CN115488563B - 一种智能焊接工业机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及焊接技术领域,具体是一种智能焊接工业机器人,包括机械臂、控制单元和焊接单元,机械臂分为固定部和转动部,固定部固定安装于工作台表面(图中未画出),固定部上方固定安装有转动部,固定部表面靠近底部固定安装有控制单元,控制单元用于控制机械臂,焊接单元用于执行焊接加工,控制系统能够通过机械臂控制焊接单元;焊接单元包括一号焊枪头和二号焊枪头,转动部一端固定安装有一号焊枪头,一号焊枪头上方通过伸缩机构安装有二号焊枪头;在进行单面焊接或者是进行双面焊接加工时,一号焊枪头与二号焊枪头能够通过伸缩机构同时进行焊接加工,从而同时进行多点或多位置焊接,有利于减少焊接操作时间提高焊接效率。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术领域,具体是一种智能焊接工业机器人。
背景技术
智能焊接工业机器人主要由机器人部分和焊接部分组成,机器人部分由机械臂和控制器组成,焊接部分主要由焊枪头和焊丝组成;智能焊接工业机器人在焊接工作的时候主要由机器人部分移动从而改变焊接部分的工作位置,但是在焊接的过程中由于机器人部分转动角度受到转动轴的限制,致使机器人部分转动不灵活存在移动焊接死角,从而在焊接时由转动不灵活的机器人部分带动焊接部分移动,致使焊接部分存在焊接死角并且焊接部分位置调节不灵活,从而影响在工业焊接中的实用性,所以现有智能焊接工业机器人存在焊接时由转动不灵活的机器人部分带动焊接部分移动致使焊接部分不灵活的问题。
经过检索发明人发现在中国专利文献CN103157900B(公开日2016.05.25)中公开的一种用于电阻焊接的焊接机器人,该装置与焊钳的焊接电极相连接的焊接电机,用于在电阻焊接期间向焊接电极提供电能;具有机器人臂和用于使机器人臂运动的机器人控制装置,焊钳固定在机器人臂上,并且机器人控制装置与焊接电机和焊钳的夹钳驱动器相连接;该装置能够与机器人臂同步打开或闭合焊钳,但是仍存在由转动不灵活的机器人部分带动焊接部分移动的问题。
发明人在检索上述中国专利文献后仍对同领域专利进行检索,随后发现在中国专利文献CN113386151B(公开日2022.06.21)中公开的一种焊接机器人,该装置包括车主体、横移组件及激光追踪模块,横移组件沿车主体的横向方向设置于车主体上,两组激光追踪模块设置于横移组件的输出端,并位于车主体的一侧,焊枪设置于移动模块的输出端,并焊枪设置于两组激光追踪模块之间,焊枪沿车主体的横向方向与激光追踪模块能够相对移动,车主体上设置有两个集电组件,两个集电组件分别位于横移组件的两侧,激光追踪模块通过连接线路与对应的集电组件对应相连,集电组件连接有线缆,且与两个集电组件相连的线缆集收于车主体的另一侧;该装置实现在车主体的双向布线,布线方式更加合理,使得焊接机器人的运行更加平稳,但是同样存在由转动不灵活的机器人部分带动焊接部分移动的问题。
发明人在检索到上述中国专利文献的同时还发现在中国专利文献CN107020452B(公开日2018.07.10),中公开的一种焊接机器人,该装置包括底座上转动设置的转盘,转盘上铰接设置有大臂杆且铰接轴水平,大臂杆的另一端铰接设置有小臂杆且铰接轴与大臂杆的铰接轴平行,小臂杆的另一端转动式设置有支撑架且铰接轴与小臂杆的铰接轴垂直,支撑架上设置有焊接头,焊接头内设置有焊丝的输送管,焊丝伸出输送管的管端,焊接头内设置有冷却水道,冷却水道与冷却水源连通,冷却水道贯穿整个焊接头;该装置通过在焊接头内开设冷却水道,并且向冷却水道内通入冷却水,从而实施对焊接头的冷却,避免高温导致焊丝在输送管内融化导致的焊接头堵塞的问题,提高焊接头的使用寿命,但是该装置同样存在由转动不灵活的机器人部分带动焊接部分移动的问题。
现有的智能焊接工业机器人在使用的过程中仍存在一些不足,现总结具体如下:
1.智能焊接工业机器人,在焊接的过程中由于机器人部分转动角度受到转动轴的限制,致使机器人部分转动不灵活存在移动焊接死角,从而在焊接时由转动不灵活的机器人部分带动焊接部分移动,致使焊接部分存在焊接死角并且焊接部分位置调节不灵活,从而影响在工业焊接中的实用性,所以现有智能焊接工业机器人存在焊接时由转动不灵活的机器人部分带动焊接部分移动致使焊接部分不灵活的问题。
