CN114633053B - 一种焊接机器人及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊接机器人及焊接方法，属于焊接机器人技术领域。一种焊接机器人，包括机械摆臂和安装在机械摆臂末端的支撑板，还包括：固定连接在支撑板上的连通管，连通管一端上转动连接有转换盘，转换盘上圆周开设有三个负压槽，三个负压槽内分别安装有不同规格的焊头，转换盘上圆周开设有与三个负压槽一一对应连通的通孔；本发明通过气泵经连通管和负压槽对焊接工作中焊头进行散热并对其焊接过程中产生的烟尘进行抽取，同时抽取的烟尘在经过连通管内时会被过滤网将颗粒状杂质过滤至过滤网上，同时使用本设备过程中可根据需要快速的对和位于连通管内的过滤网进行更换，提高了焊接的效率和过滤网的使用寿命。

Description

一种焊接机器人及焊接方法

技术领域

本发明涉及焊接机器人技术领域，尤其涉及一种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。

在焊接机器人的使用中，根据不同的金属材料、焊接深度和缝隙大小等各种因素需要用到不同规格尺寸的焊头，现有技术中多先通过一个焊头将适合焊接的部位全部焊接完后，人工进行拆卸更换焊头，再重新将与此焊头对应适合的焊接部位进行焊接，此种人工更换焊头重新焊接的方法效率较低，影响焊接的效率，同时焊头焊接过程在产生的烟尘和热量会危害工作人员健康和缩短焊头使用寿命。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有焊接机器人焊接过程中需要人工更换焊头导致效率低下的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种焊接机器人，包括机械摆臂和安装在机械摆臂末端的支撑板，还包括：固定连接在所述支撑板上的连通管，所述连通管一端上转动连接有转换盘，所述转换盘上圆周开设有三个负压槽，三个所述负压槽内分别安装有不同规格的焊头，所述转换盘上圆周开设有与三个负压槽一一对应连通的通孔，所述连通管靠近转换盘一端开设有通气孔，所述通气孔与其中一个通孔相对应连通；转动连接在所述支撑板上的过滤盘，所述过滤盘上开设有多个过滤孔，所述过滤孔内固定连接有过滤网，其中一个所述过滤孔和过滤网位于连通管内；固定连接在所述连通管另一端上的气泵，气泵输入端与连通管相连通，所述气泵输出端连通有排气管，所述排气管远离气泵一端连通有清洁套，所述清洁套开口与其它过滤孔上端口相对应。

为了便于驱动过滤盘转动，优选地，所述支撑板内开设有安装槽，所述安装槽内滑动连接有电机，所述电机输出端固定连接有转动轴，所述转动轴上开设有限位滑槽，所述过滤盘上开设有与转动轴相对应的中心孔，所述中心孔内固定连接有凸条块，所述凸条块滑动连接在限位滑槽内。

为了便于过滤盘转动连接在支撑板上，进一步地，所述过滤盘上固定连接有第一限位环，所述支撑板上开设有第一限位槽，所述第一限位环转动连接在第一限位槽内。

为了便于过滤盘转动过程中对连通管内过滤网进行更换，更进一步地，所述连通管上开设有开口，所述过滤盘一侧滑动连接在开口内。

为了便于驱动转换盘转动，更进一步地，所述支撑板上固定连接有L形支架，所述L形支架上固定连接有液压伸缩杆，所述液压伸缩杆的伸缩端与电机固定连接，所述转动轴远离电机的一端上固定连接有摩擦轮，所述转换盘上固定连接有摩擦环，所述摩擦环与摩擦轮相互配合。

为了提高摩擦轮和摩擦环之间的最大摩擦力，更进一步地，所述摩擦轮和摩擦环边缘均为相互配合的锥形面。

为了便于转环盘转动连接在连通管一端上，更进一步地，转换盘上固定连接有第二限位环，所述连通管一端上开设有第二限位槽，所述第二限位环转动连接在第二限位槽内。

为了便于对过滤网上附着的颗粒进行清扫，优选地，所述清洁套内转动连接有转轴，所述转轴一端延伸至排气管内固定连接有涡轮，所述转轴另一端固定连接有三角架，所述三角架底部固定连接有与过滤网相贴合的毛刷，所述三角架底部转动连接有滚轮，所述滚轮与清洁套内壁相抵。

