CN113996975A - 一种用于板材对接的焊接机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明属于板材焊接技术领域，尤其是一种用于板材对接的焊接机器人，针对现有的焊接机器人焊接时不便于对板材固定，同时焊接时不能及时将焊缝降温的问题，现提出如下方案，其包括工作板和焊接机器人，工作板上安装有水平调节机构，水平调节机构上连接有放置板，放置板的顶部安装有拉近机构，拉近机构上连接有两个固定机构，放置板的顶部安装有多个支撑杆，支撑杆的顶部放置有两个板材，固定机构与对应的板材相抵触，工作板的顶部安装有升降支撑机构，焊接机器人上安装在升降支撑机构上。本发明操作方便，便于对板材挤压固定的同时进行顶部压紧固定，提高对板材固定的效果，可以在焊接时及时将焊缝降温。

Description

一种用于板材对接的焊接机器人
技术领域
本发明涉及板材焊接技术领域，尤其涉及一种用于板材对接的焊接机器人。
背景技术
在建筑行业中经常使用板材，而板材的长短不一，为了满足不同的使用需求，需要将两个板材进行拼接焊接，为了满足焊接需求，现有的焊接机器人可以进行全面自动焊接，自动寻找焊接的缝隙，利用焊枪自动焊接。
现有的焊接机器人焊接时不便于对板材固定，同时焊接时不能及时将焊缝降温。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的焊接机器人焊接时不便于对板材固定，同时焊接时不能及时将焊缝降温的缺点，而提出的一种用于板材对接的焊接机器人。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于板材对接的焊接机器人，包括工作板和焊接机器人，工作板上安装有水平调节机构，水平调节机构上连接有放置板，放置板的顶部安装有拉近机构，拉近机构上连接有两个固定机构，放置板的顶部安装有多个支撑杆，支撑杆的顶部放置有两个板材，固定机构与对应的板材相抵触，工作板的顶部安装有升降支撑机构，焊接机器人上安装在升降支撑机构上，升降支撑机构上连接有单向降温机构。
优选的，所述水平调节机构包括推杆气缸和两个调节块，工作板的顶部开设有调节槽，两个调节块均滑动安装在调节槽内且与放置板的底部相连，推杆气缸安装在调节槽内，推杆气缸的输出轴与左侧的调节块相连；用于调节放置板的水平位置，使得两个板材靠近焊接机器人。
优选的，所述拉近机构包括伺服电机、双向螺杆和两个拉近块，伺服电机安装在放置板的左侧，放置板的顶部开设有拉近槽，两个拉近块滑动安装在两个拉近槽内，两个拉近块与两个固定机构相连，双向螺杆转动安装在两个拉近槽内，伺服电机与双向螺杆的一端延伸至放置板的外侧并与伺服电机相连；用于拉近两个固定机构相互靠近。
优选的，所述固定机构包括竖向板，竖向板与对应的拉近块相连，竖向板上开设有通孔，通孔内滑动安装有压紧块，压紧块的外侧连接有压紧板，压紧板的底部安装有摩擦垫，用于对板材的顶部压紧。
优选的，所述竖向板上开设有滑孔，滑孔内滑动安装有齿条板，齿条板的内侧安装有抵触板，抵触板与对应的板材相抵触，滑孔的底部内壁上固定安装有阻挡块，齿条板的底部开设有阻挡槽，阻挡块与阻挡槽的内壁之间安装有同一个弹簧，用于将板材的侧面挤压固定。
优选的，所述通孔内转动安装有螺丝杠，压紧块与螺丝杠螺纹连接，滑孔与通孔之间开设有同一个连接孔，螺丝杠的底端贯穿连接孔并安装有齿轮，齿轮与对应的齿条板相啮合，齿条板移动用于带动齿轮旋转，以使螺丝杠旋转。
优选的，所述升降支撑机构包括两个升降电机、支撑板、焊接调节单元，两个升降电机均安装在工作板的顶部，两个升降电机的输出轴均与支撑板的底部相连，焊接调节单元安装在支撑板的顶部，用以调节支撑板的高度；进而调节焊接机器人的高度。
