CN117697268B - 一种多角度焊接机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多角度焊接机器人，涉及焊接技术领域。本发明设置的夹持组件，只需要控制夹持电机输出轴的转动，使夹持电机的输出轴直接带动夹持滑动头运动，可快速让被焊接零件快速的固定在夹持盘上；焊接组件可以让被焊接零件多角度调节，实现任意角度的焊接，从而可以应对更加复杂的焊接缝隙；可以在夹持滑动头上安装固定对应形状的夹具，来夹持所需形状的零件，从而可以焊接更多形状的零件，扩大焊接的适用范围。

Description

一种多角度焊接机器人

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体为一种多角度焊接机器人。

背景技术

目前的焊接设备，焊接结果主要受焊接电流、电压、速度及干伸长度等焊接参数的影响。机器人焊接时，每条焊缝的焊接参数恒定，人为影响比较小。但是在面对各种复杂焊接缝隙的时候，传统的焊接机器人无法胜任。

因此现有技术，公告号为CN210524238U的实用新型专利，公开了一种多角度焊接机器人，该机器人可以实现扩大焊接工作区域、实现焊接单元在水平方向的角度的调节、实现提供更多的焊接角度，但是安装焊接零部件的过程时间较长，从而影响整体的焊接效率。

发明内容

为克服上述现有技术的缺陷，本发明提供如下技术方案：一种多角度焊接机器人，包括遮光罩，所述遮光罩内设置有调节焊接组件，所述调节焊接组件包括底座，底座上固定安装有弧形调节电机支架，弧形调节电机支架上转动安装有焊接头弧形架，焊接头弧形架上固定安装有焊接头，所述底座上固定安装有三个高度调节电缸，三个高度调节电缸的伸缩杆端部固定安装有微调台，微调台上活动安装有支撑半球，支撑半球上固定安装有摆动调节台，摆动调节台上配设有夹持组件；所述夹持组件包括限制罩，限制罩转动安装在摆动调节台上，限制罩上固定安装有夹持电机，限制罩内转动安装有限制转动盘，限制转动盘上开设有限制块滑动槽，限制块滑动槽内滑动安装有限制块，限制块滑动槽内还固定安装有与限制块磁力配合的排斥磁体，排斥磁体上滑动安装有与限制块相固定的解锁滑动杆，解锁滑动杆上固定安装有解锁销，所述限制罩内转动安装有解锁盘，解锁盘上开设有与解锁销滑动配合的解锁斜槽，所述解锁盘固定安装在夹持电机的输出轴上。

优选地，所述弧形调节电机支架上还转动安装有与焊接头弧形架相啮合的弧形调节齿轮，弧形调节电机支架上固定安装有用于驱动弧形调节齿轮转动的弧形调节电机。

优选地，所述微调台的下表面固定安装有三个微调电机，三个微调电机的输出轴上固定安装有微调卷线轴（微调电机与微调卷线轴之间设置有蜗轮蜗杆机构，用于防止微调绳索拉动微调卷线轴转动）。

优选地，每个所述微调卷线轴上均缠绕有微调绳索，所述微调台上转动安装有与微调电机相同数量的转向辊，转向辊与微调绳索滚动配合。

优选地，所述摆动调节台上设置有三个分支，三个分支与三个微调绳索的一端相连接，用于拉动摆动调节台摆动。

优选地，所述限制罩内还转动安装有覆盖板，覆盖板与限制转动盘固定连接，所述限制块与限制罩的内壁挤压卡接配合（限制块上设置有凸条纹，限制罩的内壁上设置有与凸条纹卡接配合的凹条纹，凸条纹和凹条纹与限制罩的轴线平行）。

优选地，所述限制罩上固定安装有支撑圆盘，支撑圆盘上转动安装有夹持转盘，夹持转盘与限制转动盘固定连接，所述支撑圆盘上固定安装有夹持盘。

优选地，所述夹持盘上开设有三个夹持滑轨，每个夹持滑轨内均滑动设置有夹持滑动头，三个夹持滑动头与夹持转盘通过三个夹持连杆活动连接。

优选地，所述摆动调节台上固定安装有旋转调节电缸，旋转调节电缸的伸缩杆端部固定安装有旋转齿条，旋转齿条滑动安装在摆动调节台上，所述限制罩上固定安装有旋转齿环，旋转齿环与旋转齿条啮合传动。