鉴于此,本发明提供一种能够提高焊接部分的灵活度的智能焊接工业机器人。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供一种智能焊接工业机器人,用以解决在焊接时由转动不灵活的机器人部分带动焊接部分移动致使焊接部分不灵活的问题。
本发明提供以下技术方案:一种智能焊接工业机器人,包括机械臂、控制单元和焊接单元,机械臂分为固定部和转动部,固定部固定安装于工作台表面(图中未画出),固定部上方固定安装有转动部,固定部表面靠近底部固定安装有控制单元,控制单元用于控制机械臂,焊接单元用于执行焊接加工,控制系统能够通过机械臂控制焊接单元;
所述焊接单元包括一号焊枪头和二号焊枪头,所述转动部一端固定安装有一号焊枪头,一号焊枪头上方通过伸缩机构安装有二号焊枪头;在进行单面焊接例如工形结构工件、口形结构工件和N形结构工件,或者是进行双面焊接加工时,所述一号焊枪头与二号焊枪头能够通过伸缩机构同时进行焊接加工,从而同时进行多点或多位置焊接,有利于减少焊接操作时间提高焊接效率;
在焊接的过程中,通过控制系统启动后机械臂移动带动一号焊枪头和二号焊枪头靠近工件,随后通过控制系统使一号焊枪头和二号焊枪头同时对工件进行焊接加工;在单面焊接如口形结构工件时,一号焊枪头与二号焊枪头共同工作能够进行多位置同时焊接,在双面焊接时,一号焊枪头与二号焊枪头通过伸缩机构能够处于工件的不同面共同工作,从而进行双面焊接。
作为本发明的优选实施例,所述伸缩机构包括一号伸缩杆、安装座和移动座,所述一号焊枪头上方固定安装有安装座,所述一号伸缩杆固定安装于安装座侧壁,所述一号伸缩杆另一端固定安装有移动座,移动座能够随一号伸缩杆伸出或收缩改变位置,所述移动座下表面固定安装有二号焊枪头;在焊接的过程中,通过控制系统控制一号伸缩杆伸出或收缩改变二号焊枪头的位置,从而在单面焊接时改变一号焊枪头与二号焊枪头的间距以适应不同尺寸规格的工件焊接,或者是在双面焊接时通过一号伸缩杆的伸出或收缩改变间距以适应不同厚度的工件,有利于提高焊枪头的实用性和灵活性;
在焊接的过程中,通过控制系统启动后机械臂移动带动一号焊枪头和二号焊枪头靠近工件,在一号焊枪头处于焊接状态时,控制系统能够控制一号伸缩杆带动移动座和二号焊枪头移动,从而使一号焊枪头和二号焊枪头能够在焊接的过程中不同步进行焊接,进而能够使一号焊枪头和二号焊枪头能够同时焊接不规则或不对称的工件;在焊接不规则或不对称的工件时,控制系统通过一号伸缩杆带动移动座和二号焊枪头移动,一号焊枪头焊接工件焊接点较短的一端,二号焊枪头处于工件焊接点较长的一端,在一号焊枪头焊接完成后机械臂停止不动,控制系统通过一号伸缩杆带动二号焊枪头移动进行焊接,从而使二号焊枪头完成焊接;在焊接不规则或不对称的工件时,通过一号伸缩杆带动移动座和二号焊枪头移动,能够增加二号焊接头的灵活性,避免了在焊接的过程中机械臂反复移动调试,有利于简化操作减少机械臂的移动和调试角度。
作为本发明的优选实施例,所述安装座上方固定安装有二号伸缩杆,二号伸缩杆另一端固定安装于转动部,所述二号伸缩杆能够伸出或收缩,并且通过二号伸缩杆的伸出或收缩改变安装座和一号焊枪头的高度位置,从而通过安装座改变一号伸缩杆表面的移动座的二号焊枪头的高度位置,进而能够实现一号焊枪头和二号焊枪头的高度位置调节;通过二号伸缩杆有利于使一号焊枪头和二号焊枪头适应不同的高度或厚度的工件,进一步地增加了一号焊枪头和二号焊枪头的灵活性,并且进一步避免了在焊接的过程中机械臂反复移动调试,进一步的有利于简化操作减少机械臂的移动和调试角度。
作为本发明的优选实施例,所述安装座上表面安装有转向机构,转向机构包括一号转向电机、一号转向齿轮和一号从动齿轮,所述二号伸缩杆转动安装于安装座内,所述安装座上表面固定安装有一号转向电机,一号转向电机输出轴固定安装有一号转向齿轮,所述二号伸缩杆表面固定安装有啮合一号转向齿轮的一号从动齿轮;在焊接的过程中,安装座上表面固定安装的一号转向电机的正反转动通过一号转向齿轮和一号从动齿轮使安装座能够围绕二号伸缩杆转动,从而通过一号伸缩杆使移动座和二号焊枪头能够围绕二号伸缩杆转动,进而通过转向机构实现二号焊枪头焊接角度的调整;
