CN114769984B - 一种具有焊接监测报警功能的大型结构件智能柔性焊接机器人系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接机器人技术领域，具体的说是一种具有焊接监测报警功能的大型结构件智能柔性焊接机器人系统，包括变位机，所述变位机上安装有焊接机构，所述焊接机构上安装有防护机构，所述防护机构上连接有调节机构，所述焊接机构上连接有拼接机构，所述焊接机构上安装有收集机构，所述焊接机构上连接有清理机构，所述收集机构上连接有驱动机构；通过变位机的配合从而方便进行焊接工作，提高了焊接的效率，通过防护机构和调节机构的配合有利于对焊接机构进行报警防护，通过拼接机构的作用下有利于方便对焊接机构拼装，扩大上料范围，提高了焊接的效率，通过收集机构和清理机构及驱动机构的配合，方便对焊接时的碎屑烟气收集清理。

Description

一种具有焊接监测报警功能的大型结构件智能柔性焊接机器 人系统

技术领域

本发明涉及焊接机器人技术领域，具体的说是一种具有焊接监测报警功能的大型结构件智能柔性焊接机器人系统。

背景技术

焊接机器人是从事焊接包括切割与喷涂的工业机器人，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，焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊枪的，使之能进行焊接，切割或热喷涂，在进行风塔焊接时，通过变位机和焊机的配合，方便快速的对风塔进行焊接工作。

然而，传统的焊机缺乏防护措施，当工件没有上料或上料发生偏位时，如果直接焊接，容易造成工件焊接错误，或发生安全事故，十分危险，并且焊接时产生的碎屑和烟气不方便很好的清理，掉落在平台上容易造成污染和对设备的损坏。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种具有焊接监测报警功能的大型结构件智能柔性焊接机器人系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有焊接监测报警功能的大型结构件智能柔性焊接机器人系统，包括变位机，所述变位机上安装有焊接机构，所述焊接机构上安装有防护机构，所述防护机构上连接有调节机构，所述焊接机构上连接有拼接机构，所述焊接机构上安装有收集机构，所述焊接机构上连接有清理机构，所述收集机构上连接有驱动机构。

具体的，所述焊接机构包括导轨，所述变位机一侧设有两个导轨，两个所述导轨上滑动连接有支撑台，所述支撑台上安装有两组导轮，所述变位机上连接有工件，所述工件上安装有回转工装，所述工件和回转工装与两组导轮抵触，所述变位机上安装有第一焊机，所述支撑台一侧设有第二焊机，所述第二焊机延伸至工件内侧。

具体的，所述防护机构包括固定套，所述第二焊机上安装有固定套，所述固定套上安装有限位开关，所述限位开关一端与支撑台一侧中心处抵触，所述固定套上通过立柱垂直连接有位置传感器。

具体的，所述调节机构包括橡胶块，所述固定套与第二焊机滑动连接，所述固定套一侧内部滑动连接有橡胶块，所述橡胶块一侧与第二焊机侧壁抵触，所述固定套侧壁螺纹连接有螺杆，所述螺杆与橡胶块转动连接，所述螺杆另一端安装有转扭。

具体的，所述拼接机构包括连接块，两个所述导轨一端分别固定连接有连接块，所述连接块为“T”形结构，所述连接块与另外两个导轨内侧卡合，两个所述导轨内部安装有卡销，所述卡销通过抵触弹簧与导轨内部滑动连接，所述卡销一端与连接块内部卡合，所述卡销另一端安装有推块，所述推块通过卡销与导轨外侧滑动连接，两个所述导轨之间连接有加固杆。

具体的，所述收集机构包括收集槽，所述支撑台上设有收集槽，所述支撑台上安装有防护网，所述防护网位于收集槽顶部，所述支撑台内部设有导槽，所述导槽通过多个连通槽与收集槽内部连通。

具体的，所述清理机构包括固定板，所述第二焊机上垂直固定连接有固定板，所述固定板一侧安装有导管，所述导管与第二焊机内部滑动连接，所述固定板内部设有导气槽，所述导管延伸至导气槽内部，所述固定板一端内侧安装有连接套，所述连接套通过压缩弹簧与固定板滑动连接，所述连接套一端与导气槽内部滑动连接，所述连接套另一端延伸至固定板外部，所述支撑台底部安装有密封圈，所述密封圈位于导槽内侧，所述连接套一端与密封圈抵触。

具体的，所述驱动机构包括转杆，所述支撑台内部转动连接有两个转杆，两个所述转杆延伸至收集槽内部，所述转杆上安装有毛刷，两个所述转杆另一端和两个所述导轮上分别安装有皮带盘，所述皮带盘通过传动带连接。

