CN205914913U - 一种智能焊接机械人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能焊接机械人，包括一对相对设置的焊接夹具、焊接机械手、CCD相机以及控制机构，焊接夹具、焊接机械手、CCD相机均与控制机构电连接，焊接机械手位于相对设置的两个焊接夹具之间，CCD相机位于焊接机械手的上部，控制机构包括上位机、PLC控制器和显示器，PLC控制器时时控制焊接夹具、焊接机械手的动作，CCD相机随着焊接机械手移动，并对焊接过程中的工件进行拍照，焊接过程中，工件被焊接夹具抓紧固定，焊接机械手对工件进行焊接操作。该焊接机器人配设两个结构相同的焊接夹具，两个焊接夹具能够提高工件的更换效率，满足焊接机械手的焊接需求，大幅度提高焊接效率。
Description
技术领域：
本实用新型涉及焊接设备技术领域，具体涉及一种智能焊接机械人。
背景技术：
工业生产过程中会遇到很多焊接操作过程，目前的焊接操作多是由焊接机械手完成的，焊接机械手的末端安有固定焊枪，可以实现自动焊接的功能。焊接机械手具有稳定和提高焊接质量，保证其均匀性；焊接机械手具有提高劳动生产率，一天可24小时连续生产；焊接机械手可以改善工人劳动条件，可在有害环境下工作；焊接机械手降低对工人操作技术的要求；焊接机械手缩短产品改形换代的准备周期，减少相应的设备投资；焊接机械手可实现小批量产品的焊接自动化。
但是，现有的焊接设备中均是一个焊接机械手对应一个焊接夹具，焊接夹具在更换焊接工件时需要浪费一定时间，这就降低了焊接机械手和焊接夹具之间衔接的紧密性，难以实现高效、快的的工件更换，难以满足焊接工作需求。
实用新型内容：
本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供一种智能焊接机械人，该焊接机器人配设两个结构相同的焊接夹具，两个焊接夹具能够提高工件的更换效率，满足焊接机械手的焊接需求，大幅度提高焊接效率。
本实用新型的技术解决措施如下：
一种智能焊接机械人，包括一对相对设置的焊接夹具、焊接机械手、CCD相机以及控制机构，焊接夹具、焊接机械手、CCD相机均与控制机构电连接，焊接机械手位于相对设置的两个焊接夹具之间，CCD相机位于焊接机械手的上部，控制机构包括上位机、PLC控制器和显示器，PLC控制器时时控制焊接夹具、焊接机械手的动作，CCD相机随着焊接机械手移动，并对焊接过程中的工件进行拍照，焊接过程中，工件被焊接夹具抓紧固定，焊接机械手对工件进行焊接操作，CCD相机每隔10秒钟对工件拍摄一张照片，并将拍摄的照片传递给上位机，上位机对照片信息进行分析判断，如果分析判断出焊接质量合格，上位机将合格信号传递给PLC控制器，PLC控制器控制焊接机械手停止焊接，并控制焊接夹具转动一定角度将工件放置在工件收集处，随后进入下一工件的焊接过程；如果分析判断焊接质量不合格，上位机将不合格信号传递给PLC控制器，PLC控制器控制焊接机械手继续焊接直至焊接操作完成，显示器能够显示工件被拍下的照片，供操作人员随时调取查看。
作为上述技术方案的优选，焊接夹具包括固定底座，固定底座上焊接有旋转底座，旋转底座为圆盘状，旋转底座下部连接有旋转驱动机构，旋转底座上焊接固定有固定件，固定件端部设置有一对相对设置的连接耳板，连接耳板上通过铰接轴铰接有第一摆动臂，第一摆动臂的末端与第二摆动臂转动连接，第二摆动臂的末端通过转动件固定连接有焊接夹具头。
作为上述技术方案的优选，固定底座为方形钢板制成，固定底座的四角通过第一固定螺栓固定在地面上，第一固定螺栓为六角螺栓。
作为上述技术方案的优选，焊接机械手包括支撑底座，支撑底座的上部焊接固定有机箱，机箱上转动连接有机械臂，机械臂的一端通过旋转轴与机箱连接，机械臂驱动机构位于机箱的另一侧并与旋转轴固定连接，机械臂上开设有升降滑槽，升降滑槽内滑动设置有升降臂，升降臂的升降滑动是通过升降齿轮齿条副完成的，升降臂的末端伸缩套结有伸缩臂，伸缩臂上固定有CCD相机，伸缩臂的末端万向铰接有焊接头。
作为上述技术方案的优选，支撑底座为长方形钢板制成，支撑底座的四角通过第二固定螺栓固定在地面上，第二固定螺栓为六角螺栓。
作为上述技术方案的优选，焊接夹具头包括夹爪部和真空吸盘部，真空吸盘部包括真空泵和空心安装板，空心安装板通过环形连接件与空心旋转轴连接，空心旋转轴的下部固定有真空板，真空板下部密封连接有多个吸盘结构，空心旋转轴的内部设置有内驱动电机，内驱动电机驱动空心旋转轴绕空心安装板转动。
