CN113134698A - 一种高效率且操作安全的自动焊接机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化设备技术领域，且公开了一种高效率且操作安全的自动焊接机械手，包括防护罩，所述防护罩的内部设置有工作台，所述工作台的内部设置有步进电机，所述工作台的顶部设置有与步进电机传动连接的转台，所述转台的顶部设置有定位组件，所述防护罩的外壁设置有安全光栅。该高效率且操作安全的自动焊接机械手，通过安全光栅对焊接设备进行包围，避免设备运行过程中与外界发生磕碰的情况发生，再通过安全光栅对进出防护罩内部的工作人员身体进行检测，避免工作人员未完全退出防护罩设备运行而导致安全事故的情况发生，达到简单方便多级防护的效果，从而提高了该自动焊接机械手的安全性能。

Description

一种高效率且操作安全的自动焊接机械手

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，具体为一种高效率且操作安全的自动焊接机械手。

背景技术

焊接机械手是自动化设备的一种，其中手臂是机器人操作机中的基本部件，可以进行旋转和往复式的运动，在焊接机械手的末端安有固定焊枪，可以实现自动焊接的功能，焊接机械手的主要优点有：焊接机械手具有稳定和提高焊接质量，保证其均匀性；焊接机械手具有提高劳动生产率，一天可二十四小时连续生产；焊接机械手可以改善工人劳动条件，可在有害环境下工作；降低对工人操作技术的要求；缩短产品改形换代的准备周期，减少相应的设备投资；可实现小批量产品的焊接自动化，焊接机械手轻便灵活，应用广泛，适用于五金、电子、塑胶和食品等行业。

传统的焊接机械手一般没有防护结构，其在运行过程中容易造成安全事故的情况发生，故而提出一种高效率且操作安全的自动焊接机械手来解决上述问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高效率且操作安全的自动焊接机械手，具备高安全性等优点，解决了传统的焊接机械手一般没有防护结构，其在运行过程中容易造成安全事故情况发生的问题。

(二)技术方案

为实现上述高安全性的目的，本发明提供如下技术方案：一种高效率且操作安全的自动焊接机械手，包括防护罩，所述防护罩的内部设置有工作台，所述工作台的内部设置有步进电机，所述工作台的顶部设置有与步进电机传动连接的转台，所述转台的顶部设置有定位组件，所述防护罩的外壁设置有安全光栅，所述防护罩的外壁设置有触控开关，所述防护罩的内部设置有空气泵，所述述防护罩的外壁设置有电磁阀，所述防护罩的内壁左侧设置有焊接组件，所述防护罩的内壁背面设置有检测组件，所述防护罩的内壁右侧设置有下料组件，所述防护罩的外壁设置有伸缩架，所述伸缩架的外壁设置有与步进电机、安全光栅、触控开关、空气泵、电磁阀、焊接组件、检测组件和下料组件电连接的人机界面，所述电磁阀的进气口通过第一气管与空气泵的出气口固定连接，所述电磁阀的出气口通过第二气管分别与定位组件、检测组件的进气口固定连接；

所述定位组件包括设置于转台顶部的定位座，所述转台顶部设置有第一气缸，所述第一气缸底部设置有与压板；

所述焊接组件包括设置于防护罩内壁左侧的第一机械臂，所述第一机械臂的外壁设置有焊枪；

所述检测组件包括设置于防护罩内壁背面的第二气缸，所述第二气缸的外壁设置有摄像头；

所述下料组件包括设置与防护罩内壁右侧的第二机械臂，所述第二机械臂的外壁设置有气动夹爪。

优选的，所述防护罩包括框架，所述框架的内部设置有防护网，所述防护网为不锈钢丝网。

优选的，所述转台的底部设置有导向轮，所述工作台的顶部设置有与导向轮对应的导轨。

优选的，所述导轨为环形轨道，所述导向轮的数量不少于三个，所述导向轮在转台的底部呈圆形阵列分布。

优选的，所述防护罩的正面设置有进料口，所述防护罩的右侧设置有出料口。

优选的，所述定位组件的数量不少于八个，所述定位组件的均分四组，四组所述定位组件在转台的顶部呈圆形阵列分布。

优选的，所述人机界面的外壁设置有把手，所述把手的外壁设置有增阻套。

优选的，所述电磁阀为电磁脉冲阀，所述防护罩的背面设置有检修门，所述检修门的外壁设置有与人机界面电连接的电磁安全锁。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种高效率且操作安全的自动焊接机械手，具备以下有益效果：

