CN110497081B - 一种六轴式激光焊接工业机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种六轴式激光焊接工业机器人，包括机器人本体和用于安装机器人本体的工作台，所述工作台包括安装座、第一丝杆驱动机构、安装架、动力电机、安装板、第二丝杆驱动机构和活动板，所述机器人本体的第六轴上安装有工作头，所述工作头包括安装壳、活动块、激光焊接头和用于驱动活动块运动的驱动单元，本申请设有工作台，实现机器人本体在三维空间内运动，提高机器人本体的工作范围，提高了工作效率；设有工作头，达到降低能耗的目的，能够快速对管状工件进行周向焊接，提高了焊接速度，工作效率更高；设有吸风机和过滤筒，还设有防护罩，避免烟气被工作人员吸入影响健康，能够挡住强光而保护工作人员的视力。
Description
技术领域
本发明涉及工业设备技术领域，具体是一种六轴式激光焊接工业机器人。
背景技术
焊接是现代机械制造业中一种必要的工艺方法，在汽车制造中得到广泛应用。随着科技的进步，镀层钢板、轻金属材料的焊接问题对汽车焊接提出了新的挑战。汽车焊接过程中的机器人与自动化激光焊接技术使汽车焊接面貌大为改观。汽车工业的飞速发展，使得激光焊接技术开启了汽车焊接的新时代。
在进行激光焊接的时候，一般将激光焊接头安装于六轴工业机器人的第六轴上，但是由于现有的工业机器人一般是直接固定安装于地面或者安装于地轨上，这样使得六轴工业机器人的工作范围较小，无法满足越来越多的使用需求。
发明内容
本发明的实施例目的在于提供一种六轴式激光焊接工业机器人，以解决上述问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种六轴式激光焊接工业机器人，包括机器人本体和用于安装机器人本体的工作台，所述工作台包括安装座、第一丝杆驱动机构、安装架、动力电机、安装板、第二丝杆驱动机构和活动板，安装座上表面安装有第一丝杆驱动机构，所述安装架底部与第一丝杆驱动机构的丝杆螺纹连接，安装架底部与安装座上表面滑动连接，安装架顶部转动安装有安装板，安装板的安装轴水平设置且通过联轴器与动力电机的输出轴固定连接，安装板远离动力电机的侧壁上安装有第二丝杆驱动机构，所述第二丝杆驱动机构的丝杆上螺纹连接有活动板，活动板水平设置，活动板端部与安装板滑动连接，所述机器人本体安装于活动板上，所述机器人本体的第六轴上安装有工作头。
在一种可选方案中：所述安装架底部开设有滑槽，安装座顶部开设有与滑槽配合的滑轨。
在一种可选方案中：所述活动板上固定有T型滑块，所述安装板上开设有与T型滑块滑动配合的T型槽。
在一种可选方案中：所述工作头包括安装壳、活动块、激光焊接头和用于驱动活动块运动的驱动单元，所述安装壳与机器人本体第六轴固定连接，安装壳中心线处设有方便管状工件进入的沉孔，所述安装壳侧壁上环向等距滑动安装有多个活动块，所述活动块靠近沉孔的侧壁上以及远离安装壳的侧壁上均安装有激光焊接头，所述安装壳内与沉孔同心转动安装有从动锥齿轮，活动块与从动锥齿轮背面接触且两者通过平面螺纹螺纹连接，所述安装壳内安装有微型电机，微型电机的输出轴上安装有与从动锥齿轮啮合的主动锥齿轮。
在一种可选方案中：所述安装壳端壁上开设有供活动块滑动的运动槽，活动块侧壁上设有凸条，运动槽内壁上开设有供凸条嵌入并滑动的凹槽。
在一种可选方案中：所述安装壳内安装有抽风机，抽风机的进风口与沉孔内部连通，抽风机的出风口处设有过滤筒，过滤筒与安装壳螺纹连接，过滤筒内安装有多块活性炭板，过滤筒的出气口上连接有气管，气管另一端与外部空气净化设备的进气管道连接。
在一种可选方案中：所述安装壳外部套设有防护罩，防护罩靠近机器人本体的一端与电动推杆的伸缩杆固定连接，电动推杆安装于安装壳外壁上。
相较于现有技术，本发明实施例的有益效果如下：
1、设有工作台，所述工作台包括安装座、第一丝杆驱动机构、安装架、动力电机、安装板、第二丝杆驱动机构和活动板，通过第一丝杆驱动机构带动安装架水平运动，通过动力电机、安装板和第二丝杆驱动机构，能够带动机器人本体在纵向和竖向上运动，从而实现机器人本体在三维空间内运动，提高机器人本体的工作范围，提高了工作效率；
