CN115625423B - 一种机器人激光焊接纠偏系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机器人激光焊接纠偏系统，包括运输单元与焊接单元，所述运输单元上端固定安装有焊接单元，本发明通过运输单元将工件运输至焊接单元下方，并对需要进行焊接的工件进行定位，使工件之间紧贴，通过焊接单元对焊缝进行焊接，焊接过程中通过运输单元控制焊接工件的移动，焊接单元无需进行左右方向上的移动，仅需要进行两个方向上的调整即可，焊接过程中，无需进行任何移动，从而降低焊接过程中产生的尺寸误差，同时降低焊接难度，通过焊接单元对焊接过程中产生的烟气进行吸收处理，防止其影响焊缝质量，整个过程中，无需工人参与操作，从而提高设备的加工效率，同时提高工件焊接的质量。

Description

一种机器人激光焊接纠偏系统
技术领域
本发明涉及激光焊接纠偏技术领域，具体为一种机器人激光焊接纠偏系统。
背景技术
激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，其主要利用激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池，由于其独特的优点，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。
激光焊接前，需要将待焊接的工件焊接口紧贴对齐，人工手持激光焊接枪进行焊接，焊接过程中还需要工人在焊接的过程中对工件进行固定，防止焊缝尺寸大于标准要求，工人在整个焊接过程中，既需要进行焊接，也需要对工件进行固定，工人的焊接难度较大，且因个人习惯，极易导致工件之间的焊缝尺寸不均匀，从而导致工件的焊接效果较差，且人工对工件进行对齐，极易产生误差，仅依靠人力难以使工件之间的焊缝尺寸达到最小，若使用机械手臂式的激光焊接设备，焊接过程中，机械手臂需要进行三个方向上的移动，且仍需要对工件进行固定，由于智能化程度较高，因此使用该设备所花费的成本较大。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种机器人激光焊接纠偏系统。
一种机器人激光焊接纠偏系统，包括运输单元与焊接单元，所述运输单元上端固定安装有焊接单元。
所述运输单元包括工作台，工作台上左右对称转动连接有链轮，工作台后端通过电机座固定安装有电机一，电机一输出轴通过联轴器与左侧的链轮固定连接，链轮通过齿链带传动连接，工作台上设置有定位架，工作台中部转动连接有双向螺纹杆，双向螺纹杆前后两侧开设有旋向相反的螺纹槽，双向螺纹杆前后两侧分别与定位架之间以螺纹连接的方式相连接，工作台后端通过电机座固定安装有电机二，电机二输出轴通过联轴器与双向螺纹杆固定连接。
所述焊接单元包括机械手臂，工作台上端固定安装有机械手臂，机械手臂下端固定安装有焊接头，焊接头上固定安装有吸烟架。
优选技术方案一：所述定位架包括直角板，双向螺纹杆前后两侧均以螺纹连接的方式连接有直角板，直角板与工作台之间均匀固定安装有可伸缩杆，直角板相对端均以滑动配合的方式连接有C形架，C形架相对端固定安装有紧贴架。
优选技术方案二：所述C形架包括L形定位板，直角板相对端均以滑动配合的方式连接有L形定位板，工作台上端前后对称固定安装有电动伸缩杆，电动伸缩杆末端固定安装有配合抵板，L形定位板上端固定安装有挤压气缸，挤压气缸上端固定安装有支架，支架垂直侧下端固定安装有挤压板，L形定位板下端固定安装有电磁板。
优选技术方案三：所述紧贴架包括橡胶气囊，C形架相对端均匀固定安装有橡胶气囊，橡胶气囊内充有其最大容积分之一的气体，橡胶气囊相对端均匀固定安装有隔热块，相邻的隔热块之间转动连接。
优选技术方案四：所述吸烟架包括环形进烟口，焊接头上固定安装有环形进烟口，环形进烟口上端固定安装有输气管，机械手臂后端固定安装有气泵一，气泵一与输气管末端固定连接，机械手臂后端且位于气泵一外侧固定安装有过滤外壳。
优选技术方案五：所述工作台内且位于齿链带内均匀固定安装有多个排气管，多个排气管联通，最中部的排气管固定安装有水平横管，工作台后端固定安装有气泵二，气泵二与水平横管固定连接。
优选技术方案六：所述过滤外壳内部开设有出气口，出气口内端固定安装有过滤板，过滤板前端转动连接有刮料刀，刮料刀具有磁吸性，过滤外壳上以转动连接的方式连接有转动环，转动环上固定安装有磁石块，过滤外壳下侧且位于刮料刀正下方开设有排废料口，排废料口内以螺纹连接的方式连接有橡胶塞。
