CN211136000U - 一种工业机器人智能速换焊具模块及自动焊接系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种工业机器人智能速换焊具模块,包括焊具底座和固定座:焊具底座的上部设置有用于装夹工件的定位装夹组件,底部设置有若干滚轮,其两侧分别对称设置有固定板,固定板上设有固定孔;固定座设置有两个,两固定座的后端设置有分别与两固定板抵接的限位块,固定座上活动设置有与固定孔插接配合的支撑柱,支撑柱的底端连接有第一驱动装置,固定座上还滑动设置有支撑块,支撑块连接有第二驱动装置。本实用新型还公开了一种自动焊接系统,本实用新型的一种工业机器人智能速换焊具模块及自动焊接系统,便于焊具底座的拆装更换,提高生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械加工技术领域,尤其涉及一种工业机器人智能速换焊具模块及自动焊接系统。
背景技术
随着工业的迅速发展,汽车产品越来越多样化,车型的更替越来越快,汽车生产厂家需要开发的焊具也随之越来越多,每个车型零件需要对应一种特定的焊具配套生产,目前的机器人配套焊具进行焊接工作时,焊具都是长期固定在同一位置,机器人运行同一程序对与之匹配的焊具上的零件进行定点焊接,每次需要更换新的车型产品,则需要更换相应的焊具,并固定好焊具的位置,拆装非常不方便,焊具重新固定安装后,需要再更换机器人程序,并重新调试机器人,这一系列的工作不仅耗时久(一般在需要2天到3天的时间),而且需要专业的技术人员进行调试切换,更换时间久耽误生产且人工成本极高。
发明内容
本实用新型旨在至少解决上述所提及的技术问题之一,提供一种工业机器人智能速换焊具模块及自动焊接系统,便于焊具底座的拆装更换,提高生产效率。
为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案为:一种工业机器人智能速换焊具模块,包括:
焊具底座,所述焊具底座的上部设置有用于装夹工件的定位装夹组件,底部设置有若干滚轮,其两侧分别对称设置有固定板,所述固定板上设有固定孔;
固定座,所述固定座设置有两个,两所述固定板之间构造成可容纳焊具底座的间隙,两所述固定座的后端设置有分别与两固定板抵接的限位块,以对焊具底座的移动进行限位,固定座上活动设置有与固定孔插接配合的支撑柱,支撑柱的底端连接有第一驱动装置,第一驱动装置可驱动支撑柱上下运动,使得支撑柱的顶端插入固定孔内,以将焊具底座举升并对其水平方向上的位移进行限位,固定座上还滑动设置有支撑块,支撑块连接有第二驱动装置,第二驱动装置可驱动支撑块朝向或背向支撑柱运动,使得支撑块能够与支撑柱配合并对其进行支撑,以使支撑柱保持对焊具底座的举升状态。
进一步的,所述焊具底座的两侧设置有导向轮,固定座的前端设置有与导向轮滚动配合的导向板。
进一步的,所述焊具底座的两侧位于其前端和后端均分别设置固定板,固定座的前端和后端分别设置有支撑柱。
进一步的,所述第二驱动装置设置在固定座的中部,且两端分别连接有与支撑柱配合的支撑块,第二驱动装置可驱动两支撑块同步对支撑柱进行支撑。
进一步的,所述固定孔为锥形,支撑柱的顶部设置有与固定孔配合的锥形导向部。
进一步的,所述第一驱动装置和第二驱动装置均为气缸,两所述定位装夹组件通过气缸驱动,且安装有若干感应元件,所述气缸和感应元件分别连接气路和电路,所述焊具底座上的气路通过气管快换接头与外部供气装置连接,所述焊具底座上的电路通过电路速换航插与外部供电线路连接。
进一步的,两所述固定座的后端通过连接板固定连接,连接板上安装有用于布设气路和电路的通道以及用于控制气路的电磁阀。
进一步的,还包括气源干燥处理装置,所述气源干燥处理装置用于对气路中的气体进行干燥。
本实用新型还提供了一种自动焊接系统,包括上述任一所述焊具模块,以及机器人和控制系统,所述机器人上安装有用于焊接的焊枪。
