CN113664371B - 一种基于三维形式的焊接机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于三维形式的新型高性能焊接机器人，包括工作框、置物板、机器主体和高压头，所述工作框的背面安装有置物板，所述置物板的底部安装有立柱，所述置物板的顶部安装有机器主体，所述机器主体的尾端安装有高压头；所述高压头的底部安装有激光焊接杆；所述高压头的外表面均匀安装有四组呈环形分布的衔接块，所述衔接块远离高压头的一侧外壁安装有固定环。本发明通过安装的遮挡板和折叠板组合形成的圆锥台具备遮挡电弧光的作用，可减少工作人员眼部所受到的损伤，且折叠板具备倾斜调节的功能，同时工件放置在传送带上后，可对其四侧固定，避免焊接时出现偏移状况，焊接结束后，本装置可自主收集工件。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，具体为一种基于三维形式的焊接机器人。
背景技术
随着现代科技的逐步发展，现阶段的机器人功能性逐渐增加，机器人是一种能够全自动或半自动工作的智能机器，具有感知，决策，执行等基本特征，它的出现可以代替人类完成各种危险、复杂的工作，在焊接领域中，采用焊接机器人对工件进行焊接，可在很大程度上节省人力。
现有的焊接机器人装置存在的缺陷是：
1.对比文件CN109202338A公开了一种焊接机器人，“包括焊接支架、定位机构、矫正机构、装夹机构和焊接机构，可以通过焊接支架上设置的焊接支撑板对要焊接的板材进行支撑，通过定位机构上设置的定位板Ⅰ和定位板Ⅱ对板材实现两种装夹，适用于不同的使用需求，通过矫正机构上设置的矫正板可以对要焊接板材的基准变进行校正，以矫正板为校正焊接的基准，需要将一块板材竖直焊接在另一块板材上时，装夹机构通过其上设置的装夹板对要焊接的竖直板材进行装夹定位，防止由于热胀冷缩在焊接时造成竖直板材相对的弯曲；通过焊接机构上设置的焊接滑动块可以实现装置在任意角度进行焊接适用于不同的使用需求，本装置更适用于小型板材的大规模焊接。”但是本装置中缺少用于遮挡焊接过程中产生的电弧光，工作人员直视此光源时，会对自身眼睛造成一定的损伤；
2.对比文件CN109926694A公开了一种焊接机器人，“包括三坐标移动机构、焊接装置、第二驱动装置和控制装置。三坐标移动机构包括驱动单元和移动单元，驱动单元被配置为驱动移动单元在横向、纵向和竖向上移动。焊接装置包括固定座、活动座、焊枪头和第一驱动装置，固定座可转动地设置于移动单元，活动座可移动的设置于固定座，焊枪头设置于活动座，第一驱动装置被配置为驱动活动座相对固定座沿第一预设方向移动。第二驱动装置被配置为驱动固定座相对移动单元绕参考轴线转动，参考轴线的布置方向垂直于第一预设方向。驱动单元、第一驱动装置和第二驱动装置均与控制装置电连接。这种焊接机器人可高效的对管板进行焊接。”但是本装置中缺少对于被焊接工件进行固定的部件，其在焊接时，工件易出现偏移的状况，而后影响焊接效果；
3.对比文件CN111515610A公开了自动焊接机器人，“尤其是一种自动焊接机器人，针对现有的焊接机器人焊接时不便于对管材进行固定，其次管材对接时需要人工进行旋转，不断的调节角度进行焊接，降低了焊接效率的问题，现提出如下方案，其包括底座，底座的顶部滑动连接有焊接机器人本体，焊接机器人本体包括机器人底座和焊接臂，所述底座的顶部对称滑动安装有两个固定板，两个固定板的顶部均固定安装有支撑板，两个支撑板相互靠近的一侧均转动连接有圆筒，两个圆筒上均螺纹连接有固定螺栓，两个圆筒内均活动连接有焊接管。本发明结构简单，操作方便，便于对管材进行固定，焊接时不需要人工进行旋转，提高了焊接效率。”但是本装置中焊接结束后，需要工作人员手动收集被焊接工件，增加了工作人员的工作范围；
