CN116493753A - 一种高精度激光焊接机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度激光焊接机器人，具体涉及焊接技术领域，包括用于输送工件的传输装置，还包括用于推动传输装置输送工件的驱动装置，传输装置的两侧均设置有增阻装置，增阻装置用于压在工件上以增加工件移动时的阻力；还包括压力检测装置，压力检测装置用于检测驱动装置推动传输装置输送时的压力，根据压力的大小判断焊接质量。本发明在焊缝出现凹陷和材料在焊缝两侧堆积的问题时，增阻装置可以增大输送时的阻力，驱动装置所施加的压力就要增大，通过压力检测装置检测出压力，与所设定的标准值比较，可以判断弧形平面板材的焊接质量。从而可以提早发现焊接的质量问题，保证设备使用的寿命和安全性。

Description

一种高精度激光焊接机器人

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，更具体地说，本发明涉及一种高精度激光焊接机器人。

背景技术

在现代焊接生产过程中，越来越多的机器人代替了工人作业，这样既可以保证焊接过程的精度又可以降低企业越来越高的人工成本。高精度激光焊接是现代焊接的重要内容，可以采用连续或脉冲激光束加以实现，激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接，目前已大规模应用在航空航天、汽车制造、医疗等领域。

弧形平面板材应用于高端装备支承，所以其焊缝质量要求较高，但是对于该焊接质量的检测通常是拉伸试验、弯曲试验等破坏性检测和非破坏性检测，但是对于该板材边缘部分，焊接时极易产生凹陷和材料在焊缝两侧堆积的问题，这些问题在长久使用时才会暴露出其不足，目前并没有对其检测的手段。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种高精度激光焊接机器人。

一种高精度激光焊接机器人，包括用于输送工件的传输装置，还包括用于推动传输装置输送工件的驱动装置，传输装置的两侧均设置有增阻装置，增阻装置用于压在工件上以增加工件移动时的阻力；还包括压力检测装置，压力检测装置用于检测驱动装置推动传输装置输送时的压力，根据压力的大小判断焊接质量。

优选的，增阻装置包括安装板，安装板的上端通过弹簧二安装有压柱二，压柱二用于压在工件的上表面。

优选的，安装板的一侧通过弹簧一安装有压柱一，压柱一用于压在工件的侧壁。

优选的，驱动装置包括移动板和固定板，移动板通过弹簧三横向安装在固定板上，固定板的前端安装有用于推动移动板移动的动力部件，移动板的一侧通过弹簧四竖向安装有推柱，推柱的底端为一斜面，传输装置的边缘处设置有若干凸块，动力部件通过推动移动板移动从而使推柱推动凸块，以使传输装置向前输送。

优选的，动力部件包括安装在固定板上端的电机、安装在电机下方输出端的摆臂，摆臂远离电机的一端安装有下轴，下轴的外侧安装有压盘，移动板的一侧具有弧形板，压盘与弧形板与移动板的内侧壁接触。

优选的，压力检测装置包括设置在移动板一侧的压板以及用于检测压板所受压力的压力传感器，压盘推动压板时可推动移动板移动。

优选的，还包括焊接装置，焊接装置包括安装在下轴内的激光焊枪以及安装在摆臂上用于控制激光焊枪升降的气缸。

优选的，还包括冷却装置，冷却装置包括在弧形板内侧壁上的弧形齿条、转动连接在下轴外侧的齿轮、固定套设在下轴外侧的容气筒，齿轮下表面的周向开设有数个与容气筒连通的出气孔，容气筒的一侧具有用于与气泵连通的进气孔。

优选的，传输装置的表面具有用于定位工件的定位柱。

优选的，传输装置通过棘轮机构单向传动。

本发明的技术效果和优点：

在焊缝出现凹陷和材料在焊缝两侧堆积的问题时，增阻装置可以增大输送时的阻力，驱动装置所施加的压力就要增大，通过压力检测装置检测出压力，与所设定的标准值比较，可以判断弧形平面板材的焊接质量。从而可以提早发现焊接的质量问题，保证设备使用的寿命和安全性。

通过冷却装置的设置，在焊接的过程中，齿轮与弧形齿条啮合从而可以不断地转动，通入的保护气体可以从出气孔喷向焊缝，转动的齿轮可以使喷出的气体更加均匀，从而能够对焊缝起到充分的保护和冷却的目的。

