CN113977592A - 一种工业焊接机器人及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业焊接机器人及焊接方法，属于焊接领域。一种工业焊接机器人，包括机械摆臂以及机械摆臂末端的安装板，还包括：散热筒，固定连接在所述安装板上，其中，所述散热筒的下端口转动连接有与其连通的横向管，所述横向管内通过两个安装座固定安装有两个对称的焊头；散热风扇，固定安装在所述散热筒的上端口；驱动机构，设置在所述安装板上，并与所述横向管连接，用于对调更换两个所述焊头；圆环，通过通槽转动连接在散热筒上，其中，所述圆环的上端设有多个圆周分布的安装槽；本发明可以实现两个焊头的调换使用，从而有效避免焊头长期处于高温状态，保证焊头的使用寿命。

Description

一种工业焊接机器人及焊接方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种工业焊接机器人及焊接方法。

背景技术

焊接机器人是从事焊接的工业机器人，根据国际标准化组织工业机器人属于标准焊接机器人的定义，工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机，具有三个或更多可编程的轴，用于工业自动化领域。

在工业焊接机器人的使用中，工业焊接机器人经常需要长时间运行，从而导致工业焊接机器人末端的焊头长期处于高温状态，进而使工业焊接机器人上的焊头的使用寿命均不够长久，并且焊头在损坏时是不确定性的，于是导致焊头在损坏时会大几率影响到当前焊接的零部件，并且高频次的更换焊头还会影响工业焊接机器人的工作效率以及使用成本。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中工业焊接机器人上的焊头容易高温损坏的问题，而提出的一种工业焊接机器人及焊接方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种工业焊接机器人，包括机械摆臂以及机械摆臂末端的安装板，还包括：散热筒，固定连接在所述安装板上，其中，所述散热筒的下端口转动连接有与其连通的横向管，所述横向管内通过两个安装座固定安装有两个对称的焊头；散热风扇，固定安装在所述散热筒的上端口；驱动机构，设置在所述安装板上，并与所述横向管连接，用于对调更换两个所述焊头；圆环，通过通槽转动连接在散热筒上，其中，所述圆环的上端设有多个圆周分布的安装槽，多个所述安装槽内均可拆卸安装有过滤板，其中一个所述过滤板与安装槽位于散热筒内，所述驱动机与圆环之间通过连锁机构连接。

为了对两个焊头进行快速调换使用，优选地，所述驱动机构包括固定安装在安装板上的驱动电机，所述驱动电机的输出端固定安装有主动齿轮，所述横向管的上端固定安装有与主动齿轮啮合连接的从动环形齿轮。

为了实现过滤板的自动更换操作，进一步地，所述连锁机构包括转动安装在安装板上的惰性齿轮，所述惰性齿轮与从动环形齿轮啮合连接，所述圆环的内壁固定连接有与惰性齿轮啮合连接的内环齿轮。

为了降低过滤板的更换频率，进一步地，所述安装板的下端通过立板固定连接有开口向上的接灰盒，所述接灰盒的上端口与其中一个安装槽的下端口相对齐，所述接灰盒内转动连接有转杆，所述转杆的上端通过抖动机构连接有抖动横杆，所述抖动横杆的上端设有与过滤板相抵的毛刷，所述转杆的下端固定连接有第一齿轮，所述横向管上固定连接有与第一齿轮啮合连接的外环齿轮。

为了提升毛刷的清湖效率，更进一步地，所述抖动机构包括固定连接在抖动横杆下端的套筒，所述转杆的上端滑动连接在所述套筒内，所述转杆与套筒的内顶部之间通过拉紧弹簧弹性连接，所述抖动横杆的两端均固定连接有滑块，所述接灰盒的内壁固定连接有环形板，两个所述滑块均固定连接在所述环形板的上端，所述环形板的上端固定连接有多个弧面凸块。

为了实现安装座的自动清灰工作，优选地，两个所述安装座的形状均呈圆锥形，两个所述安装座的外壁均转动连接有转环，两个所述转环的外壁均固定安装有扇叶，两个所述转环的侧壁均固定连接有与安装座外壁相抵的清灰刷。

