CN111613099A

CN111613099A - 一种机器人工作站教学用弧焊轨迹台及其演示记录机构

Info

Publication number: CN111613099A
Application number: CN202010602978.0A
Authority: CN
Inventors: 廖乐军; 李建
Original assignee: Guangdong Zhuorui Technology Education Co ltd
Current assignee: Guangdong Zhuorui Technology Education Co ltd
Priority date: 2020-06-29
Filing date: 2020-06-29
Publication date: 2020-09-01

Abstract

本发明公开了一种机器人工作站教学用弧焊轨迹台及其演示记录机构，包括轨迹台，轨迹台顶端的中部开设有焊接槽，焊接槽槽底的两侧均开设有滑槽，两个滑槽的内部均滑动连接有两个滑块，两个滑槽的两侧槽壁通过嵌设的轴承转动连接有正反丝杆，两个正反丝杆的两端分别与对应滑块的中部螺纹连接，位于同侧两个滑块的顶端固定安装有限位板。本发明通过安装的Z型摇把带动主动齿轮转动，主动齿轮与两个从动齿轮之间通过链条传动连接，从而通过主动齿轮转动带动两个从动齿轮同步转动，通过从动齿轮转动带动两根正反丝杆同步转动，通过正反丝杆的同步转动带动两个限位板的分离和闭合，便于对焊接过程中的焊接物进行牢固固定，避免影响焊接效果。

Description

一种机器人工作站教学用弧焊轨迹台及其演示记录机构

技术领域

本发明涉及弧焊技术领域，特别涉及一种机器人工作站教学用弧焊轨迹台及其演示记录机构。

背景技术

电弧焊，是指以电弧作为热源，利用空气放电的物理现象，将电能转换为焊接所需的热能和机械能，从而达到连接金属的目的。主要方法有焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等，它是应用最广泛、最重要的熔焊方法。

目前在弧焊教学的过程中，由于机器在焊台的表面进行焊接，无法记录焊条的移动轨迹，从而导致学生无法清楚的连接弧焊的具体工作原理和流程，影响教学的质量，因此需要设计一种机器人工作站教学用弧焊轨迹台及其演示记录机构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机器人工作站教学用弧焊轨迹台及其演示记录机构，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：一种机器人工作站教学用弧焊轨迹台及其演示记录机构，包括轨迹台，所述轨迹台顶端的中部开设有焊接槽，所述焊接槽槽底的两侧均开设有滑槽，两个所述滑槽的内部均滑动连接有两个滑块，两个所述滑槽的两侧槽壁通过嵌设的轴承转动连接有正反丝杆，两个所述正反丝杆的两端分别与对应滑块的中部螺纹连接，位于同侧两个所述滑块的顶端固定安装有限位板，两个所述限位板一侧的顶部等距开设有多个吸尘孔，两个所述正反丝杆一端端头处均固定安装有从动齿轮，所述轨迹台的一侧固定安装有设备箱，所述设备箱内壁的两侧转动连接有Z型摇把，所述Z型摇把的中部套设有主动齿轮，两个所述从动齿轮和主动齿轮之间转动连接有链条，所述轨迹台的内部开设有焊渣收集腔，所述焊渣收集腔的内部安装有吸尘机构，所述吸尘机构的吸尘端与多个吸尘孔连通，所述轨迹台顶端的两侧均开设有T型齿槽，两个所述T型齿槽的内部固定安装有移动机构，两个所述移动机构的移动端固定安装有U型架，所述U型架底端的中部固定安装有套筒，所述套筒的内部固定套设有焊头，且所述焊头与套筒的连接处设置有固定机构。

优选的，所述吸尘机构包括吸尘器，所述吸尘器与焊渣收集腔的顶端腔壁固定连接，所述吸尘器的进尘端固定安装有连通管，所述连通管的一端穿过焊渣收集腔腔壁与两个限位板一侧设有的多个吸尘孔连通，所述焊渣收集腔的一侧腔壁滑动连接有收集盒。

