CN211680522U - 一种激光焊接切割机器人工作站 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种激光焊接切割机器人工作站，属于激光三维焊接技术领域，其结构包括在工作站地平基面上设置的由多个防护壁围成的多边形防护包围，在防护包围的内围空间设置有焊接机器人和两轴变位机，多边形防护包围中的一个以上数量的防护壁上设置有穿越所在防护壁的双工位工作台。每一号双工位工作台的其中一个工位设置在防护包围的内围空间之内，另一个工位设置在防护包围之外；本实用新型的一种激光焊接切割机器人工作站采用多工位工作站的配置方式，将上料、下料、装配、定位等的工作部署都集中在外围的映射范围，将激光头的工作集中起来，可使激光头连续工作，减少停机，最大限度的提高产品线的工作效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光三维焊接技术领域，具体地说是一种激光焊接切割机器人工作站。
背景技术
一般的，激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方式。激光切割是利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，孔洞连续形成宽度很窄的(如0.1mm左右)切缝，完成对材料的切割。
激光焊接切割的设备工作的效率随着科技的进步日益提升，但与之配套的上下游匹配工段设备则亟待需要提升自动化程度，尤其是工作台的匹配，传统的固定式工作台需要工件的上料和下料过程，工件的上料和下料时间则激光焊接切割设备处于空闲期，如此严重降低了工作效率；传统的直线流水式的工作台由于其工作方式只能以时间流水的形式工作，上料下料以及与激光焊接切割设备的匹配也需要时间的等待。如何减少设备空闲期，并且降低人工劳动的同时，还要减少焊接(切割)机器人的停机时间，是现代化激光技术领域亟待攻克的技术难题。
发明内容
本实用新型的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种激光焊接切割机器人工作站，采用多工位的焊接(切割)工作站方案，来实现装料、卸料的同时机器人进行焊接(切割)，来减少停机时间提高生产效率。
本实用新型的技术方案是按以下方式实现的，本实用新型的一种激光焊接切割机器人工作站，其结构包括在工作站地平基面上设置的由多个防护壁围成的多边形防护包围，在防护包围的内围空间设置有焊接机器人和两轴变位机，多边形防护包围中的一个以上数量的防护壁上设置有穿越所在防护壁的双工位工作台。
多边形防护包围的底缘、焊接机器人的底面、两轴变位机的底面、双工位工作台的底面均固定连接在工作站地平基面上。
多边形防护包围其中一块防护壁上设置有穿越该防护壁的第一号双工位工作台，另一块防护壁上设置有穿越该防护壁的第二号双工位工作台；
第一号双工位工作台的其中一个工位设置在防护包围的内围空间之内，另一个工位设置在防护包围之外；
第二号双工位工作台的其中一个工位设置在防护包围的内围空间之内，另一个工位设置在防护包围之外。
第一号双工位工作台所在的第一号防护壁上开设有第一号门洞，
第一号双工位工作台由第一号支撑体、第一号旋转电机、第一号工作台面构成，第一号支撑体的中心配置有竖直设置的第一号旋转电机，第一号旋转电机的旋转输出端同轴驱动连接有第一号工作台面，第一号工作台面水平悬浮在第一号支撑体上方，第一号工作台面设置为圆形台面，第一号工作台面的一个直径位置固定连接有第一号防护挡板，第一号防护挡板与第一号工作台面相垂直，第一号防护挡板将第一号工作台面分隔为双工位；第一号防护挡板吻合覆盖第一号工作台面上方的第一号门洞的板面；
第二号双工位工作台所在的第二号防护壁上开设有第二号门洞，
第二号双工位工作台由第二号支撑体、第二号旋转电机、第二号工作台面构成，第二号支撑体的中心配置有竖直设置的第二号旋转电机，第二号旋转电机的旋转输出端同轴驱动连接有第二号工作台面，第二号工作台面水平悬浮在第二号支撑体上方，第二号工作台面设置为圆形台面，第二号工作台面的二个直径位置固定连接有第二号防护挡板，第二号防护挡板与第二号工作台面相垂直，第二号防护挡板将第二号工作台面分隔为双工位；第二号防护挡板吻合覆盖第二号工作台面上方的第二号门洞的板面。
第一号工作台面、第二号工作台面上分别开设有相同的等距间隔均匀分布的工件定位孔。
第一号旋转电机、第二号旋转电机上分别配置有角度传感器，二者的角度传感器分别与焊接机器人通过集成控制器控制连接。
第一号旋转电机、第二号旋转电机的单位旋转角度为180度。
与两轴变位机相临近的一块防护壁上开设有两轴变位机门洞。
焊接机器人采用三维多轴智能数控激光焊接切割机器人。
焊接机器人的动作臂的工作端设置有激光头，激光头的一侧安装有3D摄像机。
本实用新型与现有技术相比所产生的有益效果是：