为了减小滑块与弧面凸块之间的摩擦力，更进一步地，两个所述滑块的下端均固定安装有滑轮。

为了方便清理接灰盒内存储的灰尘，更进一步地，所述接灰盒的下端设有排灰管。

应用于工业焊接机器人的焊接方法，主要包括以下步骤：

步骤1：通过其中一个焊头用于焊接零部件；

步骤2：通过散热筒内的散热风扇将焊头焊接时的烟尘与热量吸走，而位于散热筒内的过滤板用于过滤吸取的烟尘空气；

步骤3：在其中一个焊头使用一段时间后，驱动电机可以实现横向管完全左右对调，继而实现两个焊头的相互对调；

步骤4：通过转动的从动环形齿轮带动圆环在通槽内滑动，从而实现位于散热筒内过滤板的更换；

步骤5：通过抖动横杆上端的毛刷清扫其中一个过滤板下端的格挡的灰尘；

步骤6：在抖动横杆转动时，抖动横杆会在弧面凸块的作用下使毛刷出现抖动清扫。

与现有技术相比，本发明提供了一种工业焊接机器人，具备以下有益效果：

1、该工业焊接机器人，通过散热筒内的散热风扇即可将焊头焊接时的烟尘与热量吸走，从而使焊头的使用寿命得到延长，而位于散热筒内的过滤板可以过滤吸取的烟尘空气，从而减少焊接过程中对车间空气的污染；

2、该工业焊接机器人，通过驱动电机与主动齿轮带动从动环形齿轮转动，从动环形齿轮则会带动横向管转动，完成两个焊头的相互对调，使处于高温的焊头停止工作并冷却，这种两个焊头定时对调工作的方式可以进一步提升焊头的使用寿命；

3、该工业焊接机器人，通过转动的从动环形齿轮带动惰性齿轮转动，惰性齿轮则会带动圆环在通槽内滑动，从而实现位于散热筒内过滤板的更换，即可使整个装置使用更加的便捷；

4、该工业焊接机器人，通过转动的横向管还会带动转杆转动，转杆则会带动抖动横杆在接灰盒内转动，抖动横杆则会带动上端的毛刷清扫其中一个过滤板下端的格挡的灰尘，从而使多个过滤板可以进行多次循环使用，降低使用成本，并减少过滤板的更换频率；

5、该工业焊接机器人，通过抖动横杆的两端滑块会在环形板上扫动时，抖动横杆则会在弧面凸块与拉紧弹簧的作用下出现抖动，从而提升毛刷清理灰尘的效率。

附图说明

图1为本发明提出的一种工业焊接机器人的结构示意图；

图2为本发明提出的一种工业焊接机器人的局部结构示意图；

图3为本发明提出的一种工业焊接机器人的图2中A处结构示意图；

图4为本发明提出的一种工业焊接机器人的图2中B处结构示意图；

图5为本发明提出的一种工业焊接机器人的接灰盒局部结构示意图；

图6为本发明提出的一种工业焊接机器人的圆环俯视结构示意图。

图中：1、机械摆臂；2、安装板；3、散热筒；4、横向管；5、安装座；6、焊头；7、散热风扇；8、驱动电机；9、主动齿轮；10、从动环形齿轮；11、圆环；12、通槽；13、安装槽；14、过滤板；15、立板；16、接灰盒；17、惰性齿轮；18、内环齿轮；19、转杆；20、抖动横杆；21、毛刷；22、第一齿轮；23、外环齿轮；24、排灰管；25、套筒；26、拉紧弹簧；27、扇叶；28、环形板；29、弧面凸块；30、转环；31、清灰刷；32、滑块。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

