CN215789822U - 一种连续式免定位智能焊接机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种连续式免定位智能焊接机器人。包括滑台、滑轨、焊接工作台、焊枪、智能焊接机器人、龙门架、行走驱动系统、第一工件压紧机构、定位架、第二工件压紧机构及夹紧装置，其中第一工件压紧机构和定位架设置于焊接工作台上，焊接工作台的两侧设有滑台，滑台上设有滑轨，龙门架横跨于焊接工作台的两侧且与滑轨滑动连接；行走驱动系统设置于龙门架的底部；夹紧装置设置于龙门架一侧，用于将第二工件夹紧在定位架上；压紧装置设置于龙门架的顶部，用于从顶部压紧第二工件；智能焊接机器人设置于龙门架上，且执行末端与焊枪连接。本实用新型实现免定位打底、连续焊接，提高生产效率、降低成本、提高生产质量。

Description

一种连续式免定位智能焊接机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种连续式免定位智能焊接机器人。

背景技术

集装箱制造是劳动密集、材料密集型行业。目前，集装箱的生产过程，特别是波纹板焊接主要是以手工焊接、机械仿形半自动焊接为主，工人工作环境差，劳动强度高，且焊接质量难以控制，波纹板焊缝成型质量不高。同时由于焊接过程中，焊接规范无法实现有效跟踪调整，使不同坡段的焊缝成型质量有明显的不同，难以满足对波纹板的焊接质量一致性要求。这些问题集装箱焊接行业长期存在且又一直未得到解决的难题，制约者集装箱制造技术的进步和行业增长模式的转变。

在自动化焊接生产过程中，由于焊接模型的复杂性以及实际的焊接条件经常随着各种不可预期的干扰因素而不断发生变化。例如，强烈的弧光、高温、飞溅、机械抖动、焊缝坡口状况、工件的加工误差、夹具精度、工件的介质均匀性和焊接生产过程中的热变形等影响，会使焊枪运动轨迹偏离实际焊缝，造成焊接质量难以控制。长期以来，传统焊接存在生产效率低，人工成本高，生产质量难以保证的问题，同时还存在劳动强度大、危险性高，同时焊接前人工先焊接几个点，让工件之间成为整体的方式，该方式不用免定位工装，但是因焊接点固的点，有焊接缺陷，影响焊接质量。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种连续式免定位智能焊接机器人，以实现免定位打底、连续焊接，提高焊接质量。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种连续式免定位智能焊接机器人，包括滑台、滑轨、焊接工作台、焊枪、智能焊接机器人、龙门架、行走驱动系统、第一工件压紧机构、定位架、第二工件压紧机构及夹紧装置，其中第一工件压紧机构和定位架设置于焊接工作台上，第一工件压紧机构用于压紧水平放置于焊接工作台上的第一工件，定位架用于定位放置于第一工件上的第二工件；

焊接工作台的两侧设有滑台，滑台上设有滑轨，龙门架横跨于焊接工作台的两侧且底部通过行走轴与滑轨滑动连接；行走驱动系统设置于龙门架的底部，用于驱动龙门架行走；

夹紧装置设置于龙门架一侧的行走轴上，用于将第二工件夹紧在定位架上；压紧装置设置于龙门架的顶部，用于从顶部压紧第二工件；

智能焊接机器人设置于龙门架上，且执行末端与焊枪连接。

所述焊接工作台的端部设有用于第一工件端部定位的挡块。

所述第一工件压紧机构包括多个压块，多个压块沿焊接工作台的长度方向依次间隔设置。

所述夹紧装置包括固定板、剪刀叉支撑机构、夹紧板及液压驱动系统，其中固定板与所述行走轴的内侧连接，夹紧板与固定板平行设置，剪刀叉支撑机构连接在固定板和夹紧板之间；

液压驱动系统设置于所述固定板上，且输出端与夹紧板连接。

所述夹紧板的外侧面可转动地设有多个夹紧轮。

所述压紧装置包括压紧板、升降恒力液压缸及压紧轮，其中压紧板的两侧与所述龙门架滑动连接；升降恒力液压缸设置于所述龙门架的顶部，并且输出端与压紧板连接；压紧轮可转动地设置于压紧板的底部。