本实用新型的一种激光焊接切割机器人工作站采用多工位工作站的配置方式，激光机器人采用三维多轴智能数控激光焊接切割机器人，其激光头可轮流或选择性的在两轴变位机、第一号双工位工作台的内围工位、第二号双工位工作台的内围工位上进行作业，处于停歇的两轴变位机、或第一号双工位工作台的外围工位、第二号双工位工作台的外围工位则进行下料或上料工序，为激光头的焊接或切割作业做提前准备工作。待激光头离开工作位后，两轴变位机或第一号双工位工作台、第二号双工位工作台可转动调节变换工位，为下一次的激光工作做提前准备，如此将上料、下料、装配、定位等的工作部署都集中在外围的映射范围，将激光头的工作集中起来，可使激光头连续工作，减少停机，最大限度的提高产品线的工作效率。
本实用新型的一种激光焊接切割机器人工作站设计合理、结构简单、安全可靠、使用方便、易于维护，具有很好的推广使用价值。
附图说明
附图1是本实用新型的鸟瞰结构示意图；
附图2是本实用新型的俯视结构示意图；
附图3是本实用新型的焊接机器人的立体结构示意图；
附图4是本实用新型的后位鸟瞰结构示意图；
附图5是本实用新型的角度仰视的结构示意图。
附图中的标记分别表示：
1、工作站地平基面，2、防护壁，3、防护包围，
4、焊接机器人，5、两轴变位机，6、双工位工作台，
7、第一号双工位工作台，
8、第一号防护壁，9、第一号门洞，
10、第一号支撑体，11、第一号旋转电机，12、第一号工作台面，13、第一号防护挡板，
14、第二号双工位工作台，
15、第二号防护壁，16、第二号门洞，
17、第二号支撑体，18、第二号旋转电机，19、第二号工作台面，20、第二号防护挡板，
21、工件定位孔，22、集成控制器，23、两轴变位机门洞，24、激光头， 25、3D摄像机，26、工件。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的一种激光焊接切割机器人工作站作以下详细说明。
如附图所示，本实用新型的一种激光焊接切割机器人工作站，其结构包括在工作站地平基面1上设置的由多个防护壁2围成的多边形防护包围3，在防护包围3的内围空间设置有焊接机器人4和两轴变位机5，多边形防护包围3中的一个以上数量的防护壁2上设置有穿越所在防护壁的双工位工作台6。
多边形防护包围3的底缘、焊接机器人4的底面、两轴变位机5的底面、双工位工作台6的底面均固定连接在工作站地平基面1上。
多边形防护包围3其中一块防护壁上设置有穿越该防护壁的第一号双工位工作台7，另一块防护壁上设置有穿越该防护壁的第二号双工位工作台14；
第一号双工位工作台7的其中一个工位设置在防护包围的内围空间之内，另一个工位设置在防护包围之外；
第二号双工位工作台14的其中一个工位设置在防护包围的内围空间之内，另一个工位设置在防护包围之外。
第一号双工位工作台7所在的第一号防护壁8上开设有第一号门洞9，
第一号双工位工作台由第一号支撑体10、第一号旋转电机11、第一号工作台面12构成，第一号支撑体10的中心配置有竖直设置的第一号旋转电机11，第一号旋转电机11的旋转输出端同轴驱动连接有第一号工作台面12，第一号工作台面水平悬浮在第一号支撑体上方，第一号工作台面设置为圆形台面，第一号工作台面的一个直径位置固定连接有第一号防护挡板13，第一号防护挡板与第一号工作台面相垂直，第一号防护挡板将第一号工作台面分隔为双工位；第一号防护挡板吻合覆盖第一号工作台面上方的第一号门洞的板面；
第二号双工位工作台14所在的第二号防护壁15上开设有第二号门洞16，
第二号双工位工作台由第二号支撑体17、第二号旋转电机18、第二号工作台面19构成，第二号支撑体17的中心配置有竖直设置的第二号旋转电机18，第二号旋转电机18的旋转输出端同轴驱动连接有第二号工作台面19，第二号工作台面水平悬浮在第二号支撑体上方，第二号工作台面设置为圆形台面，第二号工作台面的二个直径位置固定连接有第二号防护挡板20，第二号防护挡板与第二号工作台面相垂直，第二号防护挡板将第二号工作台面分隔为双工位；第二号防护挡板吻合覆盖第二号工作台面上方的第二号门洞的板面。
第一号工作台面12、第二号工作台面19上分别开设有相同的等距间隔均匀分布的工件定位孔21。
第一号旋转电机、第二号旋转电机上分别配置有角度传感器，二者的角度传感器分别与焊接机器人通过集成控制器22控制连接。
第一号旋转电机、第二号旋转电机的单位旋转角度为180度。用于切换双工位。
根据实际生产配置，也可以拓展设置成为三工位或多工位的工作台等，根据实际情况对应匹配旋转电机的旋转步频。
与两轴变位机相临近的一块防护壁上开设有两轴变位机门洞23。
焊接机器人采用三维多轴智能数控激光焊接切割机器人。
焊接机器人的动作臂的工作端设置有激光头24，激光头的一侧安装有3D 摄像机25。
本实用新型的一种激光焊接切割机器人工作站的激光头的前端安装有3D 摄像机。3D摄像机的作用是拍摄工件，生成机器人焊接路径及运动轨迹。自动拾取工件的空间坐标位置。自动拾取工件的外表面轮廓形成点云数据，机器人的控制系统对点云数据加以分析并生成焊接路径。机器人自动生成运动轨迹无需示教。
