CN112548286A - 一种焊接机械手及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种焊接机械手，包括底座、第一关节臂、第二关节臂、焊枪安装部、检测模块、焊枪和防电弧光模块，所述底座内设有控制器和动力源，所述检测模块与控制器连接，所述第一关节臂的一端安装于底座，所述第一关节臂的另一端与第二关节臂的一端连接，所述焊枪安装部安装于第二关节臂的另一端，所述焊枪固定于焊枪安装部，所述防电弧模块包括滑轨、护目镜套筒和滑轨气缸，所述滑轨安装于第一关节臂靠近焊枪的一端，所述护目镜套筒呈圆筒状，所述护目镜套筒可活动的安装于滑轨，所述滑轨气缸固定于滑轨，滑动气缸与控制器连接，所述滑轨气缸与护目镜套筒连接。通过护目镜套筒吸收电弧光，能有效防止焊接时电弧光对人体的危害。

Description

一种焊接机械手及其使用方法

技术领域

本发明涉及焊接机械领域，具体而言，涉及一种焊接机械手及其使用方法。

背景技术

机械手是能模仿人手臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，并且能在有害环境下操作，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。其中焊接机械手通过电动或者气动的方式产生动力，以代替频繁手工的焊接动作，在某种程度上减轻了工人焊接作业的强度。

近几年来，随着科学技术的不断发展，各行业对焊接机械手的技术要求越来越高，然而现有的焊接机械手还存在如下缺陷：在焊接过程中会产生紫外光、红外光等电弧光，工作人员直视电弧光时，会对眼部产生伤害，影响工作人员的身体健康。

发明内容

基于此，为了解决焊接时电弧光对人体危害的问题，本发明提供了一种焊接机械手，其具体技术方案如下：

一种焊接机械手，包括底座、第一关节臂、第二关节臂、焊枪安装部、检测模块、焊枪和防电弧光模块，所述底座内设有控制器和动力源，所述检测模块与所述控制器连接，所述检测模块包括视觉定位单元和报警单元，所述第一关节臂的一端安装于所述底座，所述第一关节臂的另一端与所述第二关节臂的一端连接，所述焊枪安装部安装于所述第二关节臂的另一端，所述焊枪固定于所述焊枪安装部，所述防电弧模块包括滑轨、护目镜套筒和滑轨气缸，所述滑轨安装于所述第一关节臂靠近所述焊枪的一端，所述护目镜套筒呈圆筒状，所述护目镜套筒可活动的安装于所述滑轨，所述滑轨气缸固定于所述滑轨，所述滑轨气缸与所述控制器连接，所述滑轨气缸与所述护目镜套筒连接。

上述方案，在焊接时，通过滑轨气缸驱动护目镜套筒罩住焊接点，随后进行焊接，通过护目镜套筒吸收电弧光，能有效防止焊接时电弧光对人体的危害。

进一步的，所述滑轨设有两条，分别设置于所述第二关节臂的上下两个端面，所述护目镜套筒内壁设有所述滑轮，所述护目镜套筒通过所述滑轮安装于所述滑轨。

进一步的，所述护目镜套筒采用乙烯基树脂制成。

进一步的,所述检测模块还包括温度检测单元、湿度检测单元和烟雾检测单元，所述视觉定位单元、报警单元、所述温度检测单元、所述湿度检测单元和所述烟雾检测单元均与所述控制器连接。

进一步的,所述视觉定位单元为测距摄像头，所述测距摄像头固定于所述焊枪安装部，所述测距摄像头用于确认产品位置。

进一步的,所述温度检测单元为温度传感器，所述温度传感器用于感应机械手工作时的温度。

进一步的,所述烟雾检测单元为烟雾传感器，用于检测机械手工作时的烟雾浓度。

进一步的,所述报警单元为声光报警器，所述声光报警器固定于所述底座，用于报警。

进一步的,所述底座上设有急停按钮，出现意外时可以及时关闭设备。

本技术方案还提供了一种防电弧光焊接机械手的使用方法。

一种焊接机械手的使用方法，包括以下步骤：

1)通过视觉定位单元确认要焊接产品的位置，将位置信息传递给控制器；

2)控制器通过动力源驱动第一关节臂和第二关节臂活动，将焊枪移动至工作地点；

3)控制器驱动滑轨气缸，滑轨气缸推动护目镜套筒罩住焊接点，随后进行焊接；

4)焊接过程中，检测模块检测工作时的温度、湿度和烟雾数值是否正常；

5)一切正常时，焊接完成后驱动气缸驱动护目镜套筒回到原始位置，第一关节臂和第二关节臂复位，完成焊接；

6)当出现异常时，控制器驱动报警单元开始报警。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1是本发明一实施例中的一种焊接机械手的结构示意图；