附图说明

图1为实施例的整体结构示意图。

图2为实施例的局部结构示意图一。

图3为实施例的局部结构示意图二。

图4为图2的局部剖视图。

图5为焊接过程中弧形平面板材和增阻装置的结构示意图。

图6为图5的剖视图。

图7为棘轮机构的示意图。

附图标记为：

1、传输装置；11、凸块；12、定位柱；2、增阻装置；21、安装板；22、压柱一；23、弹簧一；24、压柱二；25、弹簧二；3、驱动装置；31、移动板；311、弧形板；32、固定板；33、弹簧三；34、动力部件；341、电机；342、摆臂；343、下轴；344、压盘；35、推柱；351、弹簧四；4、压力检测装置；41、压板；42、压力传感器；5、焊接装置；51、激光焊枪；52、气缸；6、冷却装置；61、弧形齿条；62、齿轮；621、出气孔；63、容气筒；631、进气孔；100、弧形平面板材；101、定位孔。

具体实施方式

如图1至图7所示，本实施例提供一种高精度激光焊接机器人，包括用于输送工件的传输装置1，还包括用于推动传输装置1输送工件的驱动装置3，传输装置1的两侧均设置有增阻装置2，增阻装置2用于压在工件上以增加工件移动时的阻力；还包括压力检测装置4，压力检测装置4用于检测驱动装置3推动传输装置1输送时的压力，根据压力的大小判断焊接质量。

在本实施例中，工件即弧形平面板材100，由于增阻装置2压在弧形平面板材100上，所以在驱动装置3推动传输装置1时，如果焊缝出现凹陷和材料在焊缝两侧堆积的问题，那么传输装置1输送弧形平面板材100的阻力就会增大，驱动装置3施加的压力就要越大，通过压力检测装置4检测出压力，与所设定的标准值比较，如果低于标准值即为合格，否则不合格，基于此可以判断弧形平面板材100的焊接质量。

在本实施例中，如图5和图6所示，增阻装置2包括安装板21，安装板21的上端通过弹簧二25安装有压柱二24，压柱二24用于压在工件的上表面。同时，还可以在安装板21的一侧通过弹簧一23安装压柱一22，压柱一22用于压在工件的侧壁。可以通过压柱二24增大弧形平面板材100上表面的阻力，通过压柱一22增加侧壁的阻力。

在本实施例中，如图2-图4所示，驱动装置3包括移动板31和固定板32，移动板31通过弹簧三33横向安装在固定板32上，固定板32的前端安装有用于推动移动板31移动的动力部件34，移动板31的一侧通过弹簧四351竖向安装有推柱35，推柱35的底端为一斜面，传输装置1的边缘处设置有若干凸块11，动力部件34通过推动移动板31移动从而使推柱35推动凸块11，以使传输装置1向前输送。动力部件34推动移动板31移动，弹簧三33用于移动板31的复位，在移动板31向右侧移动时，可以通过推柱35推动凸块11使传输装置1向前输送，如图1所示，传输装置1为输送带，而移动板31向左侧移动时，推柱35底端的斜面与凸块11接触并向上移动越过凸块11，不会向后推动凸块11，弹簧四351用于弹簧二25的复位。进一步地，如图7所示，传输装置1通过棘轮机构单向传动。棘轮机构的安装设置为现有技术，在此不作表述。

在本实施例中，如图2-图4所示动力部件34包括安装在固定板32上端的电机341、安装在电机341下方输出端的摆臂342，摆臂342远离电机341的一端安装有下轴343，下轴343的外侧安装有压盘344，移动板31的一侧具有弧形板311，压盘344与弧形板311与移动板31的内侧壁接触。电机341带动摆臂342和下轴343转动，压盘344可以与弧形板311和移动板31的内壁接触，在与弧形板311内壁接触时，不会推动弧形板311，而与移动板31内壁接触时会推动移动板31移动。

在本实施例中，如图3所示，压力检测装置4包括设置在移动板31一侧的压板41以及用于检测压板41所受压力的压力传感器42，压盘344推动压板41时可推动移动板31移动。推动移动板31时，移动板31所受到的压力被压力传感器42检测到，是判断焊接质量是否合格的依据。

在本实施例中，如图4所示，还包括焊接装置5，焊接装置5包括安装在下轴343内的激光焊枪51以及安装在摆臂342上用于控制激光焊枪51升降的气缸52。随着摆臂342和下轴343的转动，激光焊枪51对两个弧形平面板材100之间的缝隙进行焊接，焊接完成后，压盘344推动移动板31时，需要通过气缸52使激光焊枪51上升，防止与增阻装置2发生碰撞。

在本实施例中，如图3和图4所示，还包括冷却装置6，冷却装置6包括在弧形板311内侧壁上的弧形齿条61、转动连接在下轴343外侧的齿轮62、固定套设在下轴343外侧的容气筒63，压盘344设置在齿轮62的上方且套设在容气筒63的外侧，齿轮62下表面的周向开设有数个与容气筒63连通的出气孔621，容气筒63的一侧具有用于与气泵连通的进气孔631。通过气泵从进气孔631向容气筒63的内部通入保护气体，如氮气，然后氮气通过出气孔621喷至焊缝进行冷却。焊接过程中，齿轮62与弧形齿条61相啮合，齿轮62在转动，从而出气孔621喷出的氮气能够更加均匀。