本发明的有益效果是：

（1）本发明所述的一种具有焊接监测报警功能的大型结构件智能柔性焊接机器人系统，通过焊接机构和变位机的配合从而方便进行焊接工作，操作方便，省时省力，提高了焊接的效率，即：通过变位机的作用下方便对工件进行夹持放置，并且通过支撑台和两组导轮的作用下对工件支撑稳定，同时通过导轨的作用下方便支撑台滑动，有利于上下料工作，并且通过第一焊机和第二焊机的配合进行对工件内外侧进行接缝焊机，操作更加方便。

（2）本发明所述的一种具有焊接监测报警功能的大型结构件智能柔性焊接机器人系统，通过防护机构和调节机构的配合有利于对焊接机构进行报警防护，从而使焊接机构进行更安全的工作，即：通过固定套的作用下有利于对限位开关和位置传感器安装，通过支撑台移动时，支撑台触碰限位开关，从而使支撑台能够自动寻找中心位置，并且通过位置传感器的红外线波对工件探测，从而使变位机具有能够工作的指令，当检测无工件时，变位机无法正常工作，起到了安全防护的作用，通过固定套与第二焊机的滑动，从而方便对位置传感器和限位开关的位置调节，方便对不同大小的工件检测，通过转动转扭，转扭带动螺杆对橡胶块驱动，橡胶块与第二焊机侧壁抵触紧密，从而使固定套与第二焊机限位稳定，方便进行防护检测工作。

（3）本发明所述的一种具有焊接监测报警功能的大型结构件智能柔性焊接机器人系统，通过拼接机构的作用下有利于方便对焊接机构拼装，从而实现循环式安装焊接工作，提高了焊接的效率，即：通过连接块的作用下方便两个导轨进行拼接稳定，同时卡销在抵触弹簧的作用下与连接块内部卡合，从而使连接块与导轨不易分离滑脱，保障了两个导轨连接稳定，方便更好的进行输送工作，增加了输送的范围，并且能够进行预先上下料，提高了生产的效率。

（4）本发明所述的一种具有焊接监测报警功能的大型结构件智能柔性焊接机器人系统，通过收集机构和清理机构的作用下方便对焊接时的碎屑烟气收集清理，并且通过驱动机构使杂物清理更加干净，即：通过收集槽的作用下有利于使焊接掉落的碎屑进行收纳存放，并且通过防护网的作用有利于起到了防护遮挡的作用，防止大部件掉入，通过连通槽和导槽的作用方便外部吸尘器对收集槽内部的碎屑进行吸附，同时方便对焊接时产生的烟气进行抽取，通过导管的作用下方便与外部吸尘器连接，通过支撑台的滑动上料加工，使支撑台底侧与连接套抵触，连接套摆脱压缩弹簧的作用下下滑，从而方便支撑台继续滑动，当支撑台一定的位置时，连接套在压缩弹簧的作用下与密封圈抵触，从而使导气槽与导槽连通，有利于外部吸尘器对收纳槽内部抽出杂物，通过支撑台滑动下料时，连接套与密封圈分离，从而方便下一个支撑台上料对接，通过工件在导轮上转动时，导轮带动皮带盘和传动带传动，有利于使转杆和毛刷在收集槽内部转动，起到了对杂物进行搅拌的作用，使碎屑更好的被抽出清理。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明提供的一种具有焊接监测报警功能的大型结构件智能柔性焊接机器人系统的一种较佳实施例的整体结构示意图；

图2为图1所示的A部结构放大示意图；

图3为图1所示的B部结构放大示意图；

图4为本发明的第二焊机与固定套的连接结构示意图；

图5为本发明的导轨与连接块的连接结构示意图；

图6为本发明的支撑台与固定板的连接结构示意图；

图7为图6所示的C部结构放大示意图。

图中：1、变位机；2、焊接机构；201、第一焊机；202、工件；203、支撑台；204、导轮；205、导轨；206、回转工装；207、第二焊机；3、防护机构；301、限位开关；302、立柱；303、固定套；304、位置传感器；4、调节机构；401、螺杆；402、橡胶块；403、转扭；5、拼接机构；501、加固杆；502、连接块；503、卡销；504、抵触弹簧；505、推块；6、收集机构；601、防护网；602、收集槽；603、连通槽；604、导槽；7、清理机构；701、固定板；702、导管；703、导气槽；704、压缩弹簧；705、连接套；706、密封圈；8、驱动机构；801、皮带盘；802、传动带；803、转杆；804、毛刷。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-图7所示，本发明所述的一种具有焊接监测报警功能的大型结构件智能柔性焊接机器人系统，包括变位机1，所述变位机1上安装有焊接机构2，所述焊接机构2上安装有防护机构3，所述防护机构3上连接有调节机构4，所述焊接机构2上连接有拼接机构5，所述焊接机构2上安装有收集机构6，所述焊接机构2上连接有清理机构7，所述收集机构6上连接有驱动机构8。

