CN218695397U - 一种智能焊接机械臂及焊接工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能焊接机械臂及焊接工作站，具中该智能焊接机械臂包括两个对称分布的Y轴，两个Y轴顶部均安装有立柱，两个立柱顶部之间安装有X轴，所述X轴上设有两个左右分布的第一Z轴和第二Z轴，所述第一Z轴上安装有机械臂本体，靠近X轴一侧的立柱上安装有控制柜。本实用新型主体结构采用落地式安装，结构稳定、设备开放性好，设备使用调控可在地面进行，设备采用模块化轻量化结构设计，工作范围可扩展，又具有灵活性，采用控制柜使设备控制简洁，操作方便，双焊接系统可以分区域同步或异步焊接，提高了焊接的效率，分散减小了焊接热影响，Y轴、X轴、第一Z轴和第二Z轴采用模块化结构设计，工作范围可扩展、灵活性高。

Description

一种智能焊接机械臂及焊接工作站

技术领域

本实用新型涉及焊接机械臂技术领域，更具体地说是一种智能焊接机械臂及焊接工作站。

背景技术

焊接机器人是从事焊接工作的工业机器人，根据国际标准化组织工业机器人属于标准焊接机器人的定义，工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机用于工业自动化领域。焊接技术在各个制造领域中是必不可少的，地轨智能焊接机械臂主要应用于焊接行业，设备主体结构为地轨龙门桁架双焊接系统，针对大尺寸、宽幅面、密集焊缝的焊接结构件开发设计。

但是现有的地轨智能焊接机械臂在焊接大型钢结构件时，焊接尺寸范围大，焊接时间长，焊接变形大、工件笨重，装夹调整时间长，观察不方便，基于此本实用新型提供一种智能焊接机械臂，采用落地式安装，结构稳定、设备开放性好，设备使用调控可在地面进行，满足人机工程学要求，设备采用模块化轻量化结构设计，工作范围可扩展、灵活性高、操作方便、焊接效率高。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种智能焊接机械臂及焊接工作站，以解决上述背景技术中出现的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种智能焊接机械臂，包括两个对称分布的Y轴，两个Y轴顶部均安装有立柱，两个立柱顶部之间安装有X轴，所述X轴上设有两个左右分布的第一Z轴和第二Z轴，所述第一Z轴上安装有机械臂本体，靠近X轴一侧的立柱上安装有控制柜，使设备控制简洁，操作起来更加方便，两个立柱上均安装有焊接组件，所述第一Z轴上安装有视觉组件，每个焊接组件均包括焊丝桶、焊枪和焊机，所述焊丝桶和焊机固定在立柱上，两个焊枪分别安装在第一Z轴、第二Z轴上，使用焊枪进行焊接，便于进行加工。

在一个优选地实施方式中，所述Y轴包括多个支撑地脚，多个支撑地脚顶部固定有铝型材一，所述铝型材一顶部两侧分别固定设有线性导轨一和齿条传动机构，所述线性导轨一顶部固定有用于与立柱安装的结构板，所述结构板顶部安装有第一减速器，所述第一减速器顶部固定有第一电机，使用第一电机驱动第一减速器带动齿条传动机构移动，便于调节立柱的位置，所述线性导轨一两侧均固定有限位装置一,两个铝型材一之间固定设有加固件，提高两个铝型材一之间的牢固性。

在一个优选地实施方式中，所述X轴包括铝型材二，所述铝型材二两端均固定设有用于与立柱连接的连接件，所述铝型材二顶部两侧分别固定有传动齿轮齿条和线性导轨二，所述铝型材二顶部设有驱动传动齿轮齿条的第二减速器，所述第二减速器顶部固定设有第二电机，便于调节第一Z轴和第二Z轴的位置，所述线性导轨二顶部固定设有与第一Z轴连接的第一滑车板，所述铝型材二远离第一Z轴一侧安装有拖链一，所述线性导轨两端均安装有限位装置二，所述线性导轨二顶部安装有防尘罩，用于起到防尘的作用。

在一个优选地实施方式中，所述第一Z轴包括Z轴方通一，所述Z轴方通一上安装有线性导轨三和齿轮齿条一，所述线性导轨三上安装有L型板一和第二滑车板，所述第二滑车板上固定有第三减速器和第三电机，所述Z轴方通一一侧安装有拖链二，便于调整焊枪的高度，所述机械臂本体安装在Z轴方通一底部，便于调节焊枪的高度。

