CN213969493U - 一种自动焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种自动焊接设备。具体的，自动焊接设备包括机械手组件、驱动组件、旋转平台、顶针组件；所述旋转平台具有第一工位和第二工位，所述驱动组件包括第一驱动件和第二驱动件，所述第一驱动件和所述旋转平台连接以驱动所述旋转平台绕自身转轴旋转，所述第二驱动件用于驱动所述旋转平台在所述第一工位和所述第二工位之间切换，当所述旋转平台处于第一工位时，旋转平台上形成有焊接工位；当所述旋转平台处于第二工位时，焊接工位形成于所述顶针组件和所述旋转平台之间；所述机械手组件包括机械手和焊接头组件，所述机械手用于夹持所述焊接头组件运动至所述焊接工位。如此，本实用新型通过提出一种自动焊接设备，以解决人工焊接效率过低的问题。

Description

一种自动焊接设备

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，尤其涉及一种自动焊接设备。

背景技术

在航天行业中，热电池的应用越来越广泛，由于航天器本身结构的特殊性限制，热电池的连接器需要根据航天器实际结构设计，这就导致了热电池的连接器多样化和复杂化，包括一些异形连接焊接，支耳焊接等，由于最终产品是用于航天器使用，所以对焊接的效果和质量要求非常高；为了保证保证航天器的稳定性，热电池连接器的异形对接焊接轨迹必须一次性焊完，所以，通过人工焊接的方式，在实际焊接操作过程中存在诸多不便，效率较低。所以一种用于焊接热电池的连接器的自动焊接设备的研发已刻不容缓，迫在眉睫。

实用新型内容

本实用新型提出了一种自动焊接设备，旨在解决人工焊接效率较低的问题。

为解决上述问题，本实用新型提出一种自动焊接设备，具体的，所述自动焊接设备包括焊接平台和机械手组件，所述焊接平台包括驱动组件、旋转平台、顶针组件；所述旋转平台具有第一工位和第二工位，所述驱动组件包括第一驱动件和第二驱动件，所述第一驱动件和所述旋转平台连接以驱动所述旋转平台绕自身转动轴运动，所述第二驱动件用于驱动所述旋转平台在所述第一工位和所述第二工位之间切换，当所述旋转平台处于第一工位时，所述旋转平台上形成有用于焊接的焊接工位；当所述旋转平台处于第二工位时，所述焊接工位形成于所述顶针组件和所述旋转平台之间；所述机械手组件包括机械手和焊接头组件，所述机械手和所述焊接头组件连接，所述机械手用于夹持所述焊接头组件运动至所述焊接工位。

在一可选实施例中，所述焊接平台包括焊接夹具，当所述旋转平台处于第一工位时，所述焊接工位设置于所述焊接夹具上。

在一可选实施例中，所述焊接夹具包括底座和翻转板，所述焊接夹具上设置有第三驱动件，所述第三驱动件用于驱动所述翻转板翻转，当所述旋转平台处于第一工位时，所述焊接工位设置于所述翻转板上。