为了便于对清扫后的颗粒空气混合物进行净化收集，优选地，所述支撑板上固定连接有固定板，所述固定板上通过螺栓固定连接有净化收集盒，所述净化收集盒输入口与过滤孔下端口相对应，所述净化收集盒输入口内连通有进气软管，所述进气软管远离输入口一端固定连接有球形配重块，所述球形配重块上开设有多个相互连通的气孔，其中一个所述气孔与进气软管相连通，所述净化收集盒输出口内连通有排气软管，所述排气软管远离输出口一端上固定连接有浮环。

一种焊接机器人的焊接方法，包括以下步骤：

步骤一：通过其中一个适宜规格的焊头进行焊接金属部件；

步骤二：启动气泵，通过气泵经连通管、通气孔、通孔和负压槽将焊头焊接过程中的烟尘和热量吸走，而位于连通管内的过滤网用于过滤烟尘中的细小颗粒，通过排气管排出的气体可对更换至连通管外的过滤网进行吹动清扫；

步骤三：焊接工作一段时间后，可启动电机，电机驱动过滤盘转动，从而对位于连通管内的过滤网进行更换；

步骤四：焊接过程中需要更换其它规格焊头时，可控制液压伸缩杆伸展驱动电机向靠近转换盘方向滑动，通过摩擦轮和摩擦环表面相抵连动转换盘转动，从而对焊接使用的焊头进行快速更换使用。

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，本发明通过气泵经连通管和负压槽对焊接工作中焊头进行散热并对其焊接过程中产生的烟尘进行抽取，同时抽取的烟尘在经过连通管内时会被过滤网将颗粒状杂质过滤至过滤网上，同时使用本设备过程中可根据需要快速的对和位于连通管内的过滤网进行更换，提高了焊接的效率和过滤网的使用寿命。

附图说明

图1为本发明提出的一种焊接机器人的结构示意图；

图2为本发明提出的一种焊接机器人图1中A部分的结构示意图；

图3为本发明提出的一种焊接机器人图2中B部分的结构示意图；

图4为本发明提出的一种焊接机器人图2中C部分的结构示意图；

图5为本发明提出的一种焊接机器人转换盘部分的结构示意图；

图6为本发明提出的一种焊接机器人过滤盘部分的结构示意图；

图7为本发明提出的一种焊接机器人三角架部分的结构示意图。

图中：1、机械摆臂；2、支撑板；21、连通管；211、通气孔；22、过滤盘；221、第一限位环；222、过滤网；223、凸条块；23、L形支架；24、固定板；3、焊头；4、转换盘；41、摩擦环；42、第二限位环；43、通孔；44、负压槽；5、气泵；51、排气管；6、液压伸缩杆；7、电机；71、转动轴；72、限位滑槽；73、摩擦轮；8、清洁套；81、转轴；82、涡轮；83、三角架；84、滚轮；85、毛刷；9、净化收集盒；91、进气软管；92、球形配重块；93、浮环；94、排气软管。

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：

参照图1-图7，一种焊接机器人，包括机械摆臂1和安装在机械摆臂1末端的支撑板2，还包括：固定连接在支撑板2上的连通管21，连通管21一端上转动连接有转换盘4，转换盘4上圆周开设有三个负压槽44，三个负压槽44内分别安装有不同规格的焊头3，转换盘4上圆周开设有与三个负压槽44一一对应连通的通孔43，连通管21靠近转换盘4一端开设有通气孔211，通气孔211与其中一个通孔43相对应连通；转动连接在支撑板2上的过滤盘22，过滤盘22上开设有多个过滤孔，过滤孔内固定连接有过滤网222，其中一个过滤孔和过滤网222位于连通管21内；固定连接在连通管21另一端上的气泵5，气泵5输入端与连通管21相连通，气泵5输出端连通有排气管51，排气管51远离气泵5一端连通有清洁套8，清洁套8开口与其它过滤孔上端口相对应。

