CN217370866U - 螺柱焊机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种螺柱焊机器人，螺柱焊机器人包括所述螺柱焊机器人包括机器人本体，以及安装于机器人本体的活动轴上的螺柱焊枪和抓手装置，其中，螺柱焊枪和抓手装置成预设夹角，抓手装置包括法兰盘、主架体、真空发生器和真空吸盘，法兰盘与活动轴机械连接；主架体通过呈接部与法兰盘机械连接；真空发生器的输入端通过气路管道与气源连接；多个真空吸盘通过支撑部与主架体固定连接，各真空吸盘与真空发生器的输出端通过气路管道连接。本实用新型提高了螺柱焊机器人的生产效率。

Description

螺柱焊机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人焊装领域，尤其涉及一种螺柱焊机器人。

背景技术

目前，车身顶盖分拼线体的螺柱焊机器人在对顶盖零件完成螺柱的焊装后，需将顶盖零件下料并搬运至下个工位。即，首先需要靠人工将顶盖零件下料至精准料框中，然后靠人工推拉搬运小车，并操纵搬运小车上的龙门吊机械手将精准料框抓取至对应的工位位置，完成顶盖零件的下料和搬运动作。该方法靠人工进行顶盖零件的下料和搬运，由于存在人员疲劳、人员操作水平不一致、搬运小车的夹具动作不够灵活，以及人机交互的响应时差等因素，使得螺柱焊机器人在焊接完成后处于较长时间的等待位，需等待人工将顶盖零件下料并搬运完成后，然后在车身顶盖分拼线体的对应工件摆放位置放入新板件后，螺柱焊机器人才重新开始动作。因此，螺柱焊机器人的生产效率较低，螺柱焊机器人利用率不高，已经不能满足正常的产能需求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种螺柱焊机器人，旨在解决现有技术中螺柱焊机器人的生产效率较低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种螺柱焊机器人，所述螺柱焊机器人包括机器人本体，以及安装于所述机器人本体的活动轴上的螺柱焊枪和抓手装置，其中，所述螺柱焊枪和所述抓手装置成预设夹角，所述抓手装置包括：

法兰盘，所述法兰盘与所述活动轴机械连接；

主架体，所述主架体通过呈接部与所述法兰盘机械连接；

真空发生器，所述真空发生器的输入端通过气路管道与气源连接；

真空吸盘，多个所述真空吸盘通过支撑部与所述主架体固定连接，各所述真空吸盘与所述真空发生器的输出端通过气路管道连接。

可选地，所述抓手装置还包括真空度检测器，所述真空度检测器设于所述真空吸盘与所述真空发生器连接的气路管道中。

可选地，所述支撑部包括导柱、转接块，以及缓冲弹簧，所述转接块包括第一连接板，以及在所述第一连接板弯折延伸的第二连接板，所述第一连接板与所述主架体机械连接，所述第二连接板具有通孔，所述导柱穿设于所述通孔，并通过螺母将所述导柱的一端固定于所述通孔处，所述导柱的另一端连接所述真空吸盘，所述缓冲弹簧套设于所述导柱上，且设于所述第二连接板和所述真空吸盘的中间。

可选地，所述抓手装置还包括压力传感器，所述压力传感器设置于所述导柱上靠近所述转接块的一端，以供所述抓手装置不断向工件方向移动，所述真空吸盘在抵接所述工件后，所述压力传感器检测到所述缓冲弹簧的压力不断增大，直至所述缓冲弹簧的压力达到预设压力值，所述抓手装置停止向所述工件方向移动。

可选地，所述主架体包括横向和纵向交叉设置的支撑梁，所述真空发生器设置于所述支撑梁上，多个所述真空吸盘通过支撑部与所述支撑梁固定连接。

可选地，所述支撑部还包括卡扣环，所述第一连接板与所述卡扣环固定连接，所述卡扣环套设于所述支撑梁上，若所述卡扣环处于开启状态，则所述转接块可沿所述转接块连接的所述支撑梁的延伸方向移动，若所述卡扣环处于关闭状态，则所述转接块固定于所述转接块连接的所述支撑梁的当前位置。