在一可选，所述焊接夹具可拆卸的安装于所述旋转平台上。

在一可选实施例中，所述机械手为六轴机械手。

在一可选实施例中，所述焊接头组件包括焊接头和烟尘抽吸装置。

在一可选实施例中，所述焊接头组件还包括CCD相机和光源，所述光源用于所述CCD相机的拍摄区域的照明。

在一可选实施例中，所述CCD相机包括监视CCD相机和定位CCD，所述光源包括对应所述监视CCD和所述定位CCD设置的监视光源和定位光源。

在一可选实施例中，所述自动焊接设备还包括平衡组件，所述平衡组件包括机架和悬挂于所述机架上的弹性缓冲件，所述弹性缓冲件分别连接所述 CCD相机以及所述焊接头。

在一可选实施例中，所述自动焊接设备包括防护围栏，所述平衡组件、焊接平台、机械手组件均设置于所述防护围栏内部。

如此，本实用新型提出了一种自动焊接设备，所述自动焊接设备包括焊接平台和机械手组件，所述焊接平台包括驱动组件、旋转平台、顶针组件；所述旋转平台具有第一工位和第二工位，所述驱动组件包括第一驱动件和第二驱动件，所述第一驱动件和所述旋转平台连接以驱动所述旋转平台绕自身转动轴运动，所述第二驱动件用于驱动所述旋转平台在所述第一工位和所述第二工位之间切换，当所述旋转平台处于第一工位时，所述旋转平台上形成有用于焊接的焊接工位；当所述旋转平台处于第二工位时，所述焊接工位形成于所述顶针组件和所述旋转平台之间；所述机械手组件包括机械手和焊接头组件，所述机械手和所述焊接头组件连接，所述机械手用于夹持所述焊接头组件运动至所述焊接工位。以解决人工焊接效率较低的问题。

附图说明

图1为本实用新型自动焊接设备的一个实施例的结构示意图；

图2为图1中机械手组件的结构示意图；

图3为图2中焊接头组件的结构示意图；

图4为图1中焊接平台的结构示意图；

图5为图1中平衡组件的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	自动焊接设备	10	机械手组件
11	机械手	12	焊接头组件
				121	焊接头	122	烟尘抽吸装置
123a	监视CCD	123b	监视光源
				124a	定位CCD	124b	定位光源
20	焊接平台	21	旋转平台
				22	焊接夹具	23a	第一驱动件
23b	第二驱动件	23c	第三驱动件
				24	顶针组件	30	平衡组件
31	弹性缓冲件	32	机架
				40	防护围栏

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作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，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在航天行业中，热电池的应用越来越广泛，由于航天器本身结构的特殊性限制，热电池的连接器需要根据航天器实际结构设计，这就导致了热电池的连接器多样化和复杂化，包括一些异形连接焊接，支耳焊接等，由于最终产品是用于航天器使用，所以对焊接的效果和质量要求非常高；为了保证保证航天器的稳定性，热电池连接器的异形对接焊接轨迹必须一次性焊完，所以，通过人工焊接的方式，在实际焊接操作过程中存在诸多不便，效率较低。所以一种用于焊接热电池的连接器的自动焊接设备的研发已刻不容缓，迫在眉睫。

为解决上述问题，本实用新型提出了一种自动焊接设备100。所述自动焊接设备100包括焊接平台20和机械手组件10。所述焊接平台20包括驱动组件、旋转平台21、顶针组件24；所述旋转平台21具有第一工位和第二工位，所述驱动组件包括第一驱动件23a和第二驱动件23b，所述第一驱动件23a和所述旋转平台21连接以驱动所述旋转平台21绕自身转动轴运动，所述第二驱动件23b用于驱动所述旋转平台21在所述第一工位和所述第二工位之间切换，当所述旋转平台21处于第一工位时，所述旋转平台21上形成有用于焊接的焊接工位；当所述旋转平台21处于第二工位时，所述焊接工位形成于所述顶针组件24和所述旋转平台21之间；机械手组件10，包括机械手11和焊接头组件12，所述机械手11和所述焊接头组件12连接，所述机械手11用于夹持所述焊接头组件12运动至所述焊接工位。如此，可以从机械手组件10 和焊接头平台两个方面多角度的控制所述焊接轨迹，以实现异形焊接轨迹的自动化的需求。而且由于所述焊接平台20和所述机械手组件10都是能够多角度调节运动方位的，所以所述待焊接的工件能够在一焊接过程中，焊接轨迹完全暴露在所述焊接头组件12下方。即所述具有异形焊接轨迹的工件能够被一次性地焊接完成，而不需要焊接一部分后中断。由人工调节工件位置后继续进行焊接。如此设置，保证了所述具有异形焊接轨迹的工件的焊接效率和焊接质量。

具体的，所述焊接平台20的作用是安装所述工件，提供一个用于焊接所述工件的焊接工位。由于所述自动焊接设备100是能够实现不同型号的工件进行焊接的。所以，为了适应不同形状、大小、型号的工件。以及不同工件上的不同的焊接轨迹。所述焊接平台20上可形成有多个焊接工位。可选的，所述多个焊接工位的设置是可以通过变换所述焊接平台20的位置实现的。可选的，所述第三驱动件23c为旋转驱动件，所述第三驱动件23c用于驱动所述旋转平台21在水平方向和垂直方向上呈90度角转动。如此，所述旋转平台 21具有位于水平方向上的第一工位和位于竖直方向上的第二工位。在所述旋转平台21处于所述第一工位时，所述焊接工位设置于所述旋转平台21上，所述机械手11夹持所述焊接头组件12在所述焊接工位上运动，所述焊接工位自身也旋转，从而实现异形轨迹的焊接。