2、设有工作头，所述工作头包括安装壳、活动块、激光焊接头和用于驱动活动块运动的驱动单元，微型电机带动主动锥齿轮转动，主动锥齿轮通过从动锥齿轮带动多块活动块同步直线运动，能够使激光焊接头直线运动，针对微小直线缝焊接时，并不需要机器人做复杂的回转运动合成，进而达到降低能耗的目的，能够调整部分激光焊接头与工件之间的距离，进一步的，通过机器人本体的第六轴带动工作头转动，能够快速对管状工件进行周向焊接，提高了焊接速度，工作效率更高；
3、设有吸风机和过滤筒，还设有防护罩，通过抽风机和过滤筒，能够将焊接时产生的烟气吸收，避免烟气被工作人员吸入影响健康，通过电动推杆能够调整防护罩的位置，防护罩能够挡住强光而保护工作人员的视力。
附图说明
图1为本发明第一实施例的结构示意图。
图2为本发明第一实施例中工作头的结构示意图。
图3为本发明第一实施例中工作头的三维图。
图4为本发明第二实施例的结构示意图。
附图标记注释：1-安装座、2-活动板、3-第一丝杆驱动机构、4-安装架、5-动力电机、6-安装板、7-T型滑块、8-第二丝杆驱动机构、9-机器人本体、10-工作头、11-安装壳、12-微型电机、13-主动锥齿轮、14-活动块、15-沉孔、16-激光焊接头、17-从动锥齿轮、18-抽风机、19-过滤筒、20-气管、21-电动推杆、22-防护罩。
具体实施方式
以下实施例会结合附图对本发明进行详述，在附图或说明中，相似或相同的部分使用相同的标号，并且在实际应用中，各部件的形状、厚度或高度可扩大或缩小。本发明所列举的各实施例仅用以说明本发明，并非用以限制本发明的范围。对本发明所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本发明的精神与范围。
实施例1
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种六轴式激光焊接工业机器人，包括机器人本体9和用于安装机器人本体9的工作台，所述工作台包括安装座1、第一丝杆驱动机构3、安装架4、动力电机5、安装板6、第二丝杆驱动机构8和活动板2，所述安装座1安装于地面上，安装座1优选通过螺栓与地面连接，安装座1上表面安装有第一丝杆驱动机构3，所述安装架4底部与第一丝杆驱动机构3的丝杆螺纹连接，安装架4底部与安装座1上表面滑动连接，本实施例中，安装架4底部优选开设有滑槽，安装座1顶部开设有与滑槽配合的滑轨，安装架4顶部转动安装有安装板6，安装板6的安装轴水平设置且通过联轴器与动力电机5的输出轴固定连接，动力电机5安装于安装架4上，安装板6远离动力电机5的侧壁上安装有第二丝杆驱动机构8，第一丝杆驱动机构3和第二丝杆驱动机构8均包括丝杆和用于带动丝杆转动的驱动电机，所述第二丝杆驱动机构8的丝杆上螺纹连接有活动板2，活动板2水平设置，活动板2端部与安装板6滑动连接，活动板2上固定有T型滑块7，所述安装板6上开设有与T型滑块7滑动配合的T型槽，所述机器人本体9安装于活动板2上，使用时，通过第一丝杆驱动机构3带动安装架4水平运动，通过动力电机5、安装板6和第二丝杆驱动机构8，能够带动机器人本体9在纵向和竖向上运动，从而实现机器人本体9在三维空间内运动，提高机器人本体9的工作范围，提高了工作效率；
所述机器人本体9的第六轴上安装有工作头10，所述工作头10包括安装壳11、活动块14、激光焊接头16和用于驱动活动块14运动的驱动单元，所述安装壳11与机器人本体9第六轴固定连接，安装壳11优选呈柱状，安装壳11中心线处设有方便管状工件进入的沉孔15，所述安装壳11侧壁上环向等距滑动安装有多个活动块14，本实施例中，安装壳11侧壁上开设有供活动块14滑动的运动槽，活动块14端壁上设有凸条，运动槽内壁上开设有供凸条嵌入并滑动的凹槽，所述活动块14靠近沉孔15的侧壁上以及远离安装壳11的侧壁上均安装有激光焊接头16，所述安装壳11内与沉孔15同心转动安装有从动锥齿轮17，活动块14与从动锥齿轮17背面接触且两者通过平面螺纹螺纹连接，所述安装壳11内安装有微型电机12，微型电机12的输出轴上安装有与从动锥齿轮17啮合的主动锥齿轮13，通过微型电机12带动主动锥齿轮13转动，主动锥齿轮13通过从动锥齿轮17带动多块活动块14同步直线运动，能够使激光焊接头16直线运动，针对微小直线缝焊接时，并不需要机器人做复杂的回转运动合成，进而达到降低能耗的目的，能够调整部分激光焊接头16与工件之间的距离，进一步的，通过机器人本体9的第六轴带动工作头10转动，能够快速对管状工件进行周向焊接，提高了焊接速度，工作效率更高；
