CN210060084U - 一种改良结构的机器人焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种改良结构的机器人焊接设备，包括有移动支撑机构、焊接机器人、焊枪、工件固定平台、控制机构和控制系统，工件固定平台为一两轴变位机构，其包括有固定座、活动座及固定盘，活动座安装在固定座上形成可摇动旋转的结构，固定盘安装在活动座上，工件固定在固定盘上，固定盘位于焊接机器人的下方。本实用新型整体结构更为简单紧凑，因此占地面积小，安装维修方便；通过结构简单的两轴变位机构可方便地实现工件的姿态变换，有利于使用一支焊枪完成整个焊接操作，从而减少焊接设备的数量，降低设备投入成本，尤其适合一些中小型企业降低成本；整个焊接区域三面用防护围栏隔开，可减少焊接时弧光对人眼睛的伤害，提高安全性。

Description

一种改良结构的机器人焊接设备

技术领域

本实用新型涉及工件焊接技术领域，具体涉及一种机器人焊接设备。

背景技术

传统技术中，工件焊接大多数采用人工焊接，人工焊接对焊接人员的焊接技术要求很高，人工成本相当高。人工焊接由于焊接技能和人为不稳定等因素的影响，容易造成焊缝成型及一致性差，焊后必须经过清焊渣和打磨处理，焊接质量难以保证，而且工作效率低。近年来，随着自动化技术的发展，焊接操作开始引入专用的机器人焊接设备，实现了自动焊接方式，解决了焊接效率以及焊接质量等问题。但考虑产品种类多，尺寸大小、形状各异，并且工件固定后通常不便于变换位置，即便是针对同一工件，但在对不同位置进行焊接时，也可能需要采用多种焊接设备才能满足需求，造成设备成投入成本大大提高。另外，由于焊接过程中较少需要人工干预，导致对于安全防护也不够关注。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种结构更简单、设计更合理、安全性更高、可通过改变工件的姿态来配合焊接、改良结构的机器人焊接设备。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种改良结构的机器人焊接设备，包括有移动支撑机构、焊接机器人（如四轴机器人、六轴机器人等）、焊枪、工件固定平台、控制机构和控制系统，焊枪固定在焊接机器人上，焊接机器人安装在移动支撑机构上形成位置可调整结构，其特征在于：所述工件固定平台为一两轴变位机构，其包括有固定座、活动座及固定盘，活动座安装在固定座上形成可朝向焊接机器人或背离焊接机器人进行摇动旋转的结构，固定盘安装在活动座上，工件固定在固定盘上，固定盘位于焊接机器人的下方。

进一步地，所述固定座包括有左右两固定柱，在固定柱的内侧面设置有固定轴；所述活动座为一平躺的“］”型结构，即两边侧壁朝上形成凸起部，其两侧凸起部的外侧面各设有转轴，转轴分别与对应固定柱的固定轴连接形成可旋转结构，使活动座形成可以转轴为轴的摇动旋转结构，摇动旋转的方式类似荡秋千；固定盘固定在活动座的中间凹位上，工件通过固定夹固定在固定盘上。活动座往前摇动时，即远离焊接机器人，工件朝后倾斜向下；活动座往后摇动时，即靠近焊接机器人，工件朝前倾斜向下。

进一步地，所述移动支撑机构包括有支撑柱、Y轴机构和Z轴机构，支撑柱及固定座均安装在地面上，Y轴机构安装在支撑柱的顶端形成驱动焊接机器人进行Y轴方向移动的结构；Z轴机构安装在Y轴机构上形成驱动焊接机器人进行Z轴方向移动的结构，焊接机器人通过法兰盘固定在Z轴机构的底端。

进一步地，在Y轴机构上设置有沿Y轴走向的齿条，齿条啮合连接一Y轴马达，Y轴马达上承载有一移动座；Z轴机构中设置有一沿Z轴走向的齿条，移动座上固定有一Z轴马达，Z轴马达与Z轴机构中的齿条啮合。Y轴马达工作，其会沿Y轴机构中的齿条移动，从而带动其承载的移动座及Z轴机构、焊接机器人同步沿Y轴方向移动，使焊枪从水平方向靠近或远离工件；Z轴马达工作，会驱动Z轴机构中的齿条沿Z轴方向上下移动，从而带动Z轴机构及焊接机器人同步上下移动。而采用马达配合齿条的驱动方式，不仅实现结构简单，而且精度高，稳定性好，不易发生故障，尤其适合需要承载焊接机器人及焊枪此类较重设备的场合。

