CN115815913A

CN115815913A - 一种自动焊接机器人

Info

Publication number: CN115815913A
Application number: CN202310130952.4A
Authority: CN
Inventors: 范克青; 丁光辉; 张磊
Original assignee: Shandong Medel Robot Technology Co ltd
Current assignee: Shandong Medel Robot Technology Co ltd
Priority date: 2023-02-17
Filing date: 2023-02-17
Publication date: 2023-03-21
Anticipated expiration: 2043-02-17
Also published as: CN115815913B

Abstract

本发明公开了一种自动焊接机器人，属于焊接技术领域，包括机壳与焊接模组，所述机壳的顶部与底部分别固定安装有顶板与底板，所述底板的顶面上固定安装有工件支撑机构，所述顶板的顶面上固定安装有电推杆；本发明中，配套安装有工件支撑机构与工件安装机构，通过该设计，摒弃传统的机器人点焊方式，采用旋转焊接的方式，相比于传统的点焊方式，能够使焊缝呈连续状，同时提高焊接的全面性，从而有效提升焊接效果，同时也能够解决焊接过程中一些狭窄区域不易焊接到的问题，同时进行旋转焊接的同时，能够自动对于焊接工件进行支撑，能够保证焊件在旋转过程中的稳定性，避免发生脱焊的情况，提高焊接的精准度，提高焊接效果。

Description

一种自动焊接机器人

技术领域

本发明属于焊接技术领域，尤其涉及一种自动焊接机器人。

背景技术

焊接是一种较为常见的金属加工方式，焊接主要就是一种将两个分离的结构组合成为一个主体的工艺，不同的焊接方式也会具有不同的焊接效果，现如今焊接的能量来源有很多种，大致包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等，无论采用何种焊接方式，都会具有一定的危险性，因此为了保证焊接时的安全，焊接机器人应运而生，焊接机器人可代替人们完成一些较为危险的焊接作业。