通过转向机构能够实现二号焊枪头的圆周焊接,提高了二号焊枪头地灵活性和实用性;转向机构、一号伸缩杆和二号伸缩杆相配合能够实现二号焊枪头的高度、距离和角度调整,在进一步的增加了二号焊枪头的灵活性,再进一步避免了在焊接的过程中机械臂反复移动调试,再进一步的有利于简化操作减少机械臂的移动和调试角度。
作为本发明的优选实施例,所述安装座下方通过三号伸缩杆固定连接于一号焊枪头,所述移动座下表面通过四号伸缩杆固定连接于二号焊枪头,所述三号伸缩杆和四号伸缩杆能够在焊接的过程中微调一号焊枪头和二号焊枪头的高度,并且在微调时能够使一号焊枪头和二号焊枪头处于不同位置,从而使一号焊枪头和二号焊枪头在不同步焊接的同时于不同位置高度进行焊接,进一步的增加了一号焊枪头和二号焊枪头不同步焊接时的灵活性,通过三号伸缩杆和四号伸缩杆的高度微调有利于提高在焊接不规则工件或双面焊接时的灵活性和实用性。
作为本发明的优选实施例,所述三号伸缩杆与一号焊枪头间安装有一号连接座,一号连接座内通过多个球铰接的连接柱固定,所述三号伸缩杆与一号焊枪头间通过一号球齿轮转动连接,所述四号伸缩杆与二号焊枪头间安装有二号连接座,二号连接座内通过多个球铰接的连接柱固定,所述四号伸缩杆与二号焊枪头通过二号球齿轮转动连接,所述安装座和移动座下表面均固定安装有驱动电机,所述驱动电机用于驱动球齿轮转动,所述三号伸缩杆和四号伸缩杆内部转动安装有传动轴(图中未画出),所述驱动电机输出轴贯穿于三号伸缩杆和四号伸缩杆并与传动轴连接;所述一号焊枪头和二号焊枪头通过啮合的球齿轮能够调节焊接时的角度,通过一号焊枪头和二号焊枪头多角度的焊接调整,更进一步的提高一号焊枪头和二号焊枪头在焊接时的灵活性和实用性,更进一步的能够适应于不规则工件焊接或双面焊接;
在一号焊枪头和二号焊枪头进行焊接时,能够分别通过驱动电机带动传动轴从而带动球齿轮转动,球齿轮在转动的同时分别带动一号焊枪头和二号焊枪头进行转动,进而一号焊枪头和二号焊枪头分别通过球齿轮的转动实现不同角度的焊接,实现了一号焊枪头和二号焊枪头在焊接时分别进行不同角度的调整,并不同角度的焊接更进一步的能够适应于不规则工件焊接或双面焊接;并且能够通过球齿轮的转动代替了机械臂的转动,更进一步地增加了一号焊枪头和二号焊枪头的灵活性,更进一步避免了在焊接的过程中机械臂反复移动调试,更进一步的有利于简化操作减少机械臂的移动和调试角度。
作为本发明的优选实施例,所述一号连接座和二号连接座下表面均安装有辅助杆,辅助杆另一端固定安装有电磁铁,电磁铁在焊接时通过控制系统供电从而对工件产生吸附性,这样在焊接时辅助杆能够吸附在工件表面保证了焊枪头与工件之间的相对稳定,避免了工件在焊接的过程中发生震动晃荡时焊枪头对工件表面造成损坏;
在焊接的过程中,在工件悬空夹持或者夹持不稳定时发生震动或晃荡,此时辅助杆通过控制系统供电能够吸附于工件表面,从而保持了焊枪头与工件之间的相对稳定,避免了工件震动或晃荡时焊枪头对工件表面造成损坏,有利于保证了工件在焊接时的安全性和可靠性。
作为本发明的优选实施例,所述一号连接座和二号连接柱下表面固定安装有半球形保护罩,半球形保护罩边缘与所述辅助杆相切,半球形保护罩用于防止电弧焊时的飞溅即焊接时产生的高温铁水或熔渣四处飞溅从而吸附于机械臂或伸缩杆及球齿轮表面,进而机械臂或伸缩杆及球齿轮在焊接时因为焊渣不断吸附堆积致使的运动不流畅或故障,并且避免了焊接时飞溅对工作环境造成的影响污染和安全隐患,有利于提高焊枪头在工作时的安全性和稳定性,并且提高了工作现场的安全性和减少环境污染。
作为本发明的优选实施例,所述一号焊枪头与二号焊枪头安装有激光定位传感器,激光定位传感器能够帮助一号焊枪头和二号焊枪头在进行双面焊接时进行定位,从而能够使一号焊枪头和二号焊枪头能够在双面焊接时同时对一个位置进行焊接,进而避免了双面焊接时因为两个面不同步焊接所产生的温度差致使应力不同形成的裂纹,有利于提高焊接时工件的稳定性。
作为本发明的优选实施例,所述移动座为转动安装于一号伸缩杆一端,所述移动座上表面安装有二号转向电机,所述一号伸缩杆表面靠近移动座端固定安装有二号转向齿轮,所述二号转向电机输出轴安装有配合二号转向齿轮的二号从动齿轮;所述二号转向电机通过二号转向齿轮和二号从动齿轮能够使移动座围绕一号伸缩杆进行转动,从而实现二号焊枪头能够于垂直面上进行圆周焊接,进一步使二号焊枪头能够于垂直面进行角度调整,提高了二号焊枪头的灵活性和实用性,再进一步避免了在焊接的过程中机械臂反复移动调试,再进一步的有利于简化操作减少机械臂的移动和调试角度的灵活性。
