CN207447569U - 落地行走式机器人自动焊接工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种焊接覆盖区域广、有效遮挡弧光对工人的伤害以及有效吸除烟尘的落地行走式机器人自动焊接工作站，包括设于地面上焊接工房，焊接工房内设有焊接机器人装置和对称位于其两侧的变位机装置；焊接工房包括顶板，顶板的左右两端分别设有挡板，顶板与挡板之间设有滑动组件，顶板通过滑动组件实现沿挡板横向延伸方向的滑移，顶板的前后两端分别设有可升降的遮光装置；焊接机器人装置包括支撑平台，支撑平台上部设有第一线性滑轨，第一线性滑轨上设有底板，底板上设有驱动其在滑轨上滑移的第一电机，第一电机的一侧设有焊接机器人；变位机装置包括滑轨，滑轨的一端设有第一变位机机构，另一端相对设有第二变位机机构。

Description

落地行走式机器人自动焊接工作站

技术领域

本实用新型涉及工业自动化领域，特别是涉及一种落地行走式机器人自动焊接工作站。

背景技术

在机械加工领域中，往往需要焊接很多工件，以往的人工焊接方式由于效率低，稳定度差，不利于流水线生产，已经为机器人焊接工作站所代替。机器人焊接工作站广泛应用于工件体积大、焊缝多且长、焊接要求高及技术难度大的场合。

现有技术中，机器人焊接工作站多采用固定式机器人焊接，由于机器人本身的结构限制，使得机器人在焊接某些特殊工件时所需的臂展达不到适用要求，焊接时无法进行大跨度的移动操作，机器人工作区域有限；机器人在焊接时弧光裸露，有害工人的身体健康，且没有有效的集烟除尘设施，若直接排放至大气中，污染比较严重；机器人焊接工位比较紧凑，限制了工件的焊接作业。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种焊接覆盖区域广、有效遮挡弧光对工人的伤害以及有效吸除烟尘的落地行走式机器人自动焊接工作站。

本实用新型一种落地行走式机器人自动焊接工作站，包括设于地面上焊接工房，所述焊接工房内设有焊接机器人装置、变位机装置和清枪剪丝装置，所述变位机装置对称位于焊接机器人装置的两侧，所述清枪剪丝装置与焊接机器人装置相对设置；

所述焊接工房包括顶板，所述顶板的左右两端分别设有挡板，所述顶板与挡板之间设有滑动组件，所述顶板通过滑动组件实现沿所述挡板横向延伸方向的滑移，所述顶板的前后两端分别设有可升降的遮光装置；

所述焊接机器人装置包括支撑平台，所述支撑平台上部设有第一线性滑轨，所述第一线性滑轨上设有底板，所述底板上设有驱动其在所述滑轨上滑移的第一电机，所述第一电机的一侧设有焊接机器人；

所述变位机装置包括滑轨，所述滑轨的一端设有第一变位机机构，另一端相对设有第二变位机机构，所述第一变位机机构包括第一滑座，所述第一滑座上安装有固定箱体，所述固定箱体的上部设有第一支撑架，所述固定箱体的内部设有第三电机，所述第一支撑架与第三电机之间通过旋转盘连接，所述第二变位机机构包括第二滑座，所述第二滑座上安装有基座，所述基座的上部设有第二支撑架，所述第二支撑架与基座之间通过旋转组件连接。

本实用新型落地行走式机器人自动焊接工作站，其中所述遮光装置包括遮弧光幕帘和控制其升降的第二电机，所述遮弧光幕帘安装在所述顶板的前后两端。

本实用新型落地行走式机器人自动焊接工作站，其中所述滑动组件包括第二线性滑轨、滑块、驱动轴、第四电机、第一驱动齿轮和第一齿条，所述第二线性滑轨与第一齿条均安装在挡板上，所述滑块安装在顶板的下部并与第二线性滑轨相适配，所述驱动轴安装在顶板上，所述第四电机安装在驱动轴上，所述第一驱动齿轮位于驱动轴的一端，所述第一齿条位于第二线性滑轨的一侧。

本实用新型落地行走式机器人自动焊接工作站，其中所述第一支撑平台的一端设有拖链，所述支撑平台的另一端设有位置监测装置。

本实用新型落地行走式机器人自动焊接工作站，其中所述第一线性滑轨内侧设有第二齿条，所述底板的下部设有与所述第二齿条啮合的第二驱动齿轮，所述第二驱动齿轮与第一电机连接。

