CN219684357U - 自动焊接装置及焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自动焊接装置及焊接设备，属于焊接装备技术领域，包括第一基座、第二基座、摄像单元、焊接单元、供电单元和检测单元；第二基座可拆卸的连接于第一基座的前侧，第一基座的后侧与机器人连接；摄像单元、焊接单元、供电单元和检测单元分别设于第二基座的前侧，摄像单元的拍摄视角朝向焊接单元，检测单元的检测端与焊接单元的焊接端相对应，供电单元分别于摄像单元、焊接单元和检测单元电气连接；第二基座的前侧面开设有调节滑槽，调节滑槽内可移动的设置有调节件，调节件连接于焊接单元。本实用新型集成了焊接、纠偏、焊缝检测的功能，焊接过程无需过多的人员干预，有效避免作业人员被电弧光灼伤或吸入有害烟尘的问题。

Description

自动焊接装置及焊接设备

技术领域

本实用新型属于焊接装备技术领域，具体涉及一种自动焊接装置及焊接设备。

背景技术

焊接，也称作熔接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。传统的焊接工作会产生光辐射(即电弧光)，其中包括可见光、红外线和紫外线辐射等，工人的眼睛受到强光照射后，发生电光性眼炎的概率升高，严重的甚至会发生灼伤，如果灼伤后处理不好后患无穷。电焊过程中，由于高温使焊药、焊条芯和被焊接材料溶化蒸发，逸散在空气中氧化冷凝而形成的颗粒极细的气溶胶，造成电焊烟尘的产生，工人吸入电焊烟尘会导致尘肺等疾病。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种自动焊接装置及焊接设备，旨在解决传统焊接操作中，工人的身体容易受到伤害的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

第一方面，提供一种自动焊接装置，包括：

第一基座、第二基座、摄像单元、焊接单元、供电单元和检测单元；

所述第二基座可拆卸的连接于所述第一基座的前侧，所述第一基座的后侧与机器人连接；

所述摄像单元、所述焊接单元、所述供电单元和所述检测单元分别设于所述第二基座的前侧，所述摄像单元的拍摄视角朝向所述焊接单元，所述检测单元的检测端与所述焊接单元的焊接端相对应，所述供电单元分别于所述摄像单元、所述焊接单元和所述检测单元电气连接；

所述第二基座的前侧面开设有调节滑槽，所述调节滑槽内可移动的设置有调节件，所述调节件连接于所述焊接单元。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述调节件包括旋转移动座和连接轴，所述旋转移动座包括外圈和转动嵌装于所述外圈之内的内圈，所述外圈与所述调节滑槽贴合滑动，所述连接轴同轴固定于所述内圈，所述连接轴向前伸出所述调节滑槽的一端与所述焊接单元固定连接，所述内圈还设有位置锁定结构。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述调节滑槽为十字形槽。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述自动焊接装置还包括连接支架，所述第一基座的前侧设有插接轨道，所述第二基座的后侧开设有插接滑槽，所述插接轨道与所述插接滑槽滑动插接适配；

所述插接轨道上开设有第一固定孔，所述第二基座上开设有与所述第一固定孔对应的第二固定孔，所述连接支架与所述第一固定孔和所述第二固定孔插接固定。

一些实施例中，所述连接支架包括主板、限位板和多个固定杆，多个所述固定杆的一端分别垂直固定于所述主板的同一侧；所述限位板垂直设于所述主板的前侧边缘，并向所述固定杆所在的一侧延伸，所述固定杆与所述第一固定孔及所述第二固定孔插接适配。

一些实施例中，所述主板和所述第二基座上分别开设有相互对应的紧固孔，相互对应的所述紧固孔之间通过螺纹紧固件紧固。

一些实施例中，所述插接轨道的端面呈T型，所述插接滑槽为与所述插接轨道适配的T型槽。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述检测单元包括连接基座、伸缩杆和检测端头，所述连接基座固接于所述第二基座，所述伸缩杆的两端分别连接于所述连接基座及所述检测端头，所述供电单元与所述检测端头电气连接。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述供电单元为供电电池，所述第二基座的前侧开设有电池卡槽，所述供电电池卡接于所述电池卡槽。

