CN113369757A

CN113369757A - 一种自动化机器人焊接辅助工装

Info

Publication number: CN113369757A
Application number: CN202110613605.8A
Authority: CN
Inventors: 张贺峰; 罗强; 张大明
Original assignee: Nanjing Yuyi Communication Technology Co Ltd
Current assignee: Nanjing Yuyi Communication Technology Co Ltd
Priority date: 2021-06-02
Filing date: 2021-06-02
Publication date: 2021-09-10
Also published as: WO2022252340A1

Abstract

本发明公开了一种自动化机器人焊接辅助工装，属于焊接辅助工装技术领域。一种自动化机器人焊接辅助工装，包括工作台，还包括：安装架，固定连接在所述工作台上；圆筒，连接所述安装架上；滑杆，一端固定连接在所述圆筒上；第一滑块，滑动在所述滑杆上；第二滑块，固定连接在所述滑杆末端；本发明通过第一滑块驱动连杆改变与滑杆之间的角度，进而改变弧形板与滑杆之间的距离，从而适应不同内圆直径的管状零件，对其进行快速固定，省时省力，同时不用制作多个工装，节省了成本支出，同时利用双轴电机驱动圆筒旋转，进而带动管状零件旋转，更加方便焊接。

Description

一种自动化机器人焊接辅助工装

技术领域

本发明涉及焊接辅助工装技术领域，尤其涉及一种自动化机器人焊接辅助工装。

背景技术

焊接工装是一套柔性的焊接固定、压紧、定位的夹具；三维柔性焊接工装广泛适用于钢结构、各种车辆车身制造、轨道交通焊接、自行车摩托车制造、工程机械、框架和箱体、压力容器、机器人焊接、钣金加工、金属家具、设备装配、工业管道等焊接以及检测系统。

在进行大批量管状中空零件焊接时，为了加快焊接效率，会根据管状零件制作专门的焊接辅助工装，用于对管状零件进行定位，一方面能够加快对管状零件的固定，另一方面能够将零件快速固定在焊接区域，进而能够加快焊接速度，而现有的辅助工装多是根据单一零件进行专门制作的，当更换焊接直径大小不同的管状零件时，就需要再制作一个辅助工装，费时费力，同时还增加了成本支出。

发明内容

本发明的目的是为了解决当更换焊接直径大小不同的管状零件时，就需要再制作一个辅助工装，费时费力，同时还增加了成本支出的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种自动化机器人焊接辅助工装，包括工作台，还包括：安装架，固定连接在所述工作台上；圆筒，连接所述安装架上；滑杆，一端固定连接在所述圆筒上；第一滑块，滑动在所述滑杆上；第二滑块，固定连接在所述滑杆末端；连杆，分别转动连接在所述第一滑块、第二滑块的两侧；弧形板，转动连接在所述连杆远离第一滑块、第二滑块的一端；驱动机构，连接在所述圆筒和第一滑块上，用于推动所述第一滑块在滑杆上滑动。

为了便于实现推动第一滑块能够在滑杆上来回移动，优选的，所述驱动机构包括第一电机、套筒、螺纹杆，所述第一电机固定连接在圆筒内，所述套筒一端转动连接在圆筒上，所述套筒和第一电机输出端上均固定连接有第一齿轮，两组所述第一齿轮相啮合，所述螺纹杆螺纹连接在套筒内。

为了便于省力将管件零件推动靠进滑杆，优选的，所述工作台上连接有支撑架，所述支撑架呈内凹弧形，所述支撑架内凹弧形表面上镶嵌有滚珠，所述支撑架位于滑杆下方。

为了便于不同直径的管状零件进入到滑杆内，进一步的，所述工作台底部固定连接有气缸，所述气缸的伸长杆一端固定连接在支撑架底部。

为了防止支撑架位置发生偏移，进一步的，所述支撑架底部对称固定连接有导向杆，所述导向杆滑动连接在工作台上。

为了便于管状零件转动，优选的，所述圆筒转动连接在安装架上，所述安装架上固定连接有双轴电机，所述双轴电机一输出端上固定连接有第二齿轮，所述圆筒外圆上固定连接有齿牙，所述齿牙、第二齿轮相啮合。