本实用新型落地行走式机器人自动焊接工作站，其中所述焊接机器人包括依次连接的机器人底座、水平旋转组件和机械臂，所述机械臂上设有焊枪。

本实用新型落地行走式机器人自动焊接工作站，其中还包括位于焊接工房外侧的除尘装置，所述除尘装置上连接有吸烟管道，所述吸烟管道的另一端安装在顶板上并延伸至焊接工房内。

本实用新型落地行走式机器人自动焊接工作站，其中还包括控制机构，所述控制机构分别与焊接工房、焊接机器人装置、变位机装置和清枪剪丝装置电连接。

与现有技术相比，本实用新型所具有的优点和有益效果为：

本实用新型变位机装置分别位于焊接机器人装置的两侧，当其中一侧的变位机装置对工件进行焊接时，另一侧的变位机装置能够同时实现对工件的装夹，两侧变位机装置能够同时实现相应的操作，提高生产效率。

本实用新型在焊接时，顶板沿挡板横向延伸方向滑移至焊接机器人装置与装夹有待焊接工件的变位机装置处，并通过第二电机控制遮弧光幕帘下降，将焊接机器人装置与装夹有待焊接工件的变位机装置包围住，形成一个封闭的焊接空间，这样焊接时所产生的弧光不会对工人造成伤害。

本实用新型通过焊接机器人装置与变位机装置之间的有效配合，其中，焊接机器人自身能够实现水平方向上360度旋转，变位机装置能够对工件作用实现轴向方向上360度旋转，并且，焊接机器人沿第一线性滑轨滑移，实现了移动式焊接，焊接过程中焊接机器人可以随时通过与变位机装置之间的协调作用，适时地修整机器人焊枪的焊接姿势和位置以及工件的位置，从而使焊接机器人在对工件进行焊接时可以在360度范围内任意定位、协调，确保焊接机器人焊枪与工件形成最佳焊接姿势，可以对工件进行一次性不断弧地焊接，焊缝得到极好的焊接一致性，使得焊接质量和焊接效率大大提高。

下面结合附图对本实用新型落地行走式机器人自动焊接工作站作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型落地行走式机器人自动焊接工作站的结构示意图；

图2为本实用新型落地行走式机器人自动焊接工作站的主视图；

图3为本实用新型落地行走式机器人自动焊接工作站的又一结构示意图；

图4为图3中A放大的结构示意图；

其中：1、顶板；2、遮弧光幕帘；3、吸烟管道；4、第二电机；5、清枪剪丝装置；6、变位机装置；7、焊接机器人装置；8、挡板；9、除尘装置；10、控制机构；11、位置监测装置；12、滑动组件；

601、第一滑座；602、固定箱体；603、旋转盘；604、第一支撑架；605、第二滑座；606、基座；607、旋转组件；608、第二支撑架；609、滑轨；

701、拖链；702、第二齿条；703、第一电机；704、机器人底座；705、水平旋转组件；706、机械臂；707、支撑平台；708、底板；709、第一线性滑轨；

1201、驱动轴；1202、第四电机；1203、第一驱动齿轮；1204、第一齿条；1205、第二线性滑轨；1206、滑块。

具体实施方式

如图1-图3所示，本实用新型一种落地行走式机器人自动焊接工作站，包括设于地面上焊接工房，焊接工房内设有焊接机器人装置7、变位机装置6和清枪剪丝装置5，变位机装置6对称位于焊接机器人装置7的两侧，清枪剪丝装置5与焊接机器人装置7相对设置，焊接工房外侧设有控制机构10，控制机构10分别与焊接工房、焊接机器人装置7、变位机装置6和清枪剪丝装置5电连接。

变位机装置6用于对待焊接的工件进行装夹与固定，通过焊接机器人装置7对工件进行焊接，清枪剪丝装置5用于清理焊接机器人装置7中焊枪上的焊渣，保证焊接正常连续进行，控制机构10用于分别控制焊接工房、焊接机器人装置7、变位机装置6和清枪剪丝装置5实现各自相应的动作指令。

焊接工房包括顶板1，顶板1的左右两端分别设有挡板8，顶板1的长度小于挡板8的长度，顶板1与挡板8之间设有滑动组件12，优选地，如图4所示，滑动组件12包括第二线性滑轨1205、滑块1206、驱动轴1201、第四电机1202、第一驱动齿轮1203和第一齿条1204，第二线性滑轨1205与第一齿条1204均安装在挡板8上，滑块1206安装在顶板1的下部并与第二线性滑轨1205相适配，驱动轴1201安装在顶板1上，第四电机1202安装在驱动轴1201上，第一驱动齿轮1203位于驱动轴1201的一端，驱动轴1201通过第四电机1202驱动其转动，进而带动第一驱动齿轮1203转动，第一齿条1204位于第二线性滑轨1205的一侧，第一驱动齿轮1203与第一齿条1204啮合，进而带动顶板1沿挡板8横向延伸方向的滑移。