优选的，所述移动机构包括两个T型块，两个所述T型块的顶端与U型架端头处固定连接，两个所述T型块与对应的T型齿槽嵌设连接，两个所述T型块的底端均开设有第二安装槽，两个所述第二安装槽的内部均转动连接有转动齿轮，两个所述转动齿轮与对于T型齿槽啮合连接，两个所述第二安装槽的一侧槽壁均开设有电机槽，两个所述电机槽的内部均固定安装有同种型号的伺服电机，两个所述伺服电机的输出轴与对应转动齿轮的中部固定连接。

优选的，所述固定机构包括两个卡块，所述套筒内壁的两侧均开设有固定槽，两个所述固定槽的内部均嵌设有卡块，两个所述固定槽一侧槽壁的顶部和底端均固定安装有限位弹簧，位于同一固定槽内部的两个所述限位弹簧与对应卡块一侧的顶部和底部固定连接，两个所述固定槽一侧槽壁的中部均开设有螺纹孔，两个所述螺纹孔的内部均螺纹连接有旋钮，两个所述旋钮的一端与对应卡块一侧的中部接触连接，所述焊头两侧的顶部均开设有与卡块相匹配的卡槽，两个所述卡块与卡槽卡合连接。

优选的，所述轨迹台底端的四个边角处均固定安装有支撑腿，四个所述支撑腿的底端均开设有均匀分布的防滑纹。

优选的，所述轨迹台边侧的顶部刻设有均匀分布的刻度线。

优选的，所述轨迹台的一侧开设有第一安装槽，所述第一安装槽的内部嵌设有显示屏，所述显示屏的表面贴设有防尘膜。

优选的，所述U型架底端的两侧均固定安装有固定杆，两个所述固定杆的底端均固定安装有摄像头，两个所述摄像头与焊头端头部位位置对正。

优选的，所述轨迹台的内部固定安装有PLC控制器，所述摄像头通过PLC控制器与显示屏电性连接。

本发明的技术效果和优点：

（1）通过安装的Z型摇把带动主动齿轮转动，主动齿轮与两个从动齿轮之间通过链条传动连接，从而通过主动齿轮转动带动两个从动齿轮同步转动，通过从动齿轮转动带动两根正反丝杆同步转动，通过正反丝杆的同步转动带动两个限位板的分离和闭合，便于对焊接过程中的焊接物进行牢固固定，避免影响焊接效果；

（2）焊头与套筒之间穿插连接，并通过套筒两侧的旋钮转动推动固定槽内部设有的卡块移动，使卡块与卡槽卡合将焊头固定，通过旋钮的反向转动使旋钮的端头处与卡块分离，卡块通过限位弹簧的拉力使卡块与卡槽分离，便于焊头的更换；

（3）通过焊渣收集腔内部安装的吸尘器，便于在弧焊前对焊接槽内部的焊渣进行清理，有效的避免焊渣残留在焊接槽的内部，影响焊接；

（4）通过U型架底端两侧安装的摄像头，便于将焊接过程中焊头的运行轨迹进行记录，并通过安装的显示屏进行显示，有效的提高了教学讲解的清楚，便于学生的理解。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明轨迹台剖面俯视结构示意图。

图3为本发明轨迹台剖面正视结构示意图。

图4为本发明U型架结构示意图。

图5为本发明图4A处局部放大图。

图6为本发明图4B处局部放大图。

图7为本发明模块图。

图中：1、轨迹台；2、支撑腿；3、设备箱；4、T型齿槽；5、限位板；6、焊接槽；7、U型架；8、吸尘孔；9、旋钮；10、套筒；11、焊头；12、滑槽；13、正反丝杆；14、刻度线；15、第一安装槽；16、显示屏；17、Z型摇把；18、从动齿轮；19、链条；20、主动齿轮；21、连通管；22、滑块；23、焊渣收集腔；24、收集盒；25、吸尘器；26、固定杆；27、摄像头；28、T型块；29、固定槽；30、限位弹簧；31、卡块；32、卡槽；33、第二安装槽；34、转动齿轮；35、伺服电机。

