CN115890092B - 一种多工位自动化焊接机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械设备领域，且公开了一种多工位自动化焊接机器人，其包括本体构件和快拆构件：本体构件包括由输送带构成的流水线、分列在输送带两边的两组焊接机器人以及两个关于输送带对称的连接板，每组焊接机器人中的多个焊接机器人均在对应的连接板的顶端沿连接板的长度方向均匀分布；快拆构件包括在每个连接板顶端开设的多个与焊接机器人相对应的滑槽。本发明流水线上的每个焊接机器人底端通过滑槽滑块的作用卡合连接在连接板上，每个滑块都被一个螺柱螺纹贯穿连接，在驱动机构的作用下，使螺柱转动的情况下，滑块会带动焊接机器人从滑槽中滑出，与连接板快速的分离，这样，便能对流水线中的焊接机器人进行快速的维修更换。

Description

一种多工位自动化焊接机器人

技术领域

本发明属于机械设备领域，具体为一种多工位自动化焊接机器人。

背景技术

焊接机器人就是在机器人上装上焊接用的焊枪工具，使其具有焊接功能，然后在程序的控制下自动进行焊接，多用于自动化流水线中。

焊装机器人在流水线中并列在流水线的两排，每排均匀设置多个，每个机器人都是固定在固定的位置，如果其中一个机器人发送损坏，则更换此机器人会花费较多的时间，花费的时间越长，流水线停工的时间越长，所带来的的经济损失也就越大，因此，提高维修更换效率是重中之重。

发明内容

技术问题：流水线中某一机器人维修更换需较多时间，影响整个流水线的工作。

技术方案：本发明提供了一种多工位自动化焊接机器人，包括本体构件和快拆构件：本体构件包括由输送带构成的流水线、分列在输送带两边的两组焊接机器人以及两个关于输送带对称的连接板，每组焊接机器人中的多个焊接机器人均在对应的连接板的顶端沿连接板的长度方向均匀分布；快拆构件包括在每个连接板顶端开设的多个与焊接机器人相对应的滑槽，每个滑槽的外端均与对应的连接板的外端相通，每个滑槽内端与连接板不相通，且每个滑槽内均卡合滑动连接有一滑块，每个焊接机器人均连接在对应的滑块的顶端，在初始状态下，每个滑块的内侧均与滑槽的内端贴合，且滑块长度小于滑槽的长度且等于焊接机器人底端的长度，每个滑块上均螺纹贯穿连接有一螺柱，每个螺柱的外端均与滑槽的外端齐平，每个螺柱内端活动贯穿对应的连接板且延伸至对应的连接板外；快拆构件还包括两个对称固定在输送带上的支架两边的侧板，每个侧板的外侧均设置有多个与螺柱相对应的轴承，每个轴承均与对应的螺柱配合连接；快拆构件还包括驱动机构，驱动机构用于驱动螺柱进行转动，驱动机构包括单驱动结构和联动结构，其中：单驱动结构用于分别驱动每个螺柱进行转动；联动结构借助单驱动结构用于驱动每组焊接机器人中的多个螺柱一起进行转动。

进一步地，单驱动结构包括在每个侧板外侧安装的多个与螺柱相对应的伺服电机，每个伺服电机的输出轴和对应的螺柱外周侧均固定套接有相互啮合的齿轮。

进一步地，联动结构包括在每个螺柱外周侧固定的第三链轮，同一组焊接机器人中驱动机构的多个链轮上均可配合连接有第一链条，当第一链条被安装及同组焊机机器人中的焊机机器人任一螺柱被对应的伺服电机和由齿轮组成的齿轮组驱动转动的时候，同组驱动机构焊机机器人中的所有螺柱一起转动。