具体的，所述焊接机构2包括导轨205，所述变位机1一侧设有两个导轨205，两个所述导轨205上滑动连接有支撑台203，所述支撑台203上安装有两组导轮204，所述变位机1上连接有工件202，所述工件202上安装有回转工装206，所述工件202和回转工装206与两组导轮204抵触，所述变位机1上安装有第一焊机201，所述支撑台203一侧设有第二焊机207，所述第二焊机207延伸至工件202内侧，通过所述变位机1的作用下方便对所述工件202进行夹持放置，并且通过所述支撑台203和两组所述导轮204的作用下对所述工件202支撑稳定，同时通过所述导轨205的作用下方便所述支撑台203滑动，有利于上下料工作，并且通过所述第一焊机201和所述第二焊机207的配合进行对工件202内外侧进行接缝焊机，操作更加方便。

具体的，所述防护机构3包括固定套303，所述第二焊机207上安装有固定套303，所述固定套303上安装有限位开关301，所述限位开关301一端与支撑台203一侧中心处抵触，所述固定套303上通过立柱302垂直连接有位置传感器304，通过所述固定套303的作用下有利于对所述限位开关301和所述位置传感器304安装，通过所述支撑台203移动时，所述支撑台203触碰所述限位开关，从而使所述支撑台203能够自动寻找中心位置，并且通过所述位置传感器304的红外线波对所述工件202探测，从而使所述变位机1具有能够工作的指令，当检测无所述工件202时，所述变位机1无法正常工作，起到了安全防护的作用。

具体的，所述调节机构4包括橡胶块402，所述固定套303与第二焊机207滑动连接，所述固定套303一侧内部滑动连接有橡胶块402，所述橡胶块402一侧与第二焊机207侧壁抵触，所述固定套303侧壁螺纹连接有螺杆401，所述螺杆401与橡胶块402转动连接，所述螺杆401另一端安装有转扭403，通过所述固定套303与所述第二焊机201的滑动，从而方便对所述位置传感器304和所述限位开关301的位置调节，方便对不同大小的所述工件202检测，通过转动所述转扭403，所述转扭403带动所述螺杆401对所述橡胶块402驱动，所述橡胶块402与所述第二焊机207侧壁抵触紧密，从而使所述固定套303与所述第二焊机207限位稳定，方便进行防护检测工作。

具体的，所述拼接机构5包括连接块502，两个所述导轨205一端分别固定连接有连接块502，所述连接块502为“T”形结构，所述连接块502与另外两个导轨205内侧卡合，两个所述导轨205内部安装有卡销503，所述卡销503通过抵触弹簧504与导轨205内部滑动连接，所述卡销503一端与连接块502内部卡合，所述卡销503另一端安装有推块505，所述推块505通过卡销503与导轨205外侧滑动连接，两个所述导轨205之间连接有加固杆501，通过所述连接块502的作用下方便两个所述导轨205进行拼接稳定，同时所述卡销503在所述抵触弹簧504的作用下与所述连接块502内部卡合，从而使所述连接块502与所述导轨205不易分离滑脱，保障了两个所述导轨205连接稳定，方便更好的进行输送工作，增加了输送的范围，并且能够进行预先上下料，提高了生产的效率。

具体的，所述收集机构6包括收集槽602，所述支撑台203上设有收集槽602，所述支撑台203上安装有防护网601，所述防护网601位于收集槽602顶部，所述支撑台203内部设有导槽604，所述导槽604通过多个连通槽603与收集槽602内部连通，通过所述收集槽602的作用下有利于使焊接掉落的碎屑进行收纳存放，并且通过所述防护网601的作用有利于起到了防护遮挡的作用，防止大部件掉入，通过所述连通槽603和所述导槽604的作用方便外部吸尘器对所述收集槽602内部的碎屑进行吸附，同时方便对焊接时产生的烟气进行抽取。