优选技术方案七：所述直角板内固定安装有涡卷弹簧，涡卷弹簧末端固定安装有钢丝绳，钢丝绳缠绕在涡卷弹簧上，钢丝绳末端与L形定位板固定连接，涡卷弹簧的弹力小于电磁板产生的磁吸力。
本发明具备以下有益效果：1、本发明提供的一种机器人激光焊接纠偏系统，通过运输单元将工件运输至焊接单元下方，并对需要进行焊接的工件进行定位，使工件之间紧贴，通过焊接单元对焊缝进行焊接，焊接过程中通过运输单元控制焊接工件的移动，焊接单元无需进行左右方向上的移动，仅需要进行两个方向上的调整即可，焊接过程中，无需进行任何移动，从而降低焊接过程中产生的尺寸误差，同时降低焊接难度，通过焊接单元对焊接过程中产生的烟气进行吸收处理，防止其影响焊缝质量，整个过程中，无需工人参与操作，从而提高设备的加工效率，同时提高工件焊接的质量。
2、本发明设置的运输单元，通过挤压板对工件上端进行挤压，使其水平面对齐，通过配合抵板对工件进行挤压定位，通过通电后的电磁板与齿链带之间磁吸，电磁板随着齿链带移动，从而带动L形定位板移动，以达到带动工件移动的目的。
3、本发明设置的焊接单元，通过橡胶气囊上的隔热块与工件外缘接触，橡胶气囊根据受力而变形，保证隔热块与工件外缘紧贴。
4、本发明设置的焊接单元，通过过滤板对烟气进行过滤，通过转动转动环带动磁石块移动，从而带动刮料刀在过滤板上转动，对过滤板上的杂质进行刮除，最终杂质掉落至排废料口内，防止较多的杂质影响过滤板的过滤效果。
附图说明
图1为本发明的主视立体结构示意图。
图2为本发明的主视剖视结构示意图。
图3为本发明的主视平面结构示意图。
图4为本发明的图3的A-A向的剖视图。
图5为本发明的过滤外壳的剖视结构示意图。
图6为本发明的左视平面结构示意图。
图中：1、运输单元；11、工作台；111、排气管；112、水平横管；113、气泵二；12、链轮；13、电机一；14、齿链带；15、定位架；151、直角板；1511、涡卷弹簧；1512、钢丝绳；152、可伸缩杆；153、C形架；1531、L形定位板；1532、电动伸缩杆；1533、配合抵板；1534、挤压气缸；1535、支架；1536、挤压板；1537、电磁板；154、紧贴架；1541、橡胶气囊；1542、隔热块；16、双向螺纹杆；17、电机二；2、焊接单元；21、机械手臂；22、焊接头；23、吸烟架；231、环形进烟口；232、输气管；233、气泵一；234、过滤外壳；2341、出气口；2342、过滤板；2343、刮料刀；2344、转动环；2345、磁石块；2346、排废料口；2347、橡胶塞；。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，一种机器人激光焊接纠偏系统，包括运输单元1与焊接单元2，所述运输单元1上端固定安装有焊接单元2。
参阅图1，所述运输单元1包括工作台11，工作台11上左右对称转动连接有链轮12，工作台11后端通过电机座固定安装有电机一13，电机一13输出轴通过联轴器与左侧的链轮12固定连接，链轮12通过齿链带14传动连接，工作台11上设置有定位架15，工作台11中部转动连接有双向螺纹杆16，双向螺纹杆16前后两侧开设有旋向相反的螺纹槽，双向螺纹杆16前后两侧分别与定位架15之间以螺纹连接的方式相连接，工作台11后端通过电机座固定安装有电机二17，电机二17输出轴通过联轴器与双向螺纹杆16固定连接；首先将需要进行焊接的两块工件通过链轮12运输至焊接单元2下方，通过电机二17带动双向螺纹杆16转动，从而带动前后两侧的定位架15相向运动，使两块工件之间紧贴，从而保证工件之间的焊缝尺寸最小，保证焊接质量。
继续参阅图1，所述焊接单元2包括机械手臂21，工作台11上端固定安装有机械手臂21，机械手臂21下端固定安装有焊接头22，焊接头22上固定安装有吸烟架23；通过机械手臂21带动焊接头22对工件之间的焊缝进行焊接，通过吸烟架23对焊接过程中产生的烟气进行吸收，防止焊接时产生的蒸汽，无法及时从焊缝中排出，从而遗留在工件之内且形成气孔。
参阅图4，所述定位架15包括直角板151，双向螺纹杆16前后两侧均以螺纹连接的方式连接有直角板151，直角板151与工作台11之间均匀固定安装有可伸缩杆152，直角板151相对端均以滑动配合的方式连接有C形架153，C形架153相对端固定安装有紧贴架154；通过双向螺纹杆16带动直角板151相向移动，通过可伸缩杆152对直角板151进行导向，通过C形架153对工件进行定位夹紧，通过紧贴架154对工件靠近C形架153一端进行固定。