参照图1-6，一种工业焊接机器人，包括机械摆臂1以及机械摆臂1末端的安装板2，还包括：散热筒3，固定连接在安装板2上，其中，散热筒3的下端口转动连接有与其连通的横向管4，横向管4内通过两个安装座5固定安装有两个对称的焊头6；散热风扇7，固定安装在散热筒3的上端口；驱动机构，设置在安装板2上，并与横向管4连接，用于对调更换两个焊头6；圆环11，通过通槽12转动连接在散热筒3上，其中，圆环11的上端设有多个圆周分布的安装槽13，多个安装槽13内均可拆卸安装有过滤板14，其中一个过滤板14与安装槽13位于散热筒3内，驱动机与圆环11之间通过连锁机构连接，在使用过程中，其中一个焊头6用于焊接零部件，散热筒3内的散热风扇7对横向管4进行吸气，横向管4则会对焊头6进行吸气，即可将焊头6焊接时的烟尘与热量吸走，从而使焊头6的使用寿命得到延长，而位于散热筒3内的过滤板14可以过滤吸取的烟尘空气，从而减少焊接过程中对车间空气的污染，在其中一个焊头6使用一段时间后，通过驱动机构可以实现两个焊头6的相互调换，这种两个焊头6定时对调工作的方式可以大大提升焊头6的工作强度，从而进一步提升焊头6的使用寿命，通过连锁机构可以实现过滤板14的自动更换，即可使整个装置使用更加的便捷。

更进一步的是，两个安装座5的形状均呈圆锥形，两个安装座5的外壁均转动连接有转环30，两个转环30的外壁均固定安装有扇叶27，两个转环30的侧壁均固定连接有与安装座5外壁相抵的清灰刷31，在横向管4吸气时，气流会通过扇叶27带动转环30转动，转环30则会带动清灰刷31清理安装座5上的灰尘。

实施例2：

参照图1-3，与实施例1基本相同，更进一步的是：驱动机构包括固定安装在安装板2上的驱动电机8，驱动电机8的输出端固定安装有主动齿轮9，横向管4的上端固定安装有与主动齿轮9啮合连接的从动环形齿轮10，启动驱动电机8，驱动电机8则会通过主动齿轮9带动从动环形齿轮10转动，从动环形齿轮10则会带动横向管4转动，当横向管4完全左右对调时关闭驱动电机8，从而实现两个焊头6的相互对调。

实施例3：

参照图1-4，与实施例1基本相同，更进一步的是：连锁机构包括转动安装在安装板2上的惰性齿轮17，惰性齿轮17与从动环形齿轮10啮合连接，圆环11的内壁固定连接有与惰性齿轮17啮合连接的内环齿轮18，在从动环形齿轮10转动时，从动环形齿轮10还会带动惰性齿轮17转动，惰性齿轮17则会带动圆环11在通槽12内滑动，从而实现位于散热筒3内过滤板14的更换，即可使整个装置使用更加的便捷。

实施例4：

参照图4-5，与实施例1基本相同，更进一步的是：安装板2的下端通过立板15固定连接有开口向上的接灰盒16，接灰盒16的上端口与其中一个安装槽13的下端口相对齐，接灰盒16内转动连接有转杆19，转杆19的上端通过抖动机构连接有抖动横杆20，抖动横杆20的上端设有与过滤板14相抵的毛刷21，转杆19的下端固定连接有第一齿轮22，横向管4上固定连接有与第一齿轮22啮合连接的外环齿轮23，在横向管4转动时，横向管4还会带动外环齿轮23转动，外环齿轮23则会通过第一齿轮22带动转杆19转动，转杆19则会带动抖动横杆20在接灰盒16内转动，抖动横杆20则会带动上端的毛刷21清扫其中一个过滤板14下端的格挡的灰尘，从而使多个过滤板14可以进行多次循环使用，降低使用成本，并减少过滤板14的更换频率。

