CN205852039U - 一种用于干燥过滤器的工业机器人全自动化焊接系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于焊接技术领域。目的在于提供一种高效率的用于干燥过滤器的工业机器人全自动化焊接系统。本实用新型所采用的技术方案是：一种用于干燥过滤器的工业机器人全自动化焊接系统，包括焊接室，焊接室内设置焊接工位和焊接机器人。焊接工位包括焊接变位机和焊接工装。焊接工装包括壳体，壳体两侧的外壁通过螺栓与转动盘固接。壳体内部设置横向的安装板，安装板两侧的边沿设置滑动块。壳体两侧的内壁设置竖向的导轨，导轨与滑动块相配合。本实用新型能够大大的提高焊接的速度、保证焊接的质量，具有极高的焊接效率。

Description

一种用于干燥过滤器的工业机器人全自动化焊接系统

技术领域

本实用新型属于焊接技术领域,具体涉及用于干燥过滤器的焊接系统。

背景技术

焊接也称作熔接、镕接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。现代焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。现有的焊接系统对构成干燥过滤器的工件进行焊接时主要通过半自动化焊接的方式进行，也就是工作人员需要直接参与部分焊接过程，这无疑埋下了巨大的安全隐患，如：烧伤、触电、视力损害、吸入有毒气体、紫外线照射过度等，是造成工伤的重要原因之一。同时现有的焊接系统采用人工装夹定位的方式，工作人员需要手动控制夹具夹紧工件，然后再调整夹具的位置，从而进行定位，但是这样的做法速度慢、稳定性差，效率极低。另外，现有焊接系统中所采用的工装不能保证干燥过滤器上壳和下壳的同轴性，造成产品质量大打折扣。尤其是在批量生产时，现有的焊接系统的缺陷更加突出，大大的增加了企业成本。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高效率的用于干燥过滤器的工业机器人全自动化焊接系统。

为实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于干燥过滤器的工业机器人全自动化焊接系统，包括焊接室，所述焊接室的顶部设置排烟口，所述排烟口通过管路与废气处理室连接。焊接室的侧面设置操作窗口、检修门和控制器。焊接室内设置焊接工位和与焊接工位相配合的焊接机器人，所述焊接工位的位置与操作窗口相对。所述焊接工位包括焊接变位机和焊接工装。所述焊接变位机包括底座，所述底座上设置两根立柱，所述两根立柱的顶端分别设置安装盒，所述安装盒相对的侧面设置转动盘，所述转动盘通过第一伺服电机驱动，所述第一伺服电机位于安装盒内部。

所述焊接工装包括壳体，所述壳体两侧的外壁通过螺栓与转动盘固接。所述壳体内部设置横向的安装板，所述安装板两侧的边沿设置滑动块。所述壳体两侧的内壁设置竖向的导轨，所述导轨与滑动块相配合。所述安装板由第一丝杆副驱动，所述第一丝杆副包括第一螺母和第一丝杆，所述第一丝杆穿设在第一螺母内且沿竖向延伸。所述第一螺母与安装板固接，所述第一丝杆由设置在壳体顶部的第二伺服电机驱动。所述安装板下表面设置上连接头，所述上连接头的上端通过轴承与安装板可转动连接，所述上连接头的下端与上夹具连接。所述壳体底面设置下连接头，所述下连接头的下端通过轴承与壳体底面可转动连接，所述下连接头的上端与下夹具连接，所述下连接头由设置在壳体底部的第三伺服电机驱动。所述上连接头、下连接头、上夹具和下夹具同轴。所述焊接机器人、第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机分别与控制器连接。

优选的，所述壳体内还设置左夹具和右夹具，所述左夹具和右夹具呈与干燥过滤器相配合的半圆弧形且由第二丝杆副驱动。所述第二丝杆副包括第二螺母、第三螺母和第二丝杆，所述第二丝杆的两端分别设置相反的螺纹，所述第二螺母和第三螺母分别套设在第二丝杆的两端，第二螺母和第三螺母分别通过连接臂与左夹具和右夹具固接。第二螺母远离左夹具的一侧和第三螺母远离右夹具的一侧设置滑动杆，所述壳体背面的内壁固定设置与滑动杆相配合的横向的导向槽，所述滑动杆位于导向槽内。所述第二丝杆由第四伺服电机驱动，所述第四伺服电机与壳体固接。