4.对比文件CN112809146A公开了一种焊接机器人，“包括主体、定位座、旋转台、第一机械臂、调节轴、第二机械臂、活动装置、工作台、操作面板，本发明进行使用时，活动定块会随着转动转盘的活动进行顺时针转动，对焊接头的方向位置进行多方位调整，用辅助滑片与摩擦片之间会产生较大的摩擦阻力，使得焊接头不易出现摆动移位现象，可以对工件进行循环焊接，再通过防护层与阻挡片互相配合进行双重滤光，使得焊接产生的电弧光不会直接照射在工作人员眼部上，避免焊接强光对眼睛造成的伤害。”但是本装置中用于遮挡电弧光的防护罩，其张开程度无法进行调节，导致本装置在对一些工件进行焊接时，无法完全遮住焊接过程中所产生的电弧光。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于三维形式的焊接机器人，以解决上述背景技术中提到出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于三维形式的焊接机器人，包括工作框、置物板、机器主体和高压头，所述工作框的背面安装有置物板，所述置物板的底部安装有立柱，所述置物板的顶部安装有机器主体，所述机器主体的尾端安装有高压头；
所述高压头的底部安装有激光焊接杆；
所述高压头的外表面均匀安装有四组呈环形分布的衔接块，所述衔接块远离高压头的一侧外壁安装有固定环，所述固定环的外表面套接有四组均匀布置的连接环，四组所述连接环的内壁均安装有遮挡板，且遮挡板远离固定环的一端延伸出连接环的内部，相邻两组所述遮挡板之间安装有折叠板。
一种基于三维形式的焊接机器人，所述工作框的正面安装有固定框，所述固定框的正面安装有两组并排布置的电动伸缩杆，且电动伸缩杆的背面贯穿固定框的内部，所述电动伸缩杆的背面安装有限定板，且限定板位于工作框的上方。
优选的，所述工作框的顶部安装有长条块，且长条块位于限定板的后方，所述长条块的顶部设置有通槽，所述长条块的背面设置有凹槽，所述长条块的背面安装有两组上下布置的橡胶片，且两组橡胶片分别位于凹槽的上方和下方。
优选的，所述通槽的顶部安装有两组并排布置的电动推杆，且电动推杆的底部延伸进入通槽的内部，所述电动推杆的顶部安装有L型杆，所述L型杆的底部安装有侧板，且侧板的背面与长条块的正面贴合，所述电动推杆的外表面安装有方形通管，所述方形通管的背面安装有螺纹柱，且螺纹柱的背面贯穿凹槽的内部，所述螺纹柱的外表面通过螺纹安装有螺母。
优选的，所述工作框的正面和背面均安装有转动电机，所述转动电机的输出端安装有转轴，其中一组所述转轴的正面安装有转辊，且转辊的正面与另外一组转轴的背面贴合，所述工作框的正面均匀安装有多组并排布置的导向辊，且导向辊的背面贯穿工作框的内部，多组所述导向辊均位于转辊的一侧，所述转辊的外表面安装有传送带，且传送带的内壁与导向辊的外壁贴合。
优选的，所述机器主体由底座、转动台、机械臂一、活动轴、机械臂二、活动连接构件组成，所述底座的底部与置物板的顶部贴合，所述底座的顶部安装有转动台，所述转动台的顶部安装有机械臂一，所述机械臂一的顶部安装有活动轴，所述活动轴的外表面安装有机械臂二，所述机械臂二的尾端安装有活动连接构件，所述活动连接构件的底部与高压头的顶部贴合。
优选的，所述机械臂二的顶部安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端安装有轴杆，所述机械臂二的顶部安装有支撑块，且支撑块位于伺服电机的前方，所述轴杆的正面安装有圆杆，且圆杆的正面环绕安装有四组牵引绳，四组牵引绳的尾端分别与四组所述遮挡板的顶部贴合。
优选的，所述工作框的底部安装有控制器，所述控制器的底部安装有综合板，所述综合板的底部安装有两组并排布置的抬升块，所述综合板的一侧外壁安装有收集框，且收集框位于传送带的下方，所述收集框靠近传送带的一侧内壁安装有倾斜板。
优选的，该焊接机器人的工作步骤如下：
S1.工作人员通过控制器将装置中的各个构件的数据调节至应用状态；