顶板1的前后两端分别设有可升降的遮光装置，优选地，遮光装置包括遮弧光幕帘2和控制其升降的第二电机4，遮弧光幕帘2安装在顶板1的前后两端。

变位机装置6分别位于焊接机器人装置7的两侧，当其中一侧的变位机装置6对待焊接的工件进行装夹完毕后，焊接机器人装置7对其中一侧变位机装置6上的工件进行焊接，此时，顶板1沿挡板8横向延伸方向滑移至焊接机器人装置7与装夹有待焊接工件的变位机装置6处，并通过第二电机4控制遮弧光幕帘2下降，将焊接机器人装置7与装夹有待焊接工件的变位机装置6包围住，形成一个封闭的焊接空间，这样焊接时所产生的弧光不会对工人造成伤害。而另一侧的变位机装置6则同时进行对待焊接的工件进行装夹，提高工作效率，待一侧的变位机装置6上工件焊接完毕后，第二电机4控制遮弧光幕帘2上升，顶板1沿挡板8横向延伸方向滑移至另一侧的变位机装置6处，再对另一侧的变位机装置6进行焊接，依此循环。

本实用新型的一个实施例中，还包括位于焊接工房外侧的除尘装置9，除尘装置9上连接有吸烟管道3，吸烟管道3的另一端安装在顶板1上并延伸至焊接工房内，焊接机器人装置7在进行焊接时产生的大量烟雾通过吸烟管道3吸出，能够及时对焊接产生的烟雾进行有效的处理，保证焊接工房内部的焊接环境，而且，吸出的烟雾进入除尘装置9，除尘装置9对烟雾进行处理达到标准排放标准后排放至大气中，避免对大气造成污染。

焊接机器人装置7包括支撑平台707，支撑平台707上部设有第一线性滑轨709，第一线性滑轨709内侧设有第二齿条702，第一线性滑轨709上设有底板708，底板708的下部设有与第二齿条702啮合的第二驱动齿轮，底板708上设有驱动其在滑轨609上滑移的第一电机703，第二驱动齿轮与第一电机703连接。第一电机703的一侧设有焊接机器人，焊接机器人包括依次连接的机器人底座704、水平旋转组件705和机械臂706，机械臂706上设有焊枪，其中水平旋转组件705能够实现水平方向上360度的旋转。

第一电机703带动第二驱动齿轮转动，使第二驱动齿轮与第二齿条702啮合，从而带动底板708在第一线性滑轨709上滑移，进而带动焊接机器人沿第一线性滑轨709滑移，实现了移动式焊接，扩增了焊接机器人的工作范围，而且，焊接机器人通过机械臂706与水平旋转组件705的配合作用，使焊枪实现对工件的灵活焊接，降低焊接难度，提高焊接质量。

优选地，支撑平台707的一端设有用于布线的拖链701，支撑平台707的另一端设有位置监测装置11，用于监测焊接机器人沿第一线性滑轨709滑移的位置，并将所滑移的位置信息传输给控制机构10，当焊接机器人即将滑移至第一线性滑轨709的末端时，位置监测装置11将位置信息传输给控制机构10，控制机构10控制焊接机器人停止焊接动作，并滑移至第一线性滑轨709的起始端，此时一个工作循环完成，位置监测装置11防止焊接机器人脱离轨道，具有安全监测的作用。

变位机装置6包括滑轨609，滑轨609的一端设有第一变位机机构，另一端相对设有第二变位机机构，第一变位机机构包括第一滑座601，第一滑座601上安装有固定箱体602，固定箱体602的上部设有第一支撑架604，固定箱体602的内部设有第三电机，第一支撑架604与第三电机之间通过旋转盘603连接，第二变位机机构包括第二滑座605，第二滑座605上安装有基座606，基座606的上部设有第二支撑架608，第二支撑架608与基座606之间通过旋转组件607连接，其中，第一支撑架604与第二支撑架608均为L型支撑架。