优选的，所述上连接头与上夹具可拆卸连接，所述下连接头与下夹具可拆卸连接。

优选的，所述检修门为电动门，所述电动门与控制器连接。

优选的，所述焊接机器人包括六轴工业机器人和TIG焊机。

本实用新型的有益效果集中体现在，能够大大的提高焊接的速度、保证焊接的质量，具有极高的焊接效率。本实用新型在使用过程中，工作人员只需要站在焊接室外从操作窗口处进行操作，这就大大的降低了安全事故发生的概率。焊接产生的有害气体也可以通过排烟口进入废气处理室进行处理，减少了对环境的危害。尤其是焊接工位巧妙的设置，更是大大的提高了焊接效率。具体来说，在上料时，焊接变位机上的第一伺服电机动作，带动转动盘旋转，从而带动焊接工装朝向工作人员，工作人员从操作窗口处将干燥过滤器的下壳安装在下夹具上，干燥过滤器的上壳安装在上夹具上。然后第二伺服电机启动，带动安装板下移，从而使上壳和下壳合拢。本实用新型通过第一丝杆副、第二伺服电机和安装板相互配合，使上壳在下移的过程中始终保持与下壳具有极高的同轴性，因此能够大大的提高焊接的质量。在上壳和下壳合拢后，焊接变位机上的第一伺服电机再次动作，将焊接工装转向朝向焊接室内的方向，控制器控制焊接机器人启动，进行焊接。此时第三伺服电机可在控制器的控制下，带动上壳和下壳转动，使上壳和下壳维持在最佳的焊接位置，从而大大的提高了焊接机器人的可达性。焊接完成后，焊接工装在焊接变位机的带动下再次转动朝向工作人员。接着，第二伺服电机启动，带动上夹具上移，工作人员将焊接好的干燥过滤器取出即完成了全部操作。本实用新型能够极大的提高焊接速度、保证焊接质量，从而提高企业经济效益。

附图说明

图1为焊接室的结构示意图；

图2为焊接工位的结构示意图；

图3为焊接变位机的结构示意图；

图4为焊接工装的结构示意图；

图5为图4中所示结构的A-A向视图；

图6为图4中所示结构的B-B向视图。

具体实施方式

结合图1-6所示的一种用于干燥过滤器的工业机器人全自动化焊接系统，包括焊接室1，所述焊接室1的顶部设置排烟口2，所述排烟口2通过管路与废气处理室连接。焊接室1内的废气通过风机和管路抽送至废气处理室进行处理。焊接室1的侧面设置操作窗口3、检修门4和控制器5。操作窗口3用于工作人员上料和下料，工作人员可通过检修门4进入焊接室1对设备进行维修和更换。还可以将所述检修门4设置为电动门，所述电动门与控制器5连接。当打开检修门4时，焊接室1内部的设备全部停止，避免安全隐患的发生。当检修门4关闭后，工作人员可通过控制器5重新启动设备。

焊接室1内设置焊接工位和与焊接工位相配合的焊接机器人，所述焊接机器人通常包括工业机器人和焊机，更好的是工业机器人为六轴工业机器人，焊机为TIG焊机，所述的TIG焊机也就是非熔化极惰性气体钨极保护焊机。焊接机器人由控制器5控制，并通过焊机对焊接工位处的工件进行焊接。所述焊接工位的位置与操作窗口3相对，也就是如图1所示，在操作窗口3处的焊接室1内设置焊接工位。所述焊接工位包括焊接变位机6和焊接工装7。结合图2和3所示，所述焊接变位机6包括底座8，所述底座8上设置两根立柱9，所述立柱9分别位于底座8的两端。所述两根立柱9的顶端分别设置安装盒10，所述安装盒10相对的侧面设置转动盘11。如图3所示，也就是位于左侧的安装盒10的右侧面，位于右侧的安装盒10的左侧面均设置转动盘11，所述转动盘11通过第一伺服电机12驱动，所述第一伺服电机12位于安装盒10内部。转动盘11用于与焊接工装7连接，焊接变位机6可以调整焊接工装7的朝向，从而便于焊接机器人的焊接和工作人员上、下料。通常焊接变位机6的可调角度为0-180度，也就是焊接工装既能朝向焊接室1内部，也可以通过翻转朝向操作窗口3。