为了增加弧形板与管状零件的摩擦力，优选的，所述弧形板上表面固定连接有橡胶垫。

为了提高橡胶垫与管状零件内壁的贴合性，进一步的，所述第一滑块、第二滑块上均固定连接有活塞筒，两组所述活塞筒呈相对设置，所述活塞筒内滑动连接有推杆，所述推杆上固定连接有弹簧，所述弹簧远离推杆的一端固定连接在活塞筒上，所述活塞筒上固定连接有气管，所述弧形板上设有空腔，所述空腔位于橡胶垫下方，所述气管远离活塞筒的一端通向空腔内。

为了提高焊接的质量，进一步的，所述双轴电机另一输出端上固定连接有扇叶，所述安装架上固定连接有风管，所述扇叶在风管内，所述风管一端固定连接有伸缩管。

为了便于收集烟尘中的颗粒，进一步的，所述风管上滑动连接有过滤网，所述过滤网位于扇叶与伸缩管之间。

与现有技术相比，本发明提供了一种自动化机器人焊接辅助工装，具备以下有益效果：

1、该自动化机器人焊接辅助工装，通过驱动第一滑块滑动并对连杆施力，改变连杆与滑杆的角度大小，进而改变弧形板与滑杆之间的距离大小，从而实现对不同内径大小的管状零件进行固定，进而节省工装的制作，节省成本支出。

2、该自动化机器人焊接辅助工装，通过双轴电机啮合圆筒带动管状零件在安装架上转动，进而能够使管状零件旋转，方便人工对管状零件的周线进行焊接，同时也方便焊接机器人进行焊接，再通过将双轴电机与焊接机器人的控制模块进行电性相连，通过调节双轴电机转速与焊接机器人之间的配合，与焊接机器人进行同步，达到自动焊接的效果。

3、该自动化机器人焊接辅助工装，通过双轴电机转动，带动扇叶旋转产生吸风效果，将焊接时产生的烟尘吸走，防止烟尘影响焊接质量，同时过滤网能够将吸进风管的焊接烟尘进行过滤，防止烟尘中的颗粒物漂浮在空气中。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明通过第一滑块驱动连杆改变与滑杆之间的角度，进而改变弧形板与滑杆之间的距离，从而适应不同内圆直径的管状零件，对其进行快速固定，省时省力，同时不用制作多个工装，节省了成本支出，同时利用双轴电机驱动圆筒旋转，进而带动管状零件旋转，更加方便焊接。

附图说明

图1为本发明提出的一种自动化机器人焊接辅助工装的正视剖视图；

图2为本发明提出的一种自动化机器人焊接辅助工装弧形板的左视图；

图3为本发明提出的一种自动化机器人焊接辅助工装图1中A的结构示意；

图4为本发明提出的一种自动化机器人焊接辅助工装图1中B的结构示意图；

图5为本发明提出的一种自动化机器人焊接辅助工装图2中C的结构示意图；

图6为本发明提出的一种自动化机器人焊接辅助工装图2中D的结构示意图。

图中：1、工作台；101、安装架；2、支撑架；201、滚珠；4、圆筒；401、第一电机；402、第一齿轮；403、套筒；404、螺纹杆；5、双轴电机；501、第二齿轮；502、齿牙；6、滑杆；601、第一滑块；6011、第二滑块；602、连杆；603、弧形板；604、橡胶垫；605、空腔；7、活塞筒；701、推杆；702、弹簧；703、气管；8、气缸；801、导向杆；9、风管；901、扇叶；902、过滤网；903、伸缩管。

