CN115383360A - 一种移动式环保智能焊接机器人作业舱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种移动式环保智能焊接机器人作业舱，包括舱体、焊接机器人、主机设备、操作设备和焊接电源，舱体包括焊接舱室以及电器柜，所述电器柜具有主机设备安装腔室、焊接电源安装腔室和操作设备安装腔室，焊接机器人固定安装在所述焊接舱室内，且头端具有焊枪，主机设备安装在所述主机设备安装腔室内，并与所述焊接机器人电连接，操作设备安装在所述操作设备安装腔室内，并与所述主机设备电连接，焊接电源安装在所述焊接电源安装腔室内，为所述焊接机器人、主机设备和操作设备供电，该种移动式环保智能焊接机器人作业舱，可以根据工作场景的不同自由移动，而且无需调试即可使用，极大提高了焊接的范围。
Description
技术领域
本发明涉及焊接设备技术领域，具体为一种移动式环保智能焊接机器人作业舱。
背景技术
焊接是机械装备中的重要加工手段之一，焊接质量的好坏直接关系着产品的质量与寿命。多年来，焊接一直是手工焊接为主，但是随着社会的进步与发展，从事焊接专业的人员越来越少，焊工极具短缺。
随着而来的就是焊接机器人代替手工焊，于是焊接工作站应运而生。焊接工作站主要由焊接机器人和焊接电源构成，但是由于目前的焊接工作站集成度不高，安装调试非常复杂，需要专业人士才能实现机器人自动焊接，而且目前的焊接工作站都是固定在工位上，不可移动，限制了焊接范围。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有焊接设备中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是提供一种移动式环保智能焊接机器人作业舱，可以根据工作场景的不同自由移动，而且无需调试即可使用，极大提高了焊接的范围。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
一种移动式环保智能焊接机器人作业舱，其包括：
舱体，包括焊接舱室以及电器柜，所述电器柜具有主机设备安装腔室、焊接电源安装腔室和操作设备安装腔室；
焊接机器人，固定安装在所述焊接舱室内，且头端具有焊枪；
主机设备，安装在所述主机设备安装腔室内，并与所述焊接机器人电连接，
操作设备，安装在所述操作设备安装腔室内，并与所述主机设备电连接；
焊接电源，安装在所述焊接电源安装腔室内，为所述焊接机器人、主机设备和操作设备供电。
作为本发明所述的一种移动式环保智能焊接机器人作业舱的一种优选方案，其中，还包括烟尘吸嘴，所述烟尘吸嘴包括固定在焊枪上的吸尘外壳、与所述吸尘外壳一端部连接的烟尘导向管道设置在所述吸尘外壳内的耐高温滤网、设置在所述吸尘外壳内的涡轮叶片、设置在所述吸尘外壳的外壁上并驱动所述涡轮叶片旋转的涡轮旋转驱动电机；
其中，所述烟尘导向管道的端部具有吸烟罩，所述吸尘外壳的与安装烟尘导向管道的侧壁相对的另一侧壁开设有排气口，所述吸尘外壳的侧壁上固定有安装板，所述烟尘导向管道设置有双筒套。
作为本发明所述的一种移动式环保智能焊接机器人作业舱的一种优选方案，其中，所述耐高温滤网由耐高温的处理剂涂刷后的玻璃纤维针刺毡而制成。
作为本发明所述的一种移动式环保智能焊接机器人作业舱的一种优选方案，其中，所述处理剂由一定量的聚四氟乙烯乳液、丙烯酸酯乳液、硅油和水字在搅拌器的搅拌下至乳液纯净，各组分互相渗透时所得。
作为本发明所述的一种移动式环保智能焊接机器人作业舱的一种优选方案，其中，所述主机设备安装腔室和所述焊接电源安装腔室具有散热滤板，且所述主机设备安装腔室和所述焊接电源安装腔室内具有分隔板。
作为本发明所述的一种移动式环保智能焊接机器人作业舱的一种优选方案，其中，所述舱体的舱底板的顶部设置有焊接机器人安装座。
作为本发明所述的一种移动式环保智能焊接机器人作业舱的一种优选方案，其中，所述舱体内还具有清枪站，且所述焊接电源为所述清枪站供电。
作为本发明所述的一种移动式环保智能焊接机器人作业舱的一种优选方案，其中，所述焊接电源安装腔室内设置有多组将其内部的热量排出至外部的散热风扇。