结合图2和4所示，所述焊接工装7包括壳体13，所述壳体13一般呈正方体状，且正面为敞口，工作人员通过壳体13的正面上下料，焊接机器人通过壳体13正面对工件进行焊接。所述壳体13两侧的外壁通过螺栓与转动盘11固接。所述壳体13内部设置横向的安装板14，所述安装板14两侧的边沿设置滑动块15。所述壳体13两侧的内壁设置竖向的导轨16，所述导轨16与滑动块15相配合。如图5所示，滑动块15和导轨16在安装板14两侧分别设置两组，当然也可以是更多或更少。所述安装板14由第一丝杆副驱动，所述第一丝杆副包括第一螺母17和第一丝杆18，所述第一丝杆18穿设在第一螺母17内且沿竖向延伸。所述第一螺母17与安装板14固接，所述第一丝杆18由设置在壳体13顶部的第二伺服电机19驱动。所述安装板14下表面设置上连接头20，所述上连接头20的上端通过轴承与安装板14可转动连接，上连接头20可在安装板14上转动，所述上连接头20的下端与上夹具21连接。所述壳体13底面设置下连接头22，所述下连接头22的下端通过轴承与壳体13底面可转动连接，下连接头22可在壳体13底面转动，所述下连接头22的上端与下夹具23连接，所述下连接头22由设置在壳体13底部的第三伺服电机24驱动。所述上连接头20、下连接头22、上夹具21和下夹具23同轴。所述焊接机器人、第一伺服电机12、第二伺服电机19、第三伺服电机24分别与控制器5连接。

本实用新型在使用过程中，工作人员只需要站在焊接室1外从操作窗口3处进行操作，这就大大的降低了安全事故发生的概率。焊接产生的有害气体也可以通过排烟口2进入废气处理室进行处理，减少了对环境的危害。尤其是焊接工位巧妙的设置，更是大大的提高了焊接效率。具体来说，在上料时，焊接变位机6上的第一伺服电机12动作，带动转动盘11旋转，从而带动焊接工装7朝向工作人员，工作人员从操作窗口3处将干燥过滤器的下壳安装在下夹具23上，干燥过滤器的上壳安装在上夹具21上。然后第二伺服电机19启动，带动安装板14下移，从而使上壳和下壳合拢。本实用新型通过第一丝杆副、第二伺服电机19和安装板14相互配合，使上壳在下移的过程中始终保持与下壳具有极高的同轴性，因此能够大大的提高焊接的质量。在上壳和下壳合拢后，焊接变位机6上的第一伺服电机12再次动作，将焊接工装7转向朝向焊接室1内的方向，控制器5控制焊接机器人启动，进行焊接。此时第三伺服电机24可在控制器5的控制下，带动上壳和下壳转动，使上壳和下壳维持在最佳的焊接位置，从而大大的提高了焊接机器人的可达性。焊接完成后，焊接工装7在焊接变位机6的带动下再次转动朝向工作人员。接着，第二伺服电机19启动，带动上夹具上移，工作人员将焊接好的干燥过滤器取出即完成了全部操作。本实用新型能够极大的提高焊接速度、保证焊接质量，从而提高企业经济效益。

为了进一步提高干燥过滤器上壳和下壳的同轴性，还可以在所述壳体13内还设置左夹具25和右夹具26。如图6所示，所述左夹具25和右夹具26呈与干燥过滤器相配合的半圆弧形且由第二丝杆副驱动。所述第二丝杆副包括第二螺母27、第三螺母28和第二丝杆29，所述第二丝杆29的两端分别设置相反的螺纹，所述第二螺母27和第三螺母28分别套设在第二丝杆29的两端。第二丝杆29两端的螺纹相反，则第二丝杆29在转动时，就能同步带动第二螺母27和第三螺母28向中间靠拢或向两端分开。从而通过一个电机就能实现第二螺母27和第三螺母28的同步动作。第二螺母27和第三螺母28分别通过连接臂30与左夹具25和右夹具26固接。第二螺母27远离左夹具25的一侧和第三螺母28远离右夹具26的一侧设置滑动杆，所述壳体13背面的内壁固定设置与滑动杆相配合的横向的导向槽，所述滑动杆位于导向槽内。所述第二丝杆29由第四伺服电机31驱动，所述第四伺服电机31与壳体13固接。

