CN113000987A

CN113000987A - 智能高效工业弧焊专用机器人

Info

Publication number: CN113000987A
Application number: CN201911332332.9A
Authority: CN
Inventors: 郭伯牙; 陈航
Original assignee: Shenzhen Xinsheng Robot Co ltd
Current assignee: Shenzhen Xinsheng Robot Co ltd
Priority date: 2019-12-22
Filing date: 2019-12-22
Publication date: 2021-06-22
Anticipated expiration: 2039-12-22
Also published as: CN113000987B

Abstract

本发明公开了智能高效工业弧焊专用机器人，涉及弧焊机器人技术领域，该智能高效工业弧焊专用机器人，包括底座，所述底座的顶部一侧固定有底部转动座，且底部转动座的一侧通过转轴转动连接有转动臂，所述底部转动座的背侧安装有通过齿轮组带动转轴转动的第一驱动电机，所述转动臂的顶端通过活动轴转动连接有顶部转动座，本发明通过风机、送风管和出风口的设置，同时利用视觉引导装置顶部开设的通风孔，能够将风机产生的风吹向焊枪的焊接处，将烟雾吹散，从而实现烟雾的有效去除，便于机器人的视觉引导装置上的摄像机拍摄图像，有助于提高图像的画质，以便于机器人的精准焊接，有利于提高机器人的焊接效率。

Description

智能高效工业弧焊专用机器人

技术领域

本发明属于弧焊机器人技术领域，具体涉及智能高效工业弧焊专用机器人。

背景技术

弧焊机器人是指用于进行自动弧焊的工业机器人。一般的弧焊机器人是由示教盒、控制盘、机器人本体及自动送丝装置、焊接电源等部分组成，可以在计算机的控制下实现连续轨迹控制和点位控制，还可以利用直线插补和圆弧插补功能焊接由直线及圆弧所组成的空间焊缝。弧焊机器人主要有熔化极焊接作业和非熔化极焊接作业两种类型，具有可长期进行焊接作业、保证焊接作业的高生产率、高质量和高稳定性等特点。

但是目前市场上的工业弧焊专用机器人仍然存在一定的缺陷，如：（1）在焊接时，容易产生烟雾，现有的机器人不能进行除雾，从而不便于机器人的视觉引导装置上的摄像机拍摄图像，影响图像的画质；（2）除雾过程中，过滤网将风机吸进的空气进行过滤，以除去空气中的灰尘，但是过滤网长期使用，容易积攒灰尘而影响其过滤网，且影响空气的吸入，不便于除雾工作；（3）现有的机器人安装时不能快速定位，导致机器人的安装效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供智能高效工业弧焊专用机器人，以解决上述背景技术中提出的问题，能够实现机器人更加智能、高效，有效的提高了机器人的焊接效率和质量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：智能高效工业弧焊专用机器人，包括底座，所述底座的顶部一侧固定有底部转动座，且底部转动座的一侧通过转轴转动连接有转动臂，所述底部转动座的背侧安装有通过齿轮组带动转轴转动的第一驱动电机，所述转动臂的顶端通过活动轴转动连接有顶部转动座，且顶部转动座的背侧安装有齿轮组带动活动轴转动的第二驱动电机，所述顶部转动座的顶部固定有连接杆，且连接杆的一端安装有臂杆，所述臂杆远离连接杆的一端底部焊接有固定架，且固定架的底端固定有焊枪，所述固定架的一侧安装有视觉引导装置；

所述视觉引导装置包括框体，所述框体的一端两侧对称安装有定位块，且两个定位块的内部均螺接有锁紧螺杆，同时所述固定架的一侧开设有与两个定位块相匹配的定位槽，所述框体的内部底部固定有视觉传感器，且框体的内壁一侧还安装有风机，所述框体相对于固定架的一侧还安装有与风机出风端相连通的送风管，所述送风管远离框体的一端安装有朝向焊枪的出风口，所述框体的内部顶部还开设有等距离分布的通风孔。

优选的，所述框体的顶端还设置有过滤网，且过滤网底端的两侧对称安装有两个插块，两个所述插块的内部均开设有腔槽，且两个腔槽的内部均开设有锁接弹簧，两个所述锁接弹簧的两端均通过移动板连接有锁接块，同时所述框体的内部顶部位于通风孔的两侧对称开设有与两个插块一一对应的插槽，且两个插槽的内壁两侧均对称开设有与锁接块相匹配的锁接槽。