进一步的,还包括控制PLC从站控制箱,所述PLC从站控制箱与控制系统通讯连接,焊具底座能够与PLC从站控制箱通讯连接且设置有特定的IP地址, PLC从站控制箱能够识别不同焊具底座上的IP地址并发送给控制系统,使得控制系统能够自动调用与IP地址匹配的焊接程序控制机器人进行焊接工作。
有益效果是:与现有技术相比,本实用新型的一种工业机器人智能速换焊具模块及自动焊接系统,通过在焊具底座的底部安装有滚轮,便于将焊具底座移动至两固定座之间的间隙内,同时在移动的过程中,可以通过限位块进行限位,以便快速将焊具底座移动至设定的位置进行安装,通过第一驱动装置驱动两固定座上的支撑柱分别与焊具底座两侧的固定板上的固定孔插接配合,从而对焊具底座水平方向上的位移进行限位,同时支撑柱能够对焊具底座进行举升,使得焊具底座的底端脱离地面,通过控制举升的高度,即可使得焊具底座的每次安装的高度保持一致,提高了安装精度,在举升至设定的高度后,通过第二驱动装置驱动支撑块与支撑柱配合,从而对支撑柱进行支撑,使得第一驱动装置无需持续对支撑柱提供动力也能保持对焊具底座的举升状态,降低了使用成本,提高了使用的安全性,并且在安装过程中无需采用螺钉进行固定,拆装方便,能够确保每次安装后位置的一致性,提高了生产效率。
附图说明
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明,其中:
图1为本实用新型的焊具模块的示意图;
图2为图1中的固定座的结构示意图;
图3为图2中的支撑块的安装结构示意图。
具体实施方式
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的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通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。
需要说明的是,当组件被称为“固定于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件,当部件被称为“设置在中部”,不仅仅是设置在正中间位置,只要不是设置在两端部都属于中部所限定的范围内。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1至图3所示,一种工业机器人智能速换焊具模块,包括焊具底座1 和固定座6,具体的:
焊具底座1可以包括水平设置的台座,台座可以呈方形设置,台座底部的四个夹角处均设置有支撑脚,台座的上部设置有用于装夹工件的定位装夹组件 2,定位装夹组件2用于对工件进行定位以及夹紧,可以包括固定设置在台座上的若干定位块、夹块或者夹板,夹块或者夹板可以连接有驱动件进行驱动夹紧,支撑脚的底部设置有滚轮3,为了便于焊具底座1的移动,滚轮3可以为万向轮,台座相对的两侧分别对称设置有固定板4,固定板4水平设置且设有固定孔5;
固定座6设置有两个,两固定板4之间构造成可容纳焊具底座1的间隙,两固定座6的后端设置有分别与两固定板4抵接的限位块7,以对焊具底座1的移动进行限位,固定座6上活动设置有与固定孔5插接配合的支撑柱8,支撑柱 8的上端设置有支撑部22,支撑部22的外径大于支撑柱8的外径且大小与固定孔5的大小相配,且能够对焊具底座1进行支撑,支撑柱8的底端连接有第一驱动装置9,第一驱动装置9可驱动支撑柱8上下运动,使得支撑柱8顶端的支撑部22插入固定孔5内,以将焊具底座1举升,并且由于支撑部22同时与焊具底座1两侧的固定板4上的固定孔5插接,从而可以对焊具底座1水平方向上的位移进行限位,固定座6上还滑动设置有支撑块10,支撑块10连接有第二驱动装置11,第二驱动装置11可驱动支撑块10朝向或背向支撑柱8运动,支撑块10上设置有一凹部20,支撑块10通过凹部20与支撑柱8卡接配合并通过与支撑部22的底部抵接,从而实现对支撑柱8进行支撑,以使得在第一驱动装置9不提供动力的情况下,支撑柱8能够保持对焊具底座1的举升状态。