中国专利公开了（CN104476047A）一种焊接机器人，包括一个机器人底座，机器人底座的顶面上连接有机械手，机械手的外端上连接有氩弧焊焊枪，机械手的侧面上设有翻转台，翻转台上设有夹块和定位块。该装置能够精确定位开关柜底盘车安装板的焊接位置，能够实现精确焊接，保证开关柜底盘车的正常使用，免去了人工焊接的方式，避免了焊接误差，提高了工作效率，提高了生产效率，使用效果好，利于推广，但现如今的焊接机器人在对工件进行焊接时，采用的大多是点焊的方式进行焊接，焊接牢固性不强，同时，焊接过程中，无法同步对于焊缝进行处理，导致焊缝易产生杂料堆积，导致焊缝不平整的情况发生，同时在焊接时对于焊件的支撑性不佳，一定几率上会发生脱焊的情况，焊接整体效果不佳，为了有效解决上述问题，亟待需要一种自动焊接机器人。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决现如今的焊接机器人在对工件进行焊接时，采用的大多是点焊的方式进行焊接，焊接牢固性不强，同时，焊接过程中，无法同步对于焊缝进行处理，导致焊缝易产生杂料堆积，导致焊缝不平整的情况发生，同时在焊接时对于焊件的支撑性不佳，一定几率上会发生脱焊的情况，焊接整体效果不佳的问题，而提出的一种自动焊接机器人。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种自动焊接机器人，包括机壳与焊接模组，所述机壳的顶部与底部分别固定安装有顶板与底板，所述底板的顶面上固定安装有工件支撑机构，所述顶板的顶面上固定安装有电推杆，所述电推杆的输出端上通过伸缩杆固定安装有焊接模组，所述机壳的侧壁上固定安装有调节电机，所述调节电机的输出端上固定安装有双向螺杆，所述机壳的另一侧壁上设置有滑槽，所述双向螺杆的外部螺纹安装有工件安装机构。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述工件支撑机构包括安装座，所述安装座的内部设置有块槽，所述块槽的内部固定安装有上顶弹簧，所述块槽的内部滑动安装有伸缩体，所述上顶弹簧的顶端与伸缩体的底面固定连接，所述伸缩体的侧壁上通过合页安装有侧挡片。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述伸缩体的顶面上设置有收纳槽，所述收纳槽的内部固定安装有吸附磁板，所述伸缩体的外部固定安装有顶架，所述顶架的顶面上设置有第一顶槽与第二顶槽，所述伸缩体的内部设置有侧孔。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述侧孔的内部固定安装有内置弹簧，所述侧孔的内部滑动安装有卡头，所述内置弹簧的一端与卡头的一端固定连接，所述安装座的侧壁上设置有通孔，所述卡头的一端穿过通孔并延伸至安装座的外侧，所述第一顶槽的内部设置有支撑组件，所述第二顶槽的内部设置有焊缝处理组件。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述支撑组件包括两个轮架，两个轮架固定安装在第一顶槽的内部，两个轮架之间转动安装有轮轴，所述轮轴的外部固定安装有支撑滑轮。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述焊缝处理组件包括刮片轴，所述刮片轴转动安装在第二顶槽的内部，所述刮片轴的外部固定安装有焊缝刮片，所述刮片轴的外部固定安装有扭力弹簧，所述扭力弹簧的一端与第二顶槽的内壁固定连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述工件安装机构包括安装板，所述安装板的侧壁上固定安装有滑块，所述滑块与滑槽滑动连接，所述双向螺杆与滑块的内部设置的螺纹孔螺纹连接，所述滑块的一端固定安装有安装板。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述安装板的侧壁上固定安装有两个电机夹，两个电机夹的内部夹装有旋转电机，所述旋转电机的输出轴一端固定安装有安装筒，所述安装筒的内部设置有安装槽，所述安装板的底面上固定安装有L型触压架，所述L型触压架一端位于卡头的一侧。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述安装筒的侧壁上设置有行程槽，所述行程槽的内部设置有卡扣组件，所述卡扣组件包括卡紧弹簧与限位滑轴，所述限位滑轴的外部滑动安装有触压轴，所述限位滑轴的外部套装有套装弹簧，所述触压轴的外壁上固定安装有L型卡杆。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述卡紧弹簧纵向固定安装在安装筒的壳腔内，所述卡紧弹簧的一端固定安装有卡扣轴，所述卡扣轴的侧壁上固定安装有凸轴，所述凸轴位于行程槽内，所述L型卡杆的一端卡嵌至卡扣轴的侧壁上设置的卡孔内。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明中，通过配套安装有工件支撑机构与工件安装机构，在需要对于工件进行焊接时，开启调节电机带动双向螺杆转动，双向螺杆使两个工件安装机构同时向中部位置位移，直至使两个焊接工件的焊件面相互贴合，在工件安装机构位移过程中，工件安装机构的L型触压架可对于工件支撑机构的卡头产生触压，卡头被触压会向内侧位移，直至缩入侧孔的内部，伸缩体的限位效果消失，此时上顶弹簧失去限定作用，可自动将伸缩体上推，直至顶架顶部的支撑组件与焊接工件接触，此时开启电推杆控制焊接模组升降，开启旋转电机，带动安装筒与工件旋转，支撑组件的支撑滑轮可发生旋转，对于旋转中的工件进行良好支撑，焊接模组对于旋转中的工件进行焊接，通过该设计，摒弃传统的机器人点焊方式，采用旋转焊接的方式，相比于传统的点焊方式，能够使焊缝呈连续状，同时提高焊接的全面性，从而有效提升焊接效果，同时也能够解决焊接过程中一些狭窄区域不易焊接到的问题，同时进行旋转焊接的同时，能够自动对于焊接工件进行支撑，能够保证焊件在旋转过程中的稳定性，避免发生脱焊的情况，提高焊接的精准度，提高焊接效果。

本发明中，通过在伸缩体的内部设置有收纳槽，在收纳槽内设置有吸附磁板，同时在第二顶槽的内部设置有焊缝处理组件，在焊接过程中，焊缝处理组件的焊缝刮片可持续与焊件的焊缝接触，随着焊接件的持续转动，焊缝刮片可持续与焊件的焊缝接触，可对于焊缝进行刮动整平处理，将多余的焊缝堆积物去除，有效保证焊缝的平整度，同时有效防止焊缝堆积物逐渐增多，从而降低焊接质量，焊接过程中焊缝堆积物实时处理后，能够使焊件实现循环焊接，提高整体焊接效果，也提高焊件连接的牢固性，使用效果好，同时通过焊缝刮片取出的焊缝堆积物能够自动落入伸缩体内的收纳槽内，被吸附磁板牢牢吸附，能够实现良好的收料功能，在焊缝处理的同时，还能够有效保证设备整体的清洁度。

本发明中，通过在工件安装机构内设置有卡扣组件，在安装焊件时，将焊件横向插置入安装筒的安装槽内，此时触压轴会受到挤压，触压轴向内侧位移，卡扣轴同步向内侧位移，直至卡扣轴的一端脱离卡扣轴的一侧的卡孔，此时卡紧弹簧失去限制，可自动回复将卡扣轴侧推，使卡扣轴的一端卡入焊件的卡孔内，即可完成焊件的快速安装，通过该设计，无需使用装配零件即可快速实现焊件的安装与固定，使用效果好。