优选的，所述焊接调节单元包括电机、两个固定板、导向杆、丝杆和调节板，两个固定板均安装在支撑板的顶部，丝杆转动安装在两个固定板之间，导向杆固定安装在两个固定板之间，调节板滑动安装在导向杆的外侧且螺纹连接在丝杆的外侧，电机安装在前侧的固定板的外侧且与丝杆相连，调节板的顶部安装有安装座，焊接机器人安装在安装座的顶部；用以调节焊接机器人的水平位置，可以调节焊接位置。
优选的，所述单向降温机构包括圆筒、吹气管，圆筒安装在调节板上，调节板上开设有矩形孔，矩形孔内滑动安装有矩形条，矩形条安装在两个固定板之间，矩形条的顶部开设有凹槽，凹槽的底部内壁上安装有齿条，齿条上啮合有棘轮，棘轮上安装有被动轴，被动轴贯穿调节板并延伸至圆筒内并连接有齿轮提速箱，齿轮提速箱上连接有风扇，吹气管安装在圆筒的底部，圆筒的外侧开设有气孔；用以对焊接后的焊缝进行降温。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本方案通过伺服电机带动双向螺杆旋转，双向螺杆带动两个拉近块相互靠近，两个拉近块带动两个竖向板相互靠近，两个竖向板带动两个抵触板与两个板材相抵触，推动两个板材对齐并贴合挤压固定；
本方案由于作用力与反作用力的关系，抵触板受到反作用力推动齿条板移动，齿条板移动带动对应的齿轮旋转，齿轮带动对应的螺丝杠旋转，螺丝杠旋转带动对应的压紧块向下运动，压紧块带动压紧板向下运动，压紧板带动对应的摩擦垫对板材的顶部按压固定，可以避免焊接加工时板材翘起；
本方案通过推杆气缸推动调节块移动调节块带动放置板移动，放置板带动固定后的两个板材靠近焊接机器人，通过两个升降电机带动支撑板向下运动，使得焊接机器人靠近板材进行焊接；电机带动丝杆旋转，丝杆带动调节板移动，调节板通过安装座带动焊接机器人一边焊接一边移动，提高焊接效率；
本方案通过调节板移动时带动圆筒移动，圆筒和调节板带动棘轮在齿条上移动，棘轮在向前移动时转动棘轮向后移动时不会转动，棘轮带动被动轴旋转，被动轴通过齿轮提速箱提速后带动风扇高速旋转，外界的空气通过圆筒和吹气管吹向焊缝的位置，可以对焊缝的位置降温；
本发明操作方便，便于对板材挤压固定的同时进行顶部压紧固定，提高对板材固定的效果，可以在焊接时及时将焊缝降温。
附图说明
图1为本发明提出的一种用于板材对接的焊接机器人的结构示意图；
图2为本发明提出的图1的剖视结构示意图；
图3为本发明提出的图2中A部分结构示意图；
图4为本发明提出的固定机构的爆炸结构示意图；
图5为本发明提出的单向降温机构的结构示意图；
图6为本发明提出的棘轮、齿条和矩形条的爆炸结构示意图。
图中：1、工作板；11、焊接机器人；2、水平调节机构；21、推杆气缸；22、调节块；23、调节槽；24、放置板；25、支撑杆；3、拉近机构；31、伺服电机；32、双向螺杆；33、拉近槽；34、拉近块；4、升降支撑机构；41、升降电机；42、支撑板；43、焊接调节单元；431、电机；432、固定板；433、导向杆；434、丝杆；435、调节板；436、安装座；438、矩形孔；5、单向降温机构；51、圆筒；52、吹气管；53、风扇；54、齿轮提速箱；55、矩形条；56、齿条；57、凹槽；58、棘轮；59、被动轴；6、固定机构；61、竖向板；62、通孔；63、螺丝杠；64、压紧块；65、压紧板；66、摩擦垫；67、连接孔；68、齿轮；69、齿条板；610、抵触板；611、阻挡槽；612、阻挡块；613、滑孔；614、弹簧；7、板材。
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。
参照图1-6，一种用于板材对接的焊接机器人，包括工作板1和焊接机器人11，工作板1上安装有水平调节机构2，水平调节机构2上连接有放置板24，放置板24的顶部安装有拉近机构3，拉近机构3上连接有两个固定机构6，放置板24的顶部安装有多个支撑杆25，支撑杆25的顶部放置有两个板材7，固定机构6与对应的板材7相抵触，工作板1的顶部安装有升降支撑机构4，焊接机器人11上安装在升降支撑机构4上，升降支撑机构4上连接有单向降温机构5。