在一个优选地实施方式中，所述第二Z轴包括Z轴方通二，所述Z轴方通二上安装有线性导轨四和齿轮齿条二，所述线性导轨四上安装有L型板二和第三滑车板，所述第三滑车板上安装有第四减速器和第四电机，所述Z轴方通二一侧安装有拖链三，方便调整Z轴方通二底部焊枪的位置，所述Z轴方通二底部依次连接有上角支座和下角支座，所述上角支座上安装与Y向形成补偿模组，所述机械臂本体与下角支座连接，便于实现第一Z轴和第二Z轴的同步运作。

在一个优选地实施方式中，所述视觉组件包括视觉模组、视觉角支座、Z向调节板和X向调节板，所述X向调节板与第二滑车板固定，利用视觉组件帮助第一Z轴进行精准的定位。

另一方面，对应上述方案，本实用新型还提供了一种焊接工作站，其包括：上料输送线，下料输送线，焊接机械臂，其中所述上料输送线为焊接机械臂输送待加工工件，所述下料输送线接收焊接机械臂加工完成的工件，其中所述焊接机械臂采用如上所述的智能焊接机械臂制成。

本实用新型的技术效果和优点：

1、本实用新型主体结构采用落地式安装，结构稳定、设备开放性好，设备使用调控可在地面进行，设备采用模块化轻量化结构设计，工作范围可扩展，又具有灵活性，采用控制柜使设备控制简洁，操作方便，双焊接系统可以分区域同步或异步焊接，提高了焊接的效率，分散减小了焊接热影响，Y轴、X轴、第一Z轴和第二Z轴采用模块化结构设计，工作范围可扩展、灵活性高。

2、Y轴采用模块化设计，运动行程可扩展，采用双焊接系统，分区域同步或异步焊接，提高了焊接的效率，分散减小了焊接热影响，安装视觉组件使装置具有视觉系统，帮助焊枪进行定位校准，从而提高焊枪焊接的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构主视图；

图2为本实用新型的Y轴结构放大图；

图3为本实用新型的X轴结构放大图；

图4为本实用新型的第一Z轴结构放大图；

图5为本实用新型的第二Z轴结构放大图。

附图标说明：

1、Y轴；101、支撑地脚；102、铝型材一；103、线性导轨一；104、齿条传动机构；105、结构板；106、第一减速器；107、第一电机；108、限位装置一；

2、立柱；3、X轴；301、铝型材二；302、连接件；303、传动齿轮齿条；304、线性导轨二；305、第二减速器；306、第二电机；307、第一滑车板；308、拖链一；309、限位装置二；310、防尘罩；

4、第一Z轴；401、Z轴方通一；402、线性导轨三；403、齿轮齿条一；404、L型板一；405、第二滑车板；406、第三减速器；407、第三电机；408、拖链二；

5、第二Z轴；501、Z轴方通二；502、线性导轨四；503、齿轮齿条二；504、L型板二；505、第三滑车板；506、第四减速器；507、第四电机；508、拖链三；509、上角支座；510、下角支座；511、Y向形成补偿模组；

6、机械臂本体；7、控制柜；8、焊丝桶；9、焊枪；10、焊机；11、视觉模组；12、视觉角支座；13、Z向调节板；14、X向调节板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。而术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“布设”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况，结合现有技术来理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。且图示中的部件中的一个或多个可以是必须的或非必须的，以及上述图示的各部件之间的相对位置关系可以根据实际需要进行调整。

参照说明书附图1-5，本实用新型提供一种智能焊接机械臂，包括两个对称分布的Y轴1，两个Y轴1顶部均安装有立柱2，两个立柱2顶部之间安装有X轴3，所述X轴3上设有两个左右分布的第一Z轴4和第二Z轴5，所述第一Z轴4上安装有机械臂本体6，靠近X轴3一侧的立柱2上安装有控制柜7，使设备控制简洁，操作起来更加方便，两个立柱2上均安装有焊接组件，具体的，每个焊接组件均包括焊丝桶8、焊枪9和焊机10，所述焊丝桶8和焊机10固定在立柱2上，两个焊枪9分别安装在第一Z轴4、第二Z轴5上，使用焊枪9进行焊接，便于进行焊接加工，所述第一Z轴4上安装有视觉组件，具体的，所述视觉组件包括视觉模组11、视觉角支座12、Z向调节板13和X向调节板14，所述X向调节板14与第二滑车板405固定，利用视觉组件帮助第一Z轴4进行精准的定位；