附图说明

图1为一种自动焊接机器人的爆炸立体结构示意图。

图2为一种自动焊接机器人中工件安装机构与双向螺杆的放大立体结构示意图。

图3为一种自动焊接机器人中工件安装机构的放大爆炸立体结构示意图。

图4为一种自动焊接机器人中A处的放大结构示意图。

图5为一种自动焊接机器人中卡扣组件的放大立体结构示意图。

图6为一种自动焊接机器人中卡扣组件的放大爆炸立体结构示意图。

图7为一种自动焊接机器人中工件支撑机构的放大爆炸立体结构示意图。

图8为一种自动焊接机器人中支撑组件的放大立体结构示意图。

图9为一种自动焊接机器人中B处的放大结构示意图。

图例说明：

电推杆；2、顶板；3、机壳；4、焊接模组；5、滑槽；6、调节电机；7、底板；8、工件支撑机构；81、吸附磁板；82、支撑组件；821、支撑滑轮；822、轮轴；823、轮架；83、第一顶槽；84、收纳槽；85、侧挡片；86、伸缩体；87、侧孔；88、内置弹簧；89、卡头；810、上顶弹簧；811、块槽；812、通孔；813、安装座；814、焊缝处理组件；8141、扭力弹簧；8142、刮片轴；8413、焊缝刮片；815、第二顶槽；816、顶架；9、工件安装机构；91、安装板；92、滑块；93、电机夹；94、L型触压架；95、旋转电机；96、安装筒；97、行程槽；98、卡扣组件；981、L型卡杆；982、卡紧弹簧；983、凸轴；984、卡扣轴；985、触压轴；986、套装弹簧；987、限位滑轴；99、安装槽；10、双向螺杆。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种自动焊接机器人，包括机壳3与焊接模组4，所述机壳3的顶部与底部分别固定安装有顶板2与底板7，所述底板7的顶面上固定安装有工件支撑机构8，所述顶板2的顶面上固定安装有电推杆1，所述电推杆1的输出端上通过伸缩杆固定安装有焊接模组4，所述机壳3的侧壁上固定安装有调节电机6，所述调节电机6的输出端上固定安装有双向螺杆10，所述机壳3的另一侧壁上设置有滑槽5，所述双向螺杆10的外部螺纹安装有工件安装机构9。

所述工件支撑机构8包括安装座813，所述安装座813的内部设置有块槽811，所述块槽811的内部固定安装有上顶弹簧810，所述块槽811的内部滑动安装有伸缩体86，所述上顶弹簧810的顶端与伸缩体86的底面固定连接，所述伸缩体86的侧壁上通过合页安装有侧挡片85，所述伸缩体86的顶面上设置有收纳槽84，所述收纳槽84的内部固定安装有吸附磁板81，所述伸缩体86的外部固定安装有顶架816，所述顶架816的顶面上设置有第一顶槽83与第二顶槽815，所述伸缩体86的内部设置有侧孔87，所述侧孔87的内部固定安装有内置弹簧88，所述侧孔87的内部滑动安装有卡头89，所述内置弹簧88的一端与卡头89的一端固定连接，所述安装座813的侧壁上设置有通孔812，所述卡头89的一端穿过通孔812并延伸至安装座813的外侧，所述第一顶槽83的内部设置有支撑组件82，所述第二顶槽815的内部设置有焊缝处理组件814。

所述支撑组件82包括两个轮架823，两个轮架823固定安装在第一顶槽83的内部，两个轮架823之间转动安装有轮轴822，所述轮轴822的外部固定安装有支撑滑轮821。

所述工件安装机构9包括安装板91，所述安装板91的侧壁上固定安装有滑块92，所述滑块92与滑槽5滑动连接，所述双向螺杆10与滑块92的内部设置的螺纹孔螺纹连接，所述滑块92的一端固定安装有安装板91，所述安装板91的侧壁上固定安装有两个电机夹93，两个电机夹93的内部夹装有旋转电机95，所述旋转电机95的输出轴一端固定安装有安装筒96，所述安装筒96的内部设置有安装槽99，所述安装板91的底面上固定安装有L型触压架94，所述L型触压架94一端位于卡头89的一侧。