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。

实施例1：

参照图1-6，一种自动化机器人焊接辅助工装，包括工作台1，还包括：安装架101，固定连接在工作台1上；圆筒4，连接安装架101上；滑杆6，一端固定连接在圆筒4上；第一滑块601，滑动在滑杆6上；第二滑块6011，固定连接在滑杆6末端；连杆602，分别转动连接在第一滑块601、第二滑块6011的两侧；弧形板603，转动连接在连杆602远离第一滑块601、第二滑块6011的一端；驱动机构，连接在圆筒4和第一滑块601上，用于推动第一滑块601在滑杆6上滑动；

通过将管状零件放置在工作台1上，然后将管状零件向靠近滑杆6方向推进，使得滑杆6进入到管状零件内圆里，随后启动驱动机构，驱动机构推动第一滑块601在滑杆6上滑动，并向第二滑块6011靠近，在第一滑块601滑动过程中，会推动连杆602在第一滑块601和第二滑块6011上发生角度转动，连杆602与滑杆6的内夹角慢慢接近90度，进而使得弧形板603向靠近管状零件内圆内壁方向运动，通过驱动机构推动第一滑块601移动，使得弧形板603与管状零件内圆紧贴，进而将管状零件进行固定和定位，固定后将驱动机构关闭；

同时由于第一滑块601移动时同时对两侧连杆602进行施力，同时第一滑块601和第二滑块6011上的连杆602长度一致，使连杆602角度发生一样的变化，进而能够在对管状零件进行固定后，还能够使得管状零件与滑杆6在同一轴线上，对管状零件起到自定心的作用；

当管状零件内圆直径增大或变小时，通过推动第一滑块601改变连杆602与滑杆6之间的角度，当连杆602与滑杆6内夹角小，就能够夹住内圆直径较小的管状零件，当连杆602与滑杆6内夹角大，且不超过90度，就能够夹住内圆直径较大的管状零件。

实施例2：

参照图3，一种自动化机器人焊接辅助工装，与实施例1基本相同，更进一步的是：驱动机构包括第一电机401、套筒403、螺纹杆404，第一电机401固定连接在圆筒4内，套筒403一端转动连接在圆筒4上，套筒403和第一电机401输出端上均固定连接有第一齿轮402，两组第一齿轮402相啮合，螺纹杆404螺纹连接在套筒403内；

第一电机401与外部控制设备电性相连；

通过启动第一电机401并带动第一齿轮402旋转使套筒403在安装架101上转动，套筒403内设有与螺纹杆404相对应的螺纹，套筒403转动时会使螺纹杆404在套筒403内移动，通过螺纹杆404移动，进而实现推动第一滑块601在滑杆6上移动的效果。

实施例3：

参照图2和6，一种自动化机器人焊接辅助工装，与实施例1基本相同，更进一步的是：工作台1上连接有支撑架2，支撑架2呈内凹弧形，支撑架2内凹弧形表面上镶嵌有滚珠201，支撑架2位于滑杆6下方；

将管状零件放置在支撑架2上，然后推动管状零件靠近滑杆6，通过管状零件与滚珠201之间摩擦，使得在推动管状零件时，更加省力轻松；

同时支撑架2的中线与滑杆6呈同轴，进而能够使弧形板603在对管状零件进行固定时，能够使管状零件与滑杆6保持同轴。

实施例4：

参照图1-2，一种自动化机器人焊接辅助工装，与实施例1基本相同，更进一步的是：工作台1底部固定连接有气缸8，气缸8的伸长杆一端固定连接在支撑架2底部；

气缸8与外部驱动控制设备相连；

当管状零件直径小于滑杆6与工作台1台面的高度时，管状零件放置在支撑架2上会导致无法使得滑杆6塞进管状零件内，此时通过启动气缸8，气缸8推动支撑架2向靠近滑杆6方向移动，进而推动管状零件上移，使管状零件轴心位置靠向滑杆6轴心位置，使得滑杆6能够进入到管状零件内。