更好的做法是，所述上连接头20与上夹具21可拆卸连接，所述下连接头22与下夹具23可拆卸连接。可拆卸连接的方式，即可以是卡扣连接、螺纹连接等方式。这样一来，通过更换上夹具21和下夹具23就可以适应不同尺寸的工件，当然左夹具25和右夹具26也可以采用可拆卸连接的方式。

Claims (5)

1.一种用于干燥过滤器的工业机器人全自动化焊接系统，其特征在于：包括焊接室(1)，所述焊接室(1)的顶部设置排烟口(2)，所述排烟口(2)通过管路与废气处理室连接；焊接室(1)的侧面设置操作窗口(3)、检修门(4)和控制器(5)；焊接室(1)内设置焊接工位和与焊接工位相配合的焊接机器人，所述焊接工位的位置与操作窗口(3)相对；所述焊接工位包括焊接变位机(6)和焊接工装(7)；所述焊接变位机(6)包括底座(8)，所述底座(8)上设置两根立柱(9)，所述两根立柱(9)的顶端分别设置安装盒(10)，所述安装盒(10)相对的侧面设置转动盘(11)，所述转动盘(11)通过第一伺服电机(12)驱动，所述第一伺服电机(12)位于安装盒(10)内部；

所述焊接工装(7)包括壳体(13)，所述壳体(13)两侧的外壁通过螺栓与转动盘(11)固接；所述壳体(13)内部设置横向的安装板(14)，所述安装板(14)两侧的边沿设置滑动块(15)；所述壳体(13)两侧的内壁设置竖向的导轨(16)，所述导轨(16)与滑动块(15)相配合；所述安装板(14)由第一丝杆副驱动，所述第一丝杆副包括第一螺母(17)和第一丝杆(18)，所述第一丝杆(18)穿设在第一螺母(17)内且沿竖向延伸；所述第一螺母(17)与安装板(14)固接，所述第一丝杆(18)由设置在壳体(13)顶部的第二伺服电机(19)驱动；所述安装板(14)下表面设置上连接头(20)，所述上连接头(20)的上端通过轴承与安装板(14)可转动连接，所述上连接头(20)的下端与上夹具(21)连接；所述壳体(13)底面设置下连接头(22)，所述下连接头(22)的下端通过轴承与壳体(13)底面可转动连接，所述下连接头(22)的上端与下夹具(23)连接，所述下连接头(22)由设置在壳体(13)底部的第三伺服电机(24)驱动；所述上连接头(20)、下连接头(22)、上夹具(21)和下夹具(23)同轴；所述焊接机器人、第一伺服电机(12)、第二伺服电机(19)、第三伺服电机(24)分别与控制器(5)连接。

2.根据权利要求1所述的用于干燥过滤器的工业机器人全自动化焊接系统，其特征在于：所述壳体(13)内还设置左夹具(25)和右夹具(26)，所述左夹具(25)和右夹具(26)呈与干燥过滤器相配合的半圆弧形且由第二丝杆副驱动；所述第二丝杆副包括第二螺母(27)、第三螺母(28)和第二丝杆(29)，所述第二丝杆(29)的两端分别设置相反的螺纹，所述第二螺母(27)和第三螺母(28)分别套设在第二丝杆(29)的两端，第二螺母(27)和第三螺母(28)分别通过连接臂(30)与左夹具(25)和右夹具(26)固接；第二螺母(27)远离左夹具(25)的一侧和第三螺母(28)远离右夹具(26)的一侧设置滑动杆，所述壳体(13)背面的内壁固定设置与滑动杆相配合的横向的导向槽，所述滑动杆位于导向槽内；所述第二丝杆(29)由第四伺服电机(31)驱动，所述第四伺服电机(31)与壳体(13)固接。

3.根据权利要求2所述的用于干燥过滤器的工业机器人全自动化焊接系统，其特征在于：所述上连接头(20)与上夹具(21)可拆卸连接，所述下连接头(22)与下夹具(23)可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的用于干燥过滤器的工业机器人全自动化焊接系统，其特征在于：所述检修门(4)为电动门，所述电动门与控制器(5)连接。

5.根据权利要求4所述的用于干燥过滤器的工业机器人全自动化焊接系统，其特征在于：所述焊接机器人包括六轴工业机器人和TIG焊机。