1、该高效率且操作安全的自动焊接机械手，通过安全光栅对焊接设备进行包围，避免设备运行过程中与外界发生磕碰的情况发生，再通过安全光栅对进出防护罩内部的工作人员身体进行检测，避免工作人员未完全退出防护罩设备运行而导致安全事故的情况发生，达到简单方便多级防护的效果，从而提高了该自动焊接机械手的安全性能。

2、该高效率且操作安全的自动焊接机械手，通过人机界面控制定位组件动作并将待焊接工件进行固定，再通过人机界面控制步进电机启动，步进电机通过转台和定位组件带动待焊接工件进行旋转，人机界面控制焊接组件对待焊接工件进行焊接，焊接完成时，步进电机通过转台和定位组件带动工件再次旋转，并通过检测组件对焊接完成的工件进行质量检测，并将检测数据传递给人机界面，人机界面控制步进电机再次旋转，下料组件将焊接完成的工件进行定向输送，达到简单方便高效加工及检测的效果，从而减少工作人员的劳动强度，并提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明提出的一种高效率且操作安全的自动焊接机械手结构示意图；

图2为本发明提出的一种高效率且操作安全的自动焊接机械手结构图1中A处放大图。

图中：1防护罩、2工作台、3步进电机、4转台、5定位组件、6安全光栅、7触控开关、8空气泵、9电磁阀、10焊接组件、11检测组件、12下料组件、13伸缩架、14人机界面、15第一气管、16第二气管、51定位座、52第一气缸、53压板、101框架、102防护网、103第一机械臂、104焊枪、111第二气缸、112摄像头、121第二机械臂、122气动夹爪、41导向轮、42导轨。

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1-2，一种高效率且操作安全的自动焊接机械手，包括防护罩1，防护罩1的正面设置有进料口，防护罩1的右侧设置有出料口，防护罩1包括框架101，框架101的内部设置有防护网102，防护网102为不锈钢丝网，防护罩1的内部设置有工作台2，工作台2的内部设置有步进电机3，工作台2的顶部设置有与步进电机3传动连接的转台4，转台4的底部设置有导向轮41，工作台2的顶部设置有与导向轮41对应的导轨42，导轨42为环形轨道，导向轮41的数量不少于三个，导向轮41在转台4的底部呈圆形阵列分布，转台4的顶部设置有定位组件5，定位组件5的数量不少于八个，定位组件5的均分四组，四组定位组件5在转台4的顶部呈圆形阵列分布，防护罩1的外壁设置有安全光栅6，防护罩1的外壁设置有触控开关7，防护罩1的内部设置有空气泵8，述防护罩1的外壁设置有电磁阀9，防护罩1的内壁左侧设置有焊接组件10，防护罩1的内壁背面设置有检测组件11，防护罩1的内壁右侧设置有下料组件12，防护罩1的外壁设置有伸缩架13，伸缩架13的外壁设置有与步进电机3、安全光栅6、触控开关7、空气泵8、电磁阀9、焊接组件10、检测组件11和下料组件12电连接的人机界面14，人机界面14的外壁设置有把手，把手的外壁设置有增阻套，电磁阀9为电磁脉冲阀，防护罩1的背面设置有检修门，检修门的外壁设置有与人机界面14电连接的电磁安全锁，电磁阀9的进气口通过第一气管15与空气泵8的出气口固定连接，电磁阀9的出气口通过第二气管16分别与定位组件5、检测组件11的进气口固定连接。

本实施例中防护罩1不仅是该自动焊接机械手的防护结构，同时也是该自动焊接机械手的支撑结构。

定位组件5包括设置于转台4顶部的定位座51，转台4顶部设置有第一气缸52，第一气缸52底部设置有与压板53，焊接组件10包括设置于防护罩1内壁左侧的第一机械臂103，第一机械臂103的外壁设置有焊枪104，检测组件11包括设置于防护罩1内壁背面的第二气缸111，第二气缸111的外壁设置有摄像头112，下料组件12包括设置与防护罩1内壁右侧的第二机械臂121，第二机械臂121的外壁设置有气动夹爪122。

