CN110961832B - 一种具有自动防护功能的自动化焊接机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有自动防护功能的自动化焊接机器人，包括机器人主体、摄像机构、伺服电机、通线仓和焊接头主体，所述机器人主体的输出端安装有第一装置仓，所述第二装置仓内部的底部安装有弹簧，所述第二装置仓的两侧固定有第一限位块，所述第一转轴远离摄像机构的一端固定有第一锥齿轮，所述第二装置仓边侧的底部固定有安装块，所述清理板的边侧安装有第一卷簧，所述第二装置仓的一侧安装有伺服电机。该具有自动防护功能的自动化焊接机器人，能够充分的对焊接产生的铁屑进行阻挡，对焊接机器人本身以及周边环境做到很好的防护效果，以及可以使焊接头附近的摄像机构成像不容易受到焊接产生的烟气与铁屑的影响。

Description

一种具有自动防护功能的自动化焊接机器人
技术领域
本发明涉及自动化焊接技术领域，具体为一种具有自动防护功能的自动化焊接机器人。
背景技术
焊接是金属零件加工或者维护维修中经常用到的一种加工方式，它主要通过热熔将材料融化，进而在冷却后零件上的裂缝或者两个零件之间完成连接，从而达到对零件的加工或者维护维修的效果，随着科技的发展，现有的焊接设备很多都是可以做到自动化，且使用机器人手臂进行操作，包括往往在焊接头的附近设置有专门的摄像装置，以方便操作人员对焊接情况的观察。然而现有的自动化焊接机器人存在以下缺点：
1.在焊接的过程中，往往会产生飞溅的铁屑，现有的自动化焊接机器人往往都没有防护机构对这些铁屑进行阻挡，或者依靠外部防护机构对铁屑进行阻挡，但是这种防护机构往往在使用时较为麻烦，无法自动进行拆卸安装，方便操作人员随时对焊接位置进行调整或者对焊接头进行必要的操作，且这种防护机构往往范围较大，造成铁屑依旧会有一部分溅射到机器人上，清理起来十分麻烦；
2.现有的自动化焊接机器人很多都带有摄像部分，但是由于摄像部分离焊接位置较近，无法进行很好的防护，导致焊接形成的烟气与铁屑很容易污染摄像窗口，造成成像模糊；
针对上述问题，急需在原有自动化焊接机器人的基础上进行创新设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有自动防护功能的自动化焊接机器人，以解决上述背景技术提出现有的自动化焊接机器人无法对焊接产生的铁屑进行很充分的防护，以及焊接产生的铁屑和烟气影响焊接头附近的摄像机构的正常使用的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有自动防护功能的自动化焊接机器人，包括机器人主体、摄像机构、伺服电机、通线仓和焊接头主体，所述机器人主体的输出端安装有第一装置仓，且第一装置仓的内部设置有第二装置仓，并且第二装置仓的底部固定有摄像机构，所述第二装置仓内部的底部安装有弹簧，且弹簧的顶部固定有凸盘，并且凸盘底部的一侧设置有擦拭杆，而且擦拭杆贯穿第二装置仓，所述第二装置仓的两侧固定有第一限位块，且第二装置仓的边侧开设有进气孔，并且进气孔上方的第二装置仓上连接有排气管，而且第二装置仓的内部轴承安装有第一转轴，所述第一转轴远离摄像机构的一端固定有第一锥齿轮，且第一转轴的外侧安装有风扇，所述第二装置仓边侧的底部固定有安装块，且安装块的内侧安装有第一固定轴，并且第一固定轴的外侧设置有清理板，所述清理板的边侧安装有第一卷簧，且第一卷簧远离清理板的一端与安装块连接，所述第二装置仓的一侧安装有伺服电机，且伺服电机的输出端连接有第二转轴，并且第二转轴贯穿第二装置仓，所述第二转轴外侧的中间位置处固定有第二锥齿轮，且第二锥齿轮边侧的第二转轴上安装有第四锥齿轮，所述第一装置仓内部的边侧固定有第二限位板，且第二限位板边侧的第一装置仓内轴承安装有丝杆，并且丝杆靠近第二转轴的一端固定有第三锥齿轮，而且丝杆的外侧设置有套筒，所述套筒的外侧安装有转盘，且转盘上方的套筒上固定有第一限位杆，并且第一限位杆的内部固定有第二固定轴，所述第二固定轴的外侧设置有第二限位杆，且第二限位杆的边侧固定有第二卷簧，并且第二卷簧远离第二限位杆的一端与第一限位杆连接，所述套筒的底部轴承安装有防护板主体，且防护板主体内侧的底部设置有收集仓，所述第二装置仓的边侧设置有通线仓，且通线仓的底部安装有焊接头主体。