可选地，所述呈接部包括水平面设置的基板和多根纵向设置的桥接梁，所述法兰盘固定连接于所述基板，所述桥接梁的一端与所述基板固定连接，所述桥接梁的另一端与所述支撑梁固定连接。

可选地，所述抓手装置还包括拉力绳，所述拉力绳的一端连接所述基板，所述拉力绳的另一端连接所述支撑梁，其中，所述拉力绳连接的所述支撑梁设置于远离所述基板的一侧，所述桥接梁连接的支撑梁设置于靠近所述基板的一侧。

可选地，所述拉力绳的数量为两支，两支所述拉力绳的一端分别连接于相对所述基板两侧的支撑梁上。

可选地，所述支撑梁为圆形铝管。

本实用新型通过在螺柱焊机器人的活动轴上设置抓手装置，使得实现单台机器人能进行螺柱焊又能进行抓取作业，并通过在抓手装置中设有法兰盘、主架体、真空发生器和真空吸盘，所述法兰盘与所述活动轴机械连接，以使螺柱焊机器人的活动轴通过法兰盘带动整个抓手装置进行空间上的移动，然后通过将主架体通过呈接部与所述法兰盘机械连接，多个所述真空吸盘通过支撑部与所述主架体固定连接，将真空发生器的输入端通过气路管道与气源连接，真空吸盘与所述真空发生器的输出端通过气路管道连接，以实现抓手装置需要抓取工件时，真空发生器在气路管道中输出负压，使抓手装置的真空吸盘将工件进行吸附，并通过活动轴的带动，真空吸盘将工件吸附并搬运至对应的工位位置，从而自动连续地完成了工件搬运动作，且本实用新型由抓手装置直接搬运至对应的工位位置，省略了工件的下料动作，例如通过人工搬运工件，还需要将工件下料至对应的精准料框中再进行搬运。同时由于无需人工作业，避免了人员疲劳、人员操作水平不一致、搬运小车的夹具动作不够灵活，以及人机交互的响应时差等因素，导致的螺柱焊机器人在焊接完成后需要进行较长时间的等待。因此，本实用新型减少了工序间的等待时间，螺柱焊机器人焊接完成后能马上继续进行抓件，提升了螺柱焊机器人的利用率，进而提高了螺柱焊机器人的生产效率，解决了现有技术中螺柱焊机器人的生产效率较低的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例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，下面描述中的附图仅仅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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例螺柱焊机器人的结构模块示意图；

图2为本实用新型一实施例抓手装置的立体结构示意图；

图3为本实用新型一实施例抓手装置的局部结构示意图；

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1000	螺柱焊机器人	15	支撑部
100	抓手装置	151	导柱
				200	螺柱焊枪	152	转接块
300	机器人本体	153	缓冲弹簧
				11	法兰盘	154	卡扣环
12	主架体	15a	第一连接板
				121	支撑梁	15b	第二连接板
13	呈接部	1a	通孔
				131	基板	16	压力传感器
132	桥接梁	17	拉力绳
				14	真空吸盘

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各组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，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。另外，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。

目前，首先需要靠人工将顶盖零件下料至精准料框中，然后靠人工推拉搬运小车，并操纵搬运小车上的龙门吊机械手将精准料框抓取至对应的工位位置，完成顶盖零件的下料和搬运动作。该方法靠人工进行顶盖零件的下料和搬运，由于存在人员疲劳、人员操作水平不一致、搬运小车的夹具动作不够灵活，以及人机交互的响应时差等因素，使得螺柱焊机器人在焊接完成后处于较长时间的等待位，需等待人工将顶盖零件下料并搬运完成后，然后在车身顶盖分拼线体的对应工件摆放位置放入新板件后，螺柱焊机器人才重新开始动作。因此，螺柱焊机器人的生产效率较低，螺柱焊机器人利用率不高，已经不能满足正常的产能需求。