S2.将需要焊接的板状产品放置于传送带的上方，并促使板状产品的背面与长条块的正面贴合，而后逆时针转动螺纹柱外表面所安装的螺母，使得螺母的正面远离橡胶片，之后对L型杆和侧板施加朝向被焊接产品所在方向的推动力，促使侧板的一侧外壁与被焊接产品的外壁贴合，之后顺时针转动螺母，促使螺母的正面与橡胶片的背面紧密贴合；
S3.启动两组电动伸缩杆，促使其进行向外延伸操作，而后带动电动伸缩杆背面所安装的限定板朝向被焊接产品所在方向移动，直至限定板的背面与被焊接产品的正面贴合，即停止电动伸缩杆的运行；
S4.启动机器主体，通过转动台与底座之间的旋转调节，机械臂一与转动台之间的夹角调节，机械臂二和机械臂一之间的夹角调节，以及活动连接构件与机械臂二之间的夹角调节来带动高压头和激光焊接杆朝向被焊接产品中需要焊接的区域移动，之后启动伺服电机，其输出端所安装的轴杆进行逆时针转动，而后促使轴杆正面所安装的圆杆跟随逆时针转动，此时圆杆外表面环绕安装的牵引绳可进行卷放操作，圆杆外表面未卷收的牵引绳，其长度得以延长，之后四组遮挡板在自身重力的作用下，其远离固定环的一端向下移动，而后可增加遮挡板的倾斜程度，此时四组遮挡板所组合形成的环形圆板可转变成圆锥形态，可用于遮挡激光焊接杆的上方空间，之后启动高压头，促使激光焊接杆对准被焊接产品的表面进行激光焊接操作；
S5.焊接结束后，启动伺服电机，通过其输出端所安装的轴杆带动圆杆进行顺时针转动操作，而后带动圆杆外表面环绕安装的牵引绳进行卷收操作，用以将四组组合成圆锥形态的遮挡板调整至圆板形态，之后启动电动伸缩杆，促使其进行向内收缩操作，而后带动限定板朝向固定框所在方向移动，然后启动靠近收集框一侧的电动推杆，促使其进行向上延伸操作，而后带动L型杆和侧板向上移动，之后启动两组转动电机，转动电机输出端所安装的转轴可带动转辊进行转动，而后带动传送带跟随转动，之后位于传送带上方的被焊接产品可被输送进入收集框的内部。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过安装的四组遮挡板和四组折叠板可组合成一个环形圆板，当环形圆板的各个遮挡板具有一定倾斜角度时，整个环形圆板可转变为锥形台状，可用于遮挡激光焊接过程中所产生的电弧光，可在一定程度上减少工作人员直视电弧光的可能，继而有效降低工作人员眼睛受损的可能性；
2.本发明在使用时，需要将被焊接产品放置于传送带的上方，并使得使产品背面与长条块的正面贴合，之后需要对两组L型杆和侧板施加朝向产品所在方向的推动力，促使两组侧板的一侧外壁与产品的两侧外壁贴合，然后转紧螺纹柱外表面通过螺纹嵌合安装的螺母，使得螺母的正面于橡胶片的背面紧密贴合，可用于限定电动推杆在通槽内部所处的位置，此时产品的两侧外壁可被固定，而后启动电动伸缩杆，促使其向外延伸自身长度，用以带动限定板于产品的正面贴合，而后可用于固定产品的正面，此时产品的正面、背面及两侧均被固定，可避免在焊接过程中，被焊接产品出现偏移的现象，继而导致焊接出现失误；
3.本发明在使用过程中，当产品焊接结束后，需要启动两组转动电机，而后促使转动电机输出端所安装的转轴带动转辊进行转动，转辊转动的同时，可促使其外表面所安装的传送带进行转动，当传送带将被焊接产品传送至收集框的内部时，被焊接产品可直接从传送带上掉落至倾斜板上，而后从倾斜板上往下滑落至收集框的内部，可完成焊接结束的产品的收集操作，可避免人工单个收集，继而节省人力；
4.本发明在使用过程中，启动伺服电机，其输出端所安装的轴杆可相应带动圆杆进行顺时针和逆时针转动，之后圆杆外表面环绕安装的牵引绳可相应进行卷放和卷收操作，牵引绳卷放过后，圆杆外表面未进行卷收的牵引绳长度增加，而后四组遮挡板在自身重力的作用下，往下掉落，但由于遮挡板靠近高压头的一端通过连接环与固定环连接，而后遮挡板增加自身的倾斜程度，相反，牵引绳卷收过后，遮挡板可逐渐由倾斜状态转变为水平状态，增加了用于遮挡焊接电弧光的外罩的活动性，使得其张开程度可进行调节，而后适用于不同产品。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明图1中A处的结构示意图；
