CN209140043U - 一种钩尾框机器人焊接工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种钩尾框机器人焊接工作站，包括回转台、翻转夹持装置以及六轴弧焊机器人本体，翻转夹持装置包括腔体壳，腔体壳两端分别设有活动夹持块和固定夹持块，活动夹持块通过推动气缸安装在腔体壳内，活动夹持块与固定夹持块之间还活动设有支撑台，支撑台与腔体壳之间连接有支撑弹簧，支撑台上表面还设有若干活动腔，活动腔内安装有旋转球体，固定夹持块旋转安装在所述腔体壳内部，固定夹持块上还连接有驱动轴，驱动轴上传动连接有翻转电机，翻转电机安装在所述回转台上表面；本实用新型通过翻转夹持装置与回转台的配合，实现了旋转焊接以及焊接与装卸的同步进行，不仅提升了焊接的效率，同时还大大提高了焊接的质量。

Description

一种钩尾框机器人焊接工作站

技术领域

本实用新型涉及机器人焊接领域，尤其涉及一种钩尾框机器人焊接工作站。

背景技术

焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人。根据国际标准化组织工业机器人属于标准焊接机器人的定义，工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机，具有三个或更多可编程的轴，用于工业自动化领域。为了适应不同的用途，机器人最后一个轴的机械接口，通常是一个连接法兰，可接装不同工具或称末端执行器。焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊(割) 枪的，使之能进行焊接，切割或热喷涂。

由于所设计的焊接机器人是在准平面、空间狭窄的环境下工作，为了保证机器人能根据电弧传感器的偏差信息，跟踪焊缝自动焊接，要求所设计的机器人应该结构紧凑、移动灵活且工作稳定.文中针对狭窄空间特点，开发了一种小型移动焊接机器人，根据机器人各结构的运动特点，运用模块化设计方法，把机器人机构分为轮式移动平台、焊炬调节机构和电弧传感器三部分。其中，轮式移动平台由于其惯性大，响应慢，主要对焊缝进行粗跟踪，焊炬调节机构负责焊缝精确跟踪，电弧传感器完成焊缝偏差实时识别.另外，机器人控制器和电机驱动器集成安装于机器人移动平台上，使其体积更小。同时，为了减少恶劣焊接环境下粉尘对运动部件影响，采用全封闭式结构，提高其系统可靠性。

但是现有的钩尾框机器人焊接工作站在使用的过程中，工件常常被固定在某一个位置，不能对工件进行全方位的焊接，需要人为的调整工件的位置，另外工件的拆卸与焊接过程逐步进行，浪费了拆卸和焊接过程中的时间，降低了焊接的效率，存在一定的缺陷。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提出一种钩尾框机器人焊接工作站，本实用新型通过翻转夹持装置与回转台的配合，实现了旋转焊接以及焊接与装卸的同步进行，不仅提升了焊接的效率，同时还大大提高了焊接的质量，能有效地解决背景技术提出的问题。

为了解决上述的问题，本实用新型提出一种钩尾框机器人焊接作站，包括回转台、对称设置在回转台上的两个翻转夹持装置以及设置在所述回转台两侧的六轴弧焊机器人本体，所述翻转夹持装置包括固定安装在所述回转台上的腔体壳，所述腔体壳两端分别设有活动夹持块和固定夹持块，所述活动夹持块通过推动气缸滑动安装在所述腔体壳内，所述活动夹持块与所述固定夹持块之间还活动设有支撑台，所述支撑台与所述腔体壳之间连接有支撑弹簧，所述支撑台上表面还设有若干球形结构的活动腔，所述活动腔内滑动安装有旋转球体，所述固定夹持块旋转安装在所述腔体壳内部，所述固定夹持块上还连接有驱动轴，所述驱动轴上传动连接有翻转电机，所述翻转电机固定安装在所述回转台上表面。

