述的用于工业焊接的点焊机器人,其特征在于,所述焊接平台(17)呈锥形结构。
3.根据权利要求1所述的用于工业焊接的点焊机器人,其特征在于,所述调节组件还包括设置在焊接平台(17)内部的蓄水槽(19),所述蓄水槽(19)内部三分之二填充有液体,所述蓄水槽(19)内壁设有三个分别与三个连接块(2)位置相对应的液位传感器(18),液位传感器(18)和伸缩杆(16)电性连接控制器。
4.根据权利要求1-3任一所述的用于工业焊接的点焊机器人,其特征在于,所述安装板(15)上端设有与升降板(11)下端面滑动接触的滑动板(4),所述滑动板(4)左右两端设有与升降板(11)下端面相抵的滑轮。
5.根据权利要求4所述的用于工业焊接的点焊机器人,其特征在于,所述升降板(11)下端面设有与滑轮相配合的水平滑槽(12)。
6.根据权利要求1所述的用于工业焊接的点焊机器人,其特征在于,所述水平驱动件包括下端与安装板(15)连接上端与升降板(11)滑动接触的传动板(3),所述传动板(3)左右两端贯穿有传动螺孔以及配合设置在传动螺孔中的水平螺杆(14),所述水平螺杆(14)右端与设置在升降板(11)下端的轴承座(13)转动连接,其左端与设置在升降板(11)下端的水平电机(5)的输出端连接。
7.根据权利要求1所述的用于工业焊接的点焊机器人,其特征在于,所述升降驱动件包括设置在顶板(7)上端面的升降电机(8),所述升降电机(8)的输出端设有升降螺杆(9)以及配合套设在升降螺杆(9)外侧的升降螺套(10),所述升降螺套(10)下端与升降板(11)连接固定。
8.根据权利要求1所述的用于工业焊接的点焊机器人,其特征在于,所述支撑组件包括用于放置物体的旋转座板(23),旋转座板(23)下端中心位置与旋转电机(22)的输出端连接。
9.一种权利要求1-8任一所述的用于工业焊接的点焊机器人的焊接方法,包括以下步骤:步骤1:通过升降驱动件和水平驱动件以及支持组件将焊接头(20)调整到距离焊接点较近的位置,然后通过调节组件对焊接平台(17)的倾斜角度进行调节,通过分别调节三个伸缩杆(16)的长度就可以对焊机平台(17)与水平面的夹角进行任意调节,以保证焊接头(20)的倾斜角度与焊接点最佳;
步骤2:待焊接位置与焊接角度确定后,通过升降驱动件或者水平驱动件带动焊接头(20)间歇性与焊接点接触,以完成物体的焊接;在焊接的时候,通过记载三个液位传感器(18)的高度,从而确定该焊接角度,以便后期更换物件时只需直接对焊接平台(17)的角度调节,从而提高后期焊接效率。
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