本申请实施例所示的方案，与现有技术相比，通过焊接单元进行焊接，通过摄像单元实时获取焊接影响，并判断焊接位置是否有所偏离，若焊接位置有所偏离，则通过机器人的移动来调节焊接单元的位置，达到焊缝纠偏控制的目的；通过检测单元实时检测焊缝质量，实现焊缝缺陷的实时检测和处理，节省人力物力；供电单元为摄像单元、焊接单元和检测单元提供电力支撑，保证各个单元能正常工作；第二基座集成上述各个单元，以便进行焊接作业，第一基座用于实现与机器人的连接，并且，由于第一基座和第二基座之间的可拆卸连接，还能根据不同的工况更换第二基座及其上的各个单元。本申请的自动焊接装置集成了焊接、纠偏、焊缝检测的功能，焊接过程无需过多的人员干预，有效避免作业人员被电弧光灼伤或吸入有害烟尘的问题，提升作业的安全性及作业效率。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种焊接设备，包括机器人，及上述的自动焊接装置，所述第一基座的后侧与所述机器人连接。

本申请实施例所示的方案，与现有技术相比，通过采用上述的自动焊接装置，结合机器人的使用，集成了焊接、纠偏、焊缝检测的功能，焊接过程无需过多的人员干预，有效避免作业人员被电弧光灼伤或吸入有害烟尘的问题，提升作业的安全性及作业效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的自动焊接装置的主视结构示意图；

图2为本实用新型实施例采用的第一基座的立体结构示意图；

图3为本实用新型实施例采用的第二基座的立体结构示意图；

图4为本实用新型实施例采用的连接支架的立体结构示意图；

图5为本实用新型实施例采用的第二基座与摄像单元、焊接单元、供电单元、检测单元和连接支架的装配结构示意图；

图6为图5中的A部放大图；

图7为本实用新型实施例采用的调节件的主视结构示意图。

附图标记说明：

1、第一基座；110、主体安装孔；

2、第二基座；

3、摄像单元；

4、焊接单元；

5、供电单元；

6、检测单元；610、连接基座；620、伸缩杆；630、检测端头；

7、调节滑槽；

8、调节件；810、旋转移动座；811、外圈；812、内圈；820、连接轴；

9、连接支架；910、主板；920、限位板；930、固定杆；

10、插接轨道；

11、插接滑槽；

12、第一固定孔；

13、第二固定孔；

14、紧固孔；

15、螺纹紧固件。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”、“高”、“低”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙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或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

请一并参阅图1至图6，现对本实用新型提供的自动焊接装置进行说明。所述自动焊接装置，包括第一基座1、第二基座2、摄像单元3、焊接单元4、供电单元5和检测单元6；第二基座2可拆卸的连接于第一基座1的前侧，第一基座1的后侧与机器人连接；摄像单元3、焊接单元4、供电单元5和检测单元6分别设于第二基座2的前侧，摄像单元3的拍摄视角朝向焊接单元4，检测单元6的检测端与焊接单元4的焊接端相对应，供电单元5分别于摄像单元3、焊接单元4和检测单元6电气连接；第二基座2的前侧面开设有调节滑槽7，调节滑槽7内可移动的设置有调节件8，调节件8连接于焊接单元4。

本实施例中，机器人、摄像单元3、焊接单元4和检测单元6分别与数据处理单元(例如工控机)通讯连接，工作过程举例如下：摄像单元3实时获取焊接影像，将影像信息反馈给数据处理单元，数据处理单元根据影像信息判断焊接单元4与待焊接物体的相对位置(也可以通过操作人员的人眼进行判断，即数据处理单元具有显示功能，操作人员直接观看拍摄图像)，若焊接单元偏离预设位置，数据处理单元产生纠偏命令(或者操作人员手动键入纠偏命令)，机器人根据纠偏命令带动第一基座1移动，进而使得焊接单元4的位置发生移动，起到纠偏作用；检测单元6则实时获取焊缝的质量信息，并将焊缝质量信息反馈给数据处理单元，若焊缝缺陷严重，则数据处理单元可生成告警提示信息，并将告警提示信息反馈给终端设备(例如手机等)，提示作业人员及时调整焊接参数。