图2是本发明一实施例中的一种焊接机械手的护目镜套筒和滑轨气缸的位置关系图；

图3是本发明一实施例中的一种焊接机械手的底座的结构示意图；

图4是本发明一实施例中的一种焊接机械手的工作平台的结构示意图；

附图标记说明：1、底座；2、第一关节臂；3、第二关节臂；4、焊枪安装部；5、焊枪；6、滑轨；7、护目镜套筒；8、滑轨气缸；9、滑轮；10、测距摄像头；11、温度传感器；12、烟雾传感器；13、湿度传感器；14、声光报警器；15、急停按钮；16、安装槽；17、千斤顶；18、活动板；19、滑动轮；20、支撑架；21、升降气缸；22、升降平台。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1、图2所示，本发明一实施例中的一种焊接机械手，包括底座1、第一关节臂2、第二关节臂3、焊枪安装部4、检测模块、焊枪5和防电弧光模块，所述底座1内设有控制器和动力源，所述检测模块与所述控制器连接，所述检测模块包括视觉定位单元和报警单元，所述第一关节臂2的一端安装于所述底座1，所述第一关节臂2的另一端与所述第二关节臂3的一端连接，所述焊枪安装部4安装于所述第二关节臂3的另一端，所述焊枪5固定于所述焊枪安装部4，所述防电弧模块包括滑轨6、护目镜套筒7和滑轨气缸8，所述滑轨6安装于所述第一关节臂2靠近所述焊枪5的一端，所述护目镜套筒7呈圆筒状，所述护目镜套筒7可活动的安装于所述滑轨6，所述滑轨气缸8固定于所述滑轨6，所述滑轨气缸8与所述控制器连接，所述滑轨气缸8与所述护目镜套筒7连接。

上述实施例，在焊接时，通过滑轨气缸驱动护目镜套筒罩住焊接点，随后进行焊接，通过护目镜套筒吸收电弧光，能有效防止焊接时电弧光对人体的危害，本实施例结构简单，使用方便，制造成本低。

在其中一个实施例中，所述滑轨6设有两条，分别设置于第二关节臂3上下两个端面，所述护目镜套筒7内壁设有滑轮9，所述护目镜套筒7通过滑轮9安装于滑轨6，设置2条滑轨能使护目镜套筒在滑动时更加稳固。

在其中一个实施例中，所述护目镜套筒7采用乙烯基树脂制成，能有效吸收电弧光。

在其中一个实施例中,所述检测模块还包括温度检测单元、湿度检测单元和烟雾检测单元，视觉定位单元、温度检测单元、湿度检测单元、报警单元和烟雾检测单元均与控制器连接，其中视觉定位单元为测距摄像头10，所述测距摄像头10固定于焊枪安装部4；温度检测单元为温度传感器11,用于检测温度。所述烟雾检测单元为烟雾传感器12，用于检测烟雾浓度。湿度检测单元为湿度传感器13，用于检测湿度。所述烟雾检测单元为烟雾传感器14，所述声光报警器14固定于底座1，所述声光报警器14与控制器连接。

在其中一个实施例中，所述底座1上设有急停按钮15，出现故障时可以及时关闭机械手。

在其中一个实施例中，本发明还提供了一种防电弧光焊接机械手的使用方法，包括以下步骤：

1)通过测距摄影头10确认要焊接产品的位置，将位置信息传递给控制器；

2)控制器通过动力源驱动第一关节臂2和第二关节臂3活动，将焊枪5移动至工作地点；

3)控制器驱动滑轨气缸8，滑轨气缸8推动护目镜套筒7罩住焊接点，随后进行焊接；

4)焊接过程中，检测模块检测工作时的温度、湿度和烟雾数值是否正常；

5)一切正常时，焊接完成后驱动气缸驱动护目镜套筒7回到原始位置，第一关节臂2和第二关节臂3复位，完成焊接；

6)当出现异常时，控制器驱动声光报警器14开始报警。

上述实施例，可以保障焊接时，护目镜套筒7可以完整套住焊接区域，通过护目镜套筒吸收焊接时产生的电弧光，预防电弧光对工作人员的眼部造成伤害，同时，通过检测模块实时检测焊接机械手的工作状态，出现状况时及时报警，提高工作环境的安全性。

