CN216829402U - 焊接辅助工装及焊接机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及焊接技术领域，提供一种焊接辅助工装及焊接机器人，上述焊接辅助工装，包括：支架、定位组件和压紧组件；定位组件包括第一直线驱动件和两个定位柱，第一直线驱动件设于支架，两个定位柱均与第一直线驱动件连接，两个定位柱均能够相对支架移动；压紧组件包括底座、压头、第二直线驱动件和第三直线驱动件，底座与支架滑动连接，第二直线驱动件设于支架，且与底座连接，底座能够相对支架移动，压头与底座转动连接，第三直线驱动件设于底座，且与压头连接，压头能够相对底座转动。本实用新型的焊接辅助工装，能够适配不同尺寸型号的待焊接箱体，能够克服待焊接箱体焊接过程中的变形，提升焊接效率和质量。

Description

焊接辅助工装及焊接机器人

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，尤其涉及一种焊接辅助工装及焊接机器人。

背景技术

随着工业化进程不断深入、用工成本的逐渐增加，工业机器人应用逐渐从传统汽车行业延伸到非汽车领域。需求多样化、多品种、小批量是目前各领域的共同特质，传统通用型机器人对产品的批量化、一致性、人员操作能力要求较高，如何适应定制化生产、柔性化生产、满足特殊工况、降低对人的依赖程度是目前机器人应用需要急需解决的问题，焊接作为工业“裁缝”，是工业生产中非常重要的加工手段，焊接质量的好坏对产品品质起到决定性的影响，随着先进制造业的发展，实现焊接产品制造的自动化、柔性化与智能化已成为必然趋势。

实用新型内容

本实用新型提供一种焊接辅助工装及焊接机器人，用以解决现有技术中焊接辅助工装不能兼容不同尺寸型号产品的问题。

第一方面，本实用新型提供一种焊接辅助工装，包括：支架、定位组件和压紧组件；

所述定位组件包括第一直线驱动件和两个定位柱，所述第一直线驱动件设于所述支架，两个所述定位柱均与所述第一直线驱动件连接，在所述第一直线驱动件的驱动下，两个所述定位柱均相对所述支架沿相反方向移动，以调节两个所述定位柱之间的距离；

所述压紧组件包括底座、压头、第二直线驱动件以及第三直线驱动件，所述底座与所述支架滑动连接，所述第二直线驱动件设于所述支架，且与所述底座连接，在所述第二直线驱动件的驱动下，所述底座相对所述支架移动，所述压头与所述底座转动连接，所述第三直线驱动件设于所述底座，且与所述压头连接，在所述第三直线驱动件的驱动下，所述压头相对所述底座转动。

根据本实用新型提供的一种焊接辅助工装，所述焊接辅助工装还包括底板和第四直线驱动件，所述底板与所述支架滑动连接，所述第四直线驱动件与所述底板连接，在所述第四直线驱动件的驱动下，所述底板相对所述支架移动；

其中，所述底座与所述底板滑动连接，所述第二直线驱动件设于所述底板，在所述第二直线驱动件的驱动下，所述底座相对所述底板移动。

根据本实用新型提供的一种焊接辅助工装，在所述压紧组件为多个的情况下，多个所述压紧组件分别设于所述定位组件的两侧；其中，位于所述定位组件一侧的多个所述底座均与所述底板滑动连接。

根据本实用新型提供的一种焊接辅助工装，所述压紧组件还包括导向板，所述导向板设于所述支架，所述导向板设有导向空间，所述底座设于所述导向空间中，所述底座可沿所述导向空间的延伸方向移动。

根据本实用新型提供的一种焊接辅助工装，所述压紧组件还包括位置传感器，所述位置传感器设于所述底座上；

其中，在所述位置传感器与待焊接箱体抵接的情况下，可触发所述第二直线驱动件执行相应的动作。

根据本实用新型提供的一种焊接辅助工装，所述第一直线驱动件包括驱动马达和滚珠丝杠，所述滚珠丝杠包括第一螺母、第二螺母、第一螺杆以及第二螺杆；

所述第一螺杆和所述第二螺杆的螺旋方向相反，所述第一螺杆和所述第二螺杆同轴连接，所述驱动马达与所述第一螺杆和所述第二螺杆中的一者同轴连接，所述第一螺母设于所述第一螺杆，所述第二螺母设于所述第二螺杆，两个所述定位柱分别与所述第一螺母和所述第二螺母一一对应连接。