基于此，本实用新型提出一种螺柱焊机器人1000。

本实施例中，如图1至图3所示，螺柱焊机器人1000包括机器人本体300，以及安装于机器人本体300的活动轴(未图示)上的螺柱焊枪200和抓手装置100，其中，螺柱焊枪200和抓手装置100成预设夹角，抓手装置100包括法兰盘11、主架体12、真空发生器(未图示)和真空吸盘14，法兰盘11与活动轴机械连接；主架体12通过呈接部13与法兰盘11机械连接；真空发生器的输入端通过气路管道与气源连接；多个真空吸盘14通过支撑部15与主架体12固定连接，各真空吸盘14与真空发生器的输出端通过气路管道连接。

在本实施例中，螺柱焊机器人1000的活动轴上设置了抓手装置100，且该抓手装置100与活动轴上的螺柱焊枪200成预设夹角，在一实施例中，该预设夹角为90度，在另一实施例中该预设夹角为85度。本实施例通过将抓手装置100与螺柱焊枪200头呈预设夹角，以满足螺柱焊机器人1000对工件的抓取作业和螺柱焊作业两者互不干涉，均能进行正常作业。

其中，法兰盘11与活动轴进行机械连接的方式，在一实施例中，可通过卡扣固定将机器人的活动轴与法兰盘11固定连接。在另一实施例中，可通过螺钉螺母将机器人的活动轴与法兰盘11固定连接。

本实施例通过在螺柱焊机器人1000的活动轴上设置抓手装置100，使得实现单台机器人能进行螺柱焊又能进行抓取作业，并通过在抓手装置100中设有法兰盘11、主架体12、真空发生器和真空吸盘14，法兰盘11与活动轴机械连接，以使螺柱焊机器人1000的活动轴通过法兰盘11带动整个抓手装置100进行空间上的移动，然后通过将主架体12通过呈接部13与法兰盘11机械连接，多个真空吸盘14通过支撑部15与主架体12固定连接，将真空发生器的输入端通过气路管道与气源连接，真空吸盘14与真空发生器的输出端通过气路管道连接，以实现抓手装置100需要抓取工件时，真空发生器在气路管道中输出负压，使抓手装置100的真空吸盘14将工件进行吸附，并通过活动轴的带动，真空吸盘14将工件吸附并搬运至对应的工位位置，从而自动连续地完成了工件搬运动作，且本实施例由抓手装置100直接搬运至对应的工位位置，省略了工件的下料动作，例如通过人工搬运工件，还需要将工件下料至对应的精准料框中再进行搬运。同时由于无需人工作业，避免了人员疲劳、人员操作水平不一致、搬运小车的夹具动作不够灵活，以及人机交互的响应时差等因素，导致的螺柱焊机器人1000在焊接完成后需要进行较长时间的等待。因此，本实施例减少了工序间的等待时间，螺柱焊机器人1000焊接完成后能马上继续进行抓件，提升了螺柱焊机器人1000的利用率，进而提高了螺柱焊机器人1000的生产效率，解决了现有技术中螺柱焊机器人1000的生产效率较低的技术问题。

在一种可能的实施方式中，抓手装置100还包括真空度检测器(未图示)，真空度检测器设于真空吸盘14与真空发生器连接的气路管。

在本实施例中，本领域技术人员可以理解的是，真空度检测器检测的真空度越大，真空吸盘14吸附工件的吸附力越大，真空度检测器检测的真空度越小，真空吸盘14吸附工件的吸附力越小。本实施例通过将真空度检测器设于真空吸盘14与真空发生器连接的气路管中，从而便于实时检测抓手装置100的真空吸盘14对工件的吸附力，若吸附力小于一定值，说明工件随时可能掉落，则立即进行报警，以使工作人员进行进一步的检查工作或者应对措施。

在一种可能的实施方式中，支撑部15包括导柱151、转接块152，以及缓冲弹簧153，转接块152包括第一连接板15a，以及在第一连接板15a弯折延伸的第二连接板15b，第一连接板15a与主架体12机械连接，第二连接板15b具有通孔1a，导柱151穿设于通孔1a，并通过螺母将导柱151的一端固定于通孔1a处，导柱151的另一端连接真空吸盘14，缓冲弹簧153套设于导柱151上，且设于第二连接板15b和真空吸盘14的中间。