进一步的，所述安装壳11内安装有抽风机18，抽风机18的进风口与沉孔15内部连通，抽风机18的出风口处设有过滤筒19，过滤筒19与安装壳11螺纹连接，过滤筒19内安装有多块活性炭板，过滤筒19的出气口上连接有气管20，气管20另一端与外部空气净化设备的进气管道连接，通过抽风机18和过滤筒19，能够将焊接时产生的烟气吸收，避免烟气被工作人员吸入影响健康。
实施例2
请参阅图4，本发明实施例与实施例1的不同之处在于，进一步的，为了避免焊接时的强光对工作人员内的视力产生影响，所述安装壳11外部套设有防护罩22，防护罩22靠近机器人本体9的一端与电动推杆21的伸缩杆固定连接，电动推杆21安装于安装壳11外壁上，通过电动推杆21能够调整防护罩22的位置，防护罩22能够挡住强光而保护工作人员的视力。
本发明的工作原理是：本发明在使用时，通过第一丝杆驱动机构3带动安装架4水平运动，通过动力电机5、安装板6和第二丝杆驱动机构8，能够带动机器人本体9在纵向和竖向上运动，从而实现机器人本体9在三维空间内运动，提高机器人本体9的工作范围，提高了工作效率，通过微型电机12带动主动锥齿轮13转动，主动锥齿轮13通过从动锥齿轮17带动多块活动块14同步直线运动，能够使激光焊接头16直线运动，针对微小直线缝焊接时，并不需要机器人做复杂的回转运动合成，进而达到降低能耗的目的，能够调整部分激光焊接头16与工件之间的距离，进一步的，通过机器人本体9的第六轴带动工作头10转动，能够快速对管状工件进行周向焊接，提高了焊接速度，工作效率更高，通过电动推杆21能够调整防护罩22的位置，防护罩22能够挡住强光而保护工作人员的视力。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种六轴式激光焊接工业机器人，包括机器人本体（9）和用于安装机器人本体（9）的工作台，其特征在于，所述工作台包括安装座（1）、第一丝杆驱动机构（3）、安装架（4）、动力电机（5）、安装板（6）、第二丝杆驱动机构（8）和活动板（2），安装座（1）上表面安装有第一丝杆驱动机构（3），所述安装架（4）底部与第一丝杆驱动机构（3）的丝杆螺纹连接，安装架（4）底部与安装座（1）上表面滑动连接，安装架（4）顶部转动安装有安装板（6），安装板（6）的安装轴水平设置且通过联轴器与动力电机（5）的输出轴固定连接，安装板（6）远离动力电机（5）的侧壁上安装有第二丝杆驱动机构（8），所述第二丝杆驱动机构（8）的丝杆上螺纹连接有活动板（2），活动板（2）水平设置，活动板（2）端部与安装板（6）滑动连接，所述机器人本体（9）安装于活动板（2）上，所述机器人本体（9）的第六轴上安装有工作头（10），所述工作头（10）包括安装壳（11）、活动块（14）、激光焊接头（16）和用于驱动活动块（14）运动的驱动单元，所述安装壳（11）与机器人本体（9）第六轴固定连接，安装壳（11）中心线处设有方便管状工件进入的沉孔（15），所述安装壳（11）侧壁上环向等距滑动安装有多个活动块（14），所述活动块（14）靠近沉孔（15）的侧壁上安装有激光焊接头（16），活动块（14）远离安装壳（11）一端的端壁上安装有激光焊接头（16），所述安装壳（11）内与沉孔（15）同心转动安装有从动锥齿轮（17），活动块（14）与从动锥齿轮（17）背面接触且两者通过平面螺纹螺纹连接，所述安装壳（11）内安装有微型电机（12），微型电机（12）的输出轴上安装有与从动锥齿轮（17）啮合的主动锥齿轮（13），所述安装壳（11）内安装有抽风机（18），抽风机（18）的进风口与沉孔（15）内部连通，抽风机（18）的出风口处设有过滤筒（19），过滤筒（19）与安装壳（11）螺纹连接，过滤筒（19）内安装有多块活性炭板，过滤筒（19）的出气口上连接有气管（20），气管（20）另一端与外部空气净化设备的进气管道连接，所述安装壳（11）外部套设有防护罩（22），防护罩（22）靠近机器人本体（9）的一端与电动推杆（21）的伸缩杆固定连接，电动推杆（21）安装于安装壳（11）外壁上。