本发明通过以上技术方案,能够实现的有益效果为:
1.本发明通过一号焊枪头、二号焊枪头、收缩机构和转向机构的设计,一号焊枪头与二号焊枪头能够通过伸缩机构同时进行焊接加工,从而同时进行多位置或双面焊接,有利于减少焊接操作时间提高焊接效率;通过一号伸缩杆带动移动座和二号焊枪头移动,能够增加二号焊接头的灵活性,避免了在焊接的过程中机械臂反复移动调试,有利于简化操作减少机械臂的移动和调试角度;
二号伸缩杆通过安装座移动座能够改变一号焊枪头和二号焊枪头的高度位置,从而能够实现一号焊枪头和二号焊枪头的高度位置调节,有利于使一号焊枪头和二号焊枪头适应不同的高度或厚度的工件,进一步地增加了一号焊枪头和二号焊枪头的灵活性,进一步避免了在焊接的过程中机械臂反复移动调试,进一步的有利于简化操作减少机械臂的移动和调试角度;
通过一号转向电机的正反转动使安装座能够围绕二号伸缩杆转动,从而通过一号伸缩杆使移动座和二号焊枪头能够围绕二号伸缩杆转动,进而通过转向机构实现二号焊枪头水平焊接角度的调整,再进一步的增加了二号焊枪头的灵活性,再进一步避免了在焊接的过程中机械臂反复移动调试,再进一步的有利于简化操作减少机械臂的移动和调试角度,通过转向机构能够实现二号焊枪头的圆周焊接,提高了二号焊枪头的灵活性和实用性;
转向机构、一号伸缩杆和二号伸缩杆相配合能够实现二号焊枪头的高度、距离和角度调整和一号焊接枪头高度位置的调整,再进一步的增加了二号焊枪头的灵活性,再进一步避免了在焊接的过程中机械臂反复移动调试,再进一步的有利于简化操作减少机械臂的移动和调试角度。
2.本发明通过三号伸缩杆、四号伸缩杆和球齿轮的设计,三号伸缩杆和四号伸缩杆能够在焊接的过程中微调一号焊枪头和二号焊枪头的高度,并且在微调时能够使一号焊枪头和二号焊枪头处于不同位置,从而使一号焊枪头和二号焊枪头在不同步焊接的同时于不同位置高度进行焊接,进一步的增加了一号焊枪头和二号焊枪头不同步焊接时的灵活性,通过三号伸缩杆和四号伸缩杆的高度微调有利于提高在焊接不规则工件或双面焊接时的灵活性和实用性;
通过驱动电机带动传动轴从而带动球齿轮转动,球齿轮在转动的同时分别带动一号焊枪头和二号焊枪头进行转动,进而实现不同角度的焊接,并且一号焊枪头和二号焊枪头分别进行不同角度的调整时,能够更进一步的适应于不规则工件焊接或双面焊接;通过球齿轮的转动代替了机械臂的转动,更进一步地增加了一号焊枪头和二号焊枪头的灵活性,更进一步避免了在焊接的过程中机械臂反复移动调试,更进一步的有利于简化操作减少机械臂的移动和调试角度。
3.本发明通过辅助杆、半球形保护罩和激光定位传感器的设计,辅助杆通过顶部固定安装的电磁铁对工件产生吸附性,这样在焊接时辅助杆能够吸附在工件表面保证了焊枪头与工件之间的相对稳定,避免了工件在焊接的过程中发生震动晃荡时焊枪头对工件表面造成损坏,有利于保证了工件在焊接时的安全性和可靠性;
通过半球形保护罩防止电弧焊时的飞溅即焊接时产生的高温铁水或熔渣四处飞溅从而吸附于机械臂或伸缩杆及球齿轮表面,进而机械臂或伸缩杆及球齿轮在焊接时因为焊渣不断吸附堆积致使的运动不流畅或故障,并且避免了焊接时飞溅对工作环境造成的影响污染和安全隐患,有利于提高焊枪头在工作时的安全性和稳定性,并且提高了工作现场的安全性和减少环境污染;
激光定位传感器能够帮助一号焊枪头和二号焊枪头在进行双面焊接时进行定位,从而能够使一号焊枪头和二号焊枪头能够在双面焊接时同时对一个位置进行焊接,进而避免了双面焊接时因为两个面不同步焊接所产生的温度差致使应力不同形成的裂纹,有利于提高焊接时工件的稳定性。
附图说
下面对本发明的附图进行介绍,以便于本领域技术人员理解。
图1为本发明整体结构示意图;
图2为本发明图1另一侧示意图;
图3为本发明整体结构另一侧示意图;
图4为本发明焊接单元结构示意图;
图5为本发明图4另一侧结构结构示意图;
图6为本发明焊接单元另一侧结构示意图;
图7为本发明一号焊枪头结构示意图;
图8为本发明二号焊枪头结构示意图;