更进一步的是，接灰盒16的下端设有排灰管24，排灰管24用于接灰盒16的快速清理。

实施例5：

参照图4-5，与实施例1基本相同，更进一步的是：抖动机构包括固定连接在抖动横杆20下端的套筒25，转杆19的上端滑动连接在套筒25内，转杆19与套筒25的内顶部之间通过拉紧弹簧26弹性连接，抖动横杆20的两端均固定连接有滑块32，接灰盒16的内壁固定连接有环形板28，两个滑块32均固定连接在环形板28的上端，环形板28的上端固定连接有多个弧面凸块29，在抖动横杆20转动时，抖动横杆20的两端滑块32会在环形板28上扫动，当滑块32与弧面凸块29接触时，抖动横杆20则会被向上抬起，当滑块32与弧面凸块29分离时，抖动横杆20则会在拉紧弹簧26的作用下自动复位，以此往复，抖动横杆20则会在转动时出现抖动，从而提升毛刷21清理灰尘的效率。

更进一步的是，两个滑块32的下端均固定安装有滑轮，减少滑块32与弧面凸块29之间的摩擦阻力。

一种工业焊接机器人的焊接方法，主要包括以下步骤：

步骤1：通过其中一个焊头6用于焊接零部件；

步骤2：通过散热筒3内的散热风扇7将焊头6焊接时的烟尘与热量吸走，而位于散热筒3内的过滤板14用于过滤吸取的烟尘空气；

步骤3：在其中一个焊头6使用一段时间后，驱动电机8可以实现横向管4完全左右对调，继而实现两个焊头6的相互对调；

步骤4：通过转动的从动环形齿轮10带动圆环11在通槽12内滑动，从而实现位于散热筒3内过滤板14的更换；

步骤5：通过抖动横杆20上端的毛刷21清扫其中一个过滤板14下端的格挡的灰尘；

步骤6：在抖动横杆20转动时，抖动横杆20会在弧面凸块29的作用下使毛刷21出现抖动清扫。

工作原理：本发明中，在使用过程中，其中一个焊头6用于焊接零部件，散热筒3内的散热风扇7对横向管4进行吸气，横向管4则会对焊头6进行吸气，即可将焊头6焊接时的烟尘与热量吸走，从而使焊头6的使用寿命得到延长，而位于散热筒3内的过滤板14可以过滤吸取的烟尘空气，从而减少焊接过程中对车间空气的污染，在其中一个焊头6使用一段时间后，启动驱动电机8，驱动电机8则会通过主动齿轮9带动从动环形齿轮10转动，从动环形齿轮10则会带动横向管4转动，当横向管4完全左右对调时关闭驱动电机8，从而实现两个焊头6的相互对调，从而使处于高温的焊头6停止工作并冷却，使未工作的焊头6开始代替工作，这种两个焊头6定时对调工作的方式可以大大提升焊头6的工作强度，从而进一步提升焊头6的使用寿命，在从动环形齿轮10转动时，从动环形齿轮10还会带动惰性齿轮17转动，惰性齿轮17则会带动圆环11在通槽12内滑动，从而实现位于散热筒3内过滤板14的更换，即可使整个装置使用更加的便捷，在横向管4转动时，横向管4还会带动外环齿轮23转动，外环齿轮23则会通过第一齿轮22带动转杆19转动，转杆19则会带动抖动横杆20在接灰盒16内转动，抖动横杆20则会带动上端的毛刷21清扫其中一个过滤板14下端的格挡的灰尘，从而使多个过滤板14可以进行多次循环使用，降低使用成本，并减少过滤板14的更换频率，在抖动横杆20转动时，抖动横杆20的两端滑块32会在环形板28上扫动，当滑块32与弧面凸块29接触时，抖动横杆20则会被向上抬起，当滑块32与弧面凸块29分离时，抖动横杆20则会在拉紧弹簧26的作用下自动复位，以此往复，抖动横杆20则会在转动时出现抖动，从而提升毛刷21清理灰尘的效率。

以上所述，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 (9)