进一步改进在于：所述活动夹持块和固定夹持块上均设有橡胶防滑垫，所述橡胶防滑垫上设有呈圆周分布的防滑纹。

进一步改进在于：所述腔体壳设置呈圆柱筒状，所述腔体壳顶部设有防飞溅护罩。

进一步改进在于：所述支撑弹簧均匀设置在所述腔体壳内壁上，所述支撑弹簧内壁上还设有防护伸缩筒，所述防护伸缩筒两端分别固定连接在所述腔体壳内壁以及支撑台下底面上，所述防护伸缩筒外表面与所述支撑弹簧滑动接触，所述防护伸缩筒包括外筒和内筒，所述外筒套接在所述内筒上。

进一步改进在于：所述回转台包括基座，所述基座顶部通过旋转台固定连接有工作台，所述工作台底面上固定安装有定位传动柱，所一种钩尾框机器人焊接工作站述定位传动柱上啮合连接有回转电机，且所述回转电机固定安装在所述基座。

进一步改进在于：所述旋转台包括截面成“π”形的下支撑块和上支撑块，所述下支撑块上安装有保持架，所述保持架内滑动设有滚珠，所述上支撑块套接在所述下支撑块上，且所述上支撑块下表面与所述滚珠滑动接触。

进一步改进在于：所述传动柱上设有环形限位槽，所述环形限位槽内设有限位滚轮，所述限位滚轮通过安装杆固定安装在所述基座上。

进一步改进在于：所述工作台上还设有遮光板和高频感应加热器，且所述遮光板位于两个所述翻转夹持装置之间。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的翻转夹持装置利用推动气缸推动活动夹持块向固定夹持块一侧运动，配合支撑台的支撑作用，实现了工件的牢靠固定，同时翻转电机驱动固定夹持块带动工件旋转，配合旋转球体的支撑旋转，实现了工件的平稳旋转，能够对工件的表面进行全面的焊接，为工件的多方位焊接提供了便捷，提升了焊接的质量；

(2)本实用新型的回转台通过旋转实现了工件的位置转换，进而实现了焊接工艺与工件装卸工艺的同步进行，减少了操作人员的数量，降低了工件焊接的人工成本，同时还大大提升了焊接的效率。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型旋转台结构示意图。

图3是本实用新型腔体壳内部结构示意图。

图4是本实用新型橡胶防滑垫结构示意图。

图5是本实用新型防护伸缩筒结构示意图。

图6是本实用新型腔体壳内部结构示意图。

其中：1-回转台；2-翻转夹持装置；3-六轴弧焊机器人本体；4- 腔体壳；5-活动夹持块；6-固定夹持块；7-推动气缸；8-支撑台；9- 支撑弹簧；10-活动腔；11-旋转球体；12-驱动轴；13-翻转电机；14- 橡胶防滑垫；15-防滑纹；16-防飞溅护罩；17-防护伸缩筒；18-外筒； 19-内筒；20-基座；21-旋转台；22-工作台；23-传动柱；24-回转电机；25-下支撑块；26-上支撑块；27-保持架；28-滚珠；29-环形限位槽；30-限位滚轮；31-安装杆；32-遮光板；33-高频感应加热器。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例对本实用新型做进一步详述，本实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

根据图1、2、3、4、5、6所示，本实施例提出了一种钩尾框机器人焊接工作站，包括回转台1、对称设置在回转台1上的两个翻转夹持装置2以及设置在所述回转台1两侧的六轴弧焊机器人本体3，所述翻转夹持装置2包括固定安装在所述回转台1上的腔体壳4，所述腔体壳4两端分别设有活动夹持块5和固定夹持块6，所述活动夹持块5通过推动气缸7滑动安装在所述腔体壳4内，所述活动夹持块 5与所述固定夹持块6之间还活动设有支撑台8，所述支撑台8与所述腔体壳4之间连接有支撑弹簧9，所述支撑台8上表面还设有若干球形结构的活动腔10，所述活动腔10内滑动安装有旋转球体11，所述固定夹持块6旋转安装在所述腔体壳4内部，所述固定夹持块6上还连接有驱动轴12，所述驱动轴12上传动连接有翻转电机13，所述翻转电机13固定安装在所述回转台1上表面。