由于在焊具底座1的底部安装有滚轮3,在焊具底座1的安装过程中,可以方便省力地将焊具底座1移动至两固定座6之间的间隙内,同时在移动的过程中,可以通过限位块7与固定块抵接从而对焊具底座1进行限位,以便于快速的将焊具底座1移动至设定的位置进行安装,在安装时,只需通过第一驱动装置9驱动两固定座6上的支撑柱8分别与焊具底座1两侧的固定板4上的固定孔5插接配合,从而可以对焊具底座1水平方向上的位移进行限位,同时支撑柱8能够对焊具底座1进行举升,使得焊具底座1的底端脱离地面,通过控制举升的高度,即可使得焊具底座1的每次安装的高度保持一致,避免了常规安装时,由于焊具底座1底部磨损,导致安装后的高度不一,从而影响基准平面的一致性,提高了安装精度,在举升至设定的高度后,由于在焊具底座1自身重量的作用下,使得焊具底座1不会在竖直方向上发生移动,同时通过第二驱动装置11驱动支撑块10与支撑柱8配合,从而对支撑柱8进行支撑,使得第一驱动装置9无需持续对支撑柱8提供动力也能保持对焊具底座1的举升状态,降低了使用成本,同时有效的避免了第一驱动装置9发生故障不能对支撑柱8 提供动力而导致焊具底座1掉落的情况,提高了使用的安全性。
在其中一优选的实施方案中,焊具底座1的两侧可以设置有导向轮12,固定座6的前端设置有与导向轮12滚动配合的导向板13,导向板13的一端与固定座6的前端固定连接,另一端设置有朝向间隙倾斜的导向部,焊具底座1在移动时,通过滚轮3与导向板13上的导向部配合,可以将焊具底座1快速精准的移动至两固定座6之间的间隙中,并且两固定座6相互平行设置,且间隙的宽度与焊具底座1相配合,使得焊具底座1两侧的滚轮3能够尽量与两固定座6 相互朝向的侧壁配合,从而使得焊具底座1在移动至两固定座6之间的间隙后不会发生左右的移动,同时限位块7又能够对焊具底座1向前的移动进行限位,进而使得焊具底座1能够快速的移动至设定位置,使得支撑柱8能够精准的与固定孔5插接配合。
另一优选的实施方案中,焊具底座1的两侧位于其前端和后端可以均分别设置固定板4,固定座6的前端和后端分别设置有支撑柱8,通过四个支撑柱8 对焊具底座1的四个角进行支撑限位,可以提高焊具底座1的安装精度和安装的稳定性。
进一步的,第二驱动装置11可以设置在固定座6的中部,且两端分别连接有与支撑柱8配合的支撑块10,第二驱动装置11可驱动两支撑块10同步对支撑柱8进行支撑,采用一个第二驱动装置11同时驱动两块支撑块10同步运动,控制结构更加简单,操作更加方便。
在进一步优选的实施方案中,固定孔5可以为锥形,支撑柱8的顶部设置有与固定孔5配合的锥形导向部,采用锥形导向部与锥形的固定孔5配合,便于锥形导向部与固定孔5的插接配合,同时在插接后,能够更加精准的对焊具底座1进行限位。
进一步的,第一驱动装置9和第二驱动装置11可以均为气缸,定位装夹组件2也可以通过气缸驱动,且安装有若干感应元件14,感应元件14可用于检测工件是否夹紧以及检测是否装夹有工件,都检测到工件未夹紧以及焊具底座上未装夹工件时,可以控制工作执行机构停止工作,气缸和感应元件14分别连接有气路和电路,焊具底座1上的气路通过气管快换接头与外部供气装置连接,焊具底座1上的电路通过电路速换航插与外部供电线路连接,通过采用气管快换接头和电路速换接头,进一步的提高了焊具底座1的拆装效率。第一驱动装置9固定安装在固定座6的内部,固定座6的顶部设置有使第一驱动装置9的活塞杆通过的孔位,第二驱动装置11的两端均设置有活塞杆,两活塞杆分别连接两支撑块10,且两活塞杆在运动时,能够沿同一方向运动,即一活塞杆伸出,另一活塞杆朝向伸出的方向收缩,从而使得同一气缸,能够控制两支撑块10同步运动。并且为了提高支撑块10运动的稳定性,固定座6的顶部设置有导块21,每一支撑块10配有两导块21,两导块21相互平行,且分别与支撑块10的两侧部滑动配合。固定座6上还设置有保护盖,保护盖将第二驱动装置11、孔位、支撑块10以及导块21罩设在其内部,从而有效的避免了加工过程中的铁屑以及其他杂物掉落在固定座6上,以保证了机构的正常运行。