实施例5：

参照图1，一种自动化机器人焊接辅助工装，与实施例1基本相同，更进一步的是：支撑架2底部对称固定连接有导向杆801，导向杆801滑动连接在工作台1上；

当气缸8推动支撑架2远离工作台1台面时，为了防止外力推动支撑架2，使支撑架2角度发生偏移，通过导向杆801，固定在支撑架2前端和后端，或支撑架2中心点两侧，为支撑架2升起或在工作台1上时提供限位导向作用，进而能够防止支撑架2偏移。

实施例6：

参照图3，一种自动化机器人焊接辅助工装，与实施例1基本相同，更进一步的是：圆筒4转动连接在安装架101上，安装架101上固定连接有双轴电机5，双轴电机5一输出端上固定连接有第二齿轮501，圆筒4外圆上固定连接有齿牙502，齿牙502、第二齿轮501相啮合；

双轴电机5与外部控制设备电性相连；

通过将管状零件固定好之后，在焊接过程中，需要管状零件进行旋转，可以启动双轴电机5，双轴电机5转动带动第二齿轮501啮合齿牙502，进而带动圆筒4在安装架101上旋转，进而带动管状零件旋转，方便人工进行焊接；

还可以将双轴电机5与自动化焊接机器人的控制模块电性相连，通过控制双轴电机5转速，适应焊接机器人的焊接速度，进而到达双轴电机5带动管状零件旋转，焊接机器人能够对管状零件圆周方向进行自动焊接，焊接速度更快。

实施例7：

参照图4和5，一种自动化机器人焊接辅助工装，与实施例1基本相同，更进一步的是：弧形板603上表面固定连接有橡胶垫604；

弧形板603与管状零件内壁紧贴时，通过橡胶垫604能够增大弧形板603与内壁的摩擦力，使得在圆筒4带动管状零件旋转时，弧形板603不会与管状零件内壁产生打滑。

实施例8：

参照图4，一种自动化机器人焊接辅助工装，与实施例1基本相同，更进一步的是：第一滑块601、第二滑块6011上均固定连接有活塞筒7，两组活塞筒7呈相对设置，活塞筒7内滑动连接有推杆701，推杆701上固定连接有弹簧702，弹簧702远离推杆701的一端固定连接在活塞筒7上，活塞筒7上固定连接有气管703，弧形板603上设有空腔605，空腔605位于橡胶垫604下方，气管703远离活塞筒7的一端通向空腔605内；

通过第一滑块601靠近第二滑块6011，会使两组活塞筒7内的推杆701相抵，进而使推杆701挤压活塞筒7内的气体并拉绳弹簧702，被挤压的气体通过气管703进入到空腔605内，空腔605内进入气体后会挤压橡胶垫604，使橡胶垫604与管状零件内壁贴合更紧，进一步提高对管状零件固定效果，同时防止管状零件旋转时，与弧形板603之间产生打滑。

实施例9：

参照图1，一种自动化机器人焊接辅助工装，与实施例1基本相同，更进一步的是：双轴电机5另一输出端上固定连接有扇叶901，安装架101上固定连接有风管9，扇叶901在风管9内，风管9一端固定连接有伸缩管903；

将伸缩管903另一端延伸至焊接处，在焊接机器人对管状零件进行自动旋转焊接时，通过双轴电机5转动，带动扇叶901旋转产生吸风效果，将焊接时产生的烟尘吸走，防止烟尘影响焊接质量；

风管9上开设有气孔，不影响吸风后的排气效果。

实施例10：

参照图1，一种自动化机器人焊接辅助工装，与实施例1基本相同，更进一步的是：风管9上滑动连接有过滤网902，过滤网902位于扇叶901与伸缩管903之间；

通过过滤网902能够将吸进风管9的焊接烟尘进行过滤，防止烟尘中的颗粒物漂浮在空气中，同时防止烟尘中的颗粒物被吸进双轴电机5中，长时间后造成双轴电机5的磨损，减少使用寿命；