进一步地，在两轴变位机构及移动支撑机构的外围设置有防护围栏，防护围栏围住两轴变位机构及移动支撑机构的左、右、后三面，但在两轴变位机构的前方留出开口；防护围栏由框架配合遮光屏构成，防护围栏的高度大于焊枪所处的位置。通过三面包围焊接区域，可减少焊接弧光对周围人员的伤害。

控制机构包括有，人工操作台，控制整个设备的操作以及数据设置和监视；

总电气控制柜，用于整个设备的运动控制以及与焊接机器人的通信连接；

焊接机器人系统控制柜，连接控制焊接机器人；

电焊系统控制柜，整个电焊系统电源供电；

人工操作台、总电气控制柜、焊接机器人系统控制柜及电焊系统控制柜均设置在防护围栏的外围。人工操作台的人机界面显示操作，实现整个系统起停操作以及各项参数设定，而这些操作、设定及整个控制系统均可直接应用现有的焊接机器人技术。

本实用新型整体结构更为简单紧凑，因此占地面积小，安装维修方便；通过结构简单的两轴变位机构可方便地实现工件的姿态变换，有利于使用一支焊枪完成整个焊接操作，从而减少焊接设备的数量，降低设备投入成本，尤其适合一些中小型企业降低成本；整个焊接区域三面用防护围栏隔开，防护围栏上装有遮光屏，可减少焊接时弧光对人眼睛的伤害，提高安全性。

附图说明

图1为本实用新型整体结构图；

图2为本实用新型另一角度的整体结构图。

图中，1为支撑柱，2为Y轴机构，21为Y轴马达，22为齿条，3为Z轴机构，31为Z轴马达，4为焊接机器人，5为焊枪，6为两轴变位机构，61为固定座，62为活动座，63为固定盘，64为固定夹，7为工件，8为防护围栏，9为控制机构。

具体实施方式

本实施例中，参照图1和图2，所述改良结构的机器人焊接设备，包括有移动支撑机构、焊接机器人4、焊枪5、工件固定平台、控制机构9和控制系统，焊枪5固定在焊接机器人4上，焊接机器人4安装在移动支撑机构上形成位置可调整结构；所述工件固定平台为一两轴变位机构6，其包括有固定座61、活动座62及固定盘63，活动座62安装在固定座61上形成可朝向焊接机器人4或背离焊接机器人4进行摇动旋转的结构，固定盘63安装在活动座62上，工件7固定在固定盘63上，固定盘63位于焊接机器人4的下方。

所述固定座61包括有左右两固定柱，在固定柱的内侧面设置有固定轴；所述活动座62为一平躺的“］”型结构，即两边侧壁朝上形成凸起部，其两侧凸起部的外侧面各设有转轴，转轴分别与对应固定柱的固定轴连接形成可旋转结构，使活动座62形成可以转轴为轴的摇动旋转结构，摇动旋转的方式类似荡秋千；固定盘63固定在活动座62的中间凹位上，工件7通过固定夹64固定在固定盘63上。活动座62往前摇动时，即远离焊接机器人4，工件7朝后倾斜向下；活动座62往后摇动时，即靠近焊接机器人4，工件7朝前倾斜向下，这样便于焊枪5对工件7的不同部位进行焊接。

所述移动支撑机构包括有支撑柱1、Y轴机构2和Z轴机构3，支撑柱1及固定座61均安装在地面上，Y轴机构2安装在支撑柱1的顶端形成驱动焊接机器人4进行Y轴方向移动的结构；Z轴机构3安装在Y轴机构2上形成驱动焊接机器人4进行Z轴方向移动的结构，焊接机器人3通过法兰盘固定在Z轴机构3的底端。

在Y轴机构2上设置有沿Y轴走向的齿条22，齿条22啮合连接一Y轴马达21，Y轴马达21上承载有一移动座（未标示）；Z轴机构3中设置有一沿Z轴走向的齿条，移动座上固定有一Z轴马达31，Z轴马达31与Z轴机构3中的齿条啮合。Y轴马达21工作，其会沿Y轴机构2中的齿条22移动，从而带动其承载的移动座及Z轴机构3、焊接机器人4同步沿Y轴方向移动，使焊枪5从水平方向靠近或远离工件7；Z轴马达31工作，会驱动Z轴机构3中的齿条沿Z轴方向上下移动，从而带动Z轴机构3及焊接机器人4同步上下移动。而采用马达配合齿条的驱动方式，不仅实现结构简单，而且精度高，稳定性好，不易发生故障，尤其适合需要承载焊接机器人及焊枪此类较重设备的场合。