进一步的,两固定座6的后端可以通过连接板15固定连接,连接板15上安装有用于布设气路和电路的通道16以及用于控制气路的电磁阀17,通过设置有连接板15,可以提高两固定座6之间的结构强度,从而进一步的提高了固定座6安装的稳定性,同时通过设置有通道16,便于气路和电路的布设,可以对气路和电路进行保护,电磁阀17连接有控制按钮,通过启动不同的控制按钮可以对电磁阀17进行不同的控制,以实现不同气路的控制,从而方便对多个气缸的工作进行控制。
进一步的,还可以包括气源干燥处理装置18,气源干燥处理器可以固定安装在固定座6的侧部,气源干燥处理装置18可以用于对气路中的气体进行干燥,从而提高气缸使用寿命,保证气缸的正常工作。
本实用新型还提供了一种自动焊接系统,包括上述任一所述焊具模块,以及机器人(未示出)和控制系统(未示出),机器人上安装有用于焊接的焊枪,机器人为现有技术中的工业机器人,其包括底座和具有多轴转动功能的机械臂结构。通过采用了上述的焊具模块,便于焊接加工过程中焊具的拆除更换,提高了焊接加工效率。将更换焊具底座1工作的复杂性简单化,降低对专业人才的依赖性,由特殊工种转为普通工种,大幅减少人工成本;降低对进口高端机器人的依赖,促进国产机器人的应用推广,降低设备投入开支;由于焊具底座1 的安装能够保持高度的统一,提高产品生产的合格率,同时确保机器人运行时的安全性,防止撞枪事故;解决了所投工业机器人在配合焊具使用时的单一性,提高设备的利用价值,实现工业机器人的柔性化生产,适应多变化市场生产需求。
进一步的,自动焊接系统还可以包括控制PLC从站控制箱19,PLC从站控制箱19可以安装在固定座6的侧部且与控制系统通讯连接,焊具底座1在接通电路后能够与PLC从站控制箱19通讯连接且设置有特定的IP地址的IP信号盒子,PLC从站控制箱19能够识别不同焊具底座1上的IP地址并发送给控制系统,使得控制系统能够自动调用与IP地址相匹配的焊接程序以控制机器人进行焊接工作,无需人工切换焊接程序,提高了工作效率。并且当第一驱动装置9 举升焊具底座1到设定的高度后,PLC从站控制箱19能够接收到信号并控制第二驱动装置11运动,以驱动支撑块10与支撑柱8卡接配合,从而对支撑柱8 进行支撑限位。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制,凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种工业机器人智能速换焊具模块,其特征在于,包括:
焊具底座(1),所述焊具底座(1)的上部设置有用于装夹工件的定位装夹组件(2),底部设置有若干滚轮(3),其两侧分别对称设置有固定板(4),所述固定板(4)上设有固定孔(5);
固定座(6),所述固定座(6)设置有两个,两所述固定板(4)之间构造成可容纳焊具底座(1)的间隙,两所述固定座(6)的后端设置有分别与两固定板(4)抵接的限位块(7),以对焊具底座(1)的移动进行限位,固定座(6)上活动设置有与固定孔(5)插接配合的支撑柱(8),支撑柱(8)的底端连接有第一驱动装置(9),第一驱动装置(9)可驱动支撑柱(8)上下运动,使得支撑柱(8)的顶端插入固定孔(5)内,以将焊具底座(1)举升并对其水平方向上的位移进行限位,固定座(6)上还滑动设置有支撑块(10),支撑块(10)连接有第二驱动装置(11),第二驱动装置(11)可驱动支撑块(10)朝向或背向支撑柱(8)运动,使得支撑块(10)能够与支撑柱(8)配合并对其进行支撑,以使支撑柱(8)保持对焊具底座(1)的举升状态。