本实施例中，所述活动夹持块5和固定夹持块6上均设有橡胶防滑垫14，所述橡胶防滑垫14上设有呈圆周分布的防滑纹15，橡胶防滑垫14以及防滑纹15的设置，增大了与工件之间的摩擦力，提升了工件的固定强度。

本实施例中，所述腔体壳4设置呈圆柱筒状，所述腔体壳4顶部设有防飞溅护罩16，防止了焊料在焊接的过程发生飞溅，起到了一定的防护作用。

本实施例中，所述支撑弹簧9均匀设置在所述腔体壳4内壁上，所述支撑弹簧9内壁上还设有防护伸缩筒17，所述防护伸缩筒17两端分别固定连接在所述腔体壳4内壁以及支撑台8下底面上，所述防护伸缩筒17外表面与所述支撑弹簧9滑动接触，所述防护伸缩筒17包括外筒18和内筒19，所述外筒18套接在所述内筒19上，防护伸缩筒17通过外筒18和内筒19之间的相对滑动，保持了与支撑弹簧 9相等的长度，始终为支撑弹簧9提供了径向的支撑力，防止了支撑弹簧9发生扭曲，延长了支撑弹簧9的使用寿命。

本实施例中，所述回转台1包括基座20，所述基座20顶部通过旋转台21固定连接有工作台22，所述工作台22底面上固定安装有定位传动柱23，所一种钩尾框机器人焊接工作站述定位传动柱23上啮合连接有回转电机24，且所述回转电机24固定安装在所述基座20，回转台1通过旋转实现了工件的位置的调整，使得工件的装卸与焊接过程同步进行，保证了机器人的焊接效率。

本实施例中，所述旋转台21包括截面成“π”形的下支撑块25 和上支撑块26，所述下支撑块25上安装有保持架27，所述保持架 27内滑动设有滚珠28，所述上支撑块26套接在所述下支撑块25上，且所述上支撑块26下表面与所述滚珠28滑动接触，旋转台21利用下支撑块25和上支撑块26之间的滚动实现旋转功能，减小了工作台 22与基座20之间的摩擦力。

本实施例中，所述传动柱23上设有环形限位槽29，所述环形限位槽29内设有限位滚轮30，所述限位滚轮30通过安装杆31固定安装在所述基座20上，环形限位槽29与限位滚轮30的配合，实现了工作台22在竖直方向上的限位，保证了工作台22旋转的稳定性。

本实施例中，所述工作台22上还设有遮光板32和高频感应加热器33，且所述遮光板32位于两个所述翻转夹持装置2之间，遮光板 32的设置，减少了焊接过程中眩光以及粉尘对人体造成的损害，高频感应加热器33用于对该工位上的工件进行感应加热。

本实用新型的翻转夹持装置2利用推动气缸7推动活动夹持块5 向固定夹持块6一侧运动，配合支撑台8的支撑作用，实现了工件的牢靠固定，同时翻转电机13驱动固定夹持块6带动工件旋转，配合旋转球体11的支撑旋转，实现了工件的平稳旋转，能够对工件的表面进行全面的焊接，为工件的多方位焊接提供了便捷，提升了焊接的质量；本实用新型的回转台1通过旋转实现了工件的位置转换，进而实现了焊接工艺与工件装卸工艺的同步进行，减少了操作人员的数量，降低了工件焊接的人工成本，同时还大大提升了焊接的效率。