所述定位架包括下定位条、定位条支架及上定位条，其中定位条支架沿长度方向设置于焊接工作台上，下定位条和上定位条平行设置于定位条支架的内侧。

一所述行走轴的外侧面连接有移栽平台，移栽平台上设有控制系统、焊丝桶及焊机。

所述行走轴的两端设有液压缓冲器；所述行走轴的底部两侧设有与所述滑轨抵靠的靠轮。

所述龙门架包括平行设置的两个龙门架体；两个龙门架体的顶部通过龙门连接架连接，底部均与所述行走轴连接；所述第二工件压紧机构和所述夹紧装置分别设置于两个龙门架体上。

本实用新型的优点及有益效果是：

本实用新型的焊接工作台上设有多组挡块、压板，对工件精定位，可调整挡块位置，适应不同规格的工件。

本实用新型的夹紧装置在夹紧位置采用轮组，即可实现装置随龙门前进且对工件一直定位，可实现打底焊接时，工装一直对工件夹紧定位。

本实用新型的压紧装置由液压缸驱动，压紧装置与工件接触的位置为压紧轮，可以实现龙门移动的同时对工件压紧，可实现打底焊接时，工装一直对工件压紧定位。

本实用新型实现免定位打底、连续焊接，提高生产效率、降低成本、提高生产质量。

附图说明

图1为本实用新型一种连续式免定位智能焊接机器人的等轴测视图之一；

图2为图1的局部放大图；

图3为本实用新型一种连续式免定位智能焊接机器人的等轴测视图之二；

图4为本实用新型一种连续式免定位智能焊接机器人的局部俯视图；

图5为图4中I处放大图；

图6为本实用新型一种连续式免定位智能焊接机器人的侧视图。

图中：1为焊丝桶，2为焊机，3为梯子，4为围栏，5为电气控制柜，6为移栽平台，7为控制上柜，8为机器人控制柜，9为示教盒，10为移栽支架，11为液压缓冲器，12为靠轮，13为滑台，14为压块，15为滑轨，16为第一工件，17为焊接工作台，18为挡块，19为下定位条，20为定位条支架，21为上定位条，22为第二工件，23为焊枪，24为行走轴，25为智能焊接机器人，26为压紧轮连接件，27为压紧板，28为升降直线运动导轨，29为升降恒力液压缸，30为龙门架，31为龙门连接架，32为龙门架体，33为夹紧板，34为外侧叉臂转轴，35为外侧叉臂，36为内侧叉臂，37为内侧叉臂转轴，38为剪刀叉机构中心转轴，39为液压驱动系统，40为行走驱动系统，41为外侧叉臂活动转轴，42为外侧叉臂活动端腰孔，43为内侧叉臂活动端腰孔，44为内侧叉臂活动转轴，45为连接轴，46为夹紧轮，47为工件外表面，48为压紧轮。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

如图1-3所示，本实用新型提供的一种连续式免定位智能焊接机器人，包括滑台13、滑轨15、焊接工作台17、焊枪23、智能焊接机器人25、龙门架30、行走驱动系统40、第一工件压紧机构、定位架、第二工件压紧机构及夹紧装置，其中第一工件压紧机构和定位架设置于焊接工作台17上，第一工件压紧机构用于压紧水平放置于焊接工作台17上的第一工件16，定位架用于定位竖直放置于第一工件16上的第二工件22；焊接工作台17的两侧设有滑台13，滑台13上设有滑轨15，龙门架30横跨于焊接工作台17的两侧且底部通过行走轴24与滑轨15滑动连接；行走驱动系统40设置于龙门架30的底部，用于驱动龙门架30行走。夹紧装置设置于龙门架30一侧的行走轴24上，用于将第二工件22夹紧在定位架上；压紧装置设置于龙门架30的顶部，用于从顶部压紧第二工件22；智能焊接机器人25设置于龙门架30外侧的机器人支架上，且执行末端与焊枪23连接。

进一步地，焊接工作台17的端部设有挡块18，挡块18用于定位第一工件16的端部。本实施例中，第一工件压紧机构包括多个压块14，多个压块14沿焊接工作台17的长度方向依次间隔设置，第一工件16的端部通过挡块18定位，在通过多个压块14从上面压紧。通过多组挡块18和压块14对第一工件16进行精定位，可调整挡块18的位置，以适应不同规格的工件。