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。

本发明提供了如图1-7所示的一种机器人工作站教学用弧焊轨迹台及其演示记录机构，包括轨迹台1，轨迹台1顶端的中部开设有焊接槽6，在焊接槽6的内部进行焊接，焊接槽6槽底的两侧均开设有滑槽12，两个滑槽12的内部均滑动连接有两个滑块22，两个滑槽12的两侧槽壁通过嵌设的轴承转动连接有正反丝杆13，两个正反丝杆13的两端分别与对应滑块22的中部螺纹连接，位于同侧两个滑块22的顶端固定安装有限位板5，两个限位板5一侧的顶部等距开设有多个吸尘孔8，通过开设的吸尘孔8，便于对焊接槽6表面的焊渣进行清理，两个正反丝杆13一端端头处均固定安装有从动齿轮18，轨迹台1的一侧固定安装有设备箱3，设备箱3内壁的两侧转动连接有Z型摇把17，Z型摇把17的中部套设有主动齿轮20，两个从动齿轮18和主动齿轮20之间转动连接有链条19，通过Z型摇把17带动主动齿轮20转动，通过主动齿轮20转动带动从动齿轮18转动，通过从动齿轮18转动带动正反丝杆13转动，通过正反丝杆13转动带动两个限位板5的分离和闭合，通过限位板5的分离和闭合，便于对焊接件进行固定，轨迹台1的内部开设有焊渣收集腔23，焊渣收集腔23的内部安装有吸尘机构，吸尘机构的吸尘端与多个吸尘孔8连通，轨迹台1顶端的两侧均开设有T型齿槽4，两个T型齿槽4的内部固定安装有移动机构，两个移动机构的移动端固定安装有U型架7，U型架7底端的中部固定安装有套筒10，套筒10的内部固定套设有焊头11，且焊头11与套筒10的连接处设置有固定机构；

吸尘机构包括吸尘器25，吸尘器25与焊渣收集腔23的顶端腔壁固定连接，吸尘器25的进尘端固定安装有连通管21，连通管21的一端穿过焊渣收集腔23腔壁与两个限位板5一侧设有的多个吸尘孔8连通，焊渣收集腔23的一侧腔壁滑动连接有收集盒24，吸尘器25通过连通管21与多个吸尘孔8连通，便于对焊接槽6内部的焊渣进行清理；

移动机构包括两个T型块28，两个T型块28的顶端与U型架7端头处固定连接，两个T型块28与对应的T型齿槽4嵌设连接，两个T型块28的底端均开设有第二安装槽33，两个第二安装槽33的内部均转动连接有转动齿轮34，两个转动齿轮34与对于T型齿槽4啮合连接，两个第二安装槽33的一侧槽壁均开设有电机槽，两个电机槽的内部均固定安装有同种型号的伺服电机35，两个伺服电机35的输出轴与对应转动齿轮34的中部固定连接，通过伺服电机35的转动带动转动齿轮34转动，通过转动齿轮34转动带动U型架7的移动，通过U型架7的移动带动焊头11移动进行焊接；

固定机构包括两个卡块31，套筒10内壁的两侧均开设有固定槽29，两个固定槽29的内部均嵌设有卡块31，两个固定槽29一侧槽壁的顶部和底端均固定安装有限位弹簧30，位于同一固定槽29内部的两个限位弹簧30与对应卡块31一侧的顶部和底部固定连接，两个固定槽29一侧槽壁的中部均开设有螺纹孔，两个螺纹孔的内部均螺纹连接有旋钮9，两个旋钮9的一端与对应卡块31一侧的中部接触连接，焊头11两侧的顶部均开设有与卡块31相匹配的卡槽32，两个卡块31与卡槽32卡合连接，通过旋钮9的转动推动两个卡块31移动，使两个卡块31与卡槽32卡合，便于焊头11的固定，通过旋钮9的反向转动与卡块31分离，两个卡块31通过限位弹簧30的拉力与卡槽32分离，便于焊头11的拆卸；