优选的，所述底座的底部还固定有固定板，且固定板的底部对称安装有两个直线滑块，同时所述固定板的四个拐角处均插接有紧固螺栓。

优选的，所述锁紧螺杆位于固定架外部的一端还焊接有旋拧杆，且旋拧杆的两侧均对称开设有圆弧槽。

优选的，所述视觉传感器包括摄像机和激光发射器，所述摄像机和激光发射器均安装于视觉引导装置的底部，且摄像机位于激光发射器的一侧。

优选的，所述插块内部的腔槽中还设置有伸缩筒，所述伸缩筒包括内筒和外筒，且内筒和外筒的端部分别与锁接弹簧两端的移动板相连接，所述锁接弹簧套设于伸缩筒的外部。

优选的，所述定位块远离视觉引导装置的一端相对的角均以圆弧倒角过渡，形成表壁圆滑的圆弧端。

优选的，所述转动臂的内部还留有贯穿性的孔腔，以便于连接导线的穿插。

优选的，所述底座的一侧还安装有串口，以便于机器人与计算机控制端之间的通信连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明通过在视觉引导装置上安装的风机、送风管和出风口的设置，同时利用视觉引导装置顶部开设的通风孔，能够将风机产生的风吹向焊枪的焊接处，以将焊接时产生的烟雾吹散，从而实现烟雾的有效去除，便于机器人的视觉引导装置上的摄像机拍摄图像，有助于提高图像的画质，以便于机器人的精准焊接，有利于提高机器人的焊接效率。

（2）本发明通过插块和插槽的设置，能够实现过滤网的快速插接，同时利用锁接块、锁接槽和锁接弹簧，能够实现插块和插槽的卡接，以实现过滤网的卡接固定，从而实现过滤网的快速拆装，便于过滤网的定期清理，有效的避免了灰尘积攒而造成过滤网堵塞，以便于空气的吸入，进一步的提高了除雾效率。

（3）本发明通过固定板和直线滑块的设置，能够将机器人通过直线滑块滑动插接于机器人安装座上，以达到机器人快速定位的目的，有效的提高了机器人的安装效率，便于机器人的正常工作。

综上，本发明提供的机器人自动化程度高，且能够自动除雾，提高图像画质，实现机器人更加智能，同时能够精准焊接，实现机器人焊接更加高效，大大地增加了焊接效益。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的外观图；

图3为本发明的后视图；

图4为图1中的 A处放大图；

图5为图2中的B处放大图；

图中：1-底座；2-直线滑块；3-固定板；4-第一驱动电机；5-转动臂；6-顶部转动座；7-连接杆；8-臂杆；9-底部转动座；10-过滤网；11-通风孔；12-风机；13-送风管；14-出风口；15-视觉引导装置；151-视觉传感器；152-摄像机；153-激光发射器；16-固定架；17-焊枪；18-第二驱动电机；19-定位槽；20-锁紧螺杆；21-定位块；22-锁接弹簧；23-插块；24-锁接槽；25-锁接块；26-插槽；27-旋拧杆；28-圆弧槽。

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-图5所示，本发明提供一种技术方案：智能高效工业弧焊专用机器人，包括底座1，底座1的顶部一侧固定有底部转动座9，且底部转动座9的一侧通过转轴转动连接有转动臂5，底部转动座9的背侧安装有通过齿轮组带动转轴转动的第一驱动电机4，转动臂5的顶端通过活动轴转动连接有顶部转动座6，且顶部转动座6的背侧安装有齿轮组带动活动轴转动的第二驱动电机18，顶部转动座6的顶部固定有连接杆7，且连接杆7的一端安装有臂杆8，臂杆8远离连接杆7的一端底部焊接有固定架16，且固定架16的底端固定有焊枪17，固定架16的一侧安装有视觉引导装置15；

视觉引导装置15包括框体，框体的一端两侧对称安装有定位块21，且两个定位块21的内部均螺接有锁紧螺杆20，同时固定架16的一侧开设有与两个定位块21相匹配的定位槽19，框体的内部底部固定有视觉传感器151，且框体的内壁一侧还安装有风机12，框体相对于固定架16的一侧还安装有与风机12出风端相连通的送风管13，送风管13远离框体的一端安装有朝向焊枪17的出风口14，框体的内部顶部还开设有等距离分布的通风孔11，当视觉引导装置15内部部件损坏，需要维修时，工人可通过旋拧杆27将锁紧螺杆20旋出，以将视觉引导装置15向一侧拉动，使得定位块21脱离定位槽19，以将视觉引导装置15拆卸，随后对其进行维修，维修后，工人将视觉引导装置15端部的定位块21插进定位槽19中，以实现视觉引导装置15的快速定位，而后工人再度通过旋拧杆21将锁紧螺杆20旋进定位块21的内部，以将定位块21固定于定位槽19，从而将视觉引导装置15进行插接固定，以此实现视觉引导装置15的快速拆装，便于视觉引导装置15内部部件的维修。