参照图1-图6，一种焊接机器人，包括机械摆臂1和安装在机械摆臂1末端的支撑板2，还包括：固定连接在支撑板2上的连通管21，连通管21一端上转动连接有转换盘4，转换盘4上圆周开设有三个负压槽44，三个负压槽44内分别安装有不同规格的焊头3，转换盘4上圆周开设有与三个负压槽44一一对应连通的通孔43，连通管21靠近转换盘4一端开设有通气孔211，通气孔211与其中一个通孔43相对应连通；转动连接在支撑板2上的过滤盘22，过滤盘22上开设有多个过滤孔，过滤孔内固定连接有过滤网222，其中一个过滤孔和过滤网222位于连通管21内；固定连接在连通管21另一端上的气泵5，气泵5输入端与连通管21相连通，气泵5输出端连通有排气管51，排气管51远离气泵5一端连通有清洁套8，清洁套8开口与其它过滤孔上端口相对应，本实施例的一个具体实施方式：支撑板2内开设有安装槽，安装槽内滑动连接有电机7，电机7输出端固定连接有转动轴71，转动轴71上开设有限位滑槽72，过滤盘22上开设有与转动轴71相对应的中心孔，中心孔内固定连接有凸条块223，凸条块223滑动连接在限位滑槽72内，过滤盘22上固定连接有第一限位环221，支撑板2上开设有第一限位槽，第一限位环221转动连接在第一限位槽内，连通管21上开设有开口，过滤盘22一侧滑动连接在开口内，支撑板2上固定连接有L形支架23，L形支架23上固定连接有液压伸缩杆6，液压伸缩杆6的伸缩端与电机7固定连接，转动轴71远离电机7的一端上固定连接有摩擦轮73，转换盘4上固定连接有摩擦环41，摩擦环41与摩擦轮73相互配合，摩擦轮73和摩擦环41边缘均为相互配合的锥形面，转换盘4上固定连接有第二限位环42，连通管21一端上开设有第二限位槽，第二限位环42转动连接在第二限位槽内。

在液压伸缩杆6收缩状态时，电机7驱动转动轴71，因凸条块223限位滑动在限位滑槽72内，所以转动轴71转动可驱动过滤盘22转动，而过滤盘22一侧滑动连接在连通管21内，所以过滤盘22转动过程中可将位于连通管21内的过滤孔和过滤网222转动至连通管21外，由下一个过滤孔和过滤网222转动至连通管21内，如此可便于对过滤网222进行更换，避免过滤网222在长时间使用过程中堆积过多颗粒而导致堵塞，影响气泵5工作过程中散热和抽取烟尘的效果，当液压伸缩杆6伸长时，摩擦轮73与摩擦环41相互配合的锥面相抵，从而使电机7驱动转动轴71转动时可经摩擦轮73、摩擦环41驱动转换盘4转动，从而可对安装在转换盘4上的三个不同规格焊头3进行更换，避免焊接过程中人工更换焊头3而导致焊接效率降低。

参照图1、图2、图4和图7，一种焊接机器人，包括机械摆臂1和安装在机械摆臂1末端的支撑板2，还包括：固定连接在支撑板2上的连通管21，连通管21一端上转动连接有转换盘4，转换盘4上圆周开设有三个负压槽44，三个负压槽44内分别安装有不同规格的焊头3，转换盘4上圆周开设有与三个负压槽44一一对应连通的通孔43，连通管21靠近转换盘4一端开设有通气孔211，通气孔211与其中一个通孔43相对应连通；转动连接在支撑板2上的过滤盘22，过滤盘22上开设有多个过滤孔，过滤孔内固定连接有过滤网222，其中一个过滤孔和过滤网222位于连通管21内；固定连接在连通管21另一端上的气泵5，气泵5输入端与连通管21相连通，气泵5输出端连通有排气管51，排气管51远离气泵5一端连通有清洁套8，清洁套8开口与其它过滤孔上端口相对应，本实施例的一个具体实施方式：清洁套8内转动连接有转轴81，转轴81一端延伸至排气管51内固定连接有涡轮82，转轴81另一端固定连接有三角架83，三角架83底部固定连接有与过滤网222相贴合的毛刷85，三角架83底部转动连接有滚轮84，滚轮84与清洁套8内壁相抵。

气泵5通过排气管51排出的气体在经过排气管51末端时，可吹动涡轮82转动，从而通过转轴81驱动三角架83在清洁套8内转动，而三角架83底部固定连接的毛刷85在三角架83转动过程中可对过滤网222进行充分清扫，滚轮84可减小三角架83转动过程中与清洁套8之间的摩擦力，同时排气管51排出的气体可对清扫的颗粒进行吹走，进一步提高了清洁过滤网222的效果。