具体的，所述Y轴1包括多个支撑地脚101，多个支撑地脚101顶部固定有铝型材一102，所述铝型材一102顶部两侧分别固定设有线性导轨一103和齿条传动机构104，所述线性导轨一103顶部固定有用于与立柱2安装的结构板105，所述结构板105顶部安装有第一减速器106，所述第一减速器106顶部固定有第一电机107，使用第一电机107驱动第一减速器106带动齿条传动机构104移动，便于调节立柱2的位置，所述线性导轨一103两侧均固定有限位装置一108,两个铝型材一102之间固定设有加固件109，提高两个铝型材一102之间的牢固性；

并且所述X轴3包括铝型材二301，所述铝型材二301两端均固定设有用于与立柱2连接的连接件302，所述铝型材二301顶部两侧分别固定有传动齿轮齿条303和线性导轨二304，所述铝型材二301顶部设有驱动传动齿轮齿条303的第二减速器305，所述第二减速器305顶部固定设有第二电机306，便于调节第一Z轴4和第二Z轴5的位置，所述线性导轨二304顶部固定设有与第一Z轴4连接的第一滑车板307，所述铝型材二301远离第一Z轴4一侧安装有拖链一308，所述线性导轨二304两端均安装有限位装置二309，所述线性导轨二304顶部安装有防尘罩310，用于起到防尘的作用。

在使用时，将两个铝型材一102上的支撑地脚101与地面牢牢固定，采用落地式安装，结构稳定、设备开放性好，便于操作人员在地面对设备进行调控，两个立柱2均通过第一电机107、齿条传动机构104和线性导轨一103在铝型材一102上前后移动，调节机械臂本体6的位置，然后使用铝型材二301上的线性导轨二304和传动齿轮齿条303，调节第一Z轴4和第二Z轴5的位置，从而调节两个焊枪9的位置，并且使用第一Z轴4、第二Z轴5上的线性导轨三402、线性导轨四502，便于调节焊枪9的高度，使用第一Z轴4和第二Z轴5上的焊枪9分区域进行焊接，适用于大幅面的工件，并且使用控制柜7可以控制第一Z轴4和第二Z轴5做不同的运动轨迹，实现异步操作，采用控制柜7使设备控制简洁，操作方便，双焊接系统可以分区域同步或异步焊接，提高了焊接的效率，分散减小了焊接热影响，Y轴1、X轴3、第一Z轴4和第二Z轴5采用模块化结构设计，工作范围可扩展、灵活性高。

参照说明书附图1-5，本实用新型提供一种智能焊接机械臂，所述第一Z轴4包括Z轴方通一401，所述Z轴方通一401上安装有线性导轨三402和齿轮齿条一403，所述线性导轨三402上安装有L型板一404和第二滑车板405，所述第二滑车板405上固定有第三减速器406和第三电机407，所述Z轴方通一401一侧安装有拖链二408，便于调整焊枪9的高度，所述机械臂本体6安装在Z轴方通一401底部，便于支撑焊枪9进行使用；

而且所述第二Z轴5包括Z轴方通二501，所述Z轴方通二501上安装有线性导轨四502和齿轮齿条二503，所述线性导轨四502上安装有L型板二504和第三滑车板505，所述第三滑车板505上安装有第四减速器506和第四电机507，所述Z轴方通二501一侧安装有拖链三508，方便调整Z轴方通二501底部焊枪9的位置，所述Z轴方通二501底部依次连接有上角支座509和下角支座510，所述上角支座509上安装与Y向形成补偿模组511，用于对上角支座509的位置进行修正，所述机械臂本体6与下角支座510连接，便于实现第一Z轴4和第二Z轴5的同步运作。

通过视觉模组11拍摄待加工工件的画面，利用视觉组件帮助第一Z轴4进行定位校准，提高焊枪9焊接的精度，并且视觉组件对识别的焊缝进行区域分隔，同时控制柜7将系统传递给第二Z轴5，第二Z轴5为从站，其坐标信息部分继承于第一Z轴4，并且上角支座509上安装有Y向行程补偿模组进行修正，实现第一Z轴4和第二Z轴5的同步工作。