本发明与现有技术相比具备以下有益效果：（1）本发明设置的夹持组件，只需要控制夹持电机输出轴的转动，使夹持电机的输出轴直接带动夹持滑动头运动，可快速让被焊接零件快速的固定在夹持盘上；（2）本发明的焊接组件可以让被焊接零件多角度调节，实现任意角度的焊接，从而可以应对更加复杂的焊接缝隙；（3）本发明可以在夹持滑动头上安装固定对应形状的夹具，来夹持所需形状的零件，从而可以焊接更多形状的零件，扩大焊接的适用范围。

附图说明

图1为本发明遮光罩结构示意图。

图2为本发明整体结构示意图。

图3为本发明微调台结构示意图。

图4为本发明摆动调节台结构示意图。

图5为本发明限制罩处结构示意图。

图6为本发明限制块处结构示意图。

图7为本发明限制转动盘结构示意图。

图8为本发明排斥磁体处结构示意图。

图9为本发明夹持盘结构示意图。

图中：101-底座；102-高度调节电缸；103-弧形调节电机支架；104-弧形调节电机；105-弧形调节齿轮；106-焊接头弧形架；107-焊接头；108-微调台；109-微调电机；110-微调卷线轴；111-转向辊；112-微调绳索；113-摆动调节台；114-支撑半球；201-限制罩；202-旋转齿环；203-旋转齿条；204-旋转调节电缸；205-夹持电机；206-覆盖板；207-限制转动盘；2071-限制块滑动槽；208-限制块；209-排斥磁体；210-解锁盘；2101-解锁斜槽；211-解锁销；212-解锁滑动杆；213-支撑圆盘；214-夹持转盘；215-夹持连杆；216-夹持滑动头；217-夹持盘；2171-夹持滑轨；3-遮光罩。

具体实施方式

下面结合附图1-图9，并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明提供一种多角度焊接机器人，包括遮光罩3，遮光罩3内设置有调节焊接组件，调节焊接组件包括底座101，底座101上固定安装有弧形调节电机支架103，弧形调节电机支架103上转动安装有焊接头弧形架106，焊接头弧形架106上固定安装有焊接头107，底座101上固定安装有三个高度调节电缸102，三个高度调节电缸102的伸缩杆端部固定安装有微调台108，微调台108上活动安装有支撑半球114，支撑半球114上固定安装有摆动调节台113，摆动调节台113上配设有夹持组件，弧形调节电机支架103上还转动安装有与焊接头弧形架106相啮合的弧形调节齿轮105，弧形调节电机支架103上固定安装有用于驱动弧形调节齿轮105转动的弧形调节电机104。微调台108的下表面固定安装有三个微调电机109，三个微调电机109的输出轴上固定安装有微调卷线轴110（微调电机109与微调卷线轴110之间设置有蜗轮蜗杆机构，用于防止微调绳索112拉动微调卷线轴110转动）。每个微调卷线轴110上均缠绕有微调绳索112，微调台108上转动安装有与微调电机109相同数量的转向辊111，转向辊111与微调绳索112滚动配合。摆动调节台113上设置有三个分支，三个分支与三个微调绳索112的一端相连接，用于拉动摆动调节台113摆动。摆动调节台113上固定安装有旋转调节电缸204，旋转调节电缸204的伸缩杆端部固定安装有旋转齿条203，旋转齿条203滑动安装在摆动调节台113上，限制罩201上固定安装有旋转齿环202，旋转齿环202与旋转齿条203啮合传动。