具体的，所述清理机构7包括固定板701，所述第二焊机207上垂直固定连接有固定板701，所述固定板701一侧安装有导管702，所述导管702与第二焊机207内部滑动连接，所述固定板701内部设有导气槽703，所述导管702延伸至导气槽703内部，所述固定板701一端内侧安装有连接套705，所述连接套705通过压缩弹簧704与固定板701滑动连接，所述连接套705一端与导气槽703内部滑动连接，所述连接套705另一端延伸至固定板701外部，所述支撑台203底部安装有密封圈706，所述密封圈706位于导槽604内侧，所述连接套705一端与密封圈706抵触，通过所述导管702的作用下方便与外部吸尘器连接，通过所述支撑台203的滑动上料加工，使所述支撑台203底侧与所述连接套705抵触，所述连接套705摆脱所述压缩弹簧704的作用下下滑，从而方便所述支撑台203继续滑动，当所述支撑台203一定的位置时，所述连接套705在所述压缩弹簧704的作用下与所述密封圈706抵触，从而使所述导气槽703与所述导槽604连通，有利于外部吸尘器对所述收纳槽内部抽出杂物，通过所述支撑台203滑动下料时，所述连接套705与所述密封圈706分离，从而方便下一个所述支撑台203上料对接。

具体的，所述驱动机构8包括转杆803，所述支撑台203内部转动连接有两个转杆803，两个所述转杆803延伸至收集槽602内部，所述转杆803上安装有毛刷804，两个所述转杆803另一端和两个所述导轮204上分别安装有皮带盘801，所述皮带盘801通过传动带802连接，通过所述工件202在所述导轮204上转动时，所述导轮204带动所述皮带盘801和所述传动带802传动，有利于使所述转杆803和所述毛刷804在所述收集槽602内部转动，起到了对杂物进行搅拌的作用，使碎屑更好的被抽出清理。

本发明在使用时，首先通过变位机1的作用下方便对工件202进行夹持放置，并且通过支撑台203和两组导轮204的作用下对工件202支撑稳定，同时通过导轨205的作用下方便支撑台203滑动，有利于上下料工作，并且通过第一焊机201和第二焊机207的配合进行对工件202内外侧进行接缝焊机，操作更加方便，通过固定套303的作用下有利于对限位开关301和位置传感器304安装，通过支撑台203移动时，支撑台203触碰限位开关301，从而使支撑台203能够自动寻找中心位置，并且通过位置传感器304的红外线波对工件202探测，从而使变位机1具有能够工作的指令，当检测无工件202时，变位机1无法正常工作，起到了安全防护的作用，通过固定套303与第二焊机207的滑动，从而方便对位置传感器304和限位开关301的位置调节，方便对不同大小的工件202检测，通过转动转扭403，转扭403带动螺杆401对橡胶块402驱动，橡胶块402与第二焊机207侧壁抵触紧密，从而使固定套303与第二焊机207限位稳定，方便进行防护检测工作，通过连接块502的作用下方便两个导轨205进行拼接稳定，同时卡销503在抵触弹簧504的作用下与连接块502内部卡合，从而使连接块502与导轨205不易分离滑脱，保障了两个导轨205连接稳定，方便更好的进行输送工作，增加了输送的范围，并且能够进行预先上下料，提高了生产的效率，通过收集槽602的作用下有利于使焊接掉落的碎屑进行收纳存放，并且通过防护网601的作用有利于起到了防护遮挡的作用，防止大部件掉入，通过连通槽603和导槽604的作用方便外部吸尘器对收集槽602内部的碎屑进行吸附，同时方便对焊接时产生的烟气进行抽取，通过导管702的作用下方便与外部吸尘器连接，通过支撑台203的滑动上料加工，使支撑台203底侧与连接套705抵触，连接套705摆脱压缩弹簧704的作用下下滑，从而方便支撑台203继续滑动，当支撑台203一定的位置时，连接套705在压缩弹簧704的作用下与密封圈706抵触，从而使导气槽703与导槽604连通，有利于外部吸尘器对收纳槽内部抽出杂物，通过支撑台203滑动下料时，连接套705与密封圈706分离，从而方便下一个支撑台203上料对接，通过工件202在导轮204上转动时，导轮204带动皮带盘801和传动带802传动，有利于使转杆803和毛刷804在收集槽602内部转动，起到了对杂物进行搅拌的作用，使碎屑更好的被抽出清理。

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。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种具有焊接监测报警功能的大型结构件智能柔性焊接机器人系统，其特征在于，包括变位机（1），所述变位机（1）上安装有焊接机构（2），所述焊接机构（2）上安装有防护机构（3），所述防护机构（3）上连接有调节机构（4），所述焊接机构（2）上连接有拼接机构（5），所述焊接机构（2）上安装有收集机构（6），所述焊接机构（2）上连接有清理机构（7），所述收集机构（6）上连接有驱动机构（8）；