本实施例中下料组件12不仅是自动焊接机械手的传送结构，同时也是该自动焊接机械手的工件分类结构。

综上所述，该高效率且操作安全的自动焊接机械手，通过安全光栅6对焊接设备进行包围，避免设备运行过程中与外界发生磕碰的情况发生，再通过安全光栅6对进出防护罩1内部的工作人员身体进行检测，避免工作人员未完全退出防护罩1设备运行而导致安全事故的情况发生，达到简单方便多级防护的效果，从而提高了该自动焊接机械手的安全性能，通过人机界面14控制定位组件5动作并将待焊接工件进行固定，再通过人机界面14控制步进电机3启动，步进电机3通过转台4和定位组件5带动待焊接工件进行旋转，人机界面14控制焊接组件10对待焊接工件进行焊接，焊接完成时，步进电机3通过转台4和定位组件5带动工件再次旋转，并通过检测组件11对焊接完成的工件进行质量检测，并将检测数据传递给人机界面14，人机界面14控制步进电机3再次旋转，下料组件12将焊接完成的工件进行定向输送，达到简单方便高效加工及检测的效果，从而减少工作人员的劳动强度，并提高了生产效率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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 (8)

1.一种高效率且操作安全的自动焊接机械手，其特征在于，包括防护罩(1)，所述防护罩(1)的内部设置有工作台(2)，所述工作台(2)的内部设置有步进电机(3)，所述工作台(2)的顶部设置有与步进电机(3)传动连接的转台(4)，所述转台(4)的顶部设置有定位组件(5)，所述防护罩(1)的外壁设置有安全光栅(6)，所述防护罩(1)的外壁设置有触控开关(7)，所述防护罩(1)的内部设置有空气泵(8)，所述述防护罩(1)的外壁设置有电磁阀(9)，所述防护罩(1)的内壁左侧设置有焊接组件(10)，所述防护罩(1)的内壁背面设置有检测组件(11)，所述防护罩(1)的内壁右侧设置有下料组件(12)，所述防护罩(1)的外壁设置有伸缩架(13)，所述伸缩架(13)的外壁设置有与步进电机(3)、安全光栅(6)、触控开关(7)、空气泵(8)、电磁阀(9)、焊接组件(10)、检测组件(11)和下料组件(12)电连接的人机界面(14)，所述电磁阀(9)的进气口通过第一气管(15)与空气泵(8)的出气口固定连接，所述电磁阀(9)的出气口通过第二气管(16)分别与定位组件(5)、检测组件(11)、下料组件(12)的进气口固定连接；

所述定位组件(5)包括设置于转台(4)顶部的定位座(51)，所述转台(4)顶部设置有第一气缸(52)，所述第一气缸(52)底部设置有与压板(53)；

所述焊接组件(10)包括设置于防护罩(1)内壁左侧的第一机械臂(103)，所述第一机械臂(103)的外壁设置有焊枪(104)；

所述检测组件(11)包括设置于防护罩(1)内壁背面的第二气缸(111)，所述第二气缸(111)的外壁设置有摄像头(112)；

所述下料组件(12)包括设置与防护罩(1)内壁右侧的第二机械臂(121)，所述第二机械臂(121)的外壁设置有气动夹爪(122)。

2.根据权利要求1所述的一种高效率且操作安全的自动焊接机械手，其特征在于：所述防护罩(1)包括框架(101)，所述框架(101)的内部设置有防护网(102)，所述防护网(102)为不锈钢丝网。

3.根据权利要求1所述的一种高效率且操作安全的自动焊接机械手，其特征在于：所述转台(4)的底部设置有导向轮(41)，所述工作台(2)的顶部设置有与导向轮(41)对应的导轨(42)。

4.根据权利要求3所述的一种高效率且操作安全的自动焊接机械手，其特征在于：所述导轨(42)为环形轨道，所述导向轮(41)的数量不少于三个，所述导向轮(41)在转台(4)的底部呈圆形阵列分布。

5.根据权利要求1所述的一种高效率且操作安全的自动焊接机械手，其特征在于：所述防护罩(1)的正面设置有进料口，所述防护罩(1)的右侧设置有出料口。

6.根据权利要求1所述的一种高效率且操作安全的自动焊接机械手，其特征在于：所述定位组件(5)的数量不少于八个，所述定位组件(5)的均分四组，四组所述定位组件(5)在转台(4)的顶部呈圆形阵列分布。

7.根据权利要求1所述的一种高效率且操作安全的自动焊接机械手，其特征在于：所述人机界面(14)的外壁设置有把手，所述把手的外壁设置有增阻套。

8.根据权利要求1所述的一种高效率且操作安全的自动焊接机械手，其特征在于：所述电磁阀(9)为电磁脉冲阀，所述防护罩(1)的背面设置有检修门，所述检修门的外壁设置有与人机界面(14)电连接的电磁安全锁。

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