图3为本发明高压头、衔接块与固定环的安装结构示意图；
图4为本发明固定框、电动伸缩杆与限定板的安装结构示意图；
图5为本发明电动推杆、L型杆与方形通管的安装结构示意图；
图6为本发明长条块、通槽与电动推杆的安装结构示意图；
图7为本发明收集框与倾斜板的安装结构示意图；
图8为本发明工作框、转辊与传送带的安装结构示意图。
图中：1、工作框；2、置物板；3、机器主体；4、高压头；5、激光焊接杆；6、衔接块；7、固定环；8、连接环；9、遮挡板；10、折叠板；11、固定框；12、电动伸缩杆；13、限定板；14、长条块；15、通槽；16、凹槽；17、电动推杆；18、L型杆；19、侧板；20、方形通管；21、螺纹柱；22、转动电机；23、转辊；24、导向辊；25、传送带；26、底座；27、转动台；28、机械臂一；29、机械臂二；30、伺服电机；31、支撑块；32、圆杆；33、牵引绳；34、控制器；35、综合板；36、收集框；37、倾斜板。
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。
实施例一：
如图1、图2和图3所示，一种基于三维形式的焊接机器人，包括工作框1、置物板2、机器主体3和高压头4，工作框1的背面安装有置物板2，所述置物板2的底部安装有立柱，置物板2的顶部安装有机器主体3，机器主体3的尾端安装有高压头4；
具体的，工作框1可便于转动电机22、转辊23、导向辊24和传送带25所组合成的传送结构的安装，同时工作框1的顶部与传送带25的顶部处于同一水平面上，二者之间不具有起伏，可确保被焊接产品放置的平稳性，置物板2用于安装机器主体3，机器主体3通过其内部所安装的转动台27、机械臂一28、活动轴、机械臂二29和活动连接构件的配合作用，可实现激光焊接杆5的多角度、多维度焊接操作。
高压头4的底部安装有激光焊接杆5；
激光焊接杆5在使用时，需要对准被焊接区域，而后将装置中的焊接电源打开，本方案中未表示，之后利用高能量的激光脉冲对被焊接产品进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池而后达到焊接的目的。
高压头4的外表面均匀安装有四组呈环形分布的衔接块6，衔接块6远离高压头4的一侧外壁安装有固定环7，固定环7的外表面套接有四组均匀布置的连接环8，四组连接环8的内壁均安装有遮挡板9，且遮挡板9远离固定环7的一端延伸出连接环8的内部，相邻两组遮挡板9之间安装有折叠板10。
具体的，衔接块6与高压头4之间处于固定连接状态，同时衔接块6与固定环7可组合成一个整体，继而便于固定环7与高压头4连接，以增加固定环7安装的牢固性，固定环7可为连接环8的安装提供较为合适的场所，连接环8可用于安装遮挡板9，四组遮挡板9和四组折叠板10可组合成一个环形圆板，当环形圆板的各个遮挡板9具有一定倾斜角度时，整个环形圆板可转变为锥形台状，可用于遮挡激光焊接过程中所产生的电弧光，可在一定程度上减少工作人员直视电弧光的可能，继而有效降低工作人员眼睛受损的可能性。
实施例二：
如图4、图5和图6所示，工作框1的正面安装有固定框11，固定框11的正面安装有两组并排布置的电动伸缩杆12，且电动伸缩杆12的背面贯穿固定框11的内部，电动伸缩杆12的背面安装有限定板13，且限定板13位于工作框1的上方。