参照图1、图2，本实施例中，水平调节机构2包括推杆气缸21和两个调节块22，工作板1的顶部开设有调节槽23，两个调节块22均滑动安装在调节槽23内且与放置板24的底部相连，推杆气缸21安装在调节槽23内，推杆气缸21的输出轴与左侧的调节块22相连；用于调节放置板24的水平位置，使得两个板材7靠近焊接机器人11。
参照图1、图2和图3，本实施例中，拉近机构3包括伺服电机31、双向螺杆32和两个拉近块34，伺服电机31安装在放置板24的左侧，放置板24的顶部开设有拉近槽33，两个拉近块34滑动安装在两个拉近槽33内，两个拉近块34与两个固定机构6相连，双向螺杆32转动安装在两个拉近槽33内，伺服电机31与双向螺杆32的一端延伸至放置板24的外侧并与伺服电机31相连；用于拉近两个固定机构6相互靠近；
具体的，伺服电机31带动双向螺杆32旋转，双向螺杆32带动两个拉近块34相互靠近，两个拉近块34带动两个固定机构6靠近或远离板材7。
参照图1、图2、图3和图4，本实施例中，固定机构6包括竖向板61，竖向板61与对应的拉近块34相连，竖向板61上开设有通孔62，通孔62内滑动安装有压紧块64，压紧块64的外侧连接有压紧板65，压紧板65的底部安装有摩擦垫66，用于对板材7的顶部压紧，竖向板61上开设有滑孔613，滑孔613内滑动安装有齿条板69，齿条板69的内侧安装有抵触板610，抵触板610与对应的板材7相抵触，滑孔613的底部内壁上固定安装有阻挡块612，齿条板69的底部开设有阻挡槽611，阻挡块612与阻挡槽611的内壁之间安装有同一个弹簧614，用于将板材7的侧面挤压固定，通孔62内转动安装有螺丝杠63，压紧块64与螺丝杠63螺纹连接，滑孔613与通孔62之间开设有同一个连接孔67，螺丝杠63的底端贯穿连接孔67并安装有齿轮68，齿轮68与对应的齿条板69相啮合，齿条板69移动用于带动齿轮68旋转，以使螺丝杠63旋转；
具体的，抵触板610受到反作用力推动齿条板69移动，齿条板69通过阻挡块612的支撑并拉伸弹簧614发生形变，齿条板69移动带动对应的齿轮68旋转，齿轮68带动对应的螺丝杠63旋转，螺丝杠63旋转带动对应的压紧块64向下运动，压紧块64带动压紧板65向下运动，压紧板65带动对应的摩擦垫66对板材7的顶部按压固定。
参照图1、图2，本实施例中，升降支撑机构4包括两个升降电机41、支撑板42、焊接调节单元43，两个升降电机41均安装在工作板1的顶部，两个升降电机41的输出轴均与支撑板42的底部相连，焊接调节单元43安装在支撑板42的顶部，用以调节支撑板42的高度；进而调节焊接机器人11的高度，焊接调节单元43包括电机431、两个固定板432、导向杆433、丝杆434和调节板435，两个固定板432均安装在支撑板42的顶部，丝杆434转动安装在两个固定板432之间，导向杆433固定安装在两个固定板432之间，调节板435滑动安装在导向杆433的外侧且螺纹连接在丝杆434的外侧，电机431安装在前侧的固定板432的外侧且与丝杆434相连，调节板435的顶部安装有安装座436，焊接机器人11安装在安装座436的顶部；用以调节焊接机器人11的水平位置，可以调节焊接位置；
具体的，电机431带动丝杆434旋转，丝杆434带动调节板435移动，调节板435通过安装座436带动焊接机器人11一边焊接一边移动。
参照图1、图2、图5和图6，本实施例中，单向降温机构5包括圆筒51、吹气管52，圆筒51安装在调节板435上，调节板435上开设有矩形孔438，矩形孔438内滑动安装有矩形条55，矩形条55安装在两个固定板432之间，矩形条55的顶部开设有凹槽57，凹槽57的底部内壁上安装有齿条56，齿条56上啮合有棘轮58，棘轮58上安装有被动轴59，被动轴59贯穿调节板435并延伸至圆筒51内并连接有齿轮提速箱54，齿轮提速箱54上连接有风扇53，吹气管52安装在圆筒51的底部，圆筒51的外侧开设有气孔；用以对焊接后的焊缝进行降温；