进一步地，当第一链条被安装到第三链轮的时候时候，第一链条处于张紧状态。

进一步地，每个轴承的外圈均与对应的侧板固定连接，每个轴承的内圈均与对应的螺柱过盈配合。

进一步地，每个连接板的外侧均固定连接有外架，每个外架上均开设有多个与焊接机器人的底端规格相适配的容纳槽，使得焊接机器人的底端可落入对应的容纳槽中。

进一步地，每个容纳槽中均放置有支板，每个支板的顶端均与滑槽的底端齐平，使得焊接机器人的底端可落在对应的支板上。

进一步地，每个滑槽上其底端的宽度均大于其顶端的宽度，每个滑块均与此滑槽相适配。

进一步地，所述输送带包括支撑架与输送组件，输送组件是由多个并列排布的输送筒组成，输送筒可转动的设置在支撑架上以对工件进行输送，每个输送筒上同轴的设置有筒轴，以工件输送方向为基准，位于输送组件内末端输送筒的筒轴上固接有转动齿盘，

所述焊接机器人包括有固定架与转动臂，转动臂具有与固定架相连的臂轴，且臂轴能够转动，当转动臂向上抬起而脱离工作区域时，臂轴能够驱动转动齿盘转动，而使得输送组件转动，

两组焊接机器人组成一个焊接模组，每个焊接模组对应有一个输送组件，以使得焊接机器人将本工位的工件焊接完成后，输送组件能够将其上的工件输送至下一输送组件上。

进一步地，所述固定架内设置有能够转动的第一链轮，第一链轮通过链条与第二链轮配合传动，在第二链轮转动时，其能够带动传动齿盘转动，而传动齿盘与转动齿盘啮合，

所述臂轴上固接有卡齿，所述第一链轮的侧面开设有环槽，在环槽内呈环形阵列的设置有斜块，当焊接机器人向下转动而进行焊接操作时，卡齿能够沿着斜块的斜面而越过斜块，且当焊接机器人向上转动而脱离焊接点位并移动至预定位置时，卡齿能够与斜块相抵并带动第一链轮转动。

技术效果：

本发明中，流水线上的每个焊接机器人底端通过滑槽滑块的作用卡合连接在连接板上，每个滑块都被一个螺柱螺纹贯穿连接，在驱动机构的作用下，使螺柱转动的情况下，滑块会带动焊接机器人从滑槽中滑出，与连接板快速的分离，这样，便能对流水线中的焊接机器人进行快速的维修更换。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的主视结构示意图；

图3为本发明的侧视结构示意图；

图4为本发明的滑槽滑块结构示意图；

图5为本发明的驱动机构结构示意图；

图6为本发明的外架结构示意图；

图7为本发明另一种实施方案的侧视结构示意图；

图8为本发明另一种实施方案的输送组件的放大结构示意图；

图9为本发明另一种实施方案的固定架与转动臂的相结合示意图；

图10为本发明另一种实施方案的第一链轮的一侧结构示意图。

图中：

1、输送带；

101、输送筒；102、筒轴；103、驱动带；104、转动齿盘

2、焊接机器人；

201、固定架；202、转动臂；203、第一链轮；204、链条；205、第二链轮；206、传动齿盘；207、臂轴；208、卡齿；209、环槽；210、斜块；

3、连接板；

4、滑槽；

5、滑块；

6、螺柱；

7、侧板；

8、轴承；

9、驱动机构；

901、单驱动结构；90101、伺服电机；90102、齿轮；

902、联动结构；90201、第三链轮；90202、第一链条；

10、外架；

11、容纳槽；

12、支板。

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。

在本装置空闲处，安置所有电器件与其相匹配的驱动器，并且通过本领域人员，将本申请中所有驱动件，其指代动力元件、电器件以及适配的电源通过导线进行连接，具体连接手段，应参考下述表述中，各电器件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术。

本具体实施方式提供的多工位自动化焊接机器人，如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，包括本体构件和快拆构件，其中：

本体构件包括由输送带1构成的流水线输送结构、分列在输送带1两边的两组焊接机器人2以及两个关于输送带1对称的连接在地面上的连接板3，每组焊接机器人2中的多个焊接机器人2均在对应的连接板3的顶端沿连接板3的长度方向均匀分布，即在每个连接板3上存在多个均匀分布的焊接机器人2；