具体的，固定框11用于安装电动伸缩杆12，且固定框11的前板块与工作框1之间具有一定间距，当电动伸缩杆12未启用时，其一端所安装的限定板13的底部与工作框1靠近固定框11所在一侧的顶部贴合，继而为限定板13与长条块14之间预留有足够的空间，可方便工作人员将被焊接产品放置于传送带25的上方，电动伸缩杆12启动过后可相应进行向外延伸或者向内收缩操作，而后便于带动其背面所安装的限定板13跟随移动，限定板13在电动伸缩杆12向外延伸时所产生的推动力作用下，可朝向放置在传送带25上的被焊接产品处移动，之后将被焊接产品往长条块14处挤动，用以固定前后固定被焊接产品。
工作框1的顶部安装有长条块14，且长条块14位于限定板13的后方，长条块14的顶部设置有通槽15，长条块14的背面设置有凹槽16，长条块14的背面安装有两组上下布置的橡胶片，且两组橡胶片分别位于凹槽16的上方和下方，通槽15的顶部安装有两组并排布置的电动推杆17，且电动推杆17的底部延伸进入通槽15的内部，电动推杆17的顶部安装有L型杆18，L型杆18的底部安装有侧板19，且侧板19的背面与长条块14的正面贴合，电动推杆17的外表面安装有方形通管20，方形通管20的背面安装有螺纹柱21，且螺纹柱21的背面贯穿凹槽16的内部，螺纹柱21的外表面通过螺纹安装有螺母。
具体的，长条块14可用于抵柱被焊接产品的背面，而后方便限定板13在电动伸缩杆12的推动下，抵柱被焊接产品的正面，而后被焊接产品可实现前后固定，通槽15的设置可便于电动推杆17的安装，同时电动推杆17与通槽15之间处于非固定安装状态，当工作人员逆时针转动螺纹柱21外表面所安装的螺母，使得螺母的正面远离橡胶片后，对对L型杆18和侧板19施加朝向被焊接产品所在方向的推动力，促使侧板19的一侧外壁与被焊接产品的外壁贴合，之后顺时针转动螺母，促使螺母的正面与橡胶片的背面紧密贴合，可用于限定被焊接产品的两侧，此时被焊接产品的两侧、正面和背面均被限定，可避免在焊接过程中，被焊接产品出现偏移的现象，继而导致焊接出现失误，方形通管20可将电动推杆17的局部外表面由圆弧状调整为平面状态，而后便于安装螺纹柱21。
实施例三：
如图7和图8所示，工作框1的正面和背面均安装有转动电机22，转动电机22的输出端安装有转轴，其中一组转轴的正面安装有转辊23，且转辊23的正面与另外一组转轴的背面贴合，工作框1的正面均匀安装有多组并排布置的导向辊24，且导向辊24的背面贯穿工作框1的内部，多组导向辊24均位于转辊23的一侧，转辊23的外表面安装有传送带25，且传送带25的内壁与导向辊24的外壁贴合。
具体的，转动电机22启动过后，其输出端所安装的转轴可按照设定方向和设定频率转动，之后可带动与转轴相互连接的转辊23进行转动，转辊23转动的同时，可促使其外表面所安装的传送带25进行转动，而后便于将传送带25上方已经焊接结束的产品传送至收集框36的内部，导向辊24可方便传送带25定型。
机器主体3由底座26、转动台27、机械臂一28、活动轴、机械臂二29、活动连接构件组成，底座26的底部与置物板2的顶部贴合，底座26的顶部安装有转动台27，转动台27的顶部安装有机械臂一28，机械臂一28的顶部安装有活动轴，活动轴的外表面安装有机械臂二29，机械臂二29的尾端安装有活动连接构件，活动连接构件的底部与高压头4的顶部贴合。
具体的，底座26便于其顶部部件的安装，通过转动台27与底座26之间的旋转调节，机械臂一28与转动台27之间的夹角调节，机械臂二29和机械臂一28之间的夹角调节，以及活动连接构件与机械臂二29之间的夹角调节来带动高压头4和激光焊接杆5朝向被焊接产品中需要焊接的区域移动。
实施例四：
如图1所示，机械臂二29的顶部安装有伺服电机30，伺服电机30的输出端安装有轴杆，机械臂二29的顶部安装有支撑块31，且支撑块31位于伺服电机30的前方，轴杆的正面安装有圆杆32，且圆杆32的正面环绕安装有四组牵引绳33，四组牵引绳33的尾端分别与四组遮挡板9的顶部贴合。
