CN210908645U - 机器人及其焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器人及其焊接装置，包括主体和焊接机构，所述主体上设置有驱动轨道和定位轨道，所述驱动轨道和所述定位轨道平行，所述焊接机构包括驱动件、定位件和焊接头，所述驱动件滑移连接于所述驱动轨道，所述定位件滑移连接于所述定位轨道；当所述驱动件运行时，所述焊接机构同时沿驱动轨道和定位轨道滑移，本实用新型实施例提供的焊接装置能够在指定轨迹内进行稳定地焊接作业。

Description

机器人及其焊接装置

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，尤其涉及一种机器人及其焊接装置。

背景技术

焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程。焊接产品重量轻，对于交通运输工具来说可以减轻自重，节约能量。焊接的密封性好，适于制造各类容器。发展联合加工工艺，使焊接与锻造、铸造相结合，可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构，经济效益很高，焊接已成为现代工业中一种不可缺少，而且日益重要的加工工艺方法。

目前采用的焊接技术有：手工电弧焊、气体保护焊、埋弧自动焊等各种机械化焊接方法。此类焊接方法焊接效率高，焊接质量好，但是存在的问题是：只适用于平面的分阶段制造流水线上，而对工件为曲面、形状不规则、又是曲面变化的焊接时，只能采用手工的方法予以焊接。

实用新型内容

本实用新型提供一种机器人及其焊接装置，用于进行焊接作业。

本实用新型一方面提供一种焊接装置，包括主体和焊接机构，所述主体上设置有驱动轨道和定位轨道，所述驱动轨道和所述定位轨道平行，所述焊接机构包括驱动件、定位件和焊接头，所述驱动件滑移连接于所述驱动轨道，所述定位件滑移连接于所述定位轨道；当所述驱动件运行时，所述焊接机构同时沿驱动轨道和定位轨道滑移。

在一种可实施方式中，所述驱动件为驱动电机，所述驱动轨道为齿条轨道，所述驱动电机连接有齿轮，所述齿轮与所述齿条轨道啮合；当所述驱动电机转动时，所述齿轮沿所述齿条轨道滑动。

在一种可实施方式中，所述焊接机构还包括第一安装板，所述定位件装设于所述第一安装板上，所述定位件为定位块，所述定位轨道上开设有供所述定位件嵌入的定位槽，所述定位槽限制所述定位块轴向脱离所述定位轨道。

在一种可实施方式中，所述定位槽为定位轨道同心设置的弧形导槽，所述定位块为与弧形导槽同心设置的弧形块。

在一种可实施方式中，所述定位轨道包括第一轨道和第二轨道，所述第一轨道位于所述驱动轨道上方，所述第二轨道位于所述驱动轨道下方，所述第一轨道和所述第二轨道平行。

在一种可实施方式中，所述驱动轨道和所述定位轨道均为直线形、不规则形和弧形中的其中一种或几种组合。

在一种可实施方式中，所述焊接头通过夹具可拆卸连接于所述第一安装板上，所述夹具包括固定块和活动块，所述固定块和所述活动块的一端铰接，另一端通过锁紧件连接，所述焊接头夹持于所述夹具的中部。

在一种可实施方式中，所述主体包括第二安装板和升降机构，所述驱动轨道和所述定位轨道均装设于所述第二安装板，所述升降机构与所述第二安装板连接，所述升降机构用于控制所述第二安装板的升降。

本实用新型另一方面提供一种机器人，包括本体和如上述可实施方式中任一项所述的焊接装置，所述焊接装置固设于所述本体上。

在一种可实施方式中，还包括驱动机构，所述驱动机构用于控制本体移动，所述本体位于所述焊接装置前端装设有前摄像头，位于所述焊接装置后端装设有后摄像头。

本实用新型提供的一种机器人及其焊接装置通过驱动轨道和定位轨道配合，使焊接机构在焊接过程中能够在驱动轨道和定位轨道中稳定移动，从而实现稳定焊接的目的，配合升降机构，适用于焊接形成直线形、不规则形和弧形中的其中一种或几种组合的焊缝。进一步的，该焊接装置通过与装设在机器人上，配合机器人，能够适用于更大范围中稳定焊接，形成线形、不规则形和弧形中的其中一种或几种组合的焊缝。

附图说明

图1示出了本实用新型实施例焊接装置的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例机器人的结构示意图一；

图3示出了本实用新型实施例机器人的结构示意图二。

附图标记如下：1、主体；11、驱动轨道；111、啮合齿；12、定位轨道；121、定位槽；13、第二安装板；14、升降机构；2、焊接机构；21、驱动件；22、定位件；23、焊接头；24、第一安装板；25、夹具；251、固定块；252、活动块；253、锁紧件；254、卡接槽；31、焊丝盘；32、送料辊；41、本体；42、控制箱；431、驱动轮；432、辅助轮；433、减震装置；441、前摄像头；442、后摄像头。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了本实用新型实施例焊接装置的结构示意图。