本实施例中，检测单元6可以是超声检测单元，通过超声波感测焊缝内部的缺陷信息，其具体原理可参考现有的超声探伤原理，在此不再赘述。摄像单元3的实施方式包括但不限于工业相机，需要满足对焊接周边环境的适应性(例如耐高温等需求)，在此不再一一列举。

本实施例中，调节件8在焊接前进行移动调节，保证焊接单元4的焊接端处于正确的预设位置，即保证焊缝的初始位置正确，并且，焊接区域的图像还能准确的被摄像单元3捕捉到；焊接过程中调节件8与调节滑槽7的相对位置不变。其中，调节件8的位置移动可通过手动的方式进行调节；或者，也可以在第二基座2内设置调节传动组件(例如调节丝杠组件)，通过自动的方式进行调节。

本实施例中，以图1的视角为例，为了实现各个功能单元的合理分布，使摄像单元3布置于第二基座2的左上部，焊接单元4布置于摄像单元3的下方，供电单元5布置于第二基座2的右上部，检测单元6布置于供电单元5的下方，在保证焊接可靠性的同时，还能满足摄像及检测的功能需求。

本实施例提供的自动焊接装置，与现有技术相比，通过焊接单元4进行焊接，通过摄像单元3实时获取焊接影像，并判断焊接位置是否有所偏离，若焊接位置有所偏离，则通过机器人的移动来调节焊接单元4的位置，达到焊缝纠偏控制的目的；通过检测单元6实时检测焊缝质量，实现焊缝缺陷的实时检测和处理，节省人力物力；供电单元5为摄像单元3、焊接单元4和检测单元6提供电力支撑，保证各个单元能正常工作；第二基座2集成上述各个单元，以便进行焊接作业，第一基座1用于实现与机器人的连接，并且，由于第一基座1和第二基座2之间的可拆卸连接，还能根据不同的工况更换第二基座2及其上的各个单元。本实施例的自动焊接装置集成了焊接、纠偏、焊缝检测的功能，焊接过程无需过多的人员干预，有效避免作业人员被电弧光灼伤或吸入有害烟尘的问题，提升作业的安全性及作业效率。

在一些实施例中，上述调节件8可以采用如图3所示结构。参见图3，调节件8包括旋转移动座810和连接轴820，旋转移动座810包括外圈811和转动嵌装于外圈811之内的内圈812，外圈811与调节滑槽7贴合滑动，连接轴820同轴固定于内圈812，连接轴820向前伸出调节滑槽7的一端与焊接单元4固定连接，内圈812还设有位置锁定结构。内圈812和外圈811的转动配合使得旋转移动座810形成类轴承结构(也可在内圈812和外圈811之间设置滚珠，保证内圈812转动的顺畅性)，在焊接之前，不仅可以通过在调节滑槽7内移动旋转移动座810来调节焊接单元4的位置，内圈812和外圈811的相互配合还实现了焊接单元4的转动调节(其转动轴心即为连接轴820的轴线)，在焊接过程中，需要保持内圈812和外圈811的相对固定，即通过位置锁定结构锁定内圈812和外圈811的相对位置。

具体实施时，外圈811的外周面可设置平切面，平切面与调节滑槽7的侧壁贴合，避免外圈811与调节滑槽7之间相对转动。位置锁定结构的具体实施方式可为旋转驱动电机(图中未示出)，旋转驱动电机的输出端通过齿轮结构传动连接于内圈812，当需要调节时，由旋转驱动电机提供旋转驱动力，当调节到位后，旋转驱动电机停止工作，同时通过齿轮结构实现内圈812的锁止，避免内圈812转动；当然，位置锁定结构的实现方式包括但不限于举例方式，其余方式在此不再一一列举。