本实用新型的焊接工作站具体的工作流程为：工作站采用双工位布局，其中回转台1的两个工位分别为焊接工位和装卸工位，焊接工位上由机器人对该工位上的工件进行焊接操作，装卸工位上由工人、高频感应加热器33和清根机器人分别进行工件的装卸、加热和清根操作，工人装卸完工件后启动操作，高频感应加热器33对该工位上的工件进行感应加热，当工件被加热至指定温度且焊接工位处于空闲状态时，回转台1将自动进行180°回转变位，两工位上的工件互此交换位置，机器人对待焊工件进行内缝焊接操作，装卸工位上的操作员进行第二件工件的装夹；当焊接工位上的机器人完成焊接操作且装卸工位已完成装夹时，回转变位工作台将再次回转180°，此时，焊接工位上的机器人对第二件工件进行内缝焊接，装卸工位上的清根机器人对已完成内缝焊接的工件进行清根操作；当焊接工位和清根工位上的机器人分别完成各自操作后，回转变位工作台将进行180°回转变位，焊接工位上的机器人对第一件工件进行外缝焊接操作，装卸工位上的机器人对第二件工件进行清根操作，当工人对工件操作的时间小于机器人的焊接时间时，焊接机器人将达到连续运转的状态，工作效率将最大化。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种钩尾框机器人焊接工作站，其特征在于：包括回转台(1)、对称设置在回转台(1)上的两个翻转夹持装置(2)以及设置在所述回转台(1)两侧的六轴弧焊机器人本体(3)，所述翻转夹持装置(2)包括固定安装在所述回转台(1)上的腔体壳(4)，所述腔体壳(4)两端分别设有活动夹持块(5)和固定夹持块(6)，所述活动夹持块(5)通过推动气缸(7)滑动安装在所述腔体壳(4)内，所述活动夹持块(5)与所述固定夹持块(6)之间还活动设有支撑台(8)，所述支撑台(8)与所述腔体壳(4)之间连接有支撑弹簧(9)，所述支撑台(8)上表面还设有若干球形结构的活动腔(10)，所述活动腔(10)内滑动安装有旋转球体(11)，所述固定夹持块(6)旋转安装在所述腔体壳(4)内部，所述固定夹持块(6)上还连接有驱动轴(12)，所述驱动轴(12)上传动连接有翻转电机(13)，所述翻转电机(13)固定安装在所述回转台(1)上表面。

2.根据权利要求1所述的一种钩尾框机器人焊接工作站，其特征在于：所述活动夹持块(5)和固定夹持块(6)上均设有橡胶防滑垫(14)，所述橡胶防滑垫(14)上设有呈圆周分布的防滑纹(15)。

3.根据权利要求1所述的一种钩尾框机器人焊接工作站，其特征在于：所述腔体壳(4)设置呈圆柱筒状，所述腔体壳(4)顶部设有防飞溅护罩(16)。

4.根据权利要求1所述的一种钩尾框机器人焊接工作站，其特征在于：所述支撑弹簧(9)均匀设置在所述腔体壳(4)内壁上，所述支撑弹簧(9)内壁上还设有防护伸缩筒(17)，所述防护伸缩筒(17) 两端分别固定连接在所述腔体壳(4)内壁以及支撑台(8)下底面上，所述防护伸缩筒(17)外表面与所述支撑弹簧(9)滑动接触，所述防护伸缩筒(17)包括外筒(18)和内筒(19)，所述外筒(18)套接在所述内筒(19)上。

5.根据权利要求1所述的一种钩尾框机器人焊接工作站，其特征在于：所述回转台(1)包括基座(20)，所述基座(20)顶部通过旋转台(21)固定连接有工作台(22)，所述工作台(22)底面上固定安装有定位传动柱(23)，所一种钩尾框机器人焊接工作站述定位传动柱(23)上啮合连接有回转电机(24)，且所述回转电机(24)固定安装在所述基座(20)。

6.根据权利要求5所述的一种钩尾框机器人焊接工作站，其特征在于：所述旋转台(21)包括截面成“π”形的下支撑块(25)和上支撑块(26)，所述下支撑块(25)上安装有保持架(27)，所述保持架(27)内滑动设有滚珠(28)，所述上支撑块(26)套接在所述下支撑块(25)上，且所述上支撑块(26)下表面与所述滚珠(28)滑动接触。

7.根据权利要求5所述的一种钩尾框机器人焊接工作站，其特征在于：所述传动柱(23)上设有环形限位槽(29)，所述环形限位槽(29)内设有限位滚轮(30)，所述限位滚轮(30)通过安装杆(31)固定安装在所述基座(20)上。

8.根据权利要求5所述的一种钩尾框机器人焊接工作站，其特征在于：所述工作台(22)上还设有遮光板(32)和高频感应加热器(33)，且所述遮光板(32)位于两个所述翻转夹持装置(2)之间。