图9为本发明对比试验对象于室外示意图;
图10为本发明焊枪头示意图。
图中:机械臂1、固定部11、转动部12、控制单元2、焊接单元3、一号焊枪头31、二号焊枪头32、伸缩机构33、一号伸缩杆331、安装座332、移动座333、二号伸缩杆34、转向机构4、一号转向电机41、一号转向齿轮42、一号从动齿轮43、三号伸缩杆35、四号伸缩杆36、一号连接座5、球齿轮51、驱动电机52、辅助杆6、半球形保护罩7、激光定位传感器8、第二转向机构9、二号转向电机91、二号转向齿轮92、二号从动齿轮93。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解,下面对本发明的技术方案进行详细讲解。
实施例一:如图1至4所示,一种智能焊接工业机器人,包括机械臂1、控制单元2和焊接单元3,机械臂1分为固定部11和转动部12,固定部11固定安装于工作台表面(图中未画出),固定部11上方固定安装有转动部12,固定部11表面靠近底部固定安装有控制单元2,控制单元2用于控制机械臂1,焊接单元3用于执行焊接加工,控制系统能够通过机械臂1控制焊接单元3;
所述焊接单元3包括一号焊枪头31和二号焊枪头32,所述转动部12一端固定安装有一号焊枪头31,一号焊枪头31上方通过伸缩机构33安装有二号焊枪头32;在进行单面焊接例如工形结构工件、口形结构工件和N形结构工件,或者是进行双面焊接加工时,所述一号焊枪头31与二号焊枪头32能够通过伸缩机构33同时进行焊接加工,从而同时进行多点或多位置焊接,有利于减少焊接操作时间提高焊接效率;
在焊接的过程中,通过控制系统启动后机械臂1移动带动一号焊枪头31和二号焊枪头32靠近工件,随后通过控制系统使一号焊枪头31和二号焊枪头32同时对工件进行焊接加工;在单面焊接如口形结构工件时,一号焊枪头31与二号焊枪头32共同工作能够进行多位置同时焊接,在双面焊接时,一号焊枪头31与二号焊枪头32通过伸缩机构33能够处于工件的不同面共同工作,从而进行双面焊接。
实施例二:如图5至7所示,所述伸缩机构33包括一号伸缩杆331、安装座332和移动座333,所述一号焊枪头31上方固定安装有安装座332,所述一号伸缩杆331固定安装于安装座332侧壁,所述一号伸缩杆331另一端固定安装有移动座333,移动座333能够随一号伸缩杆331伸出或收缩改变位置,所述移动座333下表面固定安装有二号焊枪头32;在焊接的过程中,通过控制系统控制一号伸缩杆331伸出或收缩改变二号焊枪头32的位置,从而在单面焊接时改变一号焊枪头31与二号焊枪头32的间距以适应不同尺寸规格的工件焊接,或者是在双面焊接时通过一号伸缩杆331的伸出或收缩改变间距以适应不同厚度的工件,有利于提高焊枪头的实用性和灵活性;
在焊接的过程中,通过控制系统启动后机械臂1移动带动一号焊枪头31和二号焊枪头32靠近工件,在一号焊枪头31处于焊接状态时,控制系统能够控制一号伸缩杆331带动移动座333和二号焊枪头32移动,从而使一号焊枪头31和二号焊枪头32能够在焊接的过程中不同步进行焊接,进而能够使一号焊枪头31和二号焊枪头32能够同时焊接不规则或不对称的工件;在焊接不规则或不对称的工件时,控制系统通过一号伸缩杆331带动移动座333和二号焊枪头32移动,一号焊枪头31焊接工件焊接点较短的一端,二号焊枪头32处于工件焊接点较长的一端,在一号焊枪头31焊接完成后机械臂1停止不动,控制系统通过一号伸缩杆331带动二号焊枪头32移动进行焊接,从而使二号焊枪头32完成焊接;在焊接不规则或不对称的工件时,通过一号伸缩杆331带动移动座333和二号焊枪头32移动,能够增加二号焊接头的灵活性,避免了在焊接的过程中机械臂1反复移动调试,有利于简化操作减少机械臂1的移动和调试角度。
实施例三:如图5至8所示,所述安装座332上方固定安装有二号伸缩杆34,二号伸缩杆34另一端固定安装于转动部12,所述二号伸缩杆34能够伸出或收缩,并且通过二号伸缩杆34的伸出或收缩改变安装座332和一号焊枪头31的高度位置,从而通过安装座332改变一号伸缩杆331表面的移动座333的二号焊枪头32的高度位置,进而能够实现一号焊枪头31和二号焊枪头32的高度位置调节;通过二号伸缩杆34有利于使一号焊枪头31和二号焊枪头32适应不同的高度或厚度的工件,进一步地增加了一号焊枪头31和二号焊枪头32的灵活性,并且进一步避免了在焊接的过程中机械臂1反复移动调试,同时进一步的有利于简化操作减少机械臂1的移动和调试角度。