所述焊接机构（2）包括导轨（205），所述变位机（1）一侧设有两个导轨（205），两个所述导轨（205）上滑动连接有支撑台（203），所述支撑台（203）上安装有两组导轮（204），所述变位机（1）上连接有工件（202），所述工件（202）上安装有回转工装（206），所述工件（202）和回转工装（206）与两组导轮（204）抵触，所述变位机（1）上安装有第一焊机（201），所述支撑台（203）一侧设有第二焊机（207），所述第二焊机（207）延伸至工件（202）内侧；

所述防护机构（3）包括固定套（303），所述第二焊机（207）上安装有固定套（303），所述固定套（303）上安装有限位开关（301），所述限位开关（301）一端与支撑台（203）一侧中心处抵触，所述固定套（303）上通过立柱（302）垂直连接有位置传感器（304）。

2.根据权利要求1所述的一种具有焊接监测报警功能的大型结构件智能柔性焊接机器人系统，其特征在于：所述调节机构（4）包括橡胶块（402），所述固定套（303）与第二焊机（207）滑动连接，所述固定套（303）一侧内部滑动连接有橡胶块（402），所述橡胶块（402）一侧与第二焊机（207）侧壁抵触，所述固定套（303）侧壁螺纹连接有螺杆（401），所述螺杆（401）与橡胶块（402）转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种具有焊接监测报警功能的大型结构件智能柔性焊接机器人系统，其特征在于：所述螺杆（401）另一端安装有转扭（403），所述转扭（403）为圆台形结构。

4.根据权利要求1所述的一种具有焊接监测报警功能的大型结构件智能柔性焊接机器人系统，其特征在于：所述拼接机构（5）包括连接块（502），两个所述导轨（205）一端分别固定连接有连接块（502），所述连接块（502）为“T”形结构，所述连接块（502）与另外两个导轨（205）内侧卡合，两个所述导轨（205）内部安装有卡销（503），所述卡销（503）通过抵触弹簧（504）与导轨（205）内部滑动连接，所述卡销（503）一端与连接块（502）内部卡合。

5.根据权利要求4所述的一种具有焊接监测报警功能的大型结构件智能柔性焊接机器人系统，其特征在于：所述卡销（503）另一端安装有推块（505），所述推块（505）通过卡销（503）与导轨（205）外侧滑动连接，两个所述导轨（205）之间连接有加固杆（501）。

6.根据权利要求1所述的一种具有焊接监测报警功能的大型结构件智能柔性焊接机器人系统，其特征在于：所述收集机构（6）包括收集槽（602），所述支撑台（203）上设有收集槽（602），所述支撑台（203）内部设有导槽（604），所述导槽（604）通过多个连通槽（603）与收集槽（602）内部连通。

7.根据权利要求6所述的一种具有焊接监测报警功能的大型结构件智能柔性焊接机器人系统，其特征在于：所述支撑台（203）上安装有防护网（601），所述防护网（601）位于收集槽（602）顶部。

8.根据权利要求6所述的一种具有焊接监测报警功能的大型结构件智能柔性焊接机器人系统，其特征在于：所述清理机构（7）包括固定板（701），所述第二焊机（207）上垂直固定连接有固定板（701），所述固定板（701）一侧安装有导管（702），所述导管（702）与第二焊机（207）内部滑动连接，所述固定板（701）内部设有导气槽（703），所述导管（702）延伸至导气槽（703）内部，所述固定板（701）一端内侧安装有连接套（705），所述连接套（705）通过压缩弹簧（704）与固定板（701）滑动连接，所述连接套（705）一端与导气槽（703）内部滑动连接，所述连接套（705）另一端延伸至固定板（701）外部，所述连接套（705）一端与导槽（604）内侧抵触。

9.根据权利要求8所述的一种具有焊接监测报警功能的大型结构件智能柔性焊接机器人系统，其特征在于：所述支撑台（203）底部安装有密封圈（706），所述密封圈（706）位于导槽（604）内侧，所述连接套（705）一端与密封圈（706）抵触。

10.根据权利要求6所述的一种具有焊接监测报警功能的大型结构件智能柔性焊接机器人系统，其特征在于：所述驱动机构（8）包括转杆（803），所述支撑台（203）内部转动连接有两个转杆（803），两个所述转杆（803）延伸至收集槽（602）内部，所述转杆（803）上安装有毛刷（804），两个所述转杆（803）另一端和两个所述导轮（204）上分别安装有皮带盘（801），所述皮带盘（801）通过传动带（802）连接。

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