在本实施例中，如图1所示，传输装置1的表面具有用于定位工件的定位柱12。定位柱12插入弧形平面板材100上的定位孔101进行定位。

工作原理：首先将所有需要焊接的弧形平面板材100依次放置在传输装置1上，通过定位柱12进行定位，放置所有的弧形平面板材100目的在于，保证每一次传送时推力不会受到弧形平面板材100数量的影响。然后通过动力部件34带动焊接装置5转动，齿轮62与弧形齿条61相啮合，通过激光焊枪51进行焊接，在焊接的过程中，保护气体可以从出气孔621喷出对焊缝进行冷却。焊接完成后，激光焊枪51上升，压盘344推动移动板31移动，通过推柱35带动传输装置1向前输送，压柱一22和压柱二24增大弧形平面板材100传输过程的阻力，通过压力传感器42检测压板41所受压力，根据压力判断焊缝质量是否合格。若合格，接着可以焊接第二条焊缝，使气缸52带动激光焊枪51向下移动即可以焊接。

Claims (10)

1.一种高精度激光焊接机器人，包括用于输送工件的传输装置（1），其特征在于：还包括用于推动传输装置（1）输送工件的驱动装置（3），所述传输装置（1）的两侧均设置有增阻装置（2），所述增阻装置（2）用于压在工件上以增加工件移动时的阻力；还包括压力检测装置（4），在焊缝出现凹陷和材料在焊缝两侧堆积时，传输装置（1）输送工件使焊缝经过增阻装置（2）时受到的阻力增大，驱动装置（3）施加的压力增大，所述压力检测装置（4）用于检测驱动装置（3）推动传输装置（1）输送时的压力，根据压力的大小判断焊接质量。

2.根据权利要求1所述的一种高精度激光焊接机器人，其特征在于：所述增阻装置（2）包括安装板（21），所述安装板（21）的上端通过弹簧二（25）安装有压柱二（24），所述压柱二（24）用于压在工件的上表面。

3.根据权利要求2所述的一种高精度激光焊接机器人，其特征在于：所述安装板（21）的一侧通过弹簧一（23）安装有压柱一（22），所述压柱一（22）用于压在工件的侧壁。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种高精度激光焊接机器人，其特征在于：所述驱动装置（3）包括移动板（31）和固定板（32），所述移动板（31）通过弹簧三（33）横向安装在固定板（32）上，所述固定板（32）的前端安装有用于推动移动板（31）移动的动力部件（34），所述移动板（31）的一侧通过弹簧四（351）竖向安装有推柱（35），所述推柱（35）的底端为一斜面，所述传输装置（1）的边缘处设置有若干凸块（11），所述动力部件（34）通过推动移动板（31）移动从而使推柱（35）推动凸块（11），以使传输装置（1）向前输送。

5.根据权利要求4所述的一种高精度激光焊接机器人，其特征在于：所述动力部件（34）包括安装在固定板（32）上端的电机（341）、安装在电机（341）下方输出端的摆臂（342），所述摆臂（342）远离电机（341）的一端安装有下轴（343），所述下轴（343）的外侧安装有压盘（344），所述移动板（31）的一侧具有弧形板（311），所述压盘（344）与弧形板（311）与移动板（31）的内侧壁接触。

6.根据权利要求5所述的一种高精度激光焊接机器人，其特征在于：所述压力检测装置（4）包括设置在移动板（31）一侧的压板（41）以及用于检测压板（41）所受压力的压力传感器（42），所述压盘（344）推动压板（41）时可推动移动板（31）移动。

7.根据权利要求5所述的一种高精度激光焊接机器人，其特征在于：还包括焊接装置（5），所述焊接装置（5）包括安装在下轴（343）内的激光焊枪（51）以及安装在摆臂（342）上用于控制激光焊枪（51）升降的气缸（52）。

8.根据权利要求7所述的一种高精度激光焊接机器人，其特征在于：还包括冷却装置（6），所述冷却装置（6）包括在弧形板（311）内侧壁上的弧形齿条（61）、转动连接在下轴（343）外侧的齿轮（62）、固定套设在下轴（343）外侧的容气筒（63），所述齿轮（62）下表面的周向开设有数个与容气筒（63）连通的出气孔（621），所述容气筒（63）的一侧具有用于与气泵连通的进气孔（631）。

9.根据权利要求1所述的一种高精度激光焊接机器人，其特征在于：所述传输装置（1）的表面具有用于定位工件的定位柱（12）。

10.根据权利要求1所述的一种高精度激光焊接机器人，其特征在于：所述传输装置（1）通过棘轮机构单向传动。