优选的，所述凸盘设置有2组，且其中一组与第一转轴固定连接。
优选的，所述擦拭杆的侧截面形状为“L”形，且擦拭杆与第二装置仓组成相对滑动结构。
优选的，所述清理板套设于第一固定轴的外侧，且清理板与第一固定轴组成相对转动结构。
优选的，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮相互垂直，且第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合连接。
优选的，所述第三锥齿轮与第四锥齿轮相互垂直，且第三锥齿轮与第四锥齿轮啮合连接。
优选的，所述套筒与丝杆螺纹连接，且套筒与第一装置仓组成相对滑动结构。
优选的，所述第一限位杆的长度大于第二限位板与丝杆之间的距离，且第一限位杆的长度小于第一限位块与丝杆之间的距离。
优选的，所述第二限位杆套设于第二固定轴的外侧，且第二限位杆与第二固定轴组成相对转动结构。
优选的，所述防护板主体与套筒组成相对转动结构，且防护板主体分别与第二装置仓和通线仓组成相对滑动结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该具有自动防护功能的自动化焊接机器人，能够充分的对焊接产生的铁屑进行阻挡，对焊接机器人本身以及周边环境做到很好的防护效果，以及可以使焊接头附近的摄像机构成像不容易受到焊接产生的烟气与铁屑的影响；
1.通过伺服电机的正向转动，可以带动防护板主体向下移动，进而对焊接头主体的周边进行阻挡，从而防止铁屑溅射到其他位置处，通过伺服电机的反向转动，可以带动防护板主体向上移动，同时清理板可以对防护板主体内侧的铁屑进行及时清理，从而使得该焊接机器人能够通过控制伺服电机的转动方向及时进行防护或者解除防护，且能够及时对防护板主体上的铁屑进行清理，使用十分方便；
2.通过伺服电机的转动，可以带动风扇进行转动，从而使得第二装置仓的内部形成负压，对防护板主体内部焊接产生的烟气进行及时排出，同时伺服电机转动时，可以带动擦拭杆上下移动，对摄像机构的表面进行及时的清理，可以使摄像机构的表面保持清洁状态，进而可以使摄像机构的成像效果更佳。
附图说明
图1为本发明主视结构示意图；
图2为本发明第一装置仓的主视剖视结构示意图；
图3为本发明图2的A放大结构示意图；
图4为本发明第一装置仓的侧视剖视结构示意图；
图5为本发明图4的B处放大结构示意图；
图6为本发明防护板主体的俯视剖视结构示意图；
图7为本发明凸盘的俯视结构示意图。
图中：1、机器人主体；2、第一装置仓；3、第二装置仓；4、摄像机构；5、弹簧；6、凸盘；7、擦拭杆；8、第一限位块；9、进气孔；10、排气管；11、第一转轴；12、第一锥齿轮；13、风扇；14、安装块；15、第一固定轴；16、清理板；17、第一卷簧；18、伺服电机；19、第二转轴；20、第二锥齿轮；21、第二限位板；22、丝杆；23、第三锥齿轮；24、套筒；25、转盘；26、第一限位杆；27、第二固定轴；28、第二限位杆；29、第二卷簧；30、防护板主体；31、收集仓；32、通线仓；33、焊接头主体；34、第四锥齿轮。