同时过滤网902能够从风管9中拉出，能够便于对过滤网902上积攒的灰尘及颗粒进行清洁。

本发明通过第一滑块601驱动连杆602改变与滑杆6之间的角度，进而改变弧形板603与滑杆6之间的距离，从而适应不同内圆直径的管状零件，对其进行快速固定，省时省力，同时不用制作多个工装，节省了成本支出，同时利用双轴电机5驱动圆筒4旋转，进而带动管状零件旋转，更加方便焊接。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种自动化机器人焊接辅助工装，包括工作台（1），其特征在于，还包括：

安装架（101），固定连接在所述工作台（1）上；

圆筒（4），连接所述安装架（101）上；

滑杆（6），一端固定连接在所述圆筒（4）上；

第一滑块（601），滑动在所述滑杆（6）上；

第二滑块（6011），固定连接在所述滑杆（6）末端；

连杆（602），分别转动连接在所述第一滑块（601）、第二滑块（6011）的两侧；

弧形板（603），转动连接在所述连杆（602）远离第一滑块（601）、第二滑块（6011）的一端；

驱动机构，连接在所述圆筒（4）和第一滑块（601）上，用于推动所述第一滑块（601）在滑杆（6）上滑动。

2.根据权利要求1所述的一种自动化机器人焊接辅助工装，其特征在于，所述驱动机构包括第一电机（401）、套筒（403）、螺纹杆（404），所述第一电机（401）固定连接在圆筒（4）内，所述套筒（403）一端转动连接在圆筒（4）上，所述套筒（403）和第一电机（401）输出端上均固定连接有第一齿轮（402），两组所述第一齿轮（402）相啮合，所述螺纹杆（404）螺纹连接在套筒（403）内。

3.根据权利要求1所述的一种自动化机器人焊接辅助工装，其特征在于，所述工作台（1）上连接有支撑架（2），所述支撑架（2）呈内凹弧形，所述支撑架（2）内凹弧形表面上镶嵌有滚珠（201），所述支撑架（2）位于滑杆（6）下方。

4.根据权利要求3所述的一种自动化机器人焊接辅助工装，其特征在于，所述工作台（1）底部固定连接有气缸（8），所述气缸（8）的伸长杆一端固定连接在支撑架（2）底部。

5.根据权利要求4所述的一种自动化机器人焊接辅助工装，其特征在于，所述支撑架（2）底部对称固定连接有导向杆（801），所述导向杆（801）滑动连接在工作台（1）上。

6.根据权利要求1所述的一种自动化机器人焊接辅助工装，其特征在于，所述圆筒（4）转动连接在安装架（101）上，所述安装架（101）上固定连接有双轴电机（5），所述双轴电机（5）一输出端上固定连接有第二齿轮（501），所述圆筒（4）外圆上固定连接有齿牙（502），所述齿牙（502）、第二齿轮（501）相啮合。

7.根据权利要求1所述的一种自动化机器人焊接辅助工装，其特征在于，所述弧形板（603）上表面固定连接有橡胶垫（604）。

8.根据权利要求7所述的一种自动化机器人焊接辅助工装，其特征在于，所述第一滑块（601）、第二滑块（6011）上均固定连接有活塞筒（7），两组所述活塞筒（7）呈相对设置，所述活塞筒（7）内滑动连接有推杆（701），所述推杆（701）上固定连接有弹簧（702），所述弹簧（702）远离推杆（701）的一端固定连接在活塞筒（7）上，所述活塞筒（7）上固定连接有气管（703），所述弧形板（603）上设有空腔（605），所述空腔（605）位于橡胶垫（604）下方，所述气管（703）远离活塞筒（7）的一端通向空腔（605）内。

9.根据权利要求6所述的一种自动化机器人焊接辅助工装，其特征在于，所述双轴电机（5）另一输出端上固定连接有扇叶（901），所述安装架（101）上固定连接有风管（9），所述扇叶（901）在风管（9）内，所述风管（9）一端固定连接有伸缩管（903）。

10.根据权利要求9所述的一种自动化机器人焊接辅助工装，其特征在于，所述风管（9）上滑动连接有过滤网（902），所述过滤网（902）位于扇叶（901）与伸缩管（903）之间。