具体的，调节板435移动时带动圆筒51移动，圆筒51和调节板435带动棘轮58在齿条56上移动，棘轮58在向前移动时转动(棘轮58向后移动时不会转动)，棘轮58带动被动轴59旋转，被动轴59通过齿轮提速箱54提速后带动风扇53高速旋转，外界的空气通过圆筒51和吹气管52吹向焊缝的位置，可以对焊缝的位置降温。
工作原理，使用时，将两个板材7放置到多个支撑杆25的顶部，启动伺服电机31，伺服电机31带动双向螺杆32旋转，双向螺杆32带动两个拉近块34相互靠近，两个拉近块34带动两个竖向板61相互靠近，两个竖向板61带动两个抵触板610与两个板材7相抵触，推动两个板材7对齐并贴合挤压固定；
由于作用力与反作用力的关系，抵触板610受到反作用力推动齿条板69移动，齿条板69通过阻挡块612的支撑并拉伸弹簧614发生形变，齿条板69移动带动对应的齿轮68旋转，齿轮68带动对应的螺丝杠63旋转，螺丝杠63旋转带动对应的压紧块64向下运动，压紧块64带动压紧板65向下运动，压紧板65带动对应的摩擦垫66对板材7的顶部按压固定，可以避免焊接加工时板材7翘起；
完成固定后，启动推杆气缸21，推杆气缸21推动调节块22移动调节块22带动放置板24移动，放置板24带动固定后的两个板材7靠近焊接机器人11，通过两个升降电机41带动支撑板42向下运动，使得焊接机器人11靠近板材7进行焊接；
启动电机431，电机431带动丝杆434旋转，丝杆434带动调节板435移动，调节板435通过安装座436带动焊接机器人11一边焊接一边移动，提高焊接效率；
同时，调节板435移动时带动圆筒51移动，圆筒51和调节板435带动棘轮58在齿条56上移动，棘轮58在向前移动时转动(棘轮58向后移动时不会转动)，棘轮58带动被动轴59旋转，被动轴59通过齿轮提速箱54提速后带动风扇53高速旋转，外界的空气通过圆筒51和吹气管52吹向焊缝的位置，可以对焊缝的位置降温，完成加工后，将焊接完成后的板材7送离焊接机器人11，反向启动伺服电机31，使得两个固定机构6相互远离，可以解除对板材7的固定，将板材7取下即可，本申请中的所有结构均可以根据实际使用情况进行材质和长度的选择，附图均为示意结构图，具体实际尺寸可以做出适当调整。
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)

1.一种用于板材对接的焊接机器人，包括工作板(1)和焊接机器人(11)，其特征在于，所述工作板(1)上安装有水平调节机构(2)，水平调节机构(2)上连接有放置板(24)，放置板(24)的顶部安装有拉近机构(3)，拉近机构(3)上连接有两个固定机构(6)，放置板(24)的顶部安装有多个支撑杆(25)，支撑杆(25)的顶部放置有两个板材(7)，固定机构(6)与对应的板材(7)相抵触，工作板(1)的顶部安装有升降支撑机构(4)，焊接机器人(11)上安装在升降支撑机构(4)上，升降支撑机构(4)上连接有单向降温机构(5)。
2.根据权利要求1所述的一种用于板材对接的焊接机器人，其特征在于，所述水平调节机构(2)包括推杆气缸(21)和两个调节块(22)，工作板(1)的顶部开设有调节槽(23)，两个调节块(22)均滑动安装在调节槽(23)内且与放置板(24)的底部相连，推杆气缸(21)安装在调节槽(23)内，推杆气缸(21)的输出轴与左侧的调节块(22)相连；用于调节放置板(24)的水平位置，使得两个板材(7)靠近焊接机器人(11)。