在一些实施例中，参见图3，调节滑槽7为十字形槽。十字形槽能上下移动或左右移动，进而在多个方向上实现调节件8位置的调节，调节范围更广泛，使用灵活性更强。

在一些变形实施例中，调节滑槽7也可以是一字型槽、弧形槽等，需要理解的是，调节滑槽7的形状根据实际的调节需求进行设置，在此不做唯一限定。

在一些实施例中，为了实现第一基座1和第二基座2的可拆卸连接，可以采用如图1至图6所示结构。参见图1至图6，自动焊接装置还包括连接支架9，第一基座1的前侧设有插接轨道10，第二基座2的后侧开设有插接滑槽11，插接轨道10与插接滑槽11滑动插接适配；插接轨道10上开设有第一固定孔12，第二基座2上开设有与第一固定孔12对应的第二固定孔13，连接支架9与第一固定孔12和第二固定孔13插接固定。在组装时，先将插接轨道10插入插接滑槽11中，直至第一固定孔12和第二固定孔13对应上，此时用连接支架9插入到第一固定孔12和第二固定孔13中，防止第一基座1与第二基座2之间继续发生相对滑移，进而将第二基座2定位在第一基座1上。连接方式简单可靠，适用于焊接装置这种重量较大的装备的组装。本实施例示例性的示出了插接滑槽11和插接轨道10均沿上下方向延伸的布设方式，即第二基座2与第一基座1的相对滑移方向为上下方向；需要理解的是，插接滑槽11和插接轨道10的布设方向包括但不限于上述列举方式，其余方式在此不再一一列举。

以插接滑槽11和插接轨道10均沿上下方向延伸的布设方式为例进行进一步说明，插接滑槽11下端开口但上端封闭，当插入到位后，插接滑槽11的封闭端搭在插接轨道10的上端，从而使第二基座2挂在第一基座1上，随后再用连接支架9进行进一步的定位，反向操作即可实现拆卸。本实施例的插接滑槽11与插接轨道10通过挂接预定位的方式解放了操作人员的双手，单个操作人员即可实现第二基座2与第一基座1的拆装，作业更加便捷。

在一些实施例中，上述连接支架9可以采用如图1、图4及图5所示结构。参见图1、图4及图5，连接支架9包括主板910、限位板920和多个固定杆930，多个固定杆930的一端分别垂直固定于主板910的同一侧；限位板920垂直设于主板910的前侧边缘，并向固定杆930所在的一侧延伸，固定杆930与第一固定孔12及第二固定孔13插接适配。其中，主板910的板面平行于前后方向，主板910和限位板920所构成结构的断面呈L形。本实施例的主板910和限位板920分别与第二基座2的侧边缘和前侧面贴合限位，保证连接支架9整体位置的稳定性，通过固定杆930实现第二基座2与第一基座1的相对固定，连接支架9整体结构简单紧凑，且固定效果可靠。

在上述实施例的基础上，参见图1、图4及图5，为了避免连接支架9从第二基座2上脱落，保证第二基座2与第一基座1装配的可靠性，主板910和第二基座2上分别开设有相互对应的紧固孔14，相互对应的紧固孔14之间通过螺纹紧固件15紧固。具体实施时，第二基座2上的紧固孔为螺孔，主板910上的紧固孔为光孔。

一些实施例采用如图2、图5及图6所示结构。参见图2、图5及图6，为了保证插接滑槽11与插接轨道10之间滑动插接的稳定性，避免晃动，同时避免插接轨道10脱出插接滑槽11，插接轨道10的端面呈T型，插接滑槽11为与插接轨道10适配的T型槽。其中，插接轨道10通过焊接等方式固定在第一基座1的前侧面。

一些实施例采用如图1及图5所示结构。参见图1及图5，检测单元6包括连接基座610、伸缩杆620和检测端头630，连接基座610固接于第二基座2，伸缩杆620的两端分别连接于连接基座610及检测端头630，供电单元5与检测端头630电气连接。检测端头630直接用于检测焊缝内部结构，其可以是超声探头等，在此不再一一列举；连接基座610通过可拆卸的方式(例如螺纹连接件连接、卡接等)连接在第二基座2上；伸缩杆620能够上下伸缩，进而能调节检测端头630与焊接端(即图1中焊接单元4的下端)的相对位置，保证探测结果的可靠性。

在上述实施例的基础上，伸缩杆620除了可以伸缩之外，还可以进行一定程度的弯曲度调整，以便增加检测端头630位置调节的灵活性，保证能准确的与焊缝对应并进行检测。具体实施时，可将伸缩杆620靠近检测端头630区域的材质设置为延展性更好的金属材质(例如铁质)，其余实施例在此不再一一列举。