具体的，伺服电机30启动过后，其输出端所安装的轴杆可相应进行顺时针和逆时针转动，而后促使轴杆正面所安装的圆杆32跟随转动，此时圆杆32外表面环绕安装的牵引绳33可相应进行卷放和卷收操作，牵引绳33卷放过后，圆杆32外表面未进行卷收的牵引绳33长度增加，而后四组遮挡板9在自身重力的作用下，往下掉落，但由于遮挡板9靠近高压头4的一端通过连接环8与固定环7连接，而后遮挡板9增加自身的倾斜程度，同时折叠板10可撑开和折叠，使得四组遮挡板9所组合形成整体在的环形圆板和圆锥形态的转变过程中，不会受到阻碍。
工作框1的底部安装有控制器34，控制器34的底部安装有综合板35，综合板35的底部安装有两组并排布置的抬升块，综合板35的一侧外壁安装有收集框36，且收集框36位于传送带25的下方，收集框36靠近传送带25的一侧内壁安装有倾斜板37。
具体的，控制器34可用于控制装置之中的各个电性部件，便于调节各个电性部件的使用时长，使用顺序等，综合板35用于安装控制器34，避免其直接与底面接触，继而受到磨损，收集框36用于收集已经焊接完成的产品，倾斜板37具有一定倾斜度，当传送带25将被焊接产品传送至收集框36的内部时，被焊接产品可直接从传送带25上掉落至倾斜板37上，而后从倾斜板37上往下滑落至收集框36的内部。
具体的，该焊接机器人的工作步骤如下：
S1.工作人员通过控制器34将装置中的各个构件的数据调节至应用状态；
S2.将需要焊接的板状产品放置于传送带25的上方，并促使板状产品的背面与长条块14的正面贴合，而后逆时针转动螺纹柱21外表面所安装的螺母，使得螺母的正面远离橡胶片，之后对L型杆18和侧板19施加朝向被焊接产品所在方向的推动力，促使侧板19的一侧外壁与被焊接产品的外壁贴合，之后顺时针转动螺母，促使螺母的正面与橡胶片的背面紧密贴合；
S3.启动两组电动伸缩杆12，促使其进行向外延伸操作，而后带动电动伸缩杆12背面所安装的限定板13朝向被焊接产品所在方向移动，直至限定板13的背面与被焊接产品的正面贴合，即停止电动伸缩杆12的运行；
S4.启动机器主体3，通过转动台27与底座26之间的旋转调节，机械臂一28与转动台27之间的夹角调节，机械臂二29和机械臂一28之间的夹角调节，以及活动连接构件与机械臂二29之间的夹角调节来带动高压头4和激光焊接杆5朝向被焊接产品中需要焊接的区域移动，之后启动伺服电机30，其输出端所安装的轴杆进行逆时针转动，而后促使轴杆正面所安装的圆杆32跟随逆时针转动，此时圆杆32外表面环绕安装的牵引绳33可进行卷放操作，圆杆32外表面未卷收的牵引绳33，其长度得以延长，之后四组遮挡板9在自身重力的作用下，其远离固定环7的一端向下移动，而后可增加遮挡板9的倾斜程度，此时四组遮挡板9所组合形成的环形圆板可转变成圆锥形态，可用于遮挡激光焊接杆5的上方空间，之后启动高压头4，促使激光焊接杆5对准被焊接产品的表面进行激光焊接操作；
S5.焊接结束后，启动伺服电机30，通过其输出端所安装的轴杆带动圆杆32进行顺时针转动操作，而后带动圆杆32外表面环绕安装的牵引绳33进行卷收操作，用以将四组组合成圆锥形态的遮挡板9调整至圆板形态，之后启动电动伸缩杆12，促使其进行向内收缩操作，而后带动限定板13朝向固定框11所在方向移动，然后启动靠近收集框36一侧的电动推杆17，促使其进行向上延伸操作，而后带动L型杆18和侧板19向上移动，之后启动两组转动电机22，转动电机22输出端所安装的转轴可带动转辊23进行转动，而后带动传送带25跟随转动，之后位于传送带25上方的被焊接产品可被输送进入收集框36的内部。