其具体实施方式为：在需要对于工件进行焊接时，开启调节电机6带动双向螺杆10转动，双向螺杆10使两个工件安装机构9同时向中部位置位移，直至使两个焊接工件的焊件面相互贴合，在工件安装机构9位移过程中，工件安装机构9的L型触压架94可对于工件支撑机构8的卡头89产生触压，卡头89被触压会向内侧位移，直至缩入侧孔87的内部，伸缩体86的限位效果消失，此时上顶弹簧810失去限定作用，可自动将伸缩体86上推，直至顶架816顶部的支撑组件82与焊接工件接触，此时开启电推杆1控制焊接模组4升降，开启旋转电机95，带动安装筒96与工件旋转，支撑组件82的支撑滑轮821可发生旋转，对于旋转中的工件进行良好支撑，焊接模组4对于旋转中的工件进行焊接。

所述焊缝处理组件814包括刮片轴8142，所述刮片轴8142转动安装在第二顶槽815的内部，所述刮片轴8142的外部固定安装有焊缝刮片8413，所述刮片轴8142的外部固定安装有扭力弹簧8141，所述扭力弹簧8141的一端与第二顶槽815的内壁固定连接。

其具体实施方式为：在焊接过程中，焊缝处理组件814的焊缝刮片8413可持续与焊件的焊缝接触，随着焊接件的持续转动，焊缝刮片8413可持续与焊件的焊缝接触，可对于焊缝进行刮动整平处理，将多余的焊缝堆积物去除，有效保证焊缝的平整度，同时有效防止焊缝堆积物逐渐增多，从而降低焊接质量，焊接过程中焊缝堆积物实时处理后，能够使焊件实现循环焊接，提高整体焊接效果，也提高焊件连接的牢固性，使用效果好，同时通过焊缝刮片8413取出的焊缝堆积物能够自动落入伸缩体86内的收纳槽84内，被吸附磁板81牢牢吸附。

所述安装筒96的侧壁上设置有行程槽97，所述行程槽97的内部设置有卡扣组件98，所述卡扣组件98包括卡紧弹簧982与限位滑轴987，所述限位滑轴987的外部滑动安装有触压轴985，所述限位滑轴987的外部套装有套装弹簧986，所述触压轴985的外壁上固定安装有L型卡杆981，所述卡紧弹簧982纵向固定安装在安装筒96的壳腔内，所述卡紧弹簧982的一端固定安装有卡扣轴984，所述卡扣轴984的侧壁上固定安装有凸轴983，所述凸轴983位于行程槽97内，所述L型卡杆981的一端卡嵌至卡扣轴984的侧壁上设置的卡孔内。

其具体实施方式为：在安装焊件时，将焊件横向插置入安装筒96的安装槽99内，此时触压轴985会受到挤压，触压轴985向内侧位移，卡扣轴984同步向内侧位移，直至卡扣轴984的一端脱离卡扣轴984的一侧的卡孔，此时卡紧弹簧982失去限制，可自动回复将卡扣轴984侧推，使卡扣轴984的一端卡入焊件的卡孔内，即可完成焊件的快速安装。

工作原理：在安装焊件时，将焊件横向插置入安装筒96的安装槽99内，此时触压轴985会受到挤压，触压轴985向内侧位移，卡扣轴984同步向内侧位移，直至卡扣轴984的一端脱离卡扣轴984的一侧的卡孔，此时卡紧弹簧982失去限制，可自动回复将卡扣轴984侧推，使卡扣轴984的一端卡入焊件的卡孔内，即可完成焊件的快速安装；在需要对于工件进行焊接时，开启调节电机6带动双向螺杆10转动，双向螺杆10使两个工件安装机构9同时向中部位置位移，直至使两个焊接工件的焊件面相互贴合，在工件安装机构9位移过程中，工件安装机构9的L型触压架94可对于工件支撑机构8的卡头89产生触压，卡头89被触压会向内侧位移，直至缩入侧孔87的内部，伸缩体86的限位效果消失，此时上顶弹簧810失去限定作用，可自动将伸缩体86上推，直至顶架816顶部的支撑组件82与焊接工件接触，此时开启电推杆1控制焊接模组4升降，开启旋转电机95，带动安装筒96与工件旋转，支撑组件82的支撑滑轮821可发生旋转，对于旋转中的工件进行良好支撑，焊接模组4对于旋转中的工件进行焊接；在焊接过程中，焊缝处理组件814的焊缝刮片8413可持续与焊件的焊缝接触，随着焊接件的持续转动，焊缝刮片8413可持续与焊件的焊缝接触，可对于焊缝进行刮动整平处理，将多余的焊缝堆积物去除，有效保证焊缝的平整度，同时有效防止焊缝堆积物逐渐增多，从而降低焊接质量，焊接过程中焊缝堆积物实时处理后，能够使焊件实现循环焊接，提高整体焊接效果，也提高焊件连接的牢固性，使用效果好，同时通过焊缝刮片8413取出的焊缝堆积物能够自动落入伸缩体86内的收纳槽84内，被吸附磁板81牢牢吸附。