3.根据权利要求1所述的一种用于板材对接的焊接机器人，其特征在于，所述拉近机构(3)包括伺服电机(31)、双向螺杆(32)和两个拉近块(34)，伺服电机(31)安装在放置板(24)的左侧，放置板(24)的顶部开设有拉近槽(33)，两个拉近块(34)滑动安装在两个拉近槽(33)内，两个拉近块(34)与两个固定机构(6)相连，双向螺杆(32)转动安装在两个拉近槽(33)内，伺服电机(31)与双向螺杆(32)的一端延伸至放置板(24)的外侧并与伺服电机(31)相连；用于拉近两个固定机构(6)相互靠近。
4.根据权利要求1所述的一种用于板材对接的焊接机器人，其特征在于，所述固定机构(6)包括竖向板(61)，竖向板(61)与对应的拉近块(34)相连，竖向板(61)上开设有通孔(62)，通孔(62)内滑动安装有压紧块(64)，压紧块(64)的外侧连接有压紧板(65)，压紧板(65)的底部安装有摩擦垫(66)，用于对板材(7)的顶部压紧。
5.根据权利要求4所述的一种用于板材对接的焊接机器人，其特征在于，所述竖向板(61)上开设有滑孔(613)，滑孔(613)内滑动安装有齿条板(69)，齿条板(69)的内侧安装有抵触板(610)，抵触板(610)与对应的板材(7)相抵触，滑孔(613)的底部内壁上固定安装有阻挡块(612)，齿条板(69)的底部开设有阻挡槽(611)，阻挡块(612)与阻挡槽(611)的内壁之间安装有同一个弹簧(614)，用于将板材(7)的侧面挤压固定。
6.根据权利要求5所述的一种用于板材对接的焊接机器人，其特征在于，所述通孔(62)内转动安装有螺丝杠(63)，压紧块(64)与螺丝杠(63)螺纹连接，滑孔(613)与通孔(62)之间开设有同一个连接孔(67)，螺丝杠(63)的底端贯穿连接孔(67)并安装有齿轮(68)，齿轮(68)与对应的齿条板(69)相啮合，齿条板(69)移动用于带动齿轮(68)旋转，以使螺丝杠(63)旋转，实现顶部压紧的目的。
7.根据权利要求1所述的一种用于板材对接的焊接机器人，其特征在于，所述升降支撑机构(4)包括两个升降电机(41)、支撑板(42)、焊接调节单元(43)，两个升降电机(41)均安装在工作板(1)的顶部，两个升降电机(41)的输出轴均与支撑板(42)的底部相连，焊接调节单元(43)安装在支撑板(42)的顶部，用以调节支撑板(42)的高度；进而调节焊接机器人(11)的高度。
8.根据权利要求1所述的一种用于板材对接的焊接机器人，其特征在于，所述焊接调节单元(43)包括电机(431)、两个固定板(432)、导向杆(433)、丝杆(434)和调节板(435)，两个固定板(432)均安装在支撑板(42)的顶部，丝杆(434)转动安装在两个固定板(432)之间，导向杆(433)固定安装在两个固定板(432)之间，调节板(435)滑动安装在导向杆(433)的外侧且螺纹连接在丝杆(434)的外侧，电机(431)安装在前侧的固定板(432)的外侧且与丝杆(434)相连，调节板(435)的顶部安装有安装座(436)，焊接机器人(11)安装在安装座(436)的顶部；用以调节焊接机器人(11)的水平位置，可以调节焊接位置。
9.根据权利要求8所述的一种用于板材对接的焊接机器人，其特征在于，所述单向降温机构(5)包括圆筒(51)、吹气管(52)，圆筒(51)安装在调节板(435)上，调节板(435)上开设有矩形孔(438)，矩形孔(438)内滑动安装有矩形条(55)，矩形条(55)安装在两个固定板(432)之间，矩形条(55)的顶部开设有凹槽(57)，凹槽(57)的底部内壁上安装有齿条(56)，齿条(56)上啮合有棘轮(58)，棘轮(58)上安装有被动轴(59)，被动轴(59)贯穿调节板(435)并延伸至圆筒(51)内并连接有齿轮提速箱(54)，齿轮提速箱(54)上连接有风扇(53)，吹气管(52)安装在圆筒(51)的底部，圆筒(51)的外侧开设有气孔；用以对焊接后的焊缝进行降温。
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