一些实施例采用如图1及图3所示结构。参见图1及图3，供电单元5为供电电池，第二基座2的前侧开设有电池卡槽，供电电池卡接于电池卡槽。其中，供电电池可采用可充电锂电池，使得供电电池可反复使用，并且具有体积小、重量轻的优势，适于本实施例的集成式设计，同时还对环境更加友好，避免产生严重的环境污染。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种焊接设备，包括机器人，及上述的自动焊接装置，第一基座1的后侧与机器人连接。

本实施例中，机器人的具体实施方式包括但不限于机械臂，机器人在焊接过程中可沿着预设路径移动自身位置。根据实际焊接需求，机械臂可顺次设置多个，每个机械臂上均设有自动焊接装置，进而形成焊接流水线。

本实施例提供的焊接设备，与现有技术相比，通过采用上述的自动焊接装置，结合机器人的使用，集成了焊接、纠偏、焊缝检测的功能，焊接过程无需过多的人员干预，有效避免作业人员被电弧光灼伤或吸入有害烟尘的问题，提升作业的安全性及作业效率。

在一些实施例中，第一基座1上开设有主体安装孔110，机器人的活动端设有安装杆，安装杆与对应的主体安装孔110插接，最终实现机器人与第一基座1的固定。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动焊接装置，其特征在于，包括：

第一基座、第二基座、摄像单元、焊接单元、供电单元和检测单元；

所述第二基座可拆卸的连接于所述第一基座的前侧，所述第一基座的后侧与机器人连接；

所述摄像单元、所述焊接单元、所述供电单元和所述检测单元分别设于所述第二基座的前侧，所述摄像单元的拍摄视角朝向所述焊接单元，所述检测单元的检测端与所述焊接单元的焊接端相对应，所述供电单元分别于所述摄像单元、所述焊接单元和所述检测单元电气连接；

所述第二基座的前侧面开设有调节滑槽，所述调节滑槽内设置有可移动的调节件，所述调节件连接于所述焊接单元。

2.如权利要求1所述的自动焊接装置，其特征在于，所述调节件包括旋转移动座和连接轴，所述旋转移动座包括外圈和转动嵌装于所述外圈之内的内圈，所述外圈与所述调节滑槽贴合滑动，所述连接轴同轴固定于所述内圈，所述连接轴向前伸出所述调节滑槽的一端与所述焊接单元固定连接，所述内圈还设有位置锁定结构。

3.如权利要求1或2所述的自动焊接装置，其特征在于，所述调节滑槽为十字形槽。

4.如权利要求1所述的自动焊接装置，其特征在于，所述自动焊接装置还包括连接支架，所述第一基座的前侧设有插接轨道，所述第二基座的后侧开设有插接滑槽，所述插接轨道与所述插接滑槽滑动插接适配；

所述插接轨道上开设有第一固定孔，所述第二基座上开设有与所述第一固定孔对应的第二固定孔，所述连接支架与所述第一固定孔和所述第二固定孔插接固定。

5.如权利要求4所述的自动焊接装置，其特征在于，所述连接支架包括主板、限位板和多个固定杆，多个所述固定杆的一端分别垂直固定于所述主板的同一侧；所述限位板垂直设于所述主板的前侧边缘，并向所述固定杆所在的一侧延伸，所述固定杆与所述第一固定孔及所述第二固定孔插接适配。

6.如权利要求5所述的自动焊接装置，其特征在于，所述主板和所述第二基座上分别开设有相互对应的紧固孔，相互对应的所述紧固孔之间通过螺纹紧固件紧固。

7.如权利要求5所述的自动焊接装置，其特征在于，所述插接轨道的端面呈T型，所述插接滑槽为与所述插接轨道适配的T型槽。

8.如权利要求1所述的自动焊接装置，其特征在于，所述检测单元包括连接基座、伸缩杆和检测端头，所述连接基座固接于所述第二基座，所述伸缩杆的两端分别连接于所述连接基座及所述检测端头，所述供电单元与所述检测端头电气连接。

9.如权利要求1所述的自动焊接装置，其特征在于，所述供电单元为供电电池，所述第二基座的前侧开设有电池卡槽，所述供电电池接于所述电池卡槽。

10.一种焊接设备，其特征在于，包括机器人，及如权利要求1-9中任意一项所述的自动焊接装置，所述第一基座的后侧与所述机器人连接。