参见图1，本实用新型实施例一方面提供一种焊接装置，包括主体1和焊接机构2，主体1上设置有驱动轨道11和定位轨道12，驱动轨道11和定位轨道12平行，焊接机构2包括驱动件21、定位件22和焊接头23，驱动件21滑移连接于驱动轨道11，定位件22滑移连接于定位轨道12；当驱动件21运行时，焊接机构2同时沿驱动轨道11和定位轨道12滑移。

本实用新型实施例所提供的焊接装置用于进行焊接作业。在该焊接装置中，包括有主体1和焊接机构2。主体1用于供焊接机构2连接，装设于主体1上的驱动轨道11和定位轨道12分别用于供焊接机构2滑移，驱动轨道11和定位轨道12中可以通过卡接或螺接于主体1上，只需保持驱动轨道11和定位轨道12之间相对静止即可。使焊接机构2能够依据驱动轨道11和定位轨道12的轨迹进行滑移，从而实现按照驱动轨道11的轨迹边移动边焊接的目的。其中，驱动轨道11和定位轨道12平行设置，使由驱动轨道11提供焊接机构2的滑移轨迹和由定位轨道12提供焊接机构2的滑移轨迹能够保持一致。当驱动轨道11和定位轨道12均为弧形轨道时，其弧度可以为0～360°中的任一值。在一种实施例下，当驱动轨道11和定位轨道12为360°时，驱动轨道11和定位轨道12互为同心圆。相较于只有驱动轨道11或只有定位轨道12的滑移机构，将驱动轨道11和定位轨道12设置为互相平行，焊接机构2在主体1上滑移的时候，其滑移路径能够更加稳定，焊接机构2的焊接头23能够始终与滑移路径保持垂直。焊接机构2除在驱动轨道11和定位轨道12上滑移外，其自身不会由于重力或其他非人为外力因素产生偏移，从而使焊接机构2的滑移过程更加稳定，如此能够使焊接机构2进行稳定焊接。

在本实用新型实施例中，主体1包括第二安装板13和升降机构14，驱动轨道11和定位轨道12均装设于第二安装板13，升降机构14与第二安装板13连接，升降机构14用于控制第二安装板13的升降。

为了进一步扩大焊接机构2在焊接过程中移动范围，本实用新型实施例的主体1包括第二安装板13和升降机构14，其中，第二安装板13供驱动轨道11和定位轨道12安装，从而用于连接焊接机构2，升降机构14与第二安装板13连接，从而通过控制升降能够控制第二安装板13的升降，通过第二安装板13的升降，能够改变焊接头23的位置，从而使第二焊接头23在升降机构14升降范围和驱动轨道11的轨道行程内均可进行焊接，提高了焊接装置的焊接面积。

本实用新型实施例不对驱动件21与驱动轨道11的具体类型进行限定，当驱动件21可以为电机、气缸或油缸或其他能够提供动能的驱动装置，驱动轨道11和驱动件21之间可以通过连杆连接也可以通过齿轮连接，只需满足驱动件21能够使整个焊接机构2沿驱动轨道11进行滑移即可。

具体的，在本实用新型实施例中，驱动件21为驱动电机，驱动轨道11为齿条轨道，驱动电机连接有齿轮，齿轮与齿条轨道啮合；当驱动电机转动时，齿轮沿齿条轨道滑动。当驱动件21选为驱动电机，驱动轨道11选为齿条轨道的时候，驱动电机的电机壳固设于焊接机构2的第一安装板24上，电机轴的端部固设有齿轮，齿轮用于与齿条轨道啮合，本实用新型实施例不对驱动电机的安装方向进行限制，电机轴上的齿轮与齿条轨道的方向不一致时，可以通过锥齿轮进行改向，当电机轴上的齿轮与齿条轨道之间存在距离无法啮合时，可以通过传动齿轮进行传动。在本实用新型实施例中，齿条轨道上的啮合齿111朝向第二轨道，驱动电机的电机轴沿驱动轨道11的径向方向设置，其电机轴上固设的齿轮与驱动轨道11之间通过锥齿轮改向并通过传动齿轮与齿条轨道上的啮合齿111啮合。当驱动电机转动时，电机轴带动通过齿轮、锥齿轮带动传动齿轮转动，从而使传动齿轮在齿条轨道上进行转动，进而带动整个焊接机构2沿定位轨道12进行滑动。