轨迹台1底端的四个边角处均固定安装有支撑腿2，四个支撑腿2的底端均开设有均匀分布的防滑纹，通过支撑腿2底端开设的防滑纹没保证轨迹台1的稳定性，轨迹台1边侧的顶部刻设有均匀分布的刻度线14，通过刻设的刻度线14，便于观察两个限位板5之间的距离；

轨迹台1的一侧开设有第一安装槽15，第一安装槽15的内部嵌设有显示屏16，显示屏16的表面贴设有防尘膜，U型架7底端的两侧均固定安装有固定杆26，两个固定杆26的底端均固定安装有摄像头27，两个摄像头27与焊头11端头部位位置对正，轨迹台1的内部固定安装有PLC控制器，摄像头27通过PLC控制器与显示屏16电性连接，通过摄像头27对焊头11移动的轨迹进行记录，通过显示屏16对焊头11的轨迹进行展示。

本发明工作原理：当需要使用该机器人工作站教学用弧焊轨迹台及其演示记录机构时，首先人为将摄像头27、伺服电机35、显示屏16、吸尘器25、焊头11和轨迹台1边侧安装的触控面板与型号可为“SPC-SDIO-S120”的PLC控制器电性连接并接通电源，然后通过触控面板打开吸尘器25，通过吸尘器25对焊接槽6的表面进行清理，保证焊接槽6的洁净性，接着将焊接件放置在焊接槽6的中部，接着人为的转动Z型摇把17，通过Z型摇把17的转动带动主动齿轮20的转动，主动齿轮20与从动齿轮18之间通过链条19传动连接，从而使两个从动齿轮18同步转动，通过从动齿轮18转动带动两个正反丝杆13同步转动，通过两个正反丝杆13同步转动带动正反丝杆13表面螺纹连接的两个滑块22分离和闭合，通过滑块22的分离和闭合带动两个限位板5的分离和闭合，通过限位板5的闭合将焊接件进行固定，然后通过触控面板打开各用电器，通过伺服电机35转动带动转动齿轮34转动，通过转动齿轮34转动带动U型架7移动，U型架7移动带动焊头11移动焊接，在焊接的过程中通过安装的摄像头27对焊头11移动的轨迹进行记录，摄像头27记录的轨迹通过PLC控制器进行处理，然后传送至显示屏16表面进行展示，保证学生清楚的认知焊头11移动轨迹。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，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

1.一种机器人工作站教学用弧焊轨迹台，包括轨迹台（1），其特征在于，所述轨迹台（1）顶端的中部开设有焊接槽（6），所述焊接槽（6）槽底的两侧均开设有滑槽（12），两个所述滑槽（12）的内部均滑动连接有两个滑块（22），两个所述滑槽（12）的两侧槽壁通过嵌设的轴承转动连接有正反丝杆（13），两个所述正反丝杆（13）的两端分别与对应滑块（22）的中部螺纹连接，位于同侧两个所述滑块（22）的顶端固定安装有限位板（5），两个所述限位板（5）一侧的顶部等距开设有多个吸尘孔（8），两个所述正反丝杆（13）一端端头处均固定安装有从动齿轮（18），所述轨迹台（1）的一侧固定安装有设备箱（3），所述设备箱（3）内壁的两侧转动连接有Z型摇把（17），所述Z型摇把（17）的中部套设有主动齿轮（20），两个所述从动齿轮（18）和主动齿轮（20）之间转动连接有链条（19），所述轨迹台（1）的内部开设有焊渣收集腔（23），所述焊渣收集腔（23）的内部安装有吸尘机构，所述吸尘机构的吸尘端与多个吸尘孔（8）连通，所述轨迹台（1）顶端的两侧均开设有T型齿槽（4），两个所述T型齿槽（4）的内部固定安装有移动机构，两个所述移动机构的移动端固定安装有U型架（7），所述U型架（7）底端的中部固定安装有套筒（10），所述套筒（10）的内部固定套设有焊头（11），且所述焊头（11）与套筒（10）的连接处设置有固定机构。