2.根据权利要求1所述的六轴式激光焊接工业机器人，其特征在于，所述安装架（4）底部开设有滑槽，安装座（1）顶部开设有与滑槽配合的滑轨。
3.根据权利要求1所述的六轴式激光焊接工业机器人，其特征在于，所述活动板（2）上固定有T型滑块（7），所述安装板（6）上开设有与T型滑块（7）滑动配合的T型槽。
4.根据权利要求1所述的六轴式激光焊接工业机器人，其特征在于，所述安装壳（11）侧壁上开设有供活动块（14）滑动的运动槽，活动块（14）侧壁上设有凸条，运动槽内壁上开设有供凸条嵌入并滑动的凹槽。
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Effective date of registration: 20210810 Address after: 250101 1-102, workshop 2, No. 688, Chunhui Road, high tech Zone, Jinan, Shandong Province Applicant after: SHANDONG DATO CNC EQUIPMENT Co.,Ltd. Address before: 523000 room 801, building 1, shuianshan City, Fenggang town, Dongguan City, Guangdong Province Applicant before: Yan Yan |
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| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A six axis laser welding industrial robot Effective date of registration: 20220627 Granted publication date: 20210824 Pledgee: Qilu bank Limited by Share Ltd. Ji'nan science and technology innovation center sub branch Pledgor: SHANDONG DATO CNC EQUIPMENT Co.,Ltd. Registration number: Y2022980009109 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Date of cancellation: 20230721 Granted publication date: 20210824 Pledgee: Qilu bank Limited by Share Ltd. Ji'nan science and technology innovation center sub branch Pledgor: SHANDONG DATO CNC EQUIPMENT Co.,Ltd. Registration number: Y2022980009109 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Denomination of invention: A Six Axis Laser Welding Industrial Robot Effective date of registration: 20230811 Granted publication date: 20210824 Pledgee: Ji'nan finance Company limited by guarantee Pledgor: SHANDONG DATO CNC EQUIPMENT Co.,Ltd. Registration number: Y2023980051863 |