夹持组件包括限制罩201，限制罩201转动安装在摆动调节台113上，限制罩201上固定安装有夹持电机205，限制罩201内转动安装有限制转动盘207，限制转动盘207上开设有限制块滑动槽2071，限制块滑动槽2071内滑动安装有限制块208，限制块滑动槽2071内还固定安装有与限制块208磁力配合的排斥磁体209，排斥磁体209上滑动安装有与限制块208相固定的解锁滑动杆212，解锁滑动杆212上固定安装有解锁销211，限制罩201内转动安装有解锁盘210，解锁盘210上开设有与解锁销211滑动配合的解锁斜槽2101，解锁盘210固定安装在夹持电机205的输出轴上。限制罩201内还转动安装有覆盖板206，覆盖板206与限制转动盘207固定连接，限制块208与限制罩201的内壁挤压卡接配合（限制块208上设置有凸条纹，限制罩201的内壁上设置有与凸条纹卡接配合的凹条纹，凸条纹和凹条纹与限制罩201的轴线平行）。限制罩201上固定安装有支撑圆盘213，支撑圆盘213上转动安装有夹持转盘214，夹持转盘214与限制转动盘207固定连接，支撑圆盘213上固定安装有夹持盘217。夹持盘217上开设有三个夹持滑轨2171，每个夹持滑轨2171内均滑动设置有夹持滑动头216，三个夹持滑动头216与夹持转盘214通过三个夹持连杆215活动连接。

本发明公开的一种多角度焊接机器人的工作原理如下：所述摆动调节台113上固定安装有旋转调节电缸204，旋转调节电缸204的伸缩杆端部固定安装有旋转齿条203，旋转齿条203滑动安装在摆动调节台113上，所述限制罩201上固定安装有旋转齿环202，旋转齿环202与旋转齿条203啮合传动。

将需要焊接组装的零件放置在夹持盘217上（零件需要先粗略焊接，使多个零部件组装在一起，然后在进行细致焊接），控制夹持电机205输出轴的转动，夹持电机205的输出轴会带动解锁盘210在限制转动盘207内转动，解锁盘210转动会使得解锁斜槽2101也会转动，解锁斜槽2101转动会带动解锁销211沿着解锁盘210的径向移动，此时解锁滑动杆212就会在排斥磁体209上滑动，同步的带动限制块208在限制块滑动槽2071内滑动，使其限制块208朝向限制罩201的圆心移动，也就让限制块208与限制罩201分离，此时限制块208与限制罩201之间的卡接配合消失，由于解锁斜槽2101的长度有限，所以在解锁盘210转动一个小角度后，就会通过解锁销211带动限制转动盘207转动。限制转动盘207转动会带动夹持转盘214转动，夹持转盘214转动会通过夹持连杆215带动夹持滑动头216在夹持滑轨2171内滑动，将夹持盘217上的零件夹持住，而被加持的零件会反作用给夹持滑动头216一个力，该力会通过夹持连杆215驱使夹持转盘214转动，也就会让限制转动盘207转动，此时当夹持电机205的输出轴不转的时候，排斥磁体209与限制块208之间的排斥力会推动限制块208朝向限制罩201的内壁方向移动，使得限制块208与限制罩201内壁形成卡接配合，然后限制转动盘207就无法转动了，进而导致夹持滑动头216可以将零件夹紧。

若调节焊接角度，可以通过控制旋转调节电缸204实现，旋转调节电缸204的伸缩杆会带动旋转齿条203移动，旋转齿条203会带动旋转齿环202转动，由于旋转齿环202与限制罩201固定，所以限制罩201也就转动，限制罩201的转动会带动支撑圆盘213和夹持盘217转动，从而带动夹持盘217上的零件转动。还能通过控制三个微调电机109输出轴的转动角度来控制微调卷线轴110的转动角度，微调卷线轴110转动会将微调绳索112收卷起来，或者放开（需要三个微调电机109协调配合，例如其中一个微调卷线轴110收卷微调绳索112，另外两个就需要放开微调绳索112，但是三个微调绳索112施加给摆动调节台113的力始终朝向微调台108），通过三个微调绳索112对摆动调节台113分支的拉扯，可以控制摆动调节台113的摆动角度，由于摆动调节台113通过支撑半球114球副连接在微调台108上，因此摆动调节台113会以支撑半球114为转动圆心进行摆动，摆动调节台113的摆动则会带动夹持组件的摆动，从而改变被焊接零件的角度。还能通过控制弧形调节电机104，弧形调节电机104的输出轴带动弧形调节齿轮105转动，弧形调节齿轮105转动带动焊接头弧形架106在弧形调节电机支架103上转动，然后改变焊接头107的焊接角度。若调节焊接头107与焊接零件的距离，需要控制高度调节电缸102，高度调节电缸102会带动微调台108整体上下移动，也就改变了微调台108与焊接头107之间的距离，由于焊接零件是放置在微调台108上的（微调台108上的夹持组件），所以焊接头107与零件之间的距离也就随之改变。

