CN115890102A - 一种多向自动焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多向自动焊接设备，包括机架，机架上具有工作台，工作台上沿纵向滑移连接有龙门架，龙门架的横梁上沿横向滑移连接有机器人本体，龙门架上设置有驱动装置，驱动装置能够驱动龙门架沿纵向滑动，驱动装置还能够驱动机器人本体沿横向滑动。使用时，将需要焊接的工件放置在工作台上，随后通过驱动装置能够驱动机器人本体沿横纵两个方向移动，以对工件要焊接的位置进行焊接作业。显然，本发明的焊接设备具有多向移动，焊接范围较大，焊接工作效率较高的优势。

Description

一种多向自动焊接设备

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，特别地，涉及一种多向自动焊接设备。

背景技术

焊接机器人是从事焊接的工业机器人，被广泛应用于智能制造、电机、化工和冶金等领域。而在焊接的过程中，普通的焊接机器人是固定在操作台上的，无法对焊接机器人的位置进行移动，使得焊接范围受到影响，易出现漏焊的情况影响了焊接质量，同时需要人工对焊接机器人进行位置移动浪费了的大量的时间，降低了焊接的工作效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多向自动焊接设备。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种多向自动焊接设备，包括机架，所述机架上具有工作台，所述工作台上沿纵向滑移连接有龙门架，所述龙门架的横梁上沿横向滑移连接有机器人本体，所述龙门架上设置有驱动装置，所述驱动装置能够驱动所述龙门架沿纵向滑动，所述驱动装置还能够驱动所述机器人本体沿横向滑动。

通过上述技术方案，使用时，将需要焊接的工件放置在工作台上，随后通过驱动装置能够驱动机器人本体沿横纵两个方向移动，以对工件要焊接的位置进行焊接作业。与现有技术相比，本发明的焊接设备具有多向移动，焊接范围较大，焊接工作效率较高的优势。

优选的，所述工作台上开设有沿纵向延伸的滑移槽一，所述龙门架的立梁滑移连接在所述滑移槽一内。

通过上述技术方案，滑移槽一能够对龙门架的纵向滑动进行导向，从而使得龙门架的滑动性能更加稳定。

优选的，所述龙门架的横梁的底面上开设有沿横向延伸的滑移槽二，所述滑移槽二内滑移连接有安装块，所述机器人本体固定连接在所述安装块上。

通过上述技术方案，安装块在滑移槽二的导向下具有较为稳定的滑动性能，如此使得机器人本体也具备较高的滑动性能，能够进行更为稳定的焊接作业。

优选的，所述龙门架的横梁内设置有安装腔一，所述龙门架的立梁内设置有安装腔二，所述安装腔一与所述安装腔二相连通，所述驱动装置包括分别转动连接在所述安装腔一与所述安装腔二内的驱动杆一和驱动杆二，所述滑移槽二连通于所述安装腔一，且所述安装块螺纹连接于所述驱动杆一，所述滑移槽一的侧壁上设置有齿状结构，所述驱动杆二具有伸入所述滑移槽一的部分，并在该部分上设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮啮合于所述齿状结构，而所述安装腔一与所述安装腔二的连通处设置有整体能够转动的驱动电机，所述驱动杆一和所述驱动杆二靠近所述驱动电机的端部均设置有电磁铁，所述驱动电机上还设置有驱动组件，所述驱动组件能够驱动所述驱动电机旋转，以使得所述驱动电机的输出轴的端部与不同的所述电磁铁相吸。

通过上述技术方案，当龙门架需要移动时，可通过驱动组件使得驱动电机的输出轴和驱动杆二端部的电磁铁相吸，此时驱动杆二会在驱动电机的驱动下发生旋转，即驱动齿轮也会发生旋转，随后通过驱动齿轮和齿状结构的传动配合，龙门架会沿着滑移槽一进行滑动；当机器人本体需要移动时，可通过驱动组件使得驱动电机的输出轴和驱动杆一端部的电磁铁相吸，此时驱动杆一会在驱动电机的驱动下发生旋转，由此可驱使安装块沿着滑移槽二进行滑动，以带动机械人本体进行移动。

优选的，所述安装腔一靠近所述驱动电机一侧的顶壁上开设有连接槽，所述驱动组件包括滑移连接在所述连接槽内的驱动块，所述驱动块与所述驱动电机的外壳之间连接有驱动杆，且所述驱动杆的两端分别铰接在所述驱动块和所述驱动电机的外壳上，所述驱动电机整体的重心靠近输出轴一侧。