第一变位机机构与第二变位机机构分别在第一滑座601与第二滑座605的作用下在滑轨609上滑移，使第一变位机机构与第二变位机机构之间的位置可调，可适用于不同尺寸的工件。当需要焊接不同结构的产品时，通过对应更换与工件适配的支撑架，满足生产多样化的要求。第一变位机机构为带驱动结构，第二变位机机构为无驱动结构，待焊接的工件的两端分别安装在旋转盘603和旋转组件607上并通过第一支撑架604与第二支撑架608对其固定，第三电机驱动旋转盘603转动，并同时与旋转组件607的配合作用，进而带动工件在轴向方向上做360度旋转运动。

本实用新型中，通过焊接机器人装置7与变位机装置6之间的有效配合，其中，焊接机器人自身能够实现水平方向上360度旋转，变位机装置6能够对工件作用实现轴向方向上360度旋转，并且，焊接机器人沿第一线性滑轨709滑移，实现了移动式焊接，焊接过程中焊接机器人可以随时通过与变位机装置6之间的协调作用，适时地修整机器人焊枪的焊接姿势和位置以及工件的位置，

从而使焊接机器人在对工件进行焊接时可以在360度范围内任意定位、协调，确保焊接机器人焊枪与工件形成最佳焊接姿势，可以对工件进行一次性不断弧地焊接，焊缝得到极好的焊接一致性，使得焊接质量和焊接效率大大提高。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种落地行走式机器人自动焊接工作站，其特征在于：包括设于地面上焊接工房，所述焊接工房内设有焊接机器人装置、变位机装置和清枪剪丝装置，所述变位机装置对称位于焊接机器人装置的两侧，所述清枪剪丝装置与焊接机器人装置相对设置；

所述焊接工房包括顶板，所述顶板的左右两端分别设有挡板，所述顶板与挡板之间设有滑动组件，所述顶板通过滑动组件实现沿所述挡板横向延伸方向的滑移，所述顶板的前后两端分别设有可升降的遮光装置；

所述焊接机器人装置包括支撑平台，所述支撑平台上部设有第一线性滑轨，所述第一线性滑轨上设有底板，所述底板上设有驱动其在所述滑轨上滑移的第一电机，所述第一电机的一侧设有焊接机器人；

所述变位机装置包括滑轨，所述滑轨的一端设有第一变位机机构，另一端相对设有第二变位机机构，所述第一变位机机构包括第一滑座，所述第一滑座上安装有固定箱体，所述固定箱体的上部设有第一支撑架，所述固定箱体的内部设有第三电机，所述第一支撑架与第三电机之间通过旋转盘连接，所述第二变位机机构包括第二滑座，所述第二滑座上安装有基座，所述基座的上部设有第二支撑架，所述第二支撑架与基座之间通过旋转组件连接。

2.根据权利要求1所述的落地行走式机器人自动焊接工作站，其特征在于：所述遮光装置包括遮弧光幕帘和控制其升降的第二电机，所述遮弧光幕帘安装在所述顶板的前后两端。

3.根据权利要求1所述的落地行走式机器人自动焊接工作站，其特征在于：所述滑动组件包括第二线性滑轨、滑块、驱动轴、第四电机、第一驱动齿轮和第一齿条，所述第二线性滑轨与第一齿条均安装在挡板上，所述滑块安装在顶板的下部并与第二线性滑轨相适配，所述驱动轴安装在顶板上，所述第四电机安装在驱动轴上，所述第一驱动齿轮位于驱动轴的一端，所述第一齿条位于第二线性滑轨的一侧。

4.根据权利要求1所述的落地行走式机器人自动焊接工作站，其特征在于：所述支撑平台的一端设有拖链，所述支撑平台的另一端设有位置监测装置。

5.根据权利要求1所述的落地行走式机器人自动焊接工作站，其特征在于：所述第一线性滑轨内侧设有第二齿条，所述底板的下部设有与所述第二齿条啮合的第二驱动齿轮，所述第二驱动齿轮与第一电机连接。

6.根据权利要求1所述的落地行走式机器人自动焊接工作站，其特征在于：所述焊接机器人包括依次连接的机器人底座、水平旋转组件和机械臂，所述机械臂上设有焊枪。

7.根据权利要求1所述的落地行走式机器人自动焊接工作站，其特征在于：还包括位于焊接工房外侧的除尘装置，所述除尘装置上连接有吸烟管道，所述吸烟管道的另一端安装在顶板上并延伸至焊接工房内。

8.根据权利要求1所述的落地行走式机器人自动焊接工作站，其特征在于：还包括控制机构，所述控制机构分别与焊接工房、焊接机器人装置、变位机装置和清枪剪丝装置电连接。