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。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种具有自动防护功能的自动化焊接机器人，包括机器人主体1、第一装置仓2、第二装置仓3、摄像机构4、弹簧5、凸盘6、擦拭杆7、第一限位块8、进气孔9、排气管10、第一转轴11、第一锥齿轮12、风扇13、安装块14、第一固定轴15、清理板16、第一卷簧17、伺服电机18、第二转轴19、第二锥齿轮20、第二限位板21、丝杆22、第三锥齿轮23、套筒24、转盘25、第一限位杆26、第二固定轴27、第二限位杆28、第二卷簧29、防护板主体30、收集仓31、通线仓32、焊接头主体33和第四锥齿轮34，机器人主体1的输出端安装有第一装置仓2，且第一装置仓2的内部设置有第二装置仓3，并且第二装置仓3的底部固定有摄像机构4，第二装置仓3内部的底部安装有弹簧5，且弹簧5的顶部固定有凸盘6，并且凸盘6底部的一侧设置有擦拭杆7，而且擦拭杆7贯穿第二装置仓3，第二装置仓3的两侧固定有第一限位块8，且第二装置仓3的边侧开设有进气孔9，并且进气孔9上方的第二装置仓3上连接有排气管10，而且第二装置仓3的内部轴承安装有第一转轴11，第一转轴11远离摄像机构4的一端固定有第一锥齿轮12，且第一转轴11的外侧安装有风扇13，第二装置仓3边侧的底部固定有安装块14，且安装块14的内侧安装有第一固定轴15，并且第一固定轴15的外侧设置有清理板16，清理板16的边侧安装有第一卷簧17，且第一卷簧17远离清理板16的一端与安装块14连接，第二装置仓3的一侧安装有伺服电机18，且伺服电机18的输出端连接有第二转轴19，并且第二转轴19贯穿第二装置仓3，第二转轴19外侧的中间位置处固定有第二锥齿轮20，且第二锥齿轮20边侧的第二转轴19上安装有第四锥齿轮34，第一装置仓2内部的边侧固定有第二限位板21，且第二限位板21边侧的第一装置仓2内轴承安装有丝杆22，并且丝杆22靠近第二转轴19的一端固定有第三锥齿轮23，而且丝杆22的外侧设置有套筒24，套筒24的外侧安装有转盘25，且转盘25上方的套筒24上固定有第一限位杆26，并且第一限位杆26的内部固定有第二固定轴27，第二固定轴27的外侧设置有第二限位杆28，且第二限位杆28的边侧固定有第二卷簧29，并且第二卷簧29远离第二限位杆28的一端与第一限位杆26连接，套筒24的底部轴承安装有防护板主体30，且防护板主体30内侧的底部设置有收集仓31，第二装置仓3的边侧设置有通线仓32，且通线仓32的底部安装有焊接头主体33；
凸盘6设置有2组，且其中一组与第一转轴11固定连接，擦拭杆7的侧截面形状为“L”形，且擦拭杆7与第二装置仓3组成相对滑动结构，第二锥齿轮20与第一锥齿轮12相互垂直，且第二锥齿轮20与第一锥齿轮12啮合连接，使得伺服电机18带动第二转轴19转动时，可以带动第一转轴11转动，进而使得风扇13转动，使得风扇13内产生负压，从而使防护板主体30内的烟气被吸入风扇13内，且第一转轴11转动带动两组凸盘6上的凸起部分间歇性接触，可以使擦拭杆7不断上下移动，从而对摄像机构4的表面不断进行清理；
清理板16套设于第一固定轴15的外侧，且清理板16与第一固定轴15组成相对转动结构，使得清理板16可以紧贴防护板主体30的内侧，在防护板主体30向上移动至，清理板16可以对防护板主体30的内侧进行清理；
第三锥齿轮23与第四锥齿轮34相互垂直，且第三锥齿轮23与第四锥齿轮34啮合连接，套筒24与丝杆22螺纹连接，且套筒24与第一装置仓2组成相对滑动结构，第一限位杆26的长度大于第二限位板21与丝杆22之间的距离，且第一限位杆26的长度小于第一限位块8与丝杆22之间的距离，第二限位杆28套设于第二固定轴27的外侧，且第二限位杆28与第二固定轴27组成相对转动结构，防护板主体30与套筒24组成相对转动结构，且防护板主体30分别与第二装置仓3和通线仓32组成相对滑动结构，使得第二转轴19正向转动时，可以带动丝杆22转动，且第二转轴19正向转动时，第二限位板21可以对第一限位杆26进行限位，从而使得套筒24带动防护板主体30向下移动，直至第二限位板21不再与第一限位杆26接触，且此时第二限位杆28可以通过在第二固定轴27的外侧转动不受到第一限位块8的限位，从而使得套筒24不再向下移动，同时第二转轴19反向转动时，第二限位杆28与第一限位块8接触时受到第二限位板21的限位，使得第二限位杆28不可以通过第一限位块8，使得此时套筒24可以向上移动，从而带动防护板主体30解除对焊接头主体33的防护。