作为本发明所述的一种移动式环保智能焊接机器人作业舱的一种优选方案，其中，所述焊接机器人还包括安装在焊接机器人安装座上的法兰、安装在所述的法兰上的支撑平台、安装在所述支撑平台的顶部并可通过水平旋转驱动电机驱动以相对所述支撑平台水平旋转的旋转平台、安装在所述旋转平台的连接耳并可相对其纵向旋转的大臂、安装在所述大臂上并驱动所述大臂相对所述连接耳纵向旋转的第一纵向旋转驱动电机、与所述大臂的另一端铰接的小臂、安装在所述小臂上并驱动所述小臂相对所述大臂纵向旋转的第二纵向旋转驱动电机、与所述小臂的端部轴向转动连接的安装臂、安装在所述小臂上并驱动所述安装臂相对所述小臂轴向旋转的轴向旋转驱动电机和与所述安装臂的端部铰接并用于安装焊枪的安装部。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：本发明发明的焊接工作站可以根据工作场景的不同自由移动，且安放和使用非常方便，即插即用，只有一根380V的电源线，插上之后，机器自检，然后焊接机器人、焊接电源、主机和操作设备都会准备就位。而且本发明通过在操作设备输入原始三维设计数据，主机系统即可对原始三维CAD数据进行转换，自动提取焊缝信息形成机器人动作程序，将该程序反馈到焊接机构中实现机器人自动示教焊接。同时，也可以通过激光预扫描的方式，实现免示教焊接。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明一种移动式环保智能焊接机器人作业舱一方向的结构示意图；
图2为本发明一种移动式环保智能焊接机器人作业舱另一方向的结构示意图；
图3为本发明一种移动式环保智能焊接机器人作业舱的部分结构示意图；
图4为本发明一种移动式环保智能焊接机器人作业舱的图3中的部分结构放大图；
图5为本发明一种移动式环保智能焊接机器人作业舱的的焊接机器人的结构示意图；
图6为本发明一种移动式环保智能焊接机器人作业舱的烟尘吸嘴的结构示意图；
图7为本发明一种移动式环保智能焊接机器人作业舱的烟尘吸嘴的剖面图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明提供一种移动式环保智能焊接机器人作业舱，可以根据工作场景的不同自由移动，而且无需调试即可使用，极大提高了焊接的范围。
图1-图7示出的是本发明一种移动式环保智能焊接机器人作业舱一实施方式的结构示意图，请参阅图1-图4，本实施方式的一种移动式环保智能焊接机器人作业舱，其主体部分包括舱体100、焊接机器人200、主机设备300、操作设备400和焊接电源500。
舱体100包括焊接舱室110以及电器柜120，电器柜120具有主机设备安装腔室120a、焊接电源安装腔室120b和操作设备安装腔室120c，焊接舱室110用于安装焊接机器人200并对工件进行封闭焊接，主机设备安装腔室120a用于安装主机设备300、操作设备安装腔室120c用于安装操作设备400、焊接电源安装腔室120b用于安装焊接电源500，作为优选，在本实施方式中，主机设备安装腔室120a和焊接电源安装腔室120b具有散热滤板700，且主机设备安装腔室120a和焊接电源安装腔室120b内具有分隔板120d，将主机设备安装腔室120a和焊接电源安装腔室120b分隔为弱电区域和强电区域，将强电与弱电分开，避免电磁干扰。舱体110的舱底板110a的顶部设置有焊接机器人安装座110b，便于安装焊接机器人200，焊接电源安装腔室120b内设置有多组将其内部的热量排出至外部的散热风扇，可以保证设备长时间的正常运行，舱体110内还具有清枪站，且焊接电源500为清枪站供电。
焊接机器人200固定安装在焊接舱室110内，且头端具有焊枪210，用于根据主机设备300发出的指令，对工件进焊接操作，在本实施方式中，焊接机器人200还包括安装在焊接机器人安装座110b上的法兰220、安装在的法兰220上的支撑平台230、安装在支撑平台230的顶部并可通过水平旋转驱动电机250驱动以相对支撑平台230水平旋转的旋转平台240、安装在旋转平台240的连接耳240a并可相对其纵向旋转的大臂260、安装在大臂260上并驱动大臂260相对连接耳240a纵向旋转的第一纵向旋转驱动电机270、与大臂260的另一端铰接的小臂280、安装在小臂280上并驱动小臂280相对大臂260纵向旋转的第二纵向旋转驱动电机290、与小臂280的端部轴向转动连接的安装臂291、安装在小臂280上并驱动安装臂291相对小臂280轴向旋转的轴向旋转驱动电机292和与安装臂291的端部铰接并用于安装焊枪210的安装部293。