快拆构件首先包括在每个连接板3顶端开设的多个与焊接机器人2相对应的滑槽4，每个滑槽4的外端均与对应的连接板3的外端相通，每个滑槽4内端与连接板3不相通，且每个滑槽4内均卡合滑动连接有一滑块5，上述中的每个焊接机器人2均连接在对应的滑块5的顶端，在初始状态下，每个滑块5的内侧均与滑槽4的内端贴合，且滑块5长度小于滑槽4的长度且等于焊接机器人2底端的长度，另外，在每个滑块5上均螺纹贯穿连接有一螺柱6，每个螺柱6的外端均与滑槽4的外端齐平，每个螺柱6内端活动贯穿对应的连接板3且延伸至对应的连接板3外，即向靠近输送带1的位置延伸；快拆构件其次还包括两个对称固定在输送带1上的支架两边的侧板7，在每个侧板7的外侧均设置有多个与螺柱6相对应的轴承8，每个轴承8均与对应的螺柱6配合连接；快拆构件最后还包括驱动机构9，驱动机构9用于驱动螺柱6进行转动，综合以上，流水线上的每个焊接机器人2底端通过滑槽4滑块5的作用卡合连接在连接板3上，每个滑块5都被一个螺柱6螺纹贯穿连接，在驱动机构9的作用下，使螺柱6转动的情况下，滑块5会带动焊接机器人2从滑槽中4滑出，与连接板3快速的分离，这样，便能对流水线中的焊接机器人2进行快速的维修更换。

驱动机构9的具体结构如图5所示，驱动机构9包括单驱动结构901和联动结构902，其中：

单驱动结构901用于分别驱动每个螺柱6进行转动，单驱动结构901具体包括在每个侧板7外侧安装的多个与螺柱6相对应的伺服电机90101，每个伺服电机90101的输出轴和对应的螺柱6外周侧均固定套接有相互啮合的齿轮90102，在伺服电机90101的驱动下，通过相互啮合的齿轮90102即可带动单个螺柱6进行转动，这样，单个滑块5和焊接机器人2就会移出滑槽4；

联动结构902借助单驱动结构901用于驱动每组焊接机器人中的多个螺柱6一起进行转动，联动结构902具体包括在每个螺柱6外周侧固定的第三链轮90201，同一组的多个第三链轮90201之间均可根据需要配合连接有第一链条90202，这样，当第一链条90202被安装在第三链轮90201之间及同组中的任一螺柱6被对应的伺服电机90101和齿轮组驱动转动的时候，同组中的所有螺柱6就会一起转动，所有滑块5和焊接机器人2就会一起移出滑槽4。

综合以上，即每组中的焊接机器人2可以单个移出，也可全部一起移出，一起移出的前提是将第一链条90202和第三链轮90201连接上。

除上述之外：

一，当第一链条90202被安装到第三链轮90201的时候时候，第一链条90202处于张紧状态。

二，关于轴承8，这里的每个轴承8的外圈均与对应的侧板7固定连接，每个轴承8的内圈均与对应的螺柱6过盈配合，以使得螺柱6被连接在原地进行转动。

三，如图6所示，在每个连接板3的外侧均固定连接有外架10，每个外架10上均开设有多个与焊接机器人2的底端规格相适配的容纳槽11，使得焊接机器人2的底端可落入对应的容纳槽11中，不会随意跌落；另，在每个容纳槽11中还可放置支板12，每个支板12的顶端均与滑槽4的底端齐平，使得焊接机器人2的底端可落在对应的支板12上，因为支板12是放置在容纳槽11中的，所以支板12可托住焊接机器人2从容纳槽11中一起向上移出，这里的支板12可以用弹性材料制成，以保护焊接机器人2。