为避免焊接机构2随着驱动件21的转动而同步自转。在本实用新型实施例中，焊接机构2还包括第一安装板24，定位件22装设于第一安装板24上，定位件22为定位块，定位轨道12上开设有供定位件22嵌入的定位槽121，定位槽121限制定位块轴向脱离定位轨道12。

在焊接机构2沿驱动轨道11进行转动时，通过定位块和定位槽121的配合达到限制焊接机构2自转的目的。其中，定位槽121为U形槽，开设于定位轨道12上，且定位槽121的槽口朝向啮合齿111，定位块呈L形，其一端固设于第一安装板24上，另一端嵌入定位槽121中，通过定位槽121限制定位块轴向脱离定位轨道12，从而使焊接机构2与主体1形成稳定的滑移连接。

在本实用新型实施例中，定位槽121为定位轨道12同心设置的弧形导槽，定位块为与弧形导槽同心设置的弧形块。由于焊接机构2需要沿定位轨道12滑移，且定位块固设在定位槽121上，因此当焊接机构2滑移过程中，定位块随着同步滑移在定位槽121中，因此定位槽121需设置为与定位轨道12同心设置的槽。且为了能够使定位块与定位槽121的贴合更加稳定，定位块设置为与弧形导槽同心设置的弧形块。综上，定位轨道12、驱动轨道11、弧形导槽和弧形块均同心设置且呈互相平行或重合。如此设置，能够使焊接机构2在主体1上滑移更加稳定。定位块除设置为弧形块外，只需定位块满足嵌入定位槽121中的要求，定位块还可以呈柱形、长方形、锥形或其他任意形状。

为了使定位轨道12的定位效果更好，在本实用新型实施例中，定位轨道12包括第一轨道和第二轨道，第一轨道位于驱动轨道11上方，第二轨道位于驱动轨道11下方，第一轨道和第二轨道平行。即其在驱动轨道11的上方和下方都对焊接机构2进行限位作用，使焊接机构2在主体1上滑移更加稳定。

在本实用新型实施例中，驱动轨道11和定位轨道12均为直线形、不规则形和弧形中的其中一种或几种组合。

需要说明的是，本实用新型实施例所提供的驱动轨道11并不仅仅适用于弧形轨道，驱动轨道11还可以是直线形、不规则形、波浪线等其他任意形状，可根据焊接过程中焊接位置的需求对驱动轨道11的形状进行调整。同理，定位轨道12随驱动轨道11的调整而进行同步调整。从而使本实用新型实施例所提供的焊接装置具有更大范围内的焊接作用用途。需要说明的是，当定位轨道12的两端不连接时，定位轨道12在两端部均设置有限位块以封闭定位槽121的两端，避免焊接机构2从主体1上脱出。

在本实用新型实施例中，焊接头23通过夹具25可拆卸连接于第一安装板24上，夹具25包括固定块251和活动块252，固定块251和活动块252的一端铰接，另一端通过锁紧件253连接，焊接头23夹持于夹具25的中部。

本实用新型实施例中，用于焊接的焊接头23可根据需要装设于焊接机构2的任意位置。在一种具体实施例中，焊接头23通过夹具25连接于第一安装板24上。其中，夹具25的固定块251与第一安装板24一体成型，且位于第一安装板24的下方，活动块252铰接在固定块251的一端，使活动块252能够绕固定块251进行转动，活动块252的另一端连接有锁紧件253，固定块251上设置有与锁紧件253配合的锁槽，通过锁紧件253和固定块251的配合，实现活动块252固定在固定块251上的目的。活动块252和固定块251上分别设置有半槽，当活动块252固定在固定块251，两半槽互相拼接形成供焊接头23卡接的卡接槽254，从而实现将焊接头23装设在第一安装板24上的目的。其中，在本实用新型实施例中，锁紧件253为锁紧螺母，固定块251固定有朝向锁紧螺母的螺栓，通过锁紧螺母与螺栓连接，实现将活动固定在固定块251上的目的。当焊接头23损坏或需要更换其他型号焊接头23的时候，通过锁紧螺母与螺栓的配合，可实现焊接头23的可拆卸连接。

图2示出了本实用新型实施例机器人的结构示意图一；图3示出了本实用新型实施例机器人的结构示意图二。

参见图2和图3，焊接装置还包括有上料机构，上料机构包括焊丝盘31和送丝机构，其中，焊丝盘31上绕设有焊丝，送料机构为两互相靠近的送料辊32，焊丝通过两送料辊32之间的缝隙拉直并伸入焊接头23中，为焊接头23提供焊接原料。

本实用新型实施例所提供的焊接装置可应用于多种机械设备，使应用本实用新型焊接装置的机械设备具有焊接功能。本实用新型实施例还提供一种机器人，包括本体41和如上述可实施方式中任一项的焊接装置。通过将焊接装置装设在本体41上，焊接装置固设于所述本体41上。使机器人具有焊接功能。且该机器人在进行焊接作业的时候，能够在需要焊接的位置稳定运行，提高焊接效果。