通过上述技术方案，当龙门架需要移动时，可先控制驱动杆一上的电磁铁失电，如此驱动电机会在重力的作用下向驱动杆二一侧转动，此时控制驱动杆二上的电磁铁得电，该电磁铁会对驱动电机的输出轴的端部进行吸附，如此驱动电机可驱使驱动杆二进行旋转。且在驱动电机向驱动杆二一侧转动的过程中，驱动块会在驱动杆的拉动下背离驱动杆一一侧滑动；而当机器人本体需要移动时，可先控制驱动杆二上的电磁铁失电，随后控制驱动杆一上的电磁铁得电，该电磁铁得电后会对驱动块产生吸附力，以此可使得驱动块沿连接槽向驱动杆一一侧滑动，进而可驱使驱动电机整体向上转动，随后该电磁铁会对驱动电机的输出轴进行吸附，如此驱动电机可驱使驱动杆一进行旋转。以上，使得本发明的焊接设备的焊接方位调整均由驱动电机进行驱动，如此在极大程度上做到了能源损耗的降低，也使得焊接设备的制造成本得到降低。

优选的，所述驱动块靠近所述驱动电机一侧的侧壁上滑移连接有吸引片，所述连接槽的端面上设置有导向块，所述导向块位于所述驱动块和所述驱动电机之间，所述吸引片朝向所述导向块一侧的侧壁上设置有驱动斜面一，所述导向块朝向所述吸引片一侧的侧壁上设置有驱动斜面二，所述驱动斜面二与所述驱动斜面一具有相适配的斜率，所述吸引片和所述驱动块之间还设置有复位弹簧，所述复位弹簧用以将所述吸引片拉回至所述驱动块一侧。

通过上述技术方案，当驱动电机向驱动杆二一侧转动时，由于驱动块会在驱动杆的拉动下背离驱动杆一一侧滑动，如此吸引片会和导向块相抵触，也即驱动斜面一会与驱动斜面二相抵触。进而，吸引片会在驱动斜面一与驱动斜面二的驱动下突出于驱动块。最为重要的是，此时吸引片会与驱动杆一的端部正对，如此当驱动杆一端部的电磁铁得电时，驱动块会受到更为强烈的磁力吸引，从而使得驱动电机更易向上转动。

优选的，所述滑移槽一对称设置有两个，所述龙门架的两个立梁分别在不同的所述滑移槽一内滑动。

通过上述技术方案，两个滑移槽一能够进一步增强龙门架的滑动稳定性。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为驱动装置的结构示意图；

图3为图2的A部放大图。

附图标记：1、机架；2、工作台；3、龙门架；4、机器人本体；5、驱动装置；6、滑移槽一；7、滑移槽二；8、安装块；9、安装腔一；10、安装腔二；11、驱动杆一；12、驱动杆二；13、齿状结构；14、驱动齿轮；15、驱动电机；16、电磁铁；17、驱动组件；18、连接槽；19、驱动块；20、驱动杆；21、吸引片；22、导向块；23、驱动斜面一；24、驱动斜面二；25、复位弹簧；26、立梁；27、横梁。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明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，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的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。

如图1所示，一种多向自动焊接设备，包括机架1。

如图1、图2、图3所示，机架1上具有用以焊接作业的工作台2，工作台2的两边侧均开设有沿纵向延伸的滑移槽一6，两个滑移槽一6之间滑移连接有龙门架3。详细来说，龙门架3的两个立梁26分别插入至两个滑移槽一6内，以实现龙门架3稳定的滑动性能。而龙门架3的横梁27的底面上则开设有沿横向延伸的滑移槽二7，滑移槽二7内滑移连接有安装块8，安装块8上固定连接有用以焊接的机器人本体4。其中，机器人本体4为现有技术中常见的焊接机器人，在本实施例中，不做详述。此外，龙门架3上还设置有驱动装置5，该驱动装置5能够驱动龙门架3沿滑移槽一6进行滑动，驱动装置5还能够驱动安装块8沿滑移槽二7进行滑动，以实现机器人本体4的横向移动。