参阅图2、图4与图6，所述C形架153包括L形定位板1531，直角板151相对端均以滑动配合的方式连接有L形定位板1531，工作台11上端前后对称固定安装有电动伸缩杆1532，电动伸缩杆1532末端固定安装有配合抵板1533，L形定位板1531上端固定安装有挤压气缸1534，挤压气缸1534上端固定安装有支架1535，支架1535垂直侧下端固定安装有挤压板1536，L形定位板1531下端固定安装有电磁板1537；通过挤压气缸1534带动支架1535向下移动，从而带动挤压板1536向下移动，通过挤压板1536对工件上端进行挤压，使其水平面对齐，通过电动伸缩杆1532带动配合抵板1533运动，从而带动左侧的配合抵板1533向右移动，对工件进行挤压定位，定位完成后，对电磁板1537进行通电，使电磁板1537与齿链带14之间磁吸，此时齿链带14带动电磁板1537移动，从而带动L形定位板1531移动，以达到带动工件移动的目的。
参阅图4，所述紧贴架154包括橡胶气囊1541，C形架153相对端均匀固定安装有橡胶气囊1541，橡胶气囊1541内充有其最大容积2分之一的气体，橡胶气囊1541相对端均匀固定安装有隔热块1542，相邻的隔热块1542之间转动连接；当C形架153相向移动时，橡胶气囊1541上的隔热块1542与工件外缘接触，橡胶气囊1541根据受力而变形，保证隔热块1542与工件外缘紧贴。
参阅图5，所述吸烟架23包括环形进烟口231，焊接头22上固定安装有环形进烟口231，环形进烟口231上端固定安装有输气管232，机械手臂21后端固定安装有气泵一233，气泵一233与输气管232末端固定连接，机械手臂21后端且位于气泵一233外侧固定安装有过滤外壳234；通过气泵一233加快环形进烟口231对焊接头22焊接过程中产生的烟气进行快速吸收，最终通过过滤外壳234对烟气进行过滤，使符合标准的气体被排出。
参阅图4，所述工作台11内且位于齿链带14内均匀固定安装有多个排气管111，多个排气管111联通，最中部的排气管111固定安装有水平横管112，工作台11后端固定安装有气泵二113，气泵二113与水平横管112固定连接；通过气泵二113带动气体从排气管111排出，从而使焊接过程中的工件产生的烟气被快速吹出焊缝。
参阅图5，所述过滤外壳234内部开设有出气口2341，出气口2341内端固定安装有过滤板2342，过滤板2342前端转动连接有刮料刀2343，刮料刀2343具有磁吸性，过滤外壳234上以转动连接的方式连接有转动环2344，转动环2344上固定安装有磁石块2345，过滤外壳234下侧且位于刮料刀2343正下方开设有排废料口2346，排废料口2346内以螺纹连接的方式连接有橡胶塞2347；通过过滤板2342对烟气进行过滤，通过转动转动环2344带动磁石块2345移动，从而带动刮料刀2343在过滤板2342上转动，对过滤板2342上的杂质进行刮除，最终杂质掉落至排废料口2346内，通过打开橡胶塞2347，使其排出。
参阅图4，所述直角板151内固定安装有涡卷弹簧1511，涡卷弹簧1511末端固定安装有钢丝绳1512，钢丝绳1512缠绕在涡卷弹簧1511上，钢丝绳1512末端与L形定位板1531固定连接，涡卷弹簧1511的弹力小于电磁板1537产生的磁吸力；当焊接完成后，对电磁板1537停止通电，利用涡卷弹簧1511的弹力带动移动后的L形定位板1531回复至初始位置。
具体工作时，首先将需要进行焊接的两块工件通过链轮12运输至焊接单元2下方，通过电机二17带动双向螺纹杆16转动，从而带动前后两侧的定位架15相向运动，使两块工件之间紧贴，从而保证工件之间的焊缝尺寸最小，保证焊接质量，通过机械手臂21带动焊接头22对工件之间的焊缝进行焊接，通过吸烟架23对焊接过程中产生的烟气进行吸收，防止焊接时产生的蒸汽，无法及时从焊缝中排出，从而遗留在工件之内且形成气孔。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种机器人激光焊接纠偏系统，包括运输单元(1)与焊接单元(2)，其特征在于：所述运输单元(1)上端固定安装有焊接单元(2)；其中：