根据本实用新型提供的一种焊接辅助工装，所述焊接辅助工装还包括基座、“L”型支撑臂、第一动力件和第二动力件；

所述“L”型支撑臂转动设于基座，所述第一动力件设于所述基座，所述第一动力件与所述“L”型支撑臂连接，在所述第一动力件的驱动下，所述“L”型支撑臂相对所述基座转动；

所述支架设于所述“L”型支撑臂，所述第二动力件设于所述“L”型支撑臂，所述第二动力件与所述支架连接，在所述第二动力件的驱动下，所述支架相对所述“L”型支撑臂转动。

根据本实用新型提供的一种焊接辅助工装，所述第二直线驱动件和所述第三直线驱动件为液压缸、气缸或电动推杆。

根据本实用新型提供的一种焊接辅助工装，所述压头为弧形结构件。

第二方面，本实用新型提供一种焊接机器人，包括上述的焊接辅助工装。

本实用新型提供的焊接辅助工装及焊接机器人，首先根据待焊接箱体的尺寸，在第一直线驱动件的驱动下，调节第一定位柱和第二定位柱之间的距离，第一定位柱和第二定位柱之间的距离调整到位后，将第一定位柱和第二定位柱分别穿过待焊接箱体上的两个定位孔，从而完成待焊接箱体的定位；在第二直线驱动件的驱动下，调节底座在支架上的位置，以压头能够挤压待焊接箱体为准，待底座移动到目标位置后，在第三直线驱动件的驱动下，压头能够绕转轴发生转动，以使得待焊接箱体夹设于压头和支架之间。压紧组件和定位组件均可相对支架发生移动，从而能够适配不同尺寸型号的待焊接箱体，能够克服待焊接箱体变形和焊接过程中的变形，从而提升焊接效率和焊接质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的焊接辅助工装的结构示意图；

图2是本实用新型提供的焊接辅助工装的局部示意图之一；

图3是本实用新型提供的焊接辅助工装的局部示意图之二；

图4是本实用新型提供的定位组件的结构示意图；

图5是本实用新型提供的压紧组件的安装示意图；

图6是本实用新型提供的压紧组件的结构示意图；

附图标记：

1：基座； 2：“L”型支撑臂； 3：压紧组件；

31：第二直线驱动件； 32：压头； 33：位置传感器；

34：导向板； 35：第三直线驱动件； 36：底座；

4：定位组件； 41：第一螺杆； 42：第一定位柱；

43：第二螺杆； 44：压块； 45：第二定位柱；

46：驱动马达； 5：待焊接箱体； 6：放置台；

7：抵紧组件； 8：支架； 9：底板；

10：第四直线驱动件。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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。

下面结合图1至图6描述本实用新型的焊接辅助工装。

如图1、图2和图3所示，本实用新型实施例的焊接辅助工装，包括：支架8、定位组件和压紧组件。其中，支架8可以为框架式结构。

如图4所示，定位组件4包括第一直线驱动件和两个定位柱，为了便于说明，两个定位柱分别称之为第一定位柱42和第二定位柱45，第一直线驱动件设于支架8，第一定位柱42和第二定位柱45均与第一直线驱动件连接，在第一直线驱动件的驱动下，第一定位柱42和第二定位柱45均相对支架8沿相反方向移动，以调节第一定位柱42和第二定位柱45之间的距离。

例如，在第一定位柱42向左移动的情况下，第二定位柱45向右移动，在第一定位柱42向右移动的情况下，第二定位柱45向左移动。通过调节第一定位柱42和第二定位柱45之间的距离，能够使得不同尺寸的待焊接箱体5均能够通过第一定位柱42和第二定位柱45在支架8上进行定位操作。