作为上述技术方案的优选，空心安装板内部开设有通透的槽体，真空泵通过真空管路连接至真空板，真空管路依次穿过空心安装板、环形连接件以及空心旋转轴，吸盘结构包括吸盘部和支路，吸盘部通过支路与真空板固定连接。
作为上述技术方案的优选，夹爪部包括夹爪和张合驱动气缸，夹爪为倒F型金属部件，其中倒F型金属部件的上臂通过固定在真空板上的安装块铰接固定，倒F型金属部件的竖直臂与张合驱动气缸连接，张合驱动气缸通过立杆固定在真空板的上部，倒F型金属部件的下臂为带有尖角，以便于抓紧工件。
本实用新型的有益效果在于：该焊接机器人配设两个结构相同的焊接夹具，两个焊接夹具能够提高工件的更换效率，满足焊接机械手的焊接需求，大幅度提高焊接效率。
附图说明：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为焊接夹具的结构示意图；
图3为焊接机械手的结构示意图；
图4为焊接夹具头的结构示意图。
具体实施方式：
为了使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做出详细的说明。
如图1所示，智能焊接机器人包括一对相对设置的焊接夹具1、焊接机械手2、CCD相机3以及控制机构，焊接夹具1、焊接机械手2、CCD相机3均与控制机构电连接，焊接机械手2位于相对设置的两个焊接夹具1之间，CCD相机3位于焊接机械手2的上部，控制机构包括上位机、PLC控制器和显示器，PLC控制器时时控制焊接夹具1、焊接机械手2的动作，CCD相机3随着焊接机械手2移动，并对焊接过程中的工件进行拍照，焊接过程中，工件被焊接夹具1抓紧固定，焊接机械手2对工件进行焊接操作，CCD相机3每隔10秒钟对工件拍摄一张照片，并将拍摄的照片传递给上位机，上位机对照片信息进行分析判断，如果分析判断出焊接质量合格，上位机将合格信号传递给PLC控制器，PLC控制器控制焊接机械手2停止焊接，并控制焊接夹具1转动一定角度将工件放置在工件收集处，随后进入下一工件的焊接过程；如果分析判断焊接质量不合格，上位机将不合格信号传递给PLC控制器，PLC控制器控制焊接机械手2继续焊接直至焊接操作完成，显示器能够显示工件被拍下的照片，供操作人员随时调取查看。
如图2所示，焊接夹具1包括固定底座11，固定底座11上焊接有旋转底座12，旋转底座12为圆盘状，旋转底座12下部连接有旋转驱动机构，旋转底座12上焊接固定有固定件13，固定件13端部设置有一对相对设置的连接耳板，连接耳板上通过铰接轴铰接有第一摆动臂14，第一摆动臂14的末端与第二摆动臂15转动连接，第二摆动臂15的末端通过转动件16固定连接有焊接夹具头4。
固定底座11为方形钢板制成，固定底座11的四角通过第一固定螺栓固定在地面上，第一固定螺栓为六角螺栓。
如图3所示，焊接机械手2包括支撑底座21，支撑底座21的上部焊接固定有机箱22，机箱22上转动连接有机械臂23，机械臂23的一端通过旋转轴与机箱22连接，机械臂驱动机构位于机箱的另一侧并与旋转轴固定连接，机械臂23上开设有升降滑槽231，升降滑槽231内滑动设置有升降臂24，升降臂24的升降滑动是通过升降齿轮齿条副完成的，升降臂24的末端伸缩套结有伸缩臂25，伸缩臂25上固定有CCD相机3，伸缩臂25的末端万向铰接有焊接头26。
支撑底座21为长方形钢板制成，支撑底座21的四角通过第二固定螺栓固定在地面上，第二固定螺栓为六角螺栓。
如图4所示，焊接夹具头4包括夹爪部和真空吸盘部，真空吸盘部包括真空泵410和空心安装板41，空心安装板41通过环形连接件42与空心旋转轴43连接，空心旋转轴43的下部固定有真空板49，真空板49下部密封连接有多个吸盘结构，空心旋转轴43的内部设置有内驱动电机，内驱动电机驱动空心旋转轴43绕空心安装板41转动。
空心安装板41内部开设有通透的槽体(图中未示出)，真空泵410通过真空管路连接至真空板49，真空管路依次穿过空心安装板41、环形连接件42以及空心旋转轴43，吸盘结构包括吸盘部40和支路，吸盘部40通过支路与真空板49固定连接。
通过将真空管路设置成依次穿过空心安装板、环形连接件以及空心旋转轴，避免了真空管路在搬运过程中的受损；旋转轴的内部设置内驱动电机，简化装置，减小电机占用的空间。