工作原理：在使用该具有自动防护功能的自动化焊接机器人时，如图1和图2所示，将该机器人接通电源，需要进行焊接时，通过控制机器人主体1带动焊接头主体33移动至需要焊接的位置处，控制伺服电机18正向转动，通过第四锥齿轮34与第三锥齿轮23之间的啮合连接，使得伺服电机18正向转动时，可以带动丝杆22反向转动，通过第二限位板21对第一限位杆26的转动限制，丝杆22与套筒24之间的螺纹连接，以及套筒24与第一装置仓2之间的滑动连接，使得丝杆22反向转动时，可以带动套筒24向下移动，进而带动防护板主体30向下移动，直至防护板主体30移动至可以对焊接头主体33起到防护的高度时，第一限位杆26跟随套筒24移动至不与第二限位板21接触的位置处，且在转盘25的限位作用下，使得套筒24不再向下移动，而是发生转动，如图3所示，通过第二限位杆28与第二固定轴27之间的转动连接，使得第二限位杆28接触第二限位板21时，可以发生转动，进而使得第二限位板21不会阻挡套筒24的转动，使得防护板主体30可以一直处于对焊接头主体33进行防护的位置处，从而使得该焊接机器人通过控制伺服电机18正向转动即可对焊接头主体33焊接产生的铁屑进行充分阻挡；
如图2所示，通过第一锥齿轮12与第二锥齿轮20的啮合连接，使得伺服电机18正向转动时，可以带动第一转轴11进行转动，进而带动风扇13转动，从而使得风扇13的内部产生负压，使得焊接头主体33焊接产生的烟气可以通过进气孔9被吸入风扇13内，如图4所示，通过排气管10可以将烟气引导至过滤装置内，同时如图5和图7所示，第一转轴11转动时可以一组凸盘6转动，当第一转轴11上凸盘6的凸起部分与弹簧5上凸盘6的凸起部分相互接触时，通过擦拭杆7与第二装置仓3之间的滑动连接，可以使擦拭杆7向下移动，当第一转轴11上凸盘6的凸起部分转动至不与弹簧5上凸盘6的凸起部分接触时，在弹簧5的弹性作用下，擦拭杆7向上移动，从而使得擦拭杆7可以不断上下移动，进而对摄像机构4的表面不断进行清理，从而使得防护板主体30内的烟气以及摄像机构4表面的铁屑不断被清理，进而可以使摄像机构4的成像更加清楚，方便操作人员对焊接情况的观察；
如图1-3所示，焊接完成后，控制机器人主体1带动焊接头主体33向上移动，同时控制伺服电机18反向转动，进而带动套筒24正向转动，当套筒24正向转动时，带动第二限位杆28与第一限位块8接触，此时第一限位杆26对第二限位杆28的转动产生限制，使得第二限位杆28不能够通过第一限位块8，从而使得套筒24此时向上移动，进而带动防护板主体30向上移动，从而解除对焊接头主体33的防护，方便操作人员对焊接头主体33进行一些必要的操作，同时如图6所示，此时防护板主体30相对清理板16向上移动，使得清理板16可以对防护板主体30内侧并未完全冷却的铁屑进行清理，并掉落至收集仓31内，操作人员定期对收集仓31内的铁屑进行清理即可。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有自动防护功能的自动化焊接机器人，包括机器人主体(1)、摄像机构(4)、伺服电机(18)、通线仓(32)和焊接头主体(33)，其特征在于：所述机器人主体(1)的输出端安装有第一装置仓(2)，且第一装置仓(2)的内部设置有第二装置仓(3)，并且第二装置仓(3)的底部固定有摄像机构(4)，所述第二装置仓(3)内部的底部安装有弹簧(5)，且弹簧(5)的顶部固定有凸盘(6)，并且凸盘(6)底部的一侧设置有擦拭杆(7)，而且擦拭杆(7)贯穿第二装置仓(3)，所述第二装置仓(3)的两侧固定有第一限位块(8)，且第二装置仓(3)的边侧开设有进气孔(9)，并且进气孔(9