如图6所示，压紧组件3包括底座36、压头32、第二直线驱动件31以及第三直线驱动件35。

底座36与支架8滑动连接，第二直线驱动件31设于支架8，第二直线驱动件31与底座36连接，在第二直线驱动件31的驱动下，底座36能够相对支架8移动，压头32与底座36转动连接，例如，压头32通过转轴设置在底座36上，第三直线驱动件35设于底座36，第三直线驱动件35与压头32连接，在第三直线驱动件35的驱动下，压头32相对底座36转动，也就是说，压头32能够绕转轴发生转动。

在本实用新型实施例中，首先根据待焊接箱体5的尺寸，在第一直线驱动件的驱动下，调节第一定位柱42和第二定位柱45之间的距离，第一定位柱42和第二定位柱45之间的距离调整到位后，将第一定位柱42和第二定位柱45分别穿过待焊接箱体5上的两个定位孔，从而完成待焊接箱体5的定位；在第二直线驱动件31的驱动下，调节底座36在支架8上的位置，以压头32能够挤压待焊接箱体5为准，待底座36移动到目标位置后，在第三直线驱动件35的驱动下，压头32能够绕转轴发生转动，以使得待焊接箱体5夹设于压头32和支架8之间。本实用新型实施例的焊接辅助工装，压紧组件3和定位组件4均可相对支架8发生移动，从而能够适配不同尺寸型号的待焊接箱体5，能够克服待焊接箱体5变形和焊接过程中的变形，从而提升焊接效率和焊接质量。

在可选的实施例中，如图3和图5所示，焊接辅助工装还包括底板9和第四直线驱动件10，底板9与支架8滑动连接，第四直线驱动件10与底板9连接，在第四直线驱动件10的驱动下，底板9相对支架8移动。其中，第四直线驱动件10可以包括马达和滚珠丝杠，滚珠丝杠包括螺母和螺杆，通过螺杆的旋转运动转换成螺母的直线运动，此时底板9与螺母连接。

其中，底座36与底板9滑动连接，第二直线驱动件31设于底板9，在第二直线驱动件31的驱动下，底座36相对底板9移动。

需要说明的是，通过将底座36滑动设于底板9上，可以增加底座36相对支架8的直线移动行程，从而能够适配更大范围尺寸的待焊接箱体5。

在可选的实施例中，在压紧组件3为多个的情况下，多个压紧组件3分别设于定位组件4的两侧；其中，位于定位组件4一侧的多个底座36均与底板9滑动连接。

例如，在待焊接箱体5具备四个安装孔的情况下，为了保证待焊接箱体5关键位置尺寸精度1mm以内，以及防止焊接变形，压紧组件3设置有四个，此时四个压紧组件3与四个安装孔一一对应布置。

其中，两个压紧组件3位于定位组件4的一侧，另外两个压紧组件3位于定位组件4的另一侧。位于定位组件4的一侧的两个压紧组件3可以布置在底板9上；或者，位于定位组件4的一侧的两个压紧组件3可以布置在一个底板9上，位于定位组件4的另一侧的两个压紧组件3可以布置在另一个底板9上，每个底板9对应设置有一个第四直线驱动件10。

需要说明的是，多个压紧组件3的压头32均朝向定位组件4，且多个压紧组件3的压头32的朝向均需根据待焊接箱体5的安装孔进行确定。

在可选的实施例中，如图6所示，为了保证底座36的移动的稳定性，压紧组件3还包括导向板34，导向板34固定设于支架8，导向板34设有导向空间，底座36设于所述导向空间中，底座36可沿导向空间的延伸方向移动。

其中，在底座36相对底板9移动的情况下，导向板34固定设于底板9，此时，第二直线驱动件31设于导向板34。

在可选的实施例中，如图6所示，压紧组件3还包括位置传感器33，位置传感器33设于底座36上。例如，位置传感器33可以为接近开关。

其中，在位置传感器33与待焊接箱体5抵接的情况下，可触发第二直线驱动件31执行相应的动作。

在本实用新型实施例中，在完成待焊接箱体5的定位的情况下，在第二直线驱动件31的驱动下，调节底座36在支架8上的位置，直至位置传感器33与待焊接箱体5抵接，也就是说，底座36已经移动到目标位置，此后在第三直线驱动件35的驱动下，压头32能够绕转轴发生转动，以使得待焊接箱体5夹设于压头32和支架8之间。