进一步的，框体的顶端还设置有过滤网10，且过滤网10底端的两侧对称安装有两个插块23，两个插块23的内部均开设有腔槽，且两个腔槽的内部均开设有锁接弹簧22，两个锁接弹簧22的两端均通过移动板连接有锁接块25，同时框体的内部顶部位于通风孔11的两侧对称开设有与两个插块23一一对应的插槽26，且两个插槽26的内壁两侧均对称开设有与锁接块25相匹配的锁接槽24，当过滤网10需要清理时，工人只需将过滤网10向上提起，使得锁接块25受力并在锁接弹簧22的作用下收缩，直至脱离锁接槽24，在工人持续提起时，插块23脱离插槽26中，从而实现将过滤网10拆下，随后对其进行清理，清理后，只需将过滤网10底部的插块23插进插槽26中，直至锁接块25与锁接槽24相对应，此时锁接块25失去外力并在锁接弹簧22的作用下卡进锁接槽24中，以将插块23卡接于插槽26中，从而实现将过滤网10卡接固定于视觉引导装置15的顶部，以此，实现过滤网10的定期清理，有助于提高过滤网10的过滤效果。

具体地，底座1的底部还固定有固定板3，且固定板3的底部对称安装有两个直线滑块2，同时固定板3的四个拐角处均插接有紧固螺栓。

值得说明的是，锁紧螺杆20位于固定架16外部的一端还焊接有旋拧杆27，且旋拧杆27的两侧均对称开设有圆弧槽28，以便于锁紧螺杆20的旋拧。

进一步的，视觉传感器151包括摄像机152和激光发射器153，摄像机152和激光发射器153均安装于视觉引导装置15的底部，且摄像机152位于激光发射器153的一侧，激光发射器153用于发射激光，摄像机152用于拍摄图像，以便于机器人通过视觉传感器151进行焊接。

具体地，插块23内部的腔槽中还设置有伸缩筒，伸缩筒包括内筒和外筒，且内筒和外筒的端部分别与锁接弹簧22两端的移动板相连接，锁接弹簧22套设于伸缩筒的外部，能够保证锁接弹簧22在伸缩过程中的稳定性，便于锁接弹簧22带动锁接块25稳定伸缩。

值得说明的是，定位块21远离视觉引导装置15的一端相对的角均以圆弧倒角过渡，形成表壁圆滑的圆弧端，以便于定位块21快速插进定位槽19中，进一步便于视觉引导装置15与固定架16的快速连接。