四，如图4所示，上述中的每个滑槽4上其底端的宽度均大于其顶端的宽度，每个滑块5均与此滑槽4相适配，使得焊接机器人2不会从连接板3的上方移出，只能从外侧移出。

如图7-10，其展示了本发明的另一种实施方式的结构示意图，其主要目的在于，当一个焊接模组对工件焊接完成后，工件能够被输送至下一输送组件上，其具有结构如下：输送带1包括支撑架与输送组件，输送组件是由多个并列排布的输送筒101组成，输送筒101可转动的设置在支撑架上以对工件进行输送，每个输送筒101上同轴的设置有筒轴102，筒轴102转动的时候，输送筒101能够同步转动，以工件输送方向为基准，位于输送组件内末端输送筒101的筒轴102上固接有转动齿盘104，

焊接机器人2包括有固定架201与转动臂202（转动臂202可以为多个，其转动的方式在现有技术中有详细记载，此处不再赘述，还具有焊接头），转动臂202具有与固定架201相连的臂轴207，且臂轴207能够转动，当转动臂202向上抬起而脱离工作区域时，臂轴207能够驱动转动齿盘104转动，而使得输送组件转动，

两组焊接机器人2组成一个焊接模组，每个焊接模组对应有一个输送组件，以使得焊接机器人2将本工位的工件焊接完成后，输送组件能够将其上的工件输送至下一输送组件上。

固定架201内设置有能够转动的第一链轮203，第一链轮203通过链条204与第二链轮205配合传动，在第二链轮205转动时，其能够带动传动齿盘206转动，而传动齿盘206与转动齿盘104啮合。

由于焊接机器人2的转动臂202是在不停的往复转动的，当其向上转动而至预定位置时，由此位置再继续转动时，臂轴207能够带动第一链轮203转动，从而使得输送组件将其上的工件输送至下一输送组件上，而当焊接机器人2在此对工件进行焊接时，臂轴207朝相反方向转动，为了避免下一输送组件将工件退回至上一输送组件上，从而设计有以下结构：臂轴207上固接有卡齿208（卡齿208可以由弹性件制成），第一链轮203的侧面开设有环槽209，在环槽209内呈环形阵列的设置有斜块210，当焊接机器人2向下转动而进行焊接操作时，卡齿208能够沿着斜块210的斜面而越过斜块210，且当焊接机器人2向上转动而脱离焊接点位并移动至预定位置时，卡齿208能够与斜块210相抵并带动第一链轮203转动。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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 (9)

1.一种多工位自动化焊接机器人，包括本体构件和快拆构件：

本体构件包括由输送带（1）构成的流水线、分列在输送带（1）两边的两组焊接机器人（2）以及两个关于输送带（1）对称的连接板（3），其特征在于，每组焊接机器人（2）中的多个焊接机器人（2）均在对应的连接板（3）的顶端沿连接板（3）的长度方向均匀分布；

快拆构件包括在每个连接板（3）顶端开设的多个与焊接机器人（2）相对应的滑槽（4），每个滑槽（4）的外端均与对应的连接板（3）的外端相通，每个滑槽（4）内端与连接板（3）不相通，且每个滑槽（4）内均卡合滑动连接有一滑块（5），每个焊接机器人（2）均连接在对应的滑块（5）的顶端，在初始状态下，每个滑块（5）的内侧均与滑槽（4）的内端贴合，每个滑块（5）长度小于滑槽（4）的长度且等于焊接机器人（2）底端的长度，每个滑块（5）上均螺纹贯穿连接有一螺柱（6），每个螺柱（6）的外端均与滑槽（4）的外端齐平，每个螺柱（6）内端活动贯穿对应的连接板（3）且延伸至对应的连接板（3）外；快拆构件还包括两个对称固定在输送带（1）上的支架两边的侧板（7），每个侧板（7）的外侧均设置有多个与螺柱（6）相对应的轴承（8），每个轴承（8）均与对应的螺柱（6）配合连接；快拆构件还包括驱动机构（9），驱动机构（9）用于驱动螺柱（6）进行转动，驱动机构（9）包括单驱动结构（901）和联动结构（902），其中：单驱动结构（901）用于分别驱动每个螺柱（6）进行转动；联动结构（902）借助单驱动结构（901）用于驱动每组焊接机器人中的多个螺柱（6）一起进行转动。