具体的，本实用新型实施例所提供的机器人包括本体41、控制箱42、驱动机构和焊接装置。

其中，驱动机构用于为机器人提供动力，使机器人能够移动。驱动机构包括电机、与电机连接的驱动轮431和辅助轮432，驱动轮431和辅助轮432均可以选择万向轮。本体41装设于驱动轮431和辅助轮432上方，通过电机转动带动驱动轮431转动，从而实现本体41的移动。控制箱42装设于本体41上，用于接收和控制焊接任务。焊接装置通过升降机构14装设于本体41前方，且位于两驱动轮431之间，用于焊接作业。升降机构14可以选为气缸，其缸体固设于本体41上，气缸轴于第二安装板13连接，实现第二安装板13相对本体41的位移。进一步的，根据焊接需求，升降机构14与本体41的相对位置在安装时可以进行调整。送料机构可以直接固设焊接装置，也可以固设于本体41上。为提高机器人的性能，其上还可以装设减震装置433，通过减震装置433减少机器人在移动时候的震动，从而使焊接机构2的焊接装置更加稳定。

同时，为了使机器人能够自主判断焊接情况，在本实用新型实施例中，驱动机构用于控制本体41移动，本体41位于焊接装置前端装设有前摄像头441，位于焊接装置后端装设有后摄像头442。

其中，前摄像头441用于寻找焊接位置，后摄像头442用于判断焊接情况，机器人通过本体41实现焊接过程中的横向和纵向位移，再通过焊接装置的升降机构14在焊接过程中实现上下位移，并通过驱动轨道11在焊接过程中实现设定轨道的位移。如此，可实现机器人在焊接过程中的大范围位移。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种焊接装置，其特征在于，包括主体(1)和焊接机构(2)，所述主体(1)上设置有驱动轨道(11)和定位轨道(12)，所述驱动轨道(11)和所述定位轨道(12)平行，所述焊接机构(2)包括驱动件(21)、定位件(22)和焊接头(23)，所述驱动件(21)滑移连接于所述驱动轨道(11)，所述定位件(22)滑移连接于所述定位轨道(12)；当所述驱动件(21)运行时，所述焊接机构(2)同时沿驱动轨道(11)和定位轨道(12)滑移。

2.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，所述驱动件(21)为驱动电机，所述驱动轨道(11)为齿条轨道，所述驱动电机连接有齿轮，所述齿轮与所述齿条轨道啮合；当所述驱动电机转动时，所述齿轮沿所述齿条轨道滑动。

3.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，所述焊接机构(2)还包括第一安装板(24)，所述定位件(22)装设于所述第一安装板(24)上，所述定位件(22)为定位块，所述定位轨道(12)上开设有供所述定位件(22)嵌入的定位槽(121)，所述定位槽(121)限制所述定位块轴向脱离所述定位轨道(12)。

4.根据权利要求3所述的焊接装置，其特征在于，所述定位槽(121)为定位轨道(12)同心设置的弧形导槽，所述定位块为与弧形导槽同心设置的弧形块。

5.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，所述定位轨道(12)包括第一轨道和第二轨道，所述第一轨道位于所述驱动轨道(11)上方，所述第二轨道位于所述驱动轨道(11)下方，所述第一轨道和所述第二轨道平行。

6.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，所述驱动轨道(11)和所述定位轨道(12)均为直线形、不规则形和弧形中的其中一种或几种组合。

7.根据权利要求3所述的焊接装置，其特征在于，所述焊接头(23)通过夹具(25)可拆卸连接于所述第一安装板(24)上，所述夹具(25)包括固定块(251)和活动块(252)，所述固定块(251)和所述活动块(252)的一端铰接，另一端通过锁紧件(253)连接，所述焊接头(23)夹持于所述夹具(25)的中部。

8.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，所述主体(1)包括第二安装板(13)和升降机构(14)，所述驱动轨道(11)和所述定位轨道(12)均装设于所述第二安装板(13)，所述升降机构(14)与所述第二安装板(13)连接，所述升降机构(14)用于控制所述第二安装板(13)的升降。

9.一种机器人，其特征在于，包括本体(41)和如权利要求1-8任一项所述的焊接装置，所述焊接装置固设于所述本体(41)上。

10.根据权利要求9所述的机器人，其特征在于，还包括驱动机构，所述驱动机构用于控制本体(41)移动，所述本体(41)位于所述焊接装置前端装设有前摄像头(441)，位于所述焊接装置后端装设有后摄像头(442)。

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