主机设备300安装在主机设备安装腔室120a内，并与焊接机器人200电连接，对原始三维CAD数据进行转换，自动提取焊缝信息形成机器人动作程序，将该程序反馈到焊接机构中实现机焊接机器人200自动示教焊接。。
操作设备400安装在操作设备安装腔室120c内，并与主机设备300电连接，供用户进行操作，向主机设备300输入焊接三维设计数据。
焊接电源500，安装在焊接电源安装腔室120b内，为焊接机器人200、主机设备300和操作设备400供电。
结合图1-图4，本发明在具体使用时，操作者在操作设备400上输入焊接三维设计数据，此时，主机设备300对原始三维CAD数据进行转换，自动提取焊缝信息形成机器人动作程序，将该程序反馈到焊接机构中实现机焊接机器人200自动示教焊接，焊接机器人200根据主机设备300的程序指令即可自主的焊接，而且本发明焊接工作站可以根据工作场景的不同自由移动，且安放和使用非常方便，即插即用，只有一根380V的电源线，插上之后，机器自检，然后焊接机器人200、焊接电源500、主机设备300和操作设备400都会准备就位。而且本发明通过在操作设备400输入原始三维设计数据，主机系统即可对原始三维CAD数据进行转换，自动提取焊缝信息形成机器人动作程序，将该程序反馈到焊接机构中实现机器人自动示教焊接。同时，也可以通过激光预扫描的方式，实现免示教焊接。
进一步的，现有焊接工作站在进行焊接操作时，烟尘吸尘器不能从源头上解决焊接烟尘的问题，烟尘抽排不彻底，净化不到位，为此，在本实施方式中，还包括烟尘吸嘴600，烟尘吸嘴600包括固定在焊枪210上的吸尘外壳610、与吸尘外壳610一端部连接的烟尘导向管道620设置在吸尘外壳610内的耐高温滤网630、设置在吸尘外壳610内的涡轮叶片640、设置在吸尘外壳610的外壁上并驱动涡轮叶片640旋转的涡轮旋转驱动电机650，其中，烟尘导向管道620的端部具有吸烟罩620a，吸尘外壳610的与安装烟尘导向管道620的侧壁相对的另一侧壁开设有排气口610b，吸尘外壳610的侧壁上固定有安装板610a，烟尘导向管道620设置有双筒套670，在具体使用时，涡轮旋转驱动电机650驱动涡轮叶片640旋转，在涡轮叶片640旋转的过程中，将吸尘外壳610内的气体排出，使吸尘外壳610内形成负压，而此时由于吸尘外壳610内产生负压，并且由于吸烟罩620a靠近焊枪210的位置，此时焊枪产生的烟雾不断的通过烟尘导向管道620进入到吸尘外壳610内，并且通过耐高温滤网630进行过滤，因此，烟尘吸嘴600可以跟随焊枪210移动，并从源头进行收集烟尘，解决了烟尘抽排不彻底，净化不到位的问题，作为优选，在本实施方式中，耐高温滤网由耐高温的处理剂涂刷后的玻璃纤维针刺毡而制成，处理剂由一定量的聚四氟乙烯乳液、丙烯酸酯乳液、硅油和水字在搅拌器的搅拌下至乳液纯净，各组分互相渗透时所得，聚丙烯酸（酯）类乳液（ABR），属于性能优良、中高档次的乳液品种，具备优良的成膜性，良好的附着力、耐水性、耐溶剂性、耐候性，具有优良光学性能，有很高的透明度尤其是耐高温性。聚丙烯酸酯较其他基材具有良好的性能，但是在实际应用中还是有所欠缺，并不能长时间保持良好的性能，需要选择一种材料对其进行改性以增强聚丙烯酸酯的耐温、耐候和耐化学腐蚀性能，聚四氟乙烯正是一种符合条件的材料。聚四氟乙烯（PTFE）微孔薄膜复合滤料与传统滤料相比，具有除尘效率高，不受粒径分布的影响，能捕集极细粉尘，排放浓度低，表面过滤易于清灰，除尘阻力低且稳定。因此，取二者之所长，补二者之所短，用聚四氟乙烯（PTFE）改性聚丙烯酸酯（ABR），可以合成出所需要的后处理剂。
虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (9)