)上方的第二装置仓(3)上连接有排气管(10)，而且第二装置仓(3)的内部轴承安装有第一转轴(11)，所述第一转轴(11)远离摄像机构(4)的一端固定有第一锥齿轮(12)，且第一转轴(11)的外侧安装有风扇(13)，所述第二装置仓(3)边侧的底部固定有安装块(14)，且安装块(14)的内侧安装有第一固定轴(15)，并且第一固定轴(15)的外侧设置有清理板(16)，所述清理板(16)的边侧安装有第一卷簧(17)，且第一卷簧(17)远离清理板(16)的一端与安装块(14)连接，所述第二装置仓(3)的一侧安装有伺服电机(18)，且伺服电机(18)的输出端连接有第二转轴(19)，并且第二转轴(19)贯穿第二装置仓(3)，所述第二转轴(19)外侧的中间位置处固定有第二锥齿轮(20)，且第二锥齿轮(20)边侧的第二转轴(19)上安装有第四锥齿轮(34)，所述第一装置仓(2)内部的边侧固定有第二限位板(21)，且第二限位板(21)边侧的第一装置仓(2)内轴承安装有丝杆(22)，并且丝杆(22)靠近第二转轴(19)的一端固定有第三锥齿轮(23)，而且丝杆(22)的外侧设置有套筒(24)，所述套筒(24)的外侧安装有转盘(25)，且转盘(25)上方的套筒(24)上固定有第一限位杆(26)，并且第一限位杆(26)的内部固定有第二固定轴(27)，所述第二固定轴(27)的外侧设置有第二限位杆(28)，且第二限位杆(28)的边侧固定有第二卷簧(29)，并且第二卷簧(29)远离第二限位杆(28)的一端与第一限位杆(26)连接，所述套筒(24)的底部轴承安装有防护板主体(30)，且防护板主体(30)内侧的底部设置有收集仓(31)，所述第二装置仓(3)的边侧设置有通线仓(32)，且通线仓(32)的底部安装有焊接头主体(33)。
2.根据权利要求1所述的一种具有自动防护功能的自动化焊接机器人，其特征在于：所述凸盘(6)设置有2组，且其中一组与第一转轴(11)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种具有自动防护功能的自动化焊接机器人，其特征在于：所述擦拭杆(7)的侧截面形状为“L”形，且擦拭杆(7)与第二装置仓(3)组成相对滑动结构。
4.根据权利要求1所述的一种具有自动防护功能的自动化焊接机器人，其特征在于：所述清理板(16)套设于第一固定轴(15)的外侧，且清理板(16)与第一固定轴(15)组成相对转动结构。
5.根据权利要求1所述的一种具有自动防护功能的自动化焊接机器人，其特征在于：所述第二锥齿轮(20)与第一锥齿轮(12)相互垂直，且第二锥齿轮(20)与第一锥齿轮(12)啮合连接。
6.根据权利要求1所述的一种具有自动防护功能的自动化焊接机器人，其特征在于：所述第三锥齿轮(23)与第四锥齿轮(34)相互垂直，且第三锥齿轮(23)与第四锥齿轮(34)啮合连接。
7.根据权利要求1所述的一种具有自动防护功能的自动化焊接机器人，其特征在于：所述套筒(24)与丝杆(22)螺纹连接，且套筒(24)与第一装置仓(2)组成相对滑动结构。
8.根据权利要求1所述的一种具有自动防护功能的自动化焊接机器人，其特征在于：所述第一限位杆(26)的长度大于第二限位板(21)与丝杆(22)之间的距离，且第一限位杆(26)的长度小于第一限位块(8)与丝杆(22)之间的距离。
9.根据权利要求1所述的一种具有自动防护功能的自动化焊接机器人，其特征在于：所述第二限位杆(28)套设于第二固定轴(27)的外侧，且第二限位杆(28)与第二固定轴(27)组成相对转动结构。
10.根据权利要求1所述的一种具有自动防护功能的自动化焊接机器人，其特征在于：所述防护板主体(30)与套筒(24)组成相对转动结构，且防护板主体(30)分别与第二装置仓(3)和通线仓(32)组成相对滑动结构。
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