如图2、图4所示，本实用新型的实施例中，夹紧装置包括固定板、剪刀叉支撑机构、夹紧板33及液压驱动系统39，其中固定板与行走轴24连接，夹紧板33与固定板平行设置，剪刀叉支撑机构连接在固定板和夹紧板33之间；液压驱动系统39设置于固定板上，且输出端与夹紧板33连接。

进一步地，如图5所示，夹紧板33的外侧面通过连接轴45安装有多个夹紧轮45，夹紧轮45可绕连接轴45转动，夹紧轮45用于夹紧第二工件22的工件外表面47。

夹紧位置采用夹紧轮组，即可实现装置随龙门前进且对工件一直定位，可实现打底焊接时，工装一直对工件夹紧定位。

本实施例中，剪刀叉支撑机构为两组，且上下设置；如图4所示，每组剪刀叉支撑机构均包括通过剪刀叉机构中心转轴38铰接的外侧叉臂35和内侧叉臂36，外侧叉臂35的固定端通过外侧叉臂转轴34与夹紧板33铰接，活动端通过外侧叉臂活动转轴41与固定板上设有的外侧叉臂活动端腰孔42连接。内侧叉臂36的固定端通过内侧叉臂转轴37与固定板铰接，活动端通过内侧叉臂活动转轴44与设置于夹紧板33上的内侧叉臂活动端腰孔43连接。

如图3、图6所示，本实用新型的实施例中，压紧装置包括压紧板27、升降恒力液压缸29及压紧轮48，其中压紧板27的两侧与龙门架30滑动连接；升降恒力液压缸29设置于龙门架30的顶部横梁上，并且输出端与压紧板27连接；压紧板27的底部设有压紧轮连接件26，压紧轮48可转动地设置于压紧轮连接件26上。

本实施例中，压紧装置由液压缸驱动，压紧装置与工件接触的位置为压紧轮，可以实现龙门移动的同时对工件压紧，可实现打底焊接时，工装一直对工件压紧定位。

具体地，如图6所示，定位架设置于焊接工作台17的一侧，定位架包括下定位条19、定位条支架20及上定位条21，其中定位条支架20沿长度方向设置于焊接工作台17上，下定位条19和上定位条21平行设置于定位条支架20的内侧。第二工件22的一侧面与下定位条19和上定位条21贴紧。

如图3所示，本实用新型的实施例中，行走轴24的两端设有液压缓冲器11；行走轴24的底部两侧设有与滑轨15抵靠的靠轮12。龙门架30包括平行设置的两个龙门架体32；两个龙门架体32的顶部通过龙门连接架31连接，底部均与行走轴24连接；第二工件压紧机构和夹紧装置分别设置于两个龙门架体32上。

如图3所示，本实用新型的实施例中，其中一行走轴24的外侧面连接有移栽支架10，移栽支架10上设有移栽平台6，移栽平台6上设有控制系统、焊丝桶1及焊机2，焊丝桶1放置在移栽平台6上的焊丝桶支架内，移栽平台6的外侧边缘设有围栏4及梯子3。控制系统包括电气控制柜5、机器人控制柜8、控制上柜7、机器人控制柜8及示教盒9，其中电气控制柜5和机器人控制柜8固接在移栽平台6上，控制上柜7的底面固接在机器人控制柜8顶面，示教盒9放置在机器人控制柜8外侧的示教盒支架上。

智能焊接机器人25为六轴机器人，可与行走轴24进行7轴耦合运动。

本实用新型的工作流程如下：

第1步：调整焊接工作台17上的挡块18位置(不同类型的工件，需要设置不同的挡块18位置)，将第一工件16放置在焊接工作台17上，第一工件16的边缘对齐焊接工作台17的边缘的挡块18，用压块14压紧固定第一工件16。

第2步：将第二工件22放置在第一工件16上，第二工件22的一侧贴紧下定位条19与上定位条21的内侧。

第3步：行走轴24运动，移动到指定位置。液压驱动系统39驱动夹紧板33，使夹紧轮46压紧在第二工件22的工件外表面47。升降恒力液压缸29驱动压紧板27降下，使压紧轮48压紧在第二工件22的顶部。