1.一种移动式环保智能焊接机器人作业舱，其特征在于，包括：
舱体（100），包括焊接舱室（110）以及电器柜（120），所述电器柜（120）具有主机设备安装腔室（120a）、焊接电源安装腔室（120b）和操作设备安装腔室（120c）；
焊接机器人（200），固定安装在所述焊接舱室（110）内，且头端具有焊枪（210）；
主机设备（300），安装在所述主机设备安装腔室（120a）内，并与所述焊接机器人（200）电连接，
操作设备（400），安装在所述操作设备安装腔室（120c）内，并与所述主机设备（300）电连接；
焊接电源（500），安装在所述焊接电源安装腔室（120b）内，为所述焊接机器人（200）、主机设备（300）和操作设备（400）供电。
2.根据权利要求1所述的一种移动式环保智能焊接机器人作业舱，其特征在于，还包括烟尘吸嘴（600），所述烟尘吸嘴（600）包括固定在焊枪（210）上的吸尘外壳（610）、与所述吸尘外壳（610）一端部连接的烟尘导向管道（620）设置在所述吸尘外壳（610）内的耐高温滤网（630）、设置在所述吸尘外壳（610）内的涡轮叶片（640）、设置在所述吸尘外壳（610）的外壁上并驱动所述涡轮叶片（640）旋转的涡轮旋转驱动电机（650）；
其中，所述烟尘导向管道（620）的端部具有吸烟罩（620a），所述吸尘外壳（610）的与安装烟尘导向管道（620）的侧壁相对的另一侧壁开设有排气口（610b），所述吸尘外壳（610）的侧壁上固定有安装板（610a），所述烟尘导向管道（620）设置有双筒套（670）。
3.根据权利要求2所述的一种移动式环保智能焊接机器人作业舱，其特征在于，所述耐高温滤网（630）由耐高温的处理剂涂刷后的玻璃纤维针刺毡而制成。
4.根据权利要求3所述的一种移动式环保智能焊接机器人作业舱，其特征在于，所述处理剂由一定量的聚四氟乙烯乳液、丙烯酸酯乳液、硅油和水字在搅拌器的搅拌下至乳液纯净，各组分互相渗透时所得。
5.根据权利要求1所述的一种移动式环保智能焊接机器人作业舱，其特征在于，所述主机设备安装腔室（120a）和所述焊接电源安装腔室（120b）具有散热滤板（700），且所述主机设备安装腔室（120a）和所述焊接电源安装腔室（120b）内具有分隔板（120d）。
6.根据权利要求1所述的一种移动式环保智能焊接机器人作业舱，其特征在于，所述舱体（110）的舱底板（110a）的顶部设置有焊接机器人安装座（110b）。
7.根据权利要求1所述的一种移动式环保智能焊接机器人作业舱，其特征在于，所述舱体（110）内还具有清枪站，且所述焊接电源（500）为所述清枪站供电。
8.根据权利要求1或5所述的一种移动式环保智能焊接机器人作业舱，其特征在于，所述焊接电源安装腔室（120b）内设置有多组将其内部的热量排出至外部的散热风扇。
9.根据权利要求1所述的一种移动式环保智能焊接机器人作业舱，其特征在于，所述焊接机器人（200）还包括安装在焊接机器人安装座（110b）上的法兰（220）、安装在所述的法兰（220）上的支撑平台（230）、安装在所述支撑平台（230）的顶部并可通过水平旋转驱动电机（250）驱动以相对所述支撑平台（230）水平旋转的旋转平台（240）、安装在所述旋转平台（240）的连接耳（240a）并可相对其纵向旋转的大臂（260）、安装在所述大臂（260）上并驱动所述大臂（260）相对所述连接耳（240a）纵向旋转的第一纵向旋转驱动电机（270）、与所述大臂（260）的另一端铰接的小臂（280）、安装在所述小臂（280）上并驱动所述小臂（280）相对所述大臂（260）纵向旋转的第二纵向旋转驱动电机（290）、与所述小臂（280）的端部轴向转动连接的安装臂（291）、安装在所述小臂（280）上并驱动所述安装臂（291）相对所述小臂（280）轴向旋转的轴向旋转驱动电机（292）和与所述安装臂（291）的端部铰接并用于安装焊枪（210）的安装部（293）。
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