Claims (7)

1.一种多角度焊接机器人，包括遮光罩（3），其特征在于：所述遮光罩（3）内设置有调节焊接组件，所述调节焊接组件包括底座（101），底座（101）上固定安装有弧形调节电机支架（103），弧形调节电机支架（103）上转动安装有焊接头弧形架（106），焊接头弧形架（106）上固定安装有焊接头（107），所述底座（101）上固定安装有三个高度调节电缸（102），三个高度调节电缸（102）的伸缩杆端部固定安装有微调台（108），微调台（108）上活动安装有支撑半球（114），支撑半球（114）上固定安装有摆动调节台（113），摆动调节台（113）上配设有夹持组件；

所述夹持组件包括限制罩（201），限制罩（201）转动安装在摆动调节台（113）上，限制罩（201）上固定安装有夹持电机（205），限制罩（201）内转动安装有限制转动盘（207），限制转动盘（207）上开设有限制块滑动槽（2071），限制块滑动槽（2071）内滑动安装有限制块（208），限制块滑动槽（2071）内还固定安装有与限制块（208）磁力配合的排斥磁体（209），排斥磁体（209）上滑动安装有与限制块（208）相固定的解锁滑动杆（212），解锁滑动杆（212）上固定安装有解锁销（211），所述限制罩（201）内转动安装有解锁盘（210），解锁盘（210）上开设有与解锁销（211）滑动配合的解锁斜槽（2101），所述解锁盘（210）固定安装在夹持电机（205）的输出轴上，所述限制罩（201）内还转动安装有覆盖板（206），覆盖板（206）与限制转动盘（207）固定连接，所述限制块（208）与限制罩（201）的内壁挤压卡接配合，所述限制罩（201）上固定安装有支撑圆盘（213），支撑圆盘（213）上转动安装有夹持转盘（214），夹持转盘（214）与限制转动盘（207）固定连接，所述支撑圆盘（213）上固定安装有夹持盘（217）。

2.根据权利要求1所述的一种多角度焊接机器人，其特征在于：所述弧形调节电机支架（103）上还转动安装有与焊接头弧形架（106）相啮合的弧形调节齿轮（105），弧形调节电机支架（103）上固定安装有用于驱动弧形调节齿轮（105）转动的弧形调节电机（104）。

3.根据权利要求2所述的一种多角度焊接机器人，其特征在于：所述微调台（108）的下表面固定安装有三个微调电机（109），三个微调电机（109）的输出轴上固定安装有微调卷线轴（110）。

4.根据权利要求3所述的一种多角度焊接机器人，其特征在于：每个所述微调卷线轴（110）上均缠绕有微调绳索（112），所述微调台（108）上转动安装有与微调电机（109）相同数量的转向辊（111），转向辊（111）与微调绳索（112）滚动配合。

5.根据权利要求4所述的一种多角度焊接机器人，其特征在于：所述摆动调节台（113）上设置有三个分支，三个分支与三个微调绳索（112）的一端相连接，用于拉动摆动调节台（113）摆动。

6.根据权利要求5所述的一种多角度焊接机器人，其特征在于：所述夹持盘（217）上开设有三个夹持滑轨（2171），每个夹持滑轨（2171）内均滑动设置有夹持滑动头（216），三个夹持滑动头（216）与夹持转盘（214）通过三个夹持连杆（215）活动连接。

7.根据权利要求6所述的一种多角度焊接机器人，其特征在于：所述摆动调节台（113）上固定安装有旋转调节电缸（204），旋转调节电缸（204）的伸缩杆端部固定安装有旋转齿条（203），旋转齿条（203）滑动安装在摆动调节台（113）上，所述限制罩（201）上固定安装有旋转齿环（202），旋转齿环（202）与旋转齿条（203）啮合传动。