另一方面，对应上述方案，本实用新型还提供了一种焊接工作站，其包括：上料输送线，下料输送线，焊接机械臂，其中所述上料输送线为焊接机械臂输送待加工工件，所述下料输送线接收焊接机械臂加工完成的工件，其中所述焊接机械臂采用如上所述的智能焊接机械臂制成。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

此外，本实用新型实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型实施例的思想，其同样应当视为本实用新型实施例所公开的内容。

Claims (7)

1.一种智能焊接机械臂，包括两个对称分布的Y轴（1），其特征在于：两个Y轴（1）顶部均安装有立柱（2），两个立柱（2）顶部之间安装有X轴（3），所述X轴（3）上设有两个左右分布的第一Z轴（4）和第二Z轴（5），所述第一Z轴（4）上安装有机械臂本体（6），靠近X轴（3）一侧的立柱（2）上安装有控制柜（7），两个立柱（2）上均安装有焊接组件，所述第一Z轴（4）上安装有视觉组件；

每个焊接组件均包括焊丝桶（8）、焊枪（9）和焊机（10），所述焊丝桶（8）和焊机（10）固定在立柱（2）上，两个焊枪（9）分别安装在第一Z轴（4）、第二Z轴（5）上。

2.根据权利要求1所述的一种智能焊接机械臂，其特征在于：所述Y轴（1）包括多个支撑地脚（101），多个支撑地脚（101）顶部固定有铝型材一（102），所述铝型材一（102）顶部两侧分别固定设有线性导轨一（103）和齿条传动机构（104）；

所述线性导轨一（103）顶部固定有用于与立柱（2）安装的结构板（105），所述结构板（105）顶部安装有第一减速器（106），所述第一减速器（106）顶部固定有第一电机（107），所述线性导轨一（103）两侧均固定有限位装置一（108）,两个铝型材一（102）之间固定设有加固件（109）。

3.根据权利要求1所述的一种智能焊接机械臂，其特征在于：所述X轴（3）包括铝型材二（301），所述铝型材二（301）两端均固定设有用于与立柱（2）连接的连接件（302），所述铝型材二（301）顶部两侧分别固定有传动齿轮齿条（303）和线性导轨二（304）；

所述铝型材二（301）顶部设有驱动传动齿轮齿条（303）的第二减速器（305），所述第二减速器（305）顶部固定设有第二电机（306），所述线性导轨二（304）顶部固定设有与第一Z轴（4）连接的第一滑车板（307），所述铝型材二（301）远离第一Z轴（4）一侧安装有拖链一（308），所述线性导轨两端均安装有限位装置二（309），所述线性导轨二（304）顶部安装有防尘罩（310）。

4.根据权利要求1所述的一种智能焊接机械臂，其特征在于：所述第一Z轴（4）包括Z轴方通一（401），所述Z轴方通一（401）上安装有线性导轨三（402）和齿轮齿条一（403），所述线性导轨三（402）上安装有L型板一（404）和第二滑车板（405），所述第二滑车板（405）上固定有第三减速器（406）和第三电机（407），所述Z轴方通一（401）一侧安装有拖链二（408），所述机械臂本体（6）安装在Z轴方通一（401）底部。

5.根据权利要求1所述的一种智能焊接机械臂，其特征在于：所述第二Z轴（5）包括Z轴方通二（501），所述Z轴方通二（501）上安装有线性导轨四（502）和齿轮齿条二（503），所述线性导轨四（502）上安装有L型板二（504）和第三滑车板（505），所述第三滑车板（505）上安装有第四减速器（506）和第四电机（507）；

所述Z轴方通二（501）一侧安装有拖链三（508），所述Z轴方通二（501）底部依次连接有上角支座（509）和下角支座（510），所述上角支座（509）上安装与Y向形成补偿模组（511），所述机械臂本体（6）与下角支座（510）连接。

6.根据权利要求1所述的一种智能焊接机械臂，其特征在于：所述视觉组件包括视觉模组（11）、视觉角支座（12）、Z向调节板（13）和X向调节板（14），所述X向调节板（14）与第二滑车板（405）固定。

7.一种焊接工作站，其包括：上料输送线，下料输送线，焊接机械臂，其中所述上料输送线为焊接机械臂输送待加工工件，所述下料输送线接收焊接机械臂加工完成的工件，其特征在于，所述焊接机械臂采用如权利要求1至6中任一所述的智能焊接机械臂制成。

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