本实施例通过设置导柱151、转接块152和缓冲弹簧153的支撑部15，其中，转接块152包括第一连接板15a，以及在第一连接板15a弯折延伸的第二连接板15b，第一连接板15a与主架体12机械连接，第二连接板15b具有通孔1a，导柱151穿设于通孔1a，并通过螺母将导柱151的一端固定于通孔1a处，从而实现将连接于导柱151另一端的真空吸盘14固定安装于主架体12上，并通过将缓冲弹簧153套设于导柱151上，且设于第二连接板15b和真空吸盘14的中间，从而使得在抓手装置100不断向工件方向移动的过程中，真空吸盘14在抵接工件后，缓冲弹簧153能起到对工件进行撞击的缓冲作用，有利于保护工件。

在一种可能的实施方式中，抓手装置100还包括压力传感器16，压力传感器16设置于导柱151上靠近转接块152的一端，以供抓手装置100不断向工件方向移动，真空吸盘14在抵接工件后，压力传感器16检测到缓冲弹簧153的压力不断增大，直至缓冲弹簧153的压力达到预设压力值，抓手装置100停止向工件方向移动，从而防止抓手装置100对工件进行过度挤压施力，造成工件损坏，起到工件防撞作用，有利于保护工件。

进一步地，主架体12包括横向和纵向交叉设置的支撑梁121，真空发生器设置于支撑梁121上，多个真空吸盘14通过支撑部15与支撑梁121固定连接，从而提高主架体12的结构刚性，不易变形，进而使得抓手装置100的结构稳定性强，更能承受工件长时间且多个方向的交叉作用力，提高了抓手装置100的使用寿命。

再进一步地，支撑部15还包括卡扣环154，第一连接板15a与卡扣环154固定连接，卡扣环154套设于支撑梁121上，若卡扣环154处于开启状态，则转接块152可沿转接块152连接的支撑梁121的延伸方向移动，若卡扣环154处于关闭状态，则转接块152固定于转接块152连接的支撑梁121的当前位置，从而通过对卡扣环154的锁固位置进行调节，实现真空吸盘14的吸附位置的调节，进而使真空吸盘14的吸附位置更佳，对工件的抓取力更平衡和稳定，同时可通过对真空吸盘14的吸附位置的调节，使抓手装置100能够对多种不同尺寸的工件进行抓取。

在一种可能的实施方式中，呈接部13包括水平面设置的基板131和多根纵向设置的桥接梁132，法兰盘11固定连接于基板131，桥接梁132的一端与基板131固定连接，桥接梁132的另一端与支撑梁121固定连接，从而基于水平面设置的基板131的过渡，便于实现法兰盘11与主架体12的机械连接，同时通过设置多根纵向设置的桥接梁132，提高了法兰盘11和主架体12的连接稳固性，进而提高了抓手装置100的结构稳定性。

进一步地，抓手装置100还包括拉力绳17，拉力绳17的一端连接基板131，拉力绳17的另一端连接支撑梁121，其中，拉力绳17连接的支撑梁121设置于远离基板131的一侧，桥接梁132连接的支撑梁121设置于靠近基板131的一侧，从而在抓手装置100进行抓件时，通过拉力绳17将抓手受力分散至多根支撑梁121上，实现多根支撑梁121分担工件重量，结构稳固可靠，进一步提高了抓手装置100的结构稳定性。

再进一步地，拉力绳17的数量为两支，两支拉力绳17的一端分别连接于相对基板131两侧的支撑梁121上，从而在抓手装置100进行抓件时，进一步使抓手受力分散至更多根支撑梁121上，且各支撑梁121受力均衡，实现多根支撑梁121分担工件重量，提高了抓手装置100的结构稳定性，且若抓手装置100受到外界撞击时，拉力绳17能起到防护作用，防止撞击力直接作用到法兰盘11上，造成法兰盘11损坏，避免使整个抓手装置100从机器人本体300上脱落。