在可选的实施例中，如图4所示，第一直线驱动件包括驱动马达46和滚珠丝杠，滚珠丝杠包括第一螺母、第二螺母、第一螺杆41以及第二螺杆43。

第一螺杆41和第二螺杆43的螺旋方向相反，第一螺杆41和第二螺杆43通过联轴器同轴连接，驱动马达46与第一螺杆41和所述第二螺杆43中的一者同轴连接，例如，驱动马达46通过联轴器与第一螺杆41同轴连接，第一螺母设于第一螺杆41，第二螺母设于第二螺杆43，第一定位柱42与第一螺母连接，第二定位柱45与第二螺母连接。

其中，在驱动马达46的驱动下，第一螺杆41发生转动，此时第一螺母能够沿着第一螺杆41的长度方向移动，第二螺母能够沿着第二螺杆43的长度方向移动，由于第一螺杆41和第二螺杆43的螺旋方向相反，此时第一螺母和第二螺母能够相互靠近或者相互远离，从而实现调整第一定位柱42和第二定位柱45之间的距离。

在可选的实施例中，如图1所示，焊接辅助工装还包括基座1、“L”型支撑臂2、第一动力件和第二动力件。

“L”型支撑臂2包括垂直连接的水平部和竖直部，竖直部可以通过转台转动设于基座，第一动力件设于基座，第一动力件与竖直部连接，在第一动力件的驱动下，竖直部相对基座1转动。

其中，第一动力件包括伺服电机、减速机、驱动齿轮，伺服电机输出轴与减速机相连，减速机输出轴与驱动齿轮相连，驱动齿轮与转台上的回转齿圈啮合。

支架8通过转台设于水平部，第二动力件设于水平部，第二动力件与支架8连接，在第二动力件的驱动下，支架8相对水平部转动。

其中，第二动力件包括伺服电机、减速机、驱动齿轮，伺服电机输出轴与减速机相连，减速机输出轴与驱动齿轮相连，驱动齿轮与转台上的回转齿圈啮合。

在可选的实施例中，定位组件4还包两个压块44，两个压块44与两个定位柱一一对应连接。

其中，首先根据待焊接箱体5的尺寸，在第一直线驱动件的驱动下，调节第一定位柱42和第二定位柱45之间的距离，第一定位柱42和第二定位柱45之间的距离调整到位后，将第一定位柱42和第二定位柱45分别穿过待焊接箱体5上的两个定位孔，一个压块44与第一定位柱42连接，从而对待焊接箱体5进行轴向约束，另一个压块44与第二定位柱45连接，从而对待焊接箱体5进行轴向约束，以完成待焊接箱体5的定位操作。

在可选的实施例中，第二直线驱动件31和第三直线驱动件35为液压缸、气缸或电动推杆。

在本实用新型实施例中，第二直线驱动件31和第三直线驱动件35均可以为液压缸，与液压缸配套使用的液压油箱和管路等辅助设施均可以全部设置在支架8上，可以方便焊接辅助工装换型。

在可选的实施例中，压头32为弧形结构件。

其中，在压头为弧形结构件的情况下，第三直线驱动件35可以用最小的行程便可以让压头32与待焊接箱体5抵接。

在可选的实施例中，如图2所示，焊接辅助工装还包括抵紧组件7，抵紧组件7包括第五直线驱动件、导向座、安装座以及压块。其中，第五直线驱动件可以为液压缸、气缸或电动推杆。

导向座固定设于支架8，导向座设有导向空间，安装座设于导向空间中，安装座可沿导向空间的延伸方向移动，第五直线驱动件设于导向座，第五直线驱动件与安装座连接，在第五直线驱动件的作用下，安装座相对导向座发生移动，压块设于安装座上，压块具有自安装座弯折延伸形成的第一弯折部和自第一弯折部弯折延伸形成的第二弯折部，第一弯折部和第二弯折部之间的夹角为30～60°，也就是说，第一弯折部和第二弯折部构成“V”型结构。

在本实用新型实施例中，待焊接箱体5具有圆形通孔，压紧组件3的压头32能够压紧圆形通孔的边缘处，抵紧组件7的压块作用于通孔的孔壁处。其中，支架8上还设有多个放置台6，以使待焊接箱体5通过放置台6搁置在支架8上。