工作原理：将被焊接产品放置于传送带25的上方，并对齐施加朝向长条块14处的推动力，促使产品背面与长条块14的正面贴合，而后对两组L型杆18和侧板19施加朝向产品所在方向的推动力，促使两组侧板19的一侧外壁与产品的两侧外壁贴合，而后转紧螺纹柱21外表面通过螺纹嵌合安装的螺母，使得螺母的正面于橡胶片的背面紧密贴合，可用于限定电动推杆17在通槽15内部所处的位置，此时产品的两侧外壁可被固定，而后启动电动伸缩杆12，促使其向外延伸自身长度，用以带动限定板13于产品的正面贴合，而后可用于固定产品的正面，之后机器主体3，通过转动台27与底座26之间的旋转调节，机械臂一28与转动台27之间的夹角调节，机械臂二29和机械臂一28之间的夹角调节，以及活动连接构件与机械臂二29之间的夹角调节来带动高压头4和激光焊接杆5朝向被焊接产品中需要焊接的区域移动，伺服电机30启动过后，可控制其输出端所安装的轴杆进行顺时针或者逆时针转动，而后带动圆杆32跟随同方向转动，之后促使圆杆32外表面环绕安装的牵引绳33相应进行卷放和卷收操作，用以调节四组遮挡板9和四组折叠板10所组合形成的整体的倾斜程度，当四组遮挡板9和四组折叠板10组合成的整体转变成圆锥形态，可用于遮挡激光焊接杆5的上方空间，之后启动高压头4，促使激光焊接杆5对准被焊接产品的表面进行激光焊接操作，焊接完成后，启动靠近收集框36一侧的电动推杆17，促使其进行向上延伸操作，而后带动L型杆18和侧板19向上移动，之后启动两组转动电机22，转动电机22输出端所安装的转轴可带动转辊23进行转动，而后带动传送带25跟随转动，之后位于传送带25上方的被焊接产品可被输送进入收集框36的内部。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (1)
1.一种基于三维形式的焊接机器人，包括工作框(1)、置物板(2)、机器主体(3)和高压头(4)，其特征在于：所述工作框(1)的背面安装有置物板(2)，所述置物板(2)的底部安装有立柱，所述置物板(2)的顶部安装有机器主体(3)，所述机器主体(3)的尾端安装有高压头(4)；
所述高压头(4)的底部安装有激光焊接杆(5)；
所述高压头(4)的外表面均匀安装有四组呈环形分布的衔接块(6)，所述衔接块(6)远离高压头(4)的一侧外壁安装有固定环(7)，所述固定环(7)的外表面套接有四组均匀布置的连接环(8)，四组所述连接环(8)的内壁均安装有遮挡板(9)，且遮挡板(9)远离固定环(7)的一端延伸出连接环(8)的内部，相邻两组所述遮挡板(9)之间安装有折叠板(10)；所述工作框(1)的正面安装有固定框(11)，所述固定框(11)的正面安装有两组并排布置的电动伸缩杆(12)，且电动伸缩杆(12)的背面贯穿固定框(11)的内部，所述电动伸缩杆(12)的背面安装有限定板(13)，且限定板(13)位于工作框(1)的上方；
所述工作框(1)的顶部安装有长条块(14)，且长条块(14)位于限定板(13)的后方，所述长条块(14)的顶部设置有通槽(15)，所述长条块(14)的背面设置有凹槽(16)，所述长条块(14)的背面安装有两组上下布置的橡胶片，且两组橡胶片分别位于凹槽(16)的上方和下方；
所述通槽(15)的顶部安装有两组并排布置的电动推杆(17)，且电动推杆(17)的底部延伸进入通槽(15)的内部，所述电动推杆(17)的顶部安装有L型杆(18)，所述L型杆(18)的底部安装有侧板(19)，且侧板(19)的背面与长条块(14)的正面贴合，所述电动推杆(17)的外表面安装有方形通管(20)，所述方形通管(20)的背面安装有螺纹柱(21)，且螺纹柱(21)的背面贯穿凹槽(16)的内部，所述螺纹柱(21)的外表面通过螺纹安装有螺母；
所述工作框(1)的正面和背面均安装有转动电机(22)，所述转动电机(22)的输出端安装有转轴，其中一组所述转轴的正面安装有转辊(23)，且转辊(23)的正面与另外一组转轴的背面贴合，所述工作框(1)的正面均匀安装有多组并排布置的导向辊(24)，且导向辊(24)的背面贯穿工作框(1)的内部，多组所述导向辊(24)均位于转辊(23)的一侧，所述转辊(23)的外表面安装有传送带(25)，且传送带(25)的内壁与导向辊(24)的外壁贴合；