所述运输单元(1)包括工作台(11)，工作台(11)上左右对称转动连接有链轮(12)，工作台(11)后端通过电机座固定安装有电机一(13)，电机一(13)输出轴通过联轴器与左侧的链轮(12)固定连接，链轮(12)通过齿链带(14)传动连接，工作台(11)上设置有定位架(15)，工作台(11)中部转动连接有双向螺纹杆(16)，双向螺纹杆(16)前后两侧开设有旋向相反的螺纹槽，双向螺纹杆(16)前后两侧分别与定位架(15)之间以螺纹连接的方式相连接，工作台(11)后端通过电机座固定安装有电机二(17)，电机二(17)输出轴通过联轴器与双向螺纹杆(16)固定连接；
所述焊接单元(2)包括机械手臂(21)，工作台(11)上端固定安装有机械手臂(21)，机械手臂(21)下端固定安装有焊接头(22)，焊接头(22)上固定安装有吸烟架(23)；
所述定位架(15)包括直角板(151)，双向螺纹杆(16)前后两侧均以螺纹连接的方式连接有直角板(151)，直角板(151)与工作台(11)之间均匀固定安装有可伸缩杆(152)，直角板(151)相对端均以滑动配合的方式连接有C形架(153)，C形架(153)相对端固定安装有紧贴架(154)；
所述C形架(153)包括L形定位板(1531)，直角板(151)相对端均以滑动配合的方式连接有L形定位板(1531)，工作台(11)上端前后对称固定安装有电动伸缩杆(1532)，电动伸缩杆(1532)末端固定安装有配合抵板(1533)，L形定位板(1531)上端固定安装有挤压气缸(1534)，挤压气缸(1534)上端固定安装有支架(1535)，支架(1535)垂直侧下端固定安装有挤压板(1536)，L形定位板(1531)下端固定安装有电磁板(1537)；
所述紧贴架(154)包括橡胶气囊(1541)，C形架(153)相对端均匀固定安装有橡胶气囊(1541)，橡胶气囊(1541)内充有其最大容积2分之一的气体，橡胶气囊(1541)相对端均匀固定安装有隔热块(1542)，相邻的隔热块(1542)之间转动连接；
所述直角板(151)内固定安装有涡卷弹簧(1511)，涡卷弹簧(1511)末端固定安装有钢丝绳(1512)，钢丝绳(1512)缠绕在涡卷弹簧(1511)上，钢丝绳(1512)末端与L形定位板(1531)固定连接，涡卷弹簧(1511)的弹力小于电磁板(1537)产生的磁吸力。
2.根据权利要求1所述的一种机器人激光焊接纠偏系统，其特征在于：所述吸烟架(23)包括环形进烟口(231)，焊接头(22)上固定安装有环形进烟口(231)，环形进烟口(231)上端固定安装有输气管(232)，机械手臂(21)后端固定安装有气泵一(233)，气泵一(233)与输气管(232)末端固定连接，机械手臂(21)后端且位于气泵一(233)外侧固定安装有过滤外壳(234)。
3.根据权利要求1所述的一种机器人激光焊接纠偏系统，其特征在于：所述工作台(11)内且位于齿链带(14)内均匀固定安装有多个排气管(111)，多个排气管(111)联通，最中部的排气管(111)固定安装有水平横管(112)，工作台(11)后端固定安装有气泵二(113)，气泵二(113)与水平横管(112)固定连接。
4.根据权利要求2所述的一种机器人激光焊接纠偏系统，其特征在于：所述过滤外壳(234)内部开设有出气口(2341)，出气口(2341)内端固定安装有过滤板(2342)，过滤板(2342)前端转动连接有刮料刀(2343)，刮料刀(2343)具有磁吸性，过滤外壳(234)上以转动连接的方式连接有转动环(2344)，转动环(2344)上固定安装有磁石块(2345)，过滤外壳(234)下侧且位于刮料刀(2343)正下方开设有排废料口(2346)，排废料口(2346)内以螺纹连接的方式连接有橡胶塞(2347)。
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Effective date of registration: 20230804

Granted publication date: 20230526

Pledgee: Yongxin Luling Village Bank Co.,Ltd.

Pledgor: Ji'an Xinyi Technology Co.,Ltd.

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