第4步：智能焊接机器人25与行走轴24七轴耦合运动，进行智能焊接。

第5步：智能焊接完成，智能焊接机器人25运动到初始位置，液压驱动系统39驱动夹紧板33收回，升降恒力液压缸29驱动压紧板27提起。

第6步：行走轴24运动，移动到轨道端头的HOME位。

本实用新型实现免定位打底、连续焊接，提高生产效率、降低成本、提高生产质量。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种连续式免定位智能焊接机器人，其特征在于，包括滑台(13)、滑轨(15)、焊接工作台(17)、焊枪(23)、智能焊接机器人(25)、龙门架(30)、行走驱动系统(40)、第一工件压紧机构、定位架、第二工件压紧机构及夹紧装置，其中第一工件压紧机构和定位架设置于焊接工作台(17)上，第一工件压紧机构用于压紧水平放置于焊接工作台(17)上的第一工件(16)，定位架用于定位放置于第一工件(16)上的第二工件(22)；

焊接工作台(17)的两侧设有滑台(13)，滑台(13)上设有滑轨(15)，龙门架(30)横跨于焊接工作台(17)的两侧且底部通过行走轴(24)与滑轨(15)滑动连接；行走驱动系统(40)设置于龙门架(30)的底部，用于驱动龙门架(30)行走；

夹紧装置设置于龙门架(30)一侧的行走轴(24)上，用于将第二工件(22)夹紧在定位架上；压紧装置设置于龙门架(30)的顶部，用于从顶部压紧第二工件(22)；

智能焊接机器人(25)设置于龙门架(30)上，且执行末端与焊枪(23)连接。

2.根据权利要求1所述的连续式免定位智能焊接机器人，其特征在于，所述焊接工作台(17)的端部设有用于第一工件(16)端部定位的挡块(18)。

3.根据权利要求1所述的连续式免定位智能焊接机器人，其特征在于，所述第一工件压紧机构包括多个压块(14)，多个压块(14)沿焊接工作台(17)的长度方向依次间隔设置。

4.根据权利要求1所述的连续式免定位智能焊接机器人，其特征在于，所述夹紧装置包括固定板、剪刀叉支撑机构、夹紧板(33)及液压驱动系统(39)，其中固定板与所述行走轴(24)的内侧连接，夹紧板(33)与固定板平行设置，剪刀叉支撑机构连接在固定板和夹紧板(33)之间；

液压驱动系统(39)设置于所述固定板上，且输出端与夹紧板(33)连接。

5.根据权利要求4所述的连续式免定位智能焊接机器人，其特征在于，所述夹紧板(33)的外侧面可转动地设有多个夹紧轮(45)。

6.根据权利要求1所述的连续式免定位智能焊接机器人，其特征在于，所述压紧装置包括压紧板(27)、升降恒力液压缸(29)及压紧轮(48)，其中压紧板(27)的两侧与所述龙门架(30)滑动连接；升降恒力液压缸(29)设置于所述龙门架(30)的顶部，并且输出端与压紧板(27)连接；压紧轮(48)可转动地设置于压紧板(27)的底部。

7.根据权利要求1所述的连续式免定位智能焊接机器人，其特征在于，所述定位架包括下定位条(19)、定位条支架(20)及上定位条(21)，其中定位条支架(20)沿长度方向设置于焊接工作台(17)上，下定位条(19)和上定位条(21)平行设置于定位条支架(20)的内侧。

8.根据权利要求1所述的连续式免定位智能焊接机器人，其特征在于，一所述行走轴(24)的外侧面连接有移栽平台(6)，移栽平台(6)上设有控制系统、焊丝桶(1)及焊机(2)。

9.根据权利要求1所述的连续式免定位智能焊接机器人，其特征在于，所述行走轴(24)的两端设有液压缓冲器(11)；所述行走轴(24)的底部两侧设有与所述滑轨(15)抵靠的靠轮(12)。

10.根据权利要求1所述的连续式免定位智能焊接机器人，其特征在于，所述龙门架(30)包括平行设置的两个龙门架体(32)；两个龙门架体(32)的顶部通过龙门连接架(31)连接，底部均与所述行走轴(24)连接；

所述第二工件压紧机构和所述夹紧装置分别设置于两个龙门架体(32)上。

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