实施例四:如图5至8所示,所述安装座332上表面安装有转向机构4,转向机构4包括一号转向电机41、一号转向齿轮42和一号从动齿轮43,所述二号伸缩杆34转动安装于安装座332内,所述安装座332上表面固定安装有一号转向电机41,一号转向电机41输出轴固定安装有一号转向齿轮42,所述二号伸缩杆34表面固定安装有啮合一号转向齿轮42的一号从动齿轮43;在焊接的过程中,安装座332上表面固定安装的一号转向电机41的正反转动通过一号转向齿轮42和一号从动齿轮43使安装座332能够围绕二号伸缩杆34转动,从而通过一号伸缩杆331使移动座333和二号焊枪头32能够围绕二号伸缩杆34转动,进而通过转向机构4实现二号焊枪头32焊接角度的调整;
通过转向机构4能够实现二号焊枪头32的圆周焊接,提高了二号焊枪头32地灵活性和实用性;转向机构4、一号伸缩杆331和二号伸缩杆34相配合能够实现二号焊枪头32的高度、距离和角度调整,在进一步的增加了二号焊枪头32的灵活性,并且再进一步避免了在焊接的过程中机械臂1反复移动调试,同时再进一步的有利于简化操作减少机械臂1的移动和调试角度。
实施例五:如图5至9所示,所述安装座332下方通过三号伸缩杆35固定连接于一号焊枪头31,所述移动座333下表面通过四号伸缩杆36固定连接于二号焊枪头32,所述三号伸缩杆35和四号伸缩杆36能够在焊接的过程中微调一号焊枪头31和二号焊枪头32的高度,并且在微调时能够使一号焊枪头31和二号焊枪头32处于不同位置,从而使一号焊枪头31和二号焊枪头32在不同步焊接的同时于不同位置高度进行焊接,进一步的增加了一号焊枪头31和二号焊枪头32不同步焊接时的灵活性,通过三号伸缩杆35和四号伸缩杆36的高度微调有利于提高在焊接不规则工件或双面焊接时的灵活性和实用性。
实施例六:如图5至9所示,所述三号伸缩杆35与一号焊枪头31间安装有一号连接座5,一号连接座5内通过多个球铰接的连接柱固定,所述三号伸缩杆35与一号焊枪头31间通过一号球齿轮51转动连接,所述四号伸缩杆36与二号焊枪头32间安装有二号连接座,二号连接座内通过多个球铰接的连接柱固定,所述四号伸缩杆36与二号焊枪头32通过二号球齿轮51转动连接,所述安装座332和移动座333下表面均固定安装有驱动电机52,所述驱动电机52用于驱动球齿轮51转动,所述三号伸缩杆35和四号伸缩杆36内部转动安装有传动轴(图中未画出),所述驱动电机52输出轴贯穿于三号伸缩杆35和四号伸缩杆36并与传动轴连接;所述一号焊枪头31和二号焊枪头32通过啮合的球齿轮51能够调节焊接时的角度,通过一号焊枪头31和二号焊枪头32多角度的焊接调整,更进一步的提高一号焊枪头31和二号焊枪头32在焊接时的灵活性和实用性,更进一步的能够适应于不规则工件焊接或双面焊接;
在一号焊枪头31和二号焊枪头32进行焊接时,能够分别通过驱动电机52带动传动轴从而带动球齿轮51转动,球齿轮51在转动的同时分别带动一号焊枪头31和二号焊枪头32进行转动,进而一号焊枪头31和二号焊枪头32分别通过球齿轮51的转动实现不同角度的焊接,实现了一号焊枪头31和二号焊枪头32在焊接时分别进行不同角度的调整,并不同角度的焊接更进一步的能够适应于不规则工件焊接或双面焊接;并且能够通过球齿轮51的转动代替了机械臂1的转动,更进一步地增加了一号焊枪头31和二号焊枪头32的灵活性,更进一步避免了在焊接的过程中机械臂1反复移动调试,更进一步的有利于简化操作减少机械臂1的移动和调试角度。
实施例七:如图5至9所示,所述一号连接座5和二号连接座下表面均安装有辅助杆6,辅助杆6另一端固定安装有电磁铁,电磁铁在焊接时通过控制系统供电从而对工件产生吸附性,这样在焊接时辅助杆6能够吸附在工件表面保证了焊枪头与工件之间的相对稳定,避免了工件在焊接的过程中发生震动晃荡时焊枪头对工件表面造成损坏;
在焊接的过程中,在工件悬空夹持或者夹持不稳定时发生震动或晃荡,此时辅助杆6通过控制系统供电能够吸附于工件表面,从而保持了焊枪头与工件之间的相对稳定,避免了工件震动或晃荡时焊枪头对工件表面造成损坏,有利于保证了工件在焊接时的安全性和可靠性。