如图3所示，在其中一个实施例中，底座下端开有安装槽16，安装槽16内设有千斤顶17和活动板18，活动板18下端设有多个滑动轮19，所述活动板18套接于千斤顶17中部。

使用时，千斤顶17升起，通过千斤顶17顶起机械手，活动板18活动至千斤顶17下端，通过活动板18下端的滑动轮19推动机械手移动。

如图4所示，在其中一个实施例中，本发明还提供一种与焊接机械手配合使用的工作平台，包括支撑架20、升降气缸21和升降平台22。

所述升降气缸21安装于支撑架20，所述升降气缸21的动力输出轴与升降平台22连接,升降气缸21与控制器信号连接。

使用时，待加工的产品放置于升降平台22，通过升降气缸21控制升降平台22的高度，方便机械手作业。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种焊接机械手，其特征在于，包括底座、第一关节臂、第二关节臂、焊枪安装部、检测模块、焊枪和防电弧光模块，所述底座内设有控制器和动力源，所述检测模块与所述控制器连接，所述检测模块包括视觉定位单元和报警单元，所述第一关节臂的一端安装于所述底座，所述第一关节臂的另一端与所述第二关节臂的一端连接，所述焊枪安装部安装于所述第二关节臂的另一端，所述焊枪固定于所述焊枪安装部，所述防电弧模块包括滑轨、护目镜套筒和滑轨气缸，所述滑轨安装于所述第一关节臂靠近所述焊枪的一端，所述护目镜套筒呈圆筒状，所述护目镜套筒可活动的安装于所述滑轨，所述滑轨气缸固定于所述滑轨，所述滑轨气缸与所述控制器连接，所述滑轨气缸与所述护目镜套筒连接。

2.根据权利要求1所述的一种焊接机械手，其特征在于，所述滑轨设有两条，分别设置于所述第二关节臂的上下两个端面，所述护目镜套筒内壁设有所述滑轮，所述护目镜套筒通过所述滑轮安装于所述滑轨。

3.根据权利要求1所述的一种焊接机械手，其特征在于，所述护目镜套筒采用乙烯基树脂制成。

4.根据权利要求1所述的一种焊接机械手，其特征在于,所述检测模块还包括温度检测单元、湿度检测单元和烟雾检测单元，所述视觉定位单元、报警单元、所述温度检测单元、所述湿度检测单元和所述烟雾检测单元均与所述控制器连接。

5.根据权利要求4所述的一种焊接机械手，其特征在于,所述视觉定位单元为测距摄像头，所述测距摄像头固定于所述焊枪安装部。

6.根据权利要求4所述的一种焊接机械手，其特征在于,所述温度检测单元为温度传感器。

7.根据权利要求4所述的一种焊接机械手，其特征在于,所述烟雾检测单元为烟雾传感器。

8.根据权利要求4所述的一种焊接机械手，其特征在于,所述报警单元为声光报警器，所述声光报警器固定于所述底座。

9.根据权利要求1所述的一种焊接机械手，其特征在于,所述底座上设有急停按钮。

10.一种焊接机械手的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)通过视觉定位单元确认要焊接产品的位置，将位置信息传递给控制器；

2)控制器通过动力源驱动第一关节臂和第二关节臂活动，将焊枪移动至工作地点；

3)控制器驱动滑轨气缸，滑轨气缸推动护目镜套筒罩住焊接点，随后进行焊接；

4)焊接过程中，检测模块检测工作时的温度、湿度和烟雾数值是否正常；

5)一切正常时，焊接完成后驱动气缸驱动护目镜套筒回到原始位置，第一关节臂和第二关节臂复位，完成焊接；

6)当出现异常时，控制器驱动报警单元开始报警。

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