具体地，龙门架3的横梁27内设置有安装腔一9，龙门架3的其一立梁26内设置有安装腔二10，安装腔一9与安装腔二10相连通。而上述驱动装置5包括分别转动连接在安装腔一9与安装腔二10内的驱动杆一11和驱动杆二12。更具体地，上述滑移槽二7连通于安装腔一9，安装块8伸入安装腔一9内，并与驱动杆一11螺纹连接，二者的连接关系可参考丝杠与丝杠滑台。显然，如果控制驱动杆一11进行旋转，安装块8会在驱动杆一11的带动下沿滑移槽二7滑动。而驱动杆二12具有伸入滑移槽一6内的部分，且驱动杆二12在该部分上设置有驱动齿轮14，滑移槽一6的内壁上则设置有与该驱动齿轮14相啮合的齿状结构13。显然，如果控制驱动杆二12进行旋转，驱动齿轮14也会发生旋转，由此驱动齿轮14会与齿状结构13传动配合驱动龙门架3沿滑移槽一6滑动。

而为了实现上述驱动杆一11与驱动杆二12的旋转，并达到焊接设备节能、降低生产成本的效果。本发明在安装腔一9与安装腔二10的连通处设置有整体能够转动的驱动电机15，而驱动杆一11和驱动杆二12相对的端部上均设置有电磁铁16。其中，驱动电机15上还设置有驱动组件17，该驱动组件17能够驱使驱动电机15整体发生旋转，进而可选择驱动电机15的输出轴与不同的电磁铁16相吸，以满足对驱动杆一11和驱动杆二12的选择性驱动。

具体地，安装腔一9靠近驱动电机15一侧的顶壁上开设有连接槽18，该连接槽18沿驱动杆一11的轴向延伸。上述驱动组件17包括滑移连接在连接槽18内的驱动块19，驱动块19与驱动电机15的外壳之间连接有驱动杆20，且驱动杆20的两端均是铰接的。最为重要的是，驱动电机15整体的重心配置为更靠近自身输出轴一侧。作为其他方案，驱动组件17还可以直接选用旋转驱动源来对驱动电机15整体进行驱动旋转，例如，旋转驱动源可为旋转气缸或旋转油缸。

下面将对本方案中驱动组件17如何驱使驱动电机15整体旋转，以分别对两个驱动杆20进行传动的具体过程做阐述。即，

当龙门架3需要移动时，可先控制驱动杆一11上的电磁铁16失电，如此驱动电机15会在重力的作用下向驱动杆二12一侧转动，此时控制驱动杆二12上的电磁铁16得电，该电磁铁16会对驱动电机15的输出轴的端部进行吸附，如此驱动电机15可驱使驱动杆二12进行旋转。且在驱动电机15向驱动杆二12一侧转动的过程中，驱动块19会在驱动杆20的拉动下背离驱动杆一11一侧滑动；而当机器人本体4需要移动时，可先控制驱动杆二12上的电磁铁16失电，随后控制驱动杆一11上的电磁铁16得电，该电磁铁16得电后会对驱动块19产生吸附力，以此可使得驱动块19沿连接槽18向驱动杆一11一侧滑动，进而可驱使驱动电机15整体向上转动，随后该电磁铁16会对驱动电机15的输出轴进行吸附，如此驱动电机15可驱使驱动杆一11进行旋转。

值得说明的是，电磁铁16的磁力大小应当控制在满足对驱动电机15的输出轴进行吸附即可，由此驱动电机15不易受到电磁铁16的影响，具备较为稳定的旋转力输出。当然，在其他方案中，还可以将驱动电机15选用为气动马达等旋转驱动源。

而为了加强驱动杆一11上的电磁铁16对驱动块19的吸附力稳定性。驱动块19靠近驱动电机15一侧的侧壁上滑移连接有吸引片21，连接槽18位于驱动块19和驱动电机15之间的端面上设置有导向块22。其中，吸引片21朝向导向块22一侧的侧壁上设置有驱动斜面一23，导向块22朝向吸引片21一侧的侧壁上则设置有驱动斜面二24，且驱动斜面二24与驱动斜面一23具有相适配的斜率。此外，吸引片21和驱动块19之间还设置有复位弹簧25，该复位弹簧25恢复自然状态时作用有将吸引片21拉回至驱动块19一侧的弹性力。