在两轴变位机构6及移动支撑机构的外围设置有防护围栏8，防护围栏8围住两轴变位机构6及移动支撑机构的左、右、后三面，但在两轴变位机构6的前方留出开口，以便进行工件7固定和拆卸、设备维护等工作；防护围栏8由框架配合遮光屏构成，防护围栏8的高度大于焊枪5所处的位置，防止焊接弧光从上方透出。通过三面包围焊接区域，可减少焊接弧光对周围人员的伤害。

控制机构9包括有，人工操作台，控制整个设备的操作以及数据设置和监视；总电气控制柜，用于整个设备的运动控制以及与焊接机器人的通信连接；焊接机器人系统控制柜，连接控制焊接机器人；电焊系统控制柜，整个电焊系统电源供电；人工操作台、总电气控制柜、焊接机器人系统控制柜及电焊系统控制柜均设置在防护围栏的外围。人工操作台的人机界面显示操作，实现整个系统起停操作以及各项参数设定，而这些操作、设定及整个控制系统均可直接应用现有的焊接机器人技术。

工件7焊接完成后将固定夹64松开，将工件吊下来，放置在成品区。

需要说明的是，本实用新型中涉及上、下、左、右、前、后等方向的用语，均为从特定视角而言，当视角发生变化时，各方向随之发生变化。

以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。

Claims (6)

1.一种改良结构的机器人焊接设备，包括有移动支撑机构、焊接机器人、焊枪、工件固定平台、控制机构和控制系统，焊枪固定在焊接机器人上，焊接机器人安装在移动支撑机构上形成位置可调整结构，其特征在于：所述工件固定平台为一两轴变位机构，其包括有固定座、活动座及固定盘，活动座安装在固定座上形成可朝向焊接机器人或背离焊接机器人进行摇动旋转的结构，固定盘安装在活动座上，工件固定在固定盘上，固定盘位于焊接机器人的下方。

2.根据权利要求1所述的改良结构的机器人焊接设备，其特征在于：所述固定座包括有左右两固定柱，在固定柱的内侧面设置有固定轴；所述活动座为一平躺的“］”型结构，即两边侧壁朝上形成凸起部，其两侧凸起部的外侧面各设有转轴，转轴分别与对应固定柱的固定轴连接形成可旋转结构，使活动座形成可以转轴为轴的摇动旋转结构；固定盘固定在活动座的中间凹位上，工件通过固定夹固定在固定盘上。

3.根据权利要求1所述的改良结构的机器人焊接设备，其特征在于：所述移动支撑机构包括有支撑柱、Y轴机构和Z轴机构，支撑柱及固定座均安装在地面上，Y轴机构安装在支撑柱的顶端形成驱动焊接机器人进行Y轴方向移动的结构；Z轴机构安装在Y轴机构上形成驱动焊接机器人进行Z轴方向移动的结构，焊接机器人通过法兰盘固定在Z轴机构的底端。

4.根据权利要求3所述的改良结构的机器人焊接设备，其特征在于：在Y轴机构上设置有沿Y轴走向的齿条，齿条啮合连接一Y轴马达，Y轴马达上承载有一移动座；Z轴机构中设置有一沿Z轴走向的齿条，移动座上固定有一Z轴马达，Z轴马达与Z轴机构中的齿条啮合。

5.根据权利要求1所述的改良结构的机器人焊接设备，其特征在于：在两轴变位机构及移动支撑机构的外围设置有防护围栏，防护围栏围住两轴变位机构及移动支撑机构的左、右、后三面，但在两轴变位机构的前方留出开口；防护围栏由框架配合遮光屏构成，防护围栏的高度大于焊枪所处的位置。

6.根据权利要求1所述的改良结构的机器人焊接设备，其特征在于：控制机构包括有，

人工操作台，控制整个设备的操作以及数据设置和监视；

总电气控制柜，用于整个设备的运动控制以及与焊接机器人的通信连接；

焊接机器人系统控制柜，连接控制焊接机器人；

电焊系统控制柜，整个电焊系统电源供电；

人工操作台、总电气控制柜、焊接机器人系统控制柜及电焊系统控制柜均设置在防护围栏的外围。

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