实施例八:如图5至9所示,所述一号连接座5和二号连接柱下表面固定安装有半球形保护罩7,半球形保护罩7边缘与所述辅助杆6相切,半球形保护罩7用于防止电弧焊时的飞溅即焊接时产生的高温铁水或熔渣四处飞溅从而吸附于机械臂1或伸缩杆及球齿轮51表面,进而机械臂1或伸缩杆及球齿轮51在焊接时因为焊渣不断吸附堆积致使的运动不流畅或故障,并且避免了焊接时飞溅对工作环境造成的影响污染和安全隐患,有利于提高焊枪头在工作时的安全性和稳定性,并且提高了工作现场的安全性和减少环境污染。
实施例九:如图6和8所示,所述一号焊枪头31与二号焊枪头32安装有激光定位传感器8,激光定位传感器8能够帮助一号焊枪头31和二号焊枪头32在进行双面焊接时进行定位,从而能够使一号焊枪头31和二号焊枪头32能够在双面焊接时同时对一个位置进行焊接,进而避免了双面焊接时因为两个面不同步焊接所产生的温度差致使应力不同形成的裂纹,有利于提高焊接时工件的稳定性。
实施例十:如图5至6和图9所示,所述移动座上表面固定安装有第二转向机构9,所述第二转向机构9包括二号转向电机91、二号转向齿轮92和二号从动齿轮93,所述移动座333为转动安装于一号伸缩杆331一端,所述移动座333上表面安装有二号转向电机91,所述一号伸缩杆331表面靠近移动座333端固定安装有二号转向齿轮92,所述二号转向电机91输出轴安装有配合二号转向齿轮92的二号从动齿轮93;所述二号转向电机91通过二号转向齿轮92和二号从动齿轮93能够使移动座333围绕一号伸缩杆331进行转动,从而实现二号焊枪头32能够于垂直面上进行圆周焊接,进一步使二号焊枪头32能够于垂直面进行角度调整,提高了二号焊枪头32的灵活性和实用性,再进一步避免了在焊接的过程中机械臂1反复移动调试,再进一步的有利于简化操作减少机械臂1的移动和调试角度的灵活性。
在焊接的过程中,在焊接不规则工件时,操作人员通过控制系统启动,随后机械臂1进行移动将一号焊枪头31与二号焊枪头32移动至工件表面进行焊接的位置,随后一号焊枪头31与二号焊枪头32同时进行焊接,在焊接不规则的工件时,控制系统通过一号伸缩杆331对二号焊枪头32的水平位置进行调节随后在进行焊接,并且在焊接不规则的工件时,控制系统通过二号伸缩杆34能够同时调整安装座332和移动座333的高度位置,从而通过安装座332和移动座333的高度位置调整一号焊枪头31和二号焊枪头32的高度位置,进一步的适用焊接于不规则的工件;
在焊接的过程中,在焊接不规则工件时,在对焊枪头进行水平面位置调整后,控制系统通过安装座332上表面的一号转向电机41、一号转向齿轮42和与一号转向齿轮42啮合的一号从动齿轮43,从而实现对二号焊枪头32的水平转动调整角度,使二号焊枪头32能够进行圆周焊接,并且调整二号焊枪头32的水平角度能够提高二号焊枪头32的灵活性和实用性;转向机构4、一号伸缩杆331和二号伸缩杆34相配合能够实现二号焊枪头32的高度、距离和角度调整,在进一步的增加了二号焊枪头32的灵活性,避免了在焊接的过程中机械臂1反复移动调试,再进一步的有利于简化操作减少机械臂1的移动和调试角度;
在焊接的过程中,在焊接不规则工件时,在对焊枪头进行转动调整水平角度后,控制系统通过三号伸缩杆35和四号伸缩杆36对一号焊枪头31和二号焊枪头32的高度位置再次进行微调,从而使一号焊枪头31和二号焊枪头32能够分别位于不同高度位置进行不同步焊接,进一步的增加了一号焊枪头31和二号焊枪头32不同步焊接时的灵活性;
在焊接的过程中,在焊接不规则工件时,在对一号焊枪头31和二号焊枪头32的高度位置分别微调后,控制系统通过驱动电机52带动传动轴和球齿轮51进行转动,球齿轮51在转动的同时分别带动一号焊枪头31和二号焊枪头32进行转动,从而一号焊枪头31和二号焊枪头32分别通过球齿轮51的转动实现不同角度的焊接,实现了一号焊枪头31和二号焊枪头32在焊接时分别进行不同角度的调整;