以上所述，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

1.一种自动焊接机器人，包括机壳（3）与焊接模组（4），所述机壳（3）的顶部与底部分别固定安装有顶板（2）与底板（7），其特征在于：所述底板（7）的顶面上固定安装有工件支撑机构（8），所述顶板（2）的顶面上固定安装有电推杆（1），所述电推杆（1）的输出端上通过伸缩杆固定安装有焊接模组（4），所述机壳（3）的侧壁上固定安装有调节电机（6），所述调节电机（6）的输出端上固定安装有双向螺杆（10），所述机壳（3）的另一侧壁上设置有滑槽（5），所述双向螺杆（10）的外部螺纹安装有工件安装机构（9），所述工件支撑机构（8）包括安装座（813），所述安装座（813）的内部设置有块槽（811），所述块槽（811）的内部固定安装有上顶弹簧（810），所述块槽（811）的内部滑动安装有伸缩体（86），所述上顶弹簧（810）的顶端与伸缩体（86）的底面固定连接，所述伸缩体（86）的侧壁上通过合页安装有侧挡片（85），所述伸缩体（86）的顶面上设置有收纳槽（84），所述收纳槽（84）的内部固定安装有吸附磁板（81），所述伸缩体（86）的外部固定安装有顶架（816），所述顶架（816）的顶面上设置有第一顶槽（83）与第二顶槽（815），所述伸缩体（86）的内部设置有侧孔（87），所述侧孔（87）的内部固定安装有内置弹簧（88），所述侧孔（87）的内部滑动安装有卡头（89），所述内置弹簧（88）的一端与卡头（89）的一端固定连接，所述安装座（813）的侧壁上设置有通孔（812），所述卡头（89）的一端穿过通孔（812）并延伸至安装座（813）的外侧，所述第一顶槽（83）的内部设置有支撑组件（82），所述第二顶槽（815）的内部设置有焊缝处理组件（814），所述支撑组件（82）包括两个轮架（823），两个轮架（823）固定安装在第一顶槽（83）的内部，两个轮架（823）之间转动安装有轮轴（822），所述轮轴（822）的外部固定安装有支撑滑轮（821）；

所述工件安装机构（9）包括安装板（91），所述安装板（91）的侧壁上固定安装有滑块（92），所述滑块（92）与滑槽（5）滑动连接，所述双向螺杆（10）与滑块（92）的内部设置的螺纹孔螺纹连接，所述滑块（92）的一端固定安装有安装板（91），所述安装板（91）的侧壁上固定安装有两个电机夹（93），两个电机夹（93）的内部夹装有旋转电机（95），所述旋转电机（95）的输出轴一端固定安装有安装筒（96），所述安装筒（96）的内部设置有安装槽（99），所述安装板（91）的底面上固定安装有L型触压架（94），所述L型触压架（94）一端位于卡头（89）的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种自动焊接机器人，其特征在于，所述焊缝处理组件（814）包括刮片轴（8142），所述刮片轴（8142）转动安装在第二顶槽（815）的内部，所述刮片轴（8142）的外部固定安装有焊缝刮片（8413），所述刮片轴（8142）的外部固定安装有扭力弹簧（8141），所述扭力弹簧（8141）的一端与第二顶槽（815）的内壁固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种自动焊接机器人，其特征在于，所述安装筒（96）的侧壁上设置有行程槽（97），所述行程槽（97）的内部设置有卡扣组件（98），所述卡扣组件（98）包括卡紧弹簧（982）与限位滑轴（987），所述限位滑轴（987）的外部滑动安装有触压轴（985），所述限位滑轴（987）的外部套装有套装弹簧（986），所述触压轴（985）的外壁上固定安装有L型卡杆（981）。

4.根据权利要求3所述的一种自动焊接机器人，其特征在于，所述卡紧弹簧（982）纵向固定安装在安装筒（96）的壳腔内，所述卡紧弹簧（982）的一端固定安装有卡扣轴（984），所述卡扣轴（984）的侧壁上固定安装有凸轴（983），所述凸轴（983）位于行程槽（97）内，所述L型卡杆（981）的一端卡嵌至卡扣轴（984）的侧壁上设置的卡孔内。