下面将阐述吸引片21的具体运动过程。即，

当驱动电机15向驱动杆二12一侧转动时，由于驱动块19会在驱动杆20的拉动下背离驱动杆一11一侧滑动，如此吸引片21会和导向块22相抵触，也即驱动斜面一23会与驱动斜面二24相抵触。进而，吸引片21会在驱动斜面一23与驱动斜面二24的驱动下突出于驱动块19，并与驱动杆一11的端部相对。如此当驱动杆一11端部的电磁铁16得电时，驱动块19会受到更为强烈的磁力吸引，从而使得驱动电机15更易向上转动，并使得自身输出轴与驱动杆一11的端部相固定。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种多向自动焊接设备，包括机架(1)，所述机架(1)上具有工作台(2)，其特征是：所述工作台(2)上沿纵向滑移连接有龙门架(3)，所述龙门架(3)的横梁上沿横向滑移连接有机器人本体(4)，所述龙门架(3)上设置有驱动装置(5)，所述驱动装置(5)能够驱动所述龙门架(3)沿纵向滑动，所述驱动装置(5)还能够驱动所述机器人本体(4)沿横向滑动。

2.根据权利要求1所述的一种多向自动焊接设备，其特征是：所述工作台(2)上开设有沿纵向延伸的滑移槽一(6)，所述龙门架(3)的立梁滑移连接在所述滑移槽一(6)内。

3.根据权利要求2所述的一种多向自动焊接设备，其特征是：所述龙门架(3)的横梁的底面上开设有沿横向延伸的滑移槽二(7)，所述滑移槽二(7)内滑移连接有安装块(8)，所述机器人本体(4)固定连接在所述安装块(8)上。

4.根据权利要求3所述的一种多向自动焊接设备，其特征是：所述龙门架(3)的横梁内设置有安装腔一(9)，所述龙门架(3)的立梁内设置有安装腔二(10)，所述安装腔一(9)与所述安装腔二(10)相连通，所述驱动装置(5)包括分别转动连接在所述安装腔一(9)与所述安装腔二(10)内的驱动杆一(11)和驱动杆二(12)，所述滑移槽二(7)连通于所述安装腔一(9)，且所述安装块(8)螺纹连接于所述驱动杆一(11)，所述滑移槽一(6)的侧壁上设置有齿状结构(13)，所述驱动杆二(12)具有伸入所述滑移槽一(6)的部分，并在该部分上设置有驱动齿轮(14)，所述驱动齿轮(14)啮合于所述齿状结构(13)，而所述安装腔一(9)与所述安装腔二(10)的连通处设置有整体能够转动的驱动电机(15)，所述驱动杆一(11)和所述驱动杆二(12)靠近所述驱动电机(15)的端部均设置有电磁铁(16)，所述驱动电机(15)上还设置有驱动组件(17)，所述驱动组件(17)能够驱动所述驱动电机(15)旋转，以使得所述驱动电机(15)的输出轴的端部与不同的所述电磁铁(16)相吸。

5.根据权利要求4所述的一种多向自动焊接设备，其特征是：所述安装腔一(9)靠近所述驱动电机(15)一侧的顶壁上开设有连接槽(18)，所述驱动组件(17)包括滑移连接在所述连接槽(18)内的驱动块(19)，所述驱动块(19)与所述驱动电机(15)的外壳之间连接有驱动杆(20)，且所述驱动杆(20)的两端分别铰接在所述驱动块(19)和所述驱动电机(15)的外壳上，所述驱动电机(15)整体的重心靠近输出轴一侧。

6.根据权利要求5所述的一种多向自动焊接设备，其特征是：所述驱动块(19)靠近所述驱动电机(15)一侧的侧壁上滑移连接有吸引片(21)，所述连接槽(18)的端面上设置有导向块(22)，所述导向块(22)位于所述驱动块(19)和所述驱动电机(15)之间，所述吸引片(21)朝向所述导向块(22)一侧的侧壁上设置有驱动斜面一(23)，所述导向块(22)朝向所述吸引片(21)一侧的侧壁上设置有驱动斜面二(24)，所述驱动斜面二(24)与所述驱动斜面一(23)具有相适配的斜率，所述吸引片(21)和所述驱动块(19)之间还设置有复位弹簧(25)，所述复位弹簧(25)用以将所述吸引片(21)拉回至所述驱动块(19)一侧。

7.根据权利要求2所述的一种多向自动焊接设备，其特征是：所述滑移槽一(6)对称设置有两个，所述龙门架(3)的两个立梁分别在不同的所述滑移槽一(6)内滑动。

Images