当所述旋转平台21处于第二工位时，所述旋转平台21处于竖直方向。此时所述焊接工位设置于所述顶针组件24和所述旋转平台21之间，如此，所述旋转平台21和所述顶针组件24一同带动所述焊接工件转动，所述机械手11夹持所述焊接头组件12在所述焊接工位上运动，从而实现异形轨迹的焊接。

在一可选实施例中，所述焊接平台20包括焊接夹具22，当所述旋转平台 21处于第一工位时，所述焊接工位设置于所述焊接夹具22上。所述焊接工位起到一个固定所述待焊接工件的作用。所述焊接夹具22的设置可以使所述焊接工位的位置更加固定，以实现更加精确的异形焊接轨迹。在所述旋转平台 21处于第一工位时，所述旋转平台21自身转动，从而带动装设有工件的焊接夹具22转动。

在一可选实施例中，所述焊接夹具22包括底座和翻转板，所述焊接夹具 22上设置有第三驱动件23c，所述第三驱动件23c用于驱动所述翻转板翻转，当所述旋转平台21处于第一工位时，所述焊接工位设置于所述翻转板上。进一步的，所述翻转板的设置能够在所述焊接夹具22发生自转的同时，所述翻转板进一步的运动。从而使所述异形焊接轨迹充分的暴露于所述焊接头轨迹下。以实现一次焊接完成。从而保证自动焊接的效率和质量。

在一可选，所述焊接夹具22可拆卸的安装于所述旋转平台21上。进一步的，对于不同型号、尺寸的工件，以及不同的焊接轨迹的需求。可以更换不同型号的焊接夹具22。可以根据具体的工件和焊接轨迹，单独设计焊接夹具22，以完成所述工件的异形轨迹自动焊接。

在一可选实施例中，所述机械手11为六轴机械手11。六轴机械手11是有6个伺服电机的机械手11。所述六轴机械手11能够在X轴、Y轴、Z轴每个轴实现直线的和旋转的两个方向的运动。从而能够根据指令，精准的运动到三维空间的某个点进行动作。所述六轴机械手11的设置进一步提高了所述自动焊接设备100的焊接精度。

在一可选实施例中，所述焊接头组件12包括焊接头和烟尘抽吸装置122。所述焊接头为激光焊接头，在焊接过程中进行激光焊接。进一步的，所述焊接头具有标准QBH接口，适用不同型号的激光器。所述烟尘抽吸装置122能够同轴吹气，保护焊接时所述工件不被氧化，从而保证焊接效果，与此同时，所述烟尘抽吸装置122也可用于抽吸在焊接过程中所产生的烟尘。可选的，所述焊接头为摆动焊接头，所述摆动焊接头可实现有一定配合的间隙1mm的产品焊接，以提高焊接的成品率。

在一可选实施例中，所述焊接头组件12还包括CCD相机和光源，所述光源用于所述CCD相机的拍摄区域的照明。用户可根据CCD相机拍摄的图像，从而调节所述焊接头的运动轨迹，以提高所述焊接的精度。所述光源设置作用是为了对所述CCD相机的拍摄区域进行补光，以提高所述CCD相机的拍摄效果。可选的，所述焊接头、所述烟尘抽吸装置122、所述CCD相机、所述光源是同轴运动的。

在一可选实施例中，所述CCD相机包括监视CCD123a相机和定位 CCD124a，所述光源包括对应所述监视CCD123a和所述定位CCD124a设置的监视光源123b和定位光源124b。进一步的，所述监视光源123b的作用是监视所述焊接轨迹，所述定位光源124b的作用是为了给所述定位区域的图像照明。可选的，所述监视光源123b为线光源，并且可以随着所述焊接头的运动轨迹而运动，对所述焊接轨迹进行监视。所述监视CCD123a以及监视光源 123b的作用位实施纠正所述焊接轨迹。所述定位CCD124a以及定位光源124b 的作用为实施抓取平面内焊接路径，纠正所述焊接路径，从而实现装配一致性较差的产品的焊接。