在一种可能的实施方式中，支撑梁121为圆形铝管。

本实施例通过采用铝质材料的支撑梁121，使得整个抓手装置100的重量更轻，进而使得在螺柱焊机器人1000的活动轴带动抓手装置100进行空间移动时，能量损耗更低。

以上仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种螺柱焊机器人，其特征在于，所述螺柱焊机器人包括机器人本体，以及安装于所述机器人本体的活动轴上的螺柱焊枪和抓手装置，其中，所述螺柱焊枪和所述抓手装置成预设夹角，所述抓手装置包括：

法兰盘，所述法兰盘与所述活动轴机械连接；

主架体，所述主架体通过呈接部与所述法兰盘机械连接；

真空发生器，所述真空发生器的输入端通过气路管道与气源连接；

真空吸盘，多个所述真空吸盘通过支撑部与所述主架体固定连接，各所述真空吸盘与所述真空发生器的输出端通过气路管道连接。

2.如权利要求1所述的螺柱焊机器人，其特征在于，所述抓手装置还包括真空度检测器，所述真空度检测器设于所述真空吸盘与所述真空发生器连接的气路管道中。

3.如权利要求1所述的螺柱焊机器人，其特征在于，所述支撑部包括导柱、转接块，以及缓冲弹簧，所述转接块包括第一连接板，以及在所述第一连接板弯折延伸的第二连接板，所述第一连接板与所述主架体机械连接，所述第二连接板具有通孔，所述导柱穿设于所述通孔，并通过螺母将所述导柱的一端固定于所述通孔处，所述导柱的另一端连接所述真空吸盘，所述缓冲弹簧套设于所述导柱上，且设于所述第二连接板和所述真空吸盘的中间。

4.如权利要求3所述的螺柱焊机器人，其特征在于，所述抓手装置还包括压力传感器，所述压力传感器设置于所述导柱上靠近所述转接块的一端，以供所述抓手装置不断向工件方向移动，所述真空吸盘在抵接所述工件后，所述压力传感器检测到所述缓冲弹簧的压力不断增大，直至所述缓冲弹簧的压力达到预设压力值，所述抓手装置停止向所述工件方向移动。

5.如权利要求3所述的螺柱焊机器人，其特征在于，所述主架体包括横向和纵向交叉设置的支撑梁，所述真空发生器设置于所述支撑梁上，多个所述真空吸盘通过支撑部与所述支撑梁固定连接。

6.如权利要求5所述的螺柱焊机器人，其特征在于，所述支撑部还包括卡扣环，所述第一连接板与所述卡扣环固定连接，所述卡扣环套设于所述支撑梁上，若所述卡扣环处于开启状态，则所述转接块可沿所述转接块连接的所述支撑梁的延伸方向移动，若所述卡扣环处于关闭状态，则所述转接块固定于所述转接块连接的所述支撑梁的当前位置。

7.如权利要求5所述的螺柱焊机器人，其特征在于，所述呈接部包括水平面设置的基板和多根纵向设置的桥接梁，所述法兰盘固定连接于所述基板，所述桥接梁的一端与所述基板固定连接，所述桥接梁的另一端与所述支撑梁固定连接。

8.如权利要求7所述的螺柱焊机器人，其特征在于，所述抓手装置还包括拉力绳，所述拉力绳的一端连接所述基板，所述拉力绳的另一端连接所述支撑梁，其中，所述拉力绳连接的所述支撑梁设置于远离所述基板的一侧，所述桥接梁连接的支撑梁设置于靠近所述基板的一侧。

9.如权利要求8所述的螺柱焊机器人，其特征在于，所述拉力绳的数量为两支，两支所述拉力绳的一端分别连接于相对所述基板两侧的支撑梁上。

10.如权利要求5至9中任一项所述的螺柱焊机器人，其特征在于，所述支撑梁为圆形铝管。

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