所述机器主体(3)由底座(26)、转动台(27)、机械臂一(28)、活动轴、机械臂二(29)、活动连接构件组成，所述底座(26)的底部与置物板(2)的顶部贴合，所述底座(26)的顶部安装有转动台(27)，所述转动台(27)的顶部安装有机械臂一(28)，所述机械臂一(28)的顶部安装有活动轴，所述活动轴的外表面安装有机械臂二(29)，所述机械臂二(29)的尾端安装有活动连接构件，所述活动连接构件的底部与高压头(4)的顶部贴合；
所述机械臂二(29)的顶部安装有伺服电机(30)，所述伺服电机(30)的输出端安装有轴杆，所述机械臂二(29)的顶部安装有支撑块(31)，且支撑块(31)位于伺服电机(30)的前方，所述轴杆的正面安装有圆杆(32)，且圆杆(32)的正面环绕安装有四组牵引绳(33)，四组牵引绳(33)的尾端分别与四组所述遮挡板(9)的顶部贴合；
所述工作框(1)的底部安装有控制器(34)，所述控制器(34)的底部安装有综合板(35)，所述综合板(35)的底部安装有两组并排布置的抬升块，所述综合板(35)的一侧外壁安装有收集框(36)，且收集框(36)位于传送带(25)的下方，所述收集框(36)靠近传送带(25)的一侧内壁安装有倾斜板(37)；
该焊接机器人的工作步骤如下：
S1.工作人员通过控制器(34)将装置中的各个构件的数据调节至应用状态；
S2.将需要焊接的板状产品放置于传送带(25)的上方，并促使板状产品的背面与长条块(14)的正面贴合，而后逆时针转动螺纹柱(21)外表面所安装的螺母，使得螺母的正面远离橡胶片，之后对L型杆(18)和侧板(19)施加朝向被焊接产品所在方向的推动力，促使侧板(19)的一侧外壁与被焊接产品的外壁贴合，之后顺时针转动螺母，促使螺母的正面与橡胶片的背面紧密贴合；
S3.启动两组电动伸缩杆(12)，促使其进行向外延伸操作，而后带动电动伸缩杆(12)背面所安装的限定板(13)朝向被焊接产品所在方向移动，直至限定板(13)的背面与被焊接产品的正面贴合，即停止电动伸缩杆(12)的运行；
S4.启动机器主体(3)，通过转动台(27)与底座(26)之间的旋转调节，机械臂一(28)与转动台(27)之间的夹角调节，机械臂二(29)和机械臂一(28)之间的夹角调节，以及活动连接构件与机械臂二(29)之间的夹角调节来带动高压头(4)和激光焊接杆(5)朝向被焊接产品中需要焊接的区域移动，之后启动伺服电机(30)，其输出端所安装的轴杆进行逆时针转动，而后促使轴杆正面所安装的圆杆(32)跟随逆时针转动，此时圆杆(32)外表面环绕安装的牵引绳(33)可进行卷放操作，圆杆(32)外表面未卷收的牵引绳(33)，其长度得以延长，之后四组遮挡板(9)在自身重力的作用下，其远离固定环(7)的一端向下移动，而后可增加遮挡板(9)的倾斜程度，此时四组遮挡板(9)所组合形成的环形圆板可转变成圆锥形态，可用于遮挡激光焊接杆(5)的上方空间，之后启动高压头(4)，促使激光焊接杆(5)对准被焊接产品的表面进行激光焊接操作；
S5.焊接结束后，启动伺服电机(30)，通过其输出端所安装的轴杆带动圆杆(32)进行顺时针转动操作，而后带动圆杆(32)外表面环绕安装的牵引绳(33)进行卷收操作，用以将四组组合成圆锥形态的遮挡板(9)调整至圆板形态，之后启动电动伸缩杆(12)，促使其进行向内收缩操作，而后带动限定板(13)朝向固定框(11)所在方向移动，然后启动靠近收集框(36)一侧的电动推杆(17)，促使其进行向上延伸操作，而后带动L型杆(18)和侧板(19)向上移动，之后启动两组转动电机(22)，转动电机(22)输出端所安装的转轴可带动转辊(23)进行转动，而后带动传送带(25)跟随转动，之后位于传送带(25)上方的被焊接产品可被输送进入收集框(36)的内部。
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