2.根据权利要求1所述的一种机器人工作站教学用弧焊轨迹台，其特征在于，所述吸尘机构包括吸尘器（25），所述吸尘器（25）与焊渣收集腔（23）的顶端腔壁固定连接，所述吸尘器（25）的进尘端固定安装有连通管（21），所述连通管（21）的一端穿过焊渣收集腔（23）腔壁与两个限位板（5）一侧设有的多个吸尘孔（8）连通，所述焊渣收集腔（23）的一侧腔壁滑动连接有收集盒（24）。

3.根据权利要求1所述的一种机器人工作站教学用弧焊轨迹台，其特征在于，所述移动机构包括两个T型块（28），两个所述T型块（28）的顶端与U型架（7）端头处固定连接，两个所述T型块（28）与对应的T型齿槽（4）嵌设连接，两个所述T型块（28）的底端均开设有第二安装槽（33），两个所述第二安装槽（33）的内部均转动连接有转动齿轮（34），两个所述转动齿轮（34）与对于T型齿槽（4）啮合连接，两个所述第二安装槽（33）的一侧槽壁均开设有电机槽，两个所述电机槽的内部均固定安装有同种型号的伺服电机（35），两个所述伺服电机（35）的输出轴与对应转动齿轮（34）的中部固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种机器人工作站教学用弧焊轨迹台，其特征在于，所述固定机构包括两个卡块（31），所述套筒（10）内壁的两侧均开设有固定槽（29），两个所述固定槽（29）的内部均嵌设有卡块（31），两个所述固定槽（29）一侧槽壁的顶部和底端均固定安装有限位弹簧（30），位于同一固定槽（29）内部的两个所述限位弹簧（30）与对应卡块（31）一侧的顶部和底部固定连接，两个所述固定槽（29）一侧槽壁的中部均开设有螺纹孔，两个所述螺纹孔的内部均螺纹连接有旋钮（9），两个所述旋钮（9）的一端与对应卡块（31）一侧的中部接触连接，所述焊头（11）两侧的顶部均开设有与卡块（31）相匹配的卡槽（32），两个所述卡块（31）与卡槽（32）卡合连接。

5.根据权利要求1所述的一种机器人工作站教学用弧焊轨迹台，其特征在于，所述轨迹台（1）底端的四个边角处均固定安装有支撑腿（2），四个所述支撑腿（2）的底端均开设有均匀分布的防滑纹。

6.根据权利要求1所述的一种机器人工作站教学用弧焊轨迹台，其特征在于，所述轨迹台（1）边侧的顶部刻设有均匀分布的刻度线（14）。

7.一种演示记录机构，其特征在于，所述演示记录机构包括显示屏（16）以及权利要求1-6所述机器人工作站教学用弧焊轨迹台，所述轨迹台（1）的一侧开设有第一安装槽（15），所述第一安装槽（15）的内部嵌设有显示屏（16），所述显示屏（16）的表面贴设有防尘膜。

8.根据权利要求7所述的一种机器人工作站教学用弧焊轨迹台及其演示记录机构，其特征在于，所述U型架（7）底端的两侧均固定安装有固定杆（26），两个所述固定杆（26）的底端均固定安装有摄像头（27），两个所述摄像头（27）与焊头（11）端头部位位置对正。

9.根据权利要求8所述的一种机器人工作站教学用弧焊轨迹台及其演示记录机构，其特征在于，所述轨迹台（1）的内部固定安装有PLC控制器，所述摄像头（27）通过PLC控制器与显示屏（16）电性连接。