2.根据权利要求1所述的多工位自动化焊接机器人，其特征在于：单驱动结构（901）包括在每个侧板（7）外侧安装的多个与螺柱（6）相对应的伺服电机（90101），每个伺服电机（90101）的输出轴和对应的螺柱（6）外周侧均固定套接有相互啮合的齿轮（90102）。

3.根据权利要求1所述的多工位自动化焊接机器人，其特征在于：联动结构（902）包括在每个螺柱（6）外周侧固定的第三链轮（90201），同组焊接机器人中的驱动机构（9）的多个第三链轮（90201）上均可配合连接有第一链条（90202），当第一链条（90202）被安装在第三链轮（90201）上及同组焊接机器人中的驱动机构（9）的任一螺柱（6）被对应的伺服电机（90101）和由齿轮（90102）组成的齿轮组驱动转动的时候，同组焊接机器人中的驱动机构（9）的所有螺柱（6）一起转动。

4.根据权利要求3所述的多工位自动化焊接机器人，其特征在于：当第一链条（90202）被安装到第三链轮（90201）上的时候，第一链条（90202）处于张紧状态。

5.根据权利要求1所述的多工位自动化焊接机器人，其特征在于：每个轴承（8）的外圈均与对应的侧板（7）固定连接，每个轴承（8）的内圈均与对应的螺柱（6）过盈配合。

6.根据权利要求1所述的多工位自动化焊接机器人，其特征在于：每个连接板（3）的外侧均固定连接有外架（10），每个外架（10）上均开设有多个与焊接机器人（2）的底端规格相适配的容纳槽（11），使得焊接机器人（2）的底端可落入对应的容纳槽（11）中，每个滑槽（4）上其底端的宽度均大于其顶端的宽度，每个滑块（5）均与此滑槽（4）相适配。

7.根据权利要求6所述的多工位自动化焊接机器人，其特征在于：每个容纳槽（11）中均放置有支板（12），每个支板（12）的顶端均与滑槽（4）的底端齐平，使得焊接机器人（2）的底端可落在对应的支板（12）上。

8.根据权利要求1所述的多工位自动化焊接机器人，其特征在于：所述输送带（1）包括支撑架与输送组件，输送组件是由多个并列排布的输送筒（101）组成，输送筒（101）可转动的设置在支撑架上以对工件进行输送，每个输送筒（101）上同轴的设置有筒轴（102），以工件输送方向为基准，位于输送组件内末端输送筒（101）的筒轴（102）上固接有转动齿盘（104），

所述焊接机器人（2）包括有固定架（201）与转动臂（202），转动臂（202）具有与固定架（201）相连的臂轴（207），且臂轴（207）能够转动，当转动臂（202）向上抬起而脱离工作区域时，与位于输送组件内末端输送筒（101）的筒轴（102）相对应的所述焊接机器人的臂轴（207）能够驱动转动齿盘（104）转动，而使得输送组件转动，

两组焊接机器人（2）组成一个焊接模组，每个焊接模组对应有一个输送组件，以使得焊接机器人（2）将本工位的工件焊接完成后，输送组件能够将其上的工件输送至下一输送组件上。

9.根据权利要求8所述的多工位自动化焊接机器人，其特征在于：所述固定架（201）内设置有能够转动的第一链轮（203），第一链轮（203）通过链条（204）与第二链轮（205）配合传动，在第二链轮（205）转动时，其能够带动传动齿盘（206）转动，而传动齿盘（206）与转动齿盘（104）啮合，

所述臂轴（207）上固接有卡齿（208），所述第一链轮（203）的侧面开设有环槽（209），在环槽（209）内呈环形阵列的设置有斜块（210），当焊接机器人（2）向下转动而进行焊接操作时，卡齿（208）能够沿着斜块（210）的斜面而越过斜块（210），且当焊接机器人（2）向上转动而脱离焊接点位并移动至预定位置时，卡齿（208）能够与斜块（210）相抵并带动第一链轮（203）转动。