在焊接的过程中,在工件悬空夹持或者夹持不稳定时发生震动或晃荡,此时辅助杆6通过控制系统供电能够吸附于工件表面,从而保持了焊枪头与工件之间的相对稳定,避免了工件震动或晃荡时焊枪头对工件表面造成损坏,有利于保证了工件在焊接时的安全性和可靠性;并且在焊接的同时,通过半球形保护罩7用于防止电弧焊时的飞溅即焊接时产生的高温铁水或熔渣四处飞溅从而吸附于机械臂1或伸缩杆及球齿轮51表面,进而机械臂1或伸缩杆及球齿轮51在焊接时因为焊渣不断吸附堆积致使的运动不流畅或故障,并且避免了焊接时飞溅对工作环境造成的影响污染和安全隐患,有利于提高焊枪头在工作时的安全性和稳定性,并且提高了工作现场的安全性和减少环境污染;
在焊接的过程中,在双面焊接时,激光定位传感器8能够帮助一号焊枪头31和二号焊枪头32在进行双面焊接时进行定位,从而能够使一号焊枪头31和二号焊枪头32能够在双面焊接时同时对一个位置进行焊接,进而避免了双面焊接时因为两个面不同步焊接所产生的温度差致使应力不同形成的裂纹,有利于提高焊接时工件的稳定性。
本发明仅以上述优选的实施例进行说明,并不限制本发明,各部件结构、设置关系及其连接关系都可做相应变换,在本发明技术方案基础上,凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和变换,均不排除在本发明的保护范围之外。
Claims (2)
1.一种智能焊接工业机器人,包括机械臂(1)和控制单元(2),机械臂(1)分为固定部(11)和转动部(12),固定部(11)固定安装于工作台表面,固定部(11)上方固定安装有转动部(12),固定部(11)表面靠近底部固定安装有控制单元(2),控制单元(2)用于控制机械臂(1),其特征在于:包括焊接单元(3),焊接单元(3)用于执行焊接加工;所述焊接单元(3)包括一号焊枪头(31)和二号焊枪头(32),所述转动部(12)一端固定安装有一号焊枪头(31),一号焊枪头(31)上方通过滑动机构安装有二号焊枪头(32);
伸缩机构(33)包括一号伸缩杆(331)、安装座(332)和移动座(333),所述一号焊枪头(31)上方固定安装有安装座(332),所述一号伸缩杆(331)固定安装于安装座(332)侧壁,所述一号伸缩杆(331)另一端安装有移动座(333),所述移动座(333)下表面固定安装有二号焊枪头(32);
所述安装座(332)上方固定安装有二号伸缩杆(34),二号伸缩杆(34)另一端固定安装于转动部(12);
所述安装座(332)上表面安装有转向机构(4),转向机构(4)包括一号转向电机(41)、一号转向齿轮(42)和一号从动齿轮(43),所述二号伸缩杆(34)转动安装于安装座(332)内,所述安装座(332)上表面固定安装有一号转向电机(41),一号转向电机(41)输出轴固定安装有一号转向齿轮(42),所述二号伸缩杆(34)表面固定安装有啮合一号转向齿轮(42)的一号从动齿轮(43);
所述安装座(332)下方通过三号伸缩杆(35)固定连接于一号焊枪头(31),所述移动座(333)下表面通过四号伸缩杆(36)固定连接于二号焊枪头(32);
所述三号伸缩杆(35)与一号焊枪头(31)间安装有一号连接座(5),一号连接座(5)内通过多个球铰接的连接柱固定,所述三号伸缩杆(35)与一号焊枪头(31)间通过球齿轮(51)转动连接;所述四号伸缩杆(36)与二号焊枪头(32)间安装有二号连接座,二号连接座内通过多个球铰接的连接柱固定,所述四号伸缩杆(36)与二号焊枪头(32)通过球齿轮(51)转动连接;
所述一号连接座(5)和二号连接座下表面均安装有辅助杆(6),辅助杆(6)另一端固定安装有电磁铁;
所述一号连接座(5)和二号连接柱下表面固定安装有半球形保护罩(7),半球形保护罩(7)边缘与所述辅助杆(6)相切;
所述移动座上表面固定安装有第二转向机构(9),所述第二转向机构(9)包括二号转向电机(91)、二号转向齿轮(92)和二号从动齿轮(93),所述安装座(332)上表面安装有二号转向电机(91),所述一号伸缩杆(331)表面靠近安装座(332)端固定安装有二号转向齿轮(92),所述二号转向电机(91)输出轴安装有配合二号转向齿轮(92)的二号从动齿轮(93)。
2.根据权利要求1所述的一种智能焊接工业机器人,其特征在于:所述一号焊枪头(31)与二号焊枪头(32)安装有激光定位传感器(8)。
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