本实用新型的工作站内有一两轴变位机，两轴变位机可以与另外两个双工位工作台独立控制，单独配合焊接(切割)机器人动作，与机器人动作形成联动完成较复杂工件的焊接(切割)作业。
当加工批量工件时，给焊接(切割)机器人配置两个(也可以是三个或更多，安装在工作站的其他空余面)双工位工作台，来使得机器人的工作节拍人接近于人工装料以及卸料的工作节拍。来达到机器人切割的同时完成装料及卸料，消除机器人的待机状态，等待上料的时间，提升工作效率。
Claims (10)
1.一种激光焊接切割机器人工作站，其特征在于包括在工作站地平基面上设置的由多个防护壁围成的多边形防护包围，在防护包围的内围空间设置有焊接机器人和两轴变位机，多边形防护包围中的一个以上数量的防护壁上设置有穿越所在防护壁的双工位工作台。
2.根据权利要求1所述的一种激光焊接切割机器人工作站，其特征在于：多边形防护包围的底缘、焊接机器人的底面、两轴变位机的底面、双工位工作台的底面均固定连接在工作站地平基面上。
3.根据权利要求1或2所述的一种激光焊接切割机器人工作站，其特征在于：多边形防护包围其中一块防护壁上设置有穿越该防护壁的第一号双工位工作台，另一块防护壁上设置有穿越该防护壁的第二号双工位工作台；
第一号双工位工作台的其中一个工位设置在防护包围的内围空间之内，另一个工位设置在防护包围之外；
第二号双工位工作台的其中一个工位设置在防护包围的内围空间之内，另一个工位设置在防护包围之外。
4.根据权利要求3所述的一种激光焊接切割机器人工作站，其特征在于：
第一号双工位工作台所在的第一号防护壁上开设有第一号门洞，
第一号双工位工作台由第一号支撑体、第一号旋转电机、第一号工作台面构成，第一号支撑体的中心配置有竖直设置的第一号旋转电机，第一号旋转电机的旋转输出端同轴驱动连接有第一号工作台面，第一号工作台面水平悬浮在第一号支撑体上方，第一号工作台面设置为圆形台面，第一号工作台面的一个直径位置固定连接有第一号防护挡板，第一号防护挡板与第一号工作台面相垂直，第一号防护挡板将第一号工作台面分隔为双工位；第一号防护挡板吻合覆盖第一号工作台面上方的第一号门洞的板面；
第二号双工位工作台所在的第二号防护壁上开设有第二号门洞，
第二号双工位工作台由第二号支撑体、第二号旋转电机、第二号工作台面构成，第二号支撑体的中心配置有竖直设置的第二号旋转电机，第二号旋转电机的旋转输出端同轴驱动连接有第二号工作台面，第二号工作台面水平悬浮在第二号支撑体上方，第二号工作台面设置为圆形台面，第二号工作台面的二个直径位置固定连接有第二号防护挡板，第二号防护挡板与第二号工作台面相垂直，第二号防护挡板将第二号工作台面分隔为双工位；第二号防护挡板吻合覆盖第二号工作台面上方的第二号门洞的板面。
5.根据权利要求4所述的一种激光焊接切割机器人工作站，其特征在于：第一号工作台面、第二号工作台面上分别开设有相同的等距间隔均匀分布的工件定位孔。
6.根据权利要求4所述的一种激光焊接切割机器人工作站，其特征在于：
第一号旋转电机、第二号旋转电机上分别配置有角度传感器，二者的角度传感器分别与焊接机器人通过集成控制器控制连接。
7.根据权利要求4所述的一种激光焊接切割机器人工作站，其特征在于：
第一号旋转电机、第二号旋转电机的单位旋转角度为180度。
8.根据权利要求1或2所述的一种激光焊接切割机器人工作站，其特征在于：
与两轴变位机相临近的一块防护壁上开设有两轴变位机门洞。
9.根据权利要求1所述的一种激光焊接切割机器人工作站，其特征在于：焊接机器人采用三维多轴智能数控激光焊接切割机器人。
10.根据权利要求1所述的一种激光焊接切割机器人工作站，其特征在于：焊接机器人的动作臂的工作端设置有激光头，激光头的一侧安装有3D摄像机。
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| CN202020232646.3U CN211680522U (zh) | 2020-02-28 | 2020-02-28 | 一种激光焊接切割机器人工作站 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113369726A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-09-10 | 沈阳华天航空机械有限公司 | 双工位激光切割工作站 |
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2020
- 2020-02-28 CN CN202020232646.3U patent/CN211680522U/zh active Active
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