夹爪部包括夹爪47和张合驱动气缸45，夹爪47为倒F型金属部件，其中倒F型金属部件的上臂48通过固定在真空板49上的安装块46铰接固定，倒F型金属部件的竖直臂与张合驱动气缸45连接，张合驱动气缸45通过立杆44固定在真空板49的上部，倒F型金属部件的下臂471为带有尖角，以便于抓紧工件。
所述实施例用以例示性说明本实用新型，而非用于限制本实用新型。任何本领域技术人员均可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对所述实施例进行修改，因此本实用新型的权利保护范围，应如本实用新型的权利要求所列。
Claims (8)
1.一种智能焊接机械人，其特征在于：包括一对相对设置的焊接夹具(1)、焊接机械手(2)、CCD相机(3)以及控制机构，焊接夹具(1)、焊接机械手(2)、CCD相机(3)均与控制机构电连接，焊接机械手(2)位于相对设置的两个焊接夹具(1)之间，CCD相机(3)位于焊接机械手(2)的上部，控制机构包括上位机、PLC控制器和显示器，PLC控制器时时控制焊接夹具(1)、焊接机械手(2)的动作，CCD相机(3)随着焊接机械手(2)移动，并对焊接过程中的工件进行拍照。
2.根据权利要求1所述的一种智能焊接机械人，其特征在于：焊接夹具(1)包括固定底座(11)，固定底座(11)上焊接有旋转底座(12)，旋转底座(12)为圆盘状，旋转底座(12)下部连接有旋转驱动机构，旋转底座(12)上焊接固定有固定件(13)，固定件(13)端部设置有一对相对设置的连接耳板，连接耳板上通过铰接轴铰接有第一摆动臂(14)，第一摆动臂(14)的末端与第二摆动臂(15)转动连接，第二摆动臂(15)的末端通过转动件(16)固定连接有焊接夹具头(4)。
3.根据权利要求2所述的一种智能焊接机械人，其特征在于：固定底座(11)为方形钢板制成，固定底座(11)的四角通过第一固定螺栓固定在地面上，第一固定螺栓为六角螺栓。
4.根据权利要求1所述的一种智能焊接机械人，其特征在于：焊接机械手(2)包括支撑底座(21)，支撑底座(21)的上部焊接固 定有机箱(22)，机箱(22)上转动连接有机械臂(23)，机械臂(23)的一端通过旋转轴与机箱(22)连接，机械臂驱动机构位于机箱(22)的另一侧并与旋转轴固定连接，机械臂(23)上开设有升降滑槽(231)，升降滑槽(231)内滑动设置有升降臂(24)，升降臂(24)的升降滑动是通过升降齿轮齿条副完成的，升降臂(24)的末端伸缩套结有伸缩臂(25)，伸缩臂(25)上固定有CCD相机(3)，伸缩臂(25)的末端万向铰接有焊接头(26)。
5.根据权利要求4所述的一种智能焊接机械人，其特征在于：支撑底座(21)为长方形钢板制成，支撑底座(21)的四角通过第二固定螺栓固定在地面上，第二固定螺栓为六角螺栓。
6.根据权利要求1所述的一种智能焊接机械人，其特征在于：焊接夹具头(4)包括夹爪部和真空吸盘部，真空吸盘部包括真空泵(410)和空心安装板(41)，空心安装板(41)通过环形连接件(42)与空心旋转轴(43)连接，空心旋转轴(43)的下部固定有真空板(49)，真空板(49)下部密封连接有多个吸盘结构，空心旋转轴(43)的内部设置有内驱动电机，内驱动电机驱动空心旋转轴(43)绕空心安装板(41)转动。
7.根据权利要求6所述的一种智能焊接机械人，其特征在于：空心安装板(41)内部开设有通透的槽体，真空泵(410)通过真空管路连接至真空板(49)，真空管路依次穿过空心安装板(41)、环形连接件(42)以及空心旋转轴(43)，吸盘结构包括吸盘部(40)和支路，吸盘部(40)通过支路与真空板(49)固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种智能焊接机械人，其特征在于：夹爪部包括夹爪(47)和张合驱动气缸(45)，夹爪(47)为倒F型金属部件，其中倒F型金属部件的上臂(48)通过固定在真空板(49)上的安装块(46)铰接固定，倒F型金属部件的竖直臂与张合驱动气缸(45)连接，张合驱动气缸(45)通过立杆(44)固定在真空板(49)的上部，倒F型金属部件的下臂(471)为带有尖角，以便于抓紧工件。
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