2.根据权利要求1所述的一种工业机器人智能速换焊具模块,其特征在于,所述焊具底座(1)的两侧设置有导向轮(12),固定座(6)的前端设置有与导向轮(12)滚动配合的导向板(13)。
3.根据权利要求1所述的一种工业机器人智能速换焊具模块,其特征在于,所述焊具底座(1)的两侧位于其前端和后端均分别设置固定板(4),固定座(6)的前端和后端分别设置有支撑柱(8)。
4.根据权利要求3所述的一种工业机器人智能速换焊具模块,其特征在于,所述第二驱动装置(11)设置在固定座(6)的中部,且两端分别连接有与支撑柱(8)配合的支撑块(10),第二驱动装置(11)可驱动两支撑块(10)同步对支撑柱(8)进行支撑。
5.根据权利要求1所述的一种工业机器人智能速换焊具模块,其特征在于,所述固定孔(5)为锥形,支撑柱(8)的顶部设置有与固定孔(5)配合的锥形导向部。
6.根据权利要求1所述的一种工业机器人智能速换焊具模块,其特征在于,所述第一驱动装置(9)和第二驱动装置(11)均为气缸,两所述定位装夹组件(2)通过气缸驱动,且安装有若干感应元件(14),所述气缸和感应元件(14)分别连接气路和电路,所述焊具底座(1)上的气路通过气管快换接头与外部供气装置连接,所述焊具底座(1)上的电路通过电路速换航插与外部供电线路连接。
7.根据权利要求6所述的一种工业机器人智能速换焊具模块,其特征在于,两所述固定座(6)的后端通过连接板(15)固定连接,连接板(15)上安装有用于布设气路和电路的通道(16)以及用于控制气路的电磁阀(17)。
8.根据权利要求6所述的一种工业机器人智能速换焊具模块,其特征在于,还包括气源干燥处理装置(18),所述气源干燥处理装置(18)用于对气路中的气体进行干燥。
9.一种自动焊接系统,其特征在于,包括权利要求1-8任一所述焊具模块,以及机器人和控制系统,所述机器人上安装有用于焊接的焊枪。
10.根据权利要求9所述的一种自动焊接系统,其特征在于,还包括控制PLC从站控制箱(19),所述PLC从站控制箱(19)与控制系统通讯连接,焊具底座(1)能够与PLC从站控制箱(19)通讯连接且设置有特定的IP地址,PLC从站控制箱(19)能够识别不同焊具底座(1)上的IP地址并发送给控制系统,使得控制系统能够自动调用与IP地址匹配的焊接程序控制机器人进行焊接工作。
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CN201921848536.3U CN211136000U (zh) | 2019-10-30 | 2019-10-30 | 一种工业机器人智能速换焊具模块及自动焊接系统 |
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CN211136000U true CN211136000U (zh) | 2020-07-31 |
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CN (1) | CN211136000U (zh) |
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CN110883448A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-03-17 | 柳州职业技术学院 | 一种工业机器人智能速换焊具模块及自动焊接系统 |
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2019
- 2019-10-30 CN CN201921848536.3U patent/CN211136000U/zh active Active
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