1.一种工业焊接机器人，包括机械摆臂（1）以及机械摆臂（1）末端的安装板（2），其特征在于，还包括：

散热筒（3），固定连接在所述安装板（2）上，

其中，所述散热筒（3）的下端口转动连接有与其连通的横向管（4），所述横向管（4）内通过两个安装座（5）固定安装有两个对称的焊头（6）；

散热风扇（7），固定安装在所述散热筒（3）的上端口；

驱动机构，设置在所述安装板（2）上，并与所述横向管（4）连接，用于对调更换两个所述焊头（6）；

圆环（11），通过通槽（12）转动连接在散热筒（3）上，

其中，所述圆环（11）的上端设有多个圆周分布的安装槽（13），多个所述安装槽（13）内均可拆卸安装有过滤板（14），其中一个所述过滤板（14）与安装槽（13）位于散热筒（3）内，所述驱动机与圆环（11）之间通过连锁机构连接。

2.根据权利要求1所述的一种工业焊接机器人，其特征在于，所述驱动机构包括固定安装在安装板（2）上的驱动电机（8），所述驱动电机（8）的输出端固定安装有主动齿轮（9），所述横向管（4）的上端固定安装有与主动齿轮（9）啮合连接的从动环形齿轮（10）。

3.根据权利要求2所述的一种工业焊接机器人，其特征在于，所述连锁机构包括转动安装在安装板（2）上的惰性齿轮（17），所述惰性齿轮（17）与从动环形齿轮（10）啮合连接，所述圆环（11）的内壁固定连接有与惰性齿轮（17）啮合连接的内环齿轮（18）。

4.根据权利要求2所述的一种工业焊接机器人，其特征在于，所述安装板（2）的下端通过立板（15）固定连接有开口向上的接灰盒（16），所述接灰盒（16）的上端口与其中一个安装槽（13）的下端口相对齐，所述接灰盒（16）内转动连接有转杆（19），所述转杆（19）的上端通过抖动机构连接有抖动横杆（20），所述抖动横杆（20）的上端设有与过滤板（14）相抵的毛刷（21），所述转杆（19）的下端固定连接有第一齿轮（22），所述横向管（4）上固定连接有与第一齿轮（22）啮合连接的外环齿轮（23）。

5.根据权利要求4所述的一种工业焊接机器人，其特征在于，所述抖动机构包括固定连接在抖动横杆（20）下端的套筒（25），所述转杆（19）的上端滑动连接在所述套筒（25）内，所述转杆（19）与套筒（25）的内顶部之间通过拉紧弹簧（26）弹性连接，所述抖动横杆（20）的两端均固定连接有滑块（32），所述接灰盒（16）的内壁固定连接有环形板（28），两个所述滑块（32）均固定连接在所述环形板（28）的上端，所述环形板（28）的上端固定连接有多个弧面凸块（29）。

6.根据权利要求1所述的一种工业焊接机器人，其特征在于，两个所述安装座（5）的形状均呈圆锥形，两个所述安装座（5）的外壁均转动连接有转环（30），两个所述转环（30）的外壁均固定安装有扇叶（27），两个所述转环（30）的侧壁均固定连接有与安装座（5）外壁相抵的清灰刷（31）。

7.根据权利要求5所述的一种工业焊接机器人，其特征在于，两个所述滑块（32）的下端均固定安装有滑轮。

8.根据权利要求5所述的一种工业焊接机器人，其特征在于，所述接灰盒（16）的下端设有排灰管（24）。

9.一种包括权利要求1-8任一项所述的工业焊接机器人的焊接方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

步骤1：通过其中一个焊头（6）用于焊接零部件；

步骤2：通过散热筒（3）内的散热风扇（7）将焊头（6）焊接时的烟尘与热量吸走，而位于散热筒（3）内的过滤板（14）用于过滤吸取的烟尘空气；

步骤3：在其中一个焊头（6）使用一段时间后，驱动电机（8）可以实现横向管（4）完全左右对调，继而实现两个焊头（6）的相互对调；

步骤4：通过转动的从动环形齿轮（10）带动圆环（11）在通槽（12）内滑动，从而实现位于散热筒（3）内过滤板（14）的更换；

步骤5：通过抖动横杆（20）上端的毛刷（21）清扫其中一个过滤板（14）下端的格挡的灰尘；

步骤6：在抖动横杆（20）转动时，抖动横杆（20）会在弧面凸块（29）的作用下使毛刷（21）出现抖动清扫。

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