参照图1、图2和图4，一种焊接机器人，包括机械摆臂1和安装在机械摆臂1末端的支撑板2，还包括：固定连接在支撑板2上的连通管21，连通管21一端上转动连接有转换盘4，转换盘4上圆周开设有三个负压槽44，三个负压槽44内分别安装有不同规格的焊头3，转换盘4上圆周开设有与三个负压槽44一一对应连通的通孔43，连通管21靠近转换盘4一端开设有通气孔211，通气孔211与其中一个通孔43相对应连通；转动连接在支撑板2上的过滤盘22，过滤盘22上开设有多个过滤孔，过滤孔内固定连接有过滤网222，其中一个过滤孔和过滤网222位于连通管21内；固定连接在连通管21另一端上的气泵5，气泵5输入端与连通管21相连通，气泵5输出端连通有排气管51，排气管51远离气泵5一端连通有清洁套8，清洁套8开口与其它过滤孔上端口相对应，本实施例的一个具体实施方式：支撑板2上固定连接有固定板24，固定板24上通过螺栓固定连接有净化收集盒9，净化收集盒9输入口与过滤孔下端口相对应，净化收集盒9输入口内连通有进气软管91，进气软管91远离输入口一端固定连接有球形配重块92，球形配重块92上开设有多个相互连通的气孔，其中一个气孔与进气软管91相连通，净化收集盒9输出口内连通有排气软管94，排气软管94远离输出口一端上固定连接有浮环93。

净化收集盒9内灌装有专门用于吸收焊接过程中产生有毒气体的溶液，排气管51排出的气体通过清洁套8和过滤孔进入净化收集盒9内后，净化收集盒9内溶液可对其中的有毒气体进行吸收，而溶液可对其中的颗粒进行吸附过滤，需要说明的是，进气软管91位于净化收集盒9内的一端因在球形配重块92的作用下，始终浸没在溶液内，如此可保证进入净化收集盒9内气体与溶液充分接触，同时被净化过滤后的气体可通过排气软管94排出，因排气软管94位于净化收集盒9内的一端固定连接有浮环93，而浮环93密度远小于溶液密度，可始终漂浮在溶液上，如此可保证排气软管94的位于净化收集盒9内的一端始终与净化收集盒9内空气腔部分相连通，不会将溶液排出净化收集盒9外。

一种焊接机器人的焊接方法，包括以下步骤：

步骤一：在机械摆臂1的支撑调节下，通过其中一个适宜规格的焊头3进行焊接金属部件；

步骤二：启动气泵5，通过气泵5经连通管21、通气孔211、通孔43和负压槽44将焊头3焊接过程中的烟尘和热量吸走，其中位于连通管21内的过滤网222可将吸入空气中的颗粒状杂质过滤在过滤网222上，同时通过排气管51排出的气体可对更换至连通管21外的过滤网222上附着的颗粒进行清扫和吹落，以延长过滤网222的使用寿命，最后将过滤网222上附着的颗粒吹走的混合气体会进入净化收集盒9内，被净化收集盒9内的溶液将其中的有毒气体进行吸收，颗粒状杂质进行吸附过滤，以避免直接排放至空气中，危害工作人员身体健康；

步骤三：焊接工作一段时间后，可启动电机7，电机7可通过转动轴71驱动过滤盘22转动，从而对位于连通管21内的过滤网222进行更换，以避免过滤网222长时间使用过程中被附着的颗粒状杂质堵塞，而影响气泵5工作过程中散热和抽取烟尘的效果；

步骤四：焊接过程中需要更换其它规格焊头3时，可控制液压伸缩杆6伸展驱动电机7向靠近转换盘4方向滑动，从而使摩擦轮73和摩擦环41表面相抵以保证摩擦轮73转动过程中可驱动摩擦环41转动，如此即可通过电机7驱动转换盘4转动，从而对焊接使用的焊头3进行快速更换使用，避免人工更换焊头3降低焊接效率。

本发明通过气泵5经连通管21和负压槽44对焊接工作中焊头进行散热并对其焊接过程中产生的烟尘进行抽取，同时抽取的烟尘在经过连通管21内时会被过滤网222将颗粒状杂质过滤至过滤网222上，同时使用本设备过程中可根据需要快速的对3和位于连通管21内的过滤网222进行更换，提高了焊接的效率和过滤网222的使用寿命。

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 (8)

1.一种焊接机器人，包括机械摆臂（1）和安装在机械摆臂（1）末端的支撑板（2），其特征在于，还包括：固定连接在所述支撑板（2）上的连通管（21），所述连通管（21）一端上转动连接有转换盘（4），所述转换盘（4）上圆周开设有三个负压槽（44），三个所述负压槽（44）内分别安装有不同规格的焊头（3），所述转换盘（4）上圆周开设有与三个负压槽（44）一一对应连通的通孔（43），所述连通管（21）靠近转换盘（4）一端开设有通气孔（211），所述通气孔（211）与其中一个通孔（43）相对应连通；