在一可选实施例中，所述自动焊接设备100还包括平衡组件30，所述平衡组件30包括机架32和悬挂于所述机架32上的弹性缓冲件31，所述弹性缓冲件31分别连接所述CCD相机以及所述焊接头。受外界因素影响，所述焊接头组件12在焊接过程中会出现一定的晃动。出于保证焊接精度的需要，自动焊接设备100还设置了平衡组件30，所述弹性缓冲件31和所述焊接头组件 12的线路连接，使所述焊接头组件12的晃动幅度控制在一定范围内。从而提高所述焊接设备100的焊接精度。

在一可选实施例中，所述自动焊接设备100包括防护围栏40，所述平衡组件30、焊接平台20、机械手组件10均设置于所述防护围栏40内部。由于激光焊接会产生光和热量，会对人体肉眼产生一定的伤害。所述防护围栏40 的设置是为了避免在激光焊接过程中对人体造成伤害。进一步的，在焊接过程中，用户进入所述防护围栏40，根据实际需要，将工件装设于所述焊接平台20上。并设定所述机械手组件10的运动轨迹。进而离开所述防护围栏40，启动所述自动焊接设备100，开始焊接。焊接结束后用户进入所述防护围栏 40内取下焊接完成的产品。如此，所述自动焊接设备100的焊接过程都在所述防护围栏40内进行，所述自动焊接设备100的安全性得到提高。

需要说明的是，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动焊接设备，其特征在于，包括：

焊接平台，所述焊接平台包括驱动组件、旋转平台、顶针组件；所述旋转平台具有第一工位和第二工位，所述驱动组件包括第一驱动件和第二驱动件，所述第一驱动件和所述旋转平台连接以驱动所述旋转平台绕自身转动轴运动，所述第二驱动件用于驱动所述旋转平台在所述第一工位和所述第二工位之间切换，当所述旋转平台处于第一工位时，所述旋转平台上形成有用于焊接的焊接工位；当所述旋转平台处于第二工位时，所述焊接工位形成于所述顶针组件和所述旋转平台之间；

机械手组件，包括机械手和焊接头组件，所述机械手和所述焊接头组件连接，所述机械手用于夹持所述焊接头组件运动至所述焊接工位。

2.如权利要求1所述的自动焊接设备，其特征在于，所述焊接平台包括焊接夹具，当所述旋转平台处于第一工位时，所述焊接工位设置于所述焊接夹具上。

3.如权利要求2所述的自动焊接设备，其特征在于，所述焊接夹具包括底座和翻转板，所述焊接夹具上设置有第三驱动件，所述第三驱动件用于驱动所述翻转板翻转，当所述旋转平台处于第一工位时，所述焊接工位设置于所述翻转板上。

4.如权利要求2所述的自动焊接设备，其特征在于，所述焊接夹具可拆卸的安装于所述旋转平台上。

5.如权利要求1所述的自动焊接设备，其特征在于，所述机械手为六轴机械手。

6.如权利要求1所述的自动焊接设备，其特征在于，所述焊接头组件包括焊接头和烟尘抽吸装置。

7.如权利要求6所述的自动焊接设备，其特征在于，所述焊接头组件还包括CCD相机和光源，所述光源用于所述CCD相机的拍摄区域的照明。

8.如权利要求7所述的自动焊接设备，其特征在于，所述CCD相机包括监视CCD和定位CCD，所述光源包括对应所述监视CCD和所述定位CCD设置的监视光源和定位光源。

9.如权利要求7所述的自动焊接设备，其特征在于，所述自动焊接设备还包括平衡组件，所述平衡组件包括机架和悬挂于所述机架上的弹性缓冲件，所述弹性缓冲件分别连接所述CCD相机及所述焊接头。

10.如权利要求9所述的自动焊接设备，其特征在于，所述自动焊接设备包括防护围栏，所述平衡组件、焊接平台、机械手组件均设置于所述防护围栏内部。

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