此外，本实用新型实施例还提供一种焊接机器人，包括上述各实施例所述的焊接辅助工装。

本实用新型实施例的焊接机器人，能够适配不同尺寸型号的待焊接箱体，能够克服待焊接箱体变形和焊接过程中的变形，能够提升焊接效率和焊接质量。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种焊接辅助工装，其特征在于，包括：支架、定位组件和压紧组件；

所述定位组件包括第一直线驱动件和两个定位柱，所述第一直线驱动件设于所述支架，两个所述定位柱均与所述第一直线驱动件连接，在所述第一直线驱动件的驱动下，两个所述定位柱均相对所述支架沿相反方向移动，以调节两个所述定位柱之间的距离；

所述压紧组件包括底座、压头、第二直线驱动件以及第三直线驱动件，所述底座与所述支架滑动连接，所述第二直线驱动件设于所述支架，且与所述底座连接，在所述第二直线驱动件的驱动下，所述底座相对所述支架移动，所述压头与所述底座转动连接，所述第三直线驱动件设于所述底座，且与所述压头连接，在所述第三直线驱动件的驱动下，所述压头相对所述底座转动。

2.根据权利要求1所述的焊接辅助工装，其特征在于，所述焊接辅助工装还包括底板和第四直线驱动件，所述底板与所述支架滑动连接，所述第四直线驱动件与所述底板连接，在所述第四直线驱动件的驱动下，所述底板相对所述支架移动；

其中，所述底座与所述底板滑动连接，所述第二直线驱动件设于所述底板，在所述第二直线驱动件的驱动下，所述底座相对所述底板移动。

3.根据权利要求2所述的焊接辅助工装，其特征在于，在所述压紧组件为多个的情况下，多个所述压紧组件分别设于所述定位组件的两侧；其中，位于所述定位组件一侧的多个所述底座均与所述底板滑动连接。

4.根据权利要求1至3任一项所述的焊接辅助工装，其特征在于，所述压紧组件还包括导向板，所述导向板设于所述支架，所述导向板设有导向空间，所述底座设于所述导向空间中，所述底座可沿所述导向空间的延伸方向移动。

5.根据权利要求1至3任一项所述的焊接辅助工装，其特征在于，所述压紧组件还包括位置传感器，所述位置传感器设于所述底座上；

其中，在所述位置传感器与待焊接箱体抵接的情况下，可触发所述第二直线驱动件执行相应的动作。

6.根据权利要求1至3任一项所述的焊接辅助工装，其特征在于，所述第一直线驱动件包括驱动马达和滚珠丝杠，所述滚珠丝杠包括第一螺母、第二螺母、第一螺杆以及第二螺杆；

所述第一螺杆和所述第二螺杆的螺旋方向相反，所述第一螺杆和所述第二螺杆同轴连接，所述驱动马达与所述第一螺杆和所述第二螺杆中的一者同轴连接，所述第一螺母设于所述第一螺杆，所述第二螺母设于所述第二螺杆，两个所述定位柱分别与所述第一螺母和所述第二螺母一一对应连接。

7.根据权利要求1至3任一项所述的焊接辅助工装，其特征在于，所述焊接辅助工装还包括基座、“L”型支撑臂、第一动力件和第二动力件；

所述“L”型支撑臂转动设于基座，所述第一动力件设于所述基座，所述第一动力件与所述“L”型支撑臂连接，在所述第一动力件的驱动下，所述“L”型支撑臂相对所述基座转动；

所述支架设于所述“L”型支撑臂，所述第二动力件设于所述“L”型支撑臂，所述第二动力件与所述支架连接，在所述第二动力件的驱动下，所述支架相对所述“L”型支撑臂转动。

8.根据权利要求1至3任一项所述的焊接辅助工装，其特征在于，所述第二直线驱动件和所述第三直线驱动件为液压缸、气缸或电动推杆。

9.根据权利要求1至3任一项所述的焊接辅助工装，其特征在于，所述压头为弧形结构件。

10.一种焊接机器人，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的焊接辅助工装。

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