进一步的，转动臂5的内部还留有贯穿性的孔腔，以便于连接导线的穿插。

具体地，底座1的一侧还安装有串口，以便于机器人与计算机控制端之间的通信连接。

本发明的工作原理及使用流程：本发明在使用时，工人先通过串口将机器人与计算机终端进行供电和通信连接，而后将机器人的底座1通过固定板3底部的直线滑块2快速滑动插接于机器人安装座上，再通过紧固栓将机器人底座1通过固定板3紧固于机器人安装座上，以实现机器人底座1的快速定位，便于机器人的快速安装，然后通过计算机终端发出指令，以控制机器人工作，即第一驱动电机4工作，以驱动转动臂5转动，同时第二驱动电机18工作，以驱动通过连接杆7与顶部转动座6相连接的臂杆8转动，然后机器人通过视觉引导装置15中的视觉传感器151进行以对焊枪17进行位置调节，其中摄像机152进行拍摄图像，激光发射器153发射出激光，以提取焊接点的坐标，使得机器人根据坐标调节焊枪17的位置，以通过焊枪17进行焊接，在焊接过程中，工人可通过计算机终端控制风机12工作，产生负压，通过通风孔11将外部空气吸入，并经过送风管13输送，由出风口14朝向焊枪17处喷出，从而将焊接时产生的烟雾吹散，以便于摄像机152拍摄图像，有助于提高图像的画质，另外在风机12工作时，视觉引导装置15顶部的过滤网10对外部空气进行过滤，避免灰尘进入视觉引导装置15的内部而影响视觉引导装置15的正常工作，当过滤网10需要清理时，工人只需将过滤网10向上提起，使得锁接块25受力并在锁接弹簧22的作用下收缩，直至脱离锁接槽24，在工人持续提起时，插块23脱离插槽26中，从而实现将过滤网10拆下，随后对其进行清理，清理后，只需将过滤网10底部的插块23插进插槽26中，直至锁接块25与锁接槽24相对应，此时锁接块25失去外力并在锁接弹簧22的作用下卡进锁接槽24中，以将插块23卡接于插槽26中，从而实现将过滤网10卡接固定于视觉引导装置15的顶部，以此，实现过滤网10的定期清理，有助于提高过滤网10的过滤效果。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.智能高效工业弧焊专用机器人，其特征在于：包括底座（1），所述底座（1）的顶部一侧固定有底部转动座（9），且底部转动座（9）的一侧通过转轴转动连接有转动臂（5），所述底部转动座（9）的背侧安装有通过齿轮组带动转轴转动的第一驱动电机（4），所述转动臂（5）的顶端通过活动轴转动连接有顶部转动座（6），且顶部转动座（6）的背侧安装有齿轮组带动活动轴转动的第二驱动电机（18），所述顶部转动座（6）的顶部固定有连接杆（7），且连接杆（7）的一端安装有臂杆（8），所述臂杆（8）远离连接杆（7）的一端底部焊接有固定架（16），且固定架（16）的底端固定有焊枪（17），所述固定架（16）的一侧安装有视觉引导装置（15）；

所述视觉引导装置（15）包括框体，所述框体的一端两侧对称安装有定位块（21），且两个定位块（21）的内部均螺接有锁紧螺杆（20），同时所述固定架（16）的一侧开设有与两个定位块（21）相匹配的定位槽（19），所述框体的内部底部固定有视觉传感器（151），且框体的内壁一侧还安装有风机（12），所述框体相对于固定架（16）的一侧还安装有与风机（12）出风端相连通的送风管（13），所述送风管（13）远离框体的一端安装有朝向焊枪（17）的出风口（14），所述框体的内部顶部还开设有等距离分布的通风孔（11）。

2.根据权利要求1所述的智能高效工业弧焊专用机器人，其特征在于：所述框体的顶端还设置有过滤网（10），且过滤网（10）底端的两侧对称安装有两个插块（23），两个所述插块（23）的内部均开设有腔槽，且两个腔槽的内部均开设有锁接弹簧（22），两个所述锁接弹簧（22）的两端均通过移动板连接有锁接块（25），同时所述框体的内部顶部位于通风孔（11）的两侧对称开设有与两个插块（23）一一对应的插槽（26），且两个插槽（26）的内壁两侧均对称开设有与锁接块（25）相匹配的锁接槽（24）。

3.根据权利要求1所述的智能高效工业弧焊专用机器人，其特征在于：所述底座（1）的底部还固定有固定板（3），且固定板（3）的底部对称安装有两个直线滑块（2），同时所述固定板（3）的四个拐角处均插接有紧固螺栓。

4.根据权利要求1所述的智能高效工业弧焊专用机器人，其特征在于：所述锁紧螺杆（20）位于固定架（16）外部的一端还焊接有旋拧杆（27），且旋拧杆（27）的两侧均对称开设有圆弧槽（28）。

5.根据权利要求1所述的智能高效工业弧焊专用机器人，其特征在于：所述视觉传感器（151）包括摄像机（152）和激光发射器（153），所述摄像机（152）和激光发射器（153）均安装于视觉引导装置（15）的底部，且摄像机（152）位于激光发射器（153）的一侧。

6.根据权利要求2所述的智能高效工业弧焊专用机器人，其特征在于：所述插块（23）内部的腔槽中还设置有伸缩筒，所述伸缩筒包括内筒和外筒，且内筒和外筒的端部分别与锁接弹簧（22）两端的移动板相连接，所述锁接弹簧（22）套设于伸缩筒的外部。

7.根据权利要求1所述的智能高效工业弧焊专用机器人，其特征在于：所述定位块（21）远离视觉引导装置（15）的一端相对的角均以圆弧倒角过渡，形成表壁圆滑的圆弧端。

8.根据权利要求1所述的智能高效工业弧焊专用机器人，其特征在于：所述转动臂（5）的内部还留有贯穿性的孔腔，以便于连接导线的穿插。

9.根据权利要求1所述的智能高效工业弧焊专用机器人，其特征在于：所述底座（1）的一侧还安装有串口，以便于机器人与计算机控制端之间的通信连接。