转动连接在所述支撑板（2）上的过滤盘（22），所述过滤盘（22）上开设有多个过滤孔，所述过滤孔内固定连接有过滤网（222），其中一个所述过滤孔和过滤网（222）位于连通管（21）内；

固定连接在所述连通管（21）另一端上的气泵（5），气泵（5）输入端与连通管（21）相连通，所述气泵（5）输出端连通有排气管（51），所述排气管（51）远离气泵（5）一端连通有清洁套（8），所述清洁套（8）开口与其它过滤孔上端口相对应；

所述清洁套（8）内转动连接有转轴（81），所述转轴（81）一端延伸至排气管（51）内固定连接有涡轮（82），所述转轴（81）另一端固定连接有三角架（83），所述三角架（83）底部固定连接有与过滤网（222）相贴合的毛刷（85），所述三角架（83）底部转动连接有滚轮（84），所述滚轮（84）与清洁套（8）内壁相抵；

所述支撑板（2）上固定连接有固定板（24），所述固定板（24）上通过螺栓固定连接有净化收集盒（9），所述净化收集盒（9）输入口与过滤孔下端口相对应，所述净化收集盒（9）输入口内连通有进气软管（91），所述进气软管（91）远离输入口一端固定连接有球形配重块（92），所述球形配重块（92）上开设有多个相互连通的气孔，其中一个所述气孔与进气软管（91）相连通，所述净化收集盒（9）输出口内连通有排气软管（94），所述排气软管（94）远离输出口一端上固定连接有浮环（93）。

2.根据权利要求1所述的一种焊接机器人，其特征在于，所述支撑板（2）内开设有安装槽，所述安装槽内滑动连接有电机（7），所述电机（7）输出端固定连接有转动轴（71），所述转动轴（71）上开设有限位滑槽（72），所述过滤盘（22）上开设有与转动轴（71）相对应的中心孔，所述中心孔内固定连接有凸条块（223），所述凸条块（223）滑动连接在限位滑槽（72）内。

3.根据权利要求2所述的一种焊接机器人，其特征在于，所述过滤盘（22）上固定连接有第一限位环（221），所述支撑板（2）上开设有第一限位槽，所述第一限位环（221）转动连接在第一限位槽内。

4.根据权利要求3所述的一种焊接机器人，其特征在于，所述连通管（21）上开设有开口，所述过滤盘（22）一侧滑动连接在开口内。

5.根据权利要求4所述的一种焊接机器人，其特征在于，所述支撑板（2）上固定连接有L形支架（23），所述L形支架（23）上固定连接有液压伸缩杆（6），所述液压伸缩杆（6）的伸缩端与电机（7）固定连接，所述转动轴（71）远离电机（7）的一端上固定连接有摩擦轮（73），所述转换盘（4）上固定连接有摩擦环（41），所述摩擦环（41）与摩擦轮（73）相互配合。

6.根据权利要求5所述的一种焊接机器人，其特征在于，所述摩擦轮（73）和摩擦环（41）边缘均为相互配合的锥形面。

7.根据权利要求6所述的一种焊接机器人，其特征在于，转换盘（4）上固定连接有第二限位环（42），所述连通管（21）一端上开设有第二限位槽，所述第二限位环（42）转动连接在第二限位槽内。

8.一种焊接机器人的焊接方法，包括权利要求1-7任意一项所述的一种焊接机器人，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：通过其中一个适宜规格的焊头（3）进行焊接金属部件；

步骤二：启动气泵（5），通过气泵（5）经连通管（21）、通气孔（211）、通孔（43）和负压槽（44）将焊头（3）焊接过程中的烟尘和热量吸走，而位于连通管（21）内的过滤网（222）用于过滤烟尘中的细小颗粒，通过排气管（51）排出的气体可对更换至连通管（21）外的过滤网（222）进行吹动清扫；

步骤三：焊接工作一段时间后，可启动电机（7），电机（7）驱动过滤盘（22）转动，从而对位于连通管（21）内的过滤网（222）进行更换；

步骤四：焊接过程中需要更换其它规格焊头（3）时，可控制液压伸缩杆（6）伸展驱动电机（7）向靠近转换盘（4）方向滑动，通过摩擦轮（73）和摩擦环（41）表面相抵连动转换盘（4）转动，从而对焊接使用的焊头（3）进行快速更换使用。

Images