CN220407430U - 一种箱体类焊接机器人工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种箱体类焊接机器人工作站，所述箱体类焊接机器人工作站包括行走滑轨、焊接机构、变位机和控制系统；行走滑轨包括相互平行的第一滑轨和第二滑轨，焊接机构滑动设置在第一滑轨上，变位机滑动设置在第二滑轨上；变位机设有两个并相对设置，两个变位机之间形成工件加工区，且每个变位机上均设有用于连接工件的工装夹具；控制系统分别通讯连接焊接机构和变位机。所述箱体类焊接机器人工作站针对于箱体结构件设计，尤其适用于方形箱体结构件，普适性好，使用范围广；通过第二滑轨调节两个变位机之间的间距，以调节工件加工区的长度，以使工件加工区的长度适配于箱体结构件的长度，对于类型相同、长度不同的箱体工件可以广泛适用。

Description

一种箱体类焊接机器人工作站

技术领域

本实用新型属于加工设备技术领域，具体涉及一种箱体类焊接机器人工作站。

背景技术

焊接自动化制造领域通过采用焊接机器人与外部辅助机械，使得原有的手工焊接作业转变为机器人自动焊接过程，针对不同种类的待焊产品，可以专门设计与之适应的不同种类布局的焊接机器人工作站，从而实现高效、优质的机器人自动焊接生产。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种箱体类焊接机器人工作站，用以解决现有技术中存在的上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种箱体类焊接机器人工作站，包括行走滑轨、焊接机构、变位机和控制系统；行走滑轨包括相互平行的第一滑轨和第二滑轨，焊接机构滑动设置在第一滑轨上，变位机滑动设置在第二滑轨上；变位机设有两个并相对设置，两个变位机之间形成工件加工区，且每个变位机上均设有用于连接工件的工装夹具；控制系统分别通讯连接焊接机构和变位机。

在一种可能的设计中，焊接机构包括倒吊臂、焊接机器人和焊接设备；

倒吊臂呈C型，且倒吊臂一端为滑动设置在第一滑轨上的滑动端，倒吊臂另一端为向上延伸并弯折至工件加工区上方的加工端，焊接机器人滑动设置在倒吊臂的加工端上；

焊接设备设置包括焊丝桶、激光焊接冷水机、电焊机和烟尘净化机，焊丝桶、激光焊接冷水机、电焊机和烟尘净化机分别连接焊接机器人；相应地，倒吊臂的滑动端设有分别向外延伸的第一基板和第二基板，焊丝桶、激光焊接冷水机、电焊机和烟尘净化机中的至少一者固定在第一基板上，其余固定在第二基板上。

在一种可能的设计中，烟尘净化机包括机体、除尘管和除尘罩，机体固定在第一基板或第二基板上，机体通过除尘管连接除尘罩，除尘罩罩设倒吊臂的滑动端，相应地，焊接机器人至少部分位于除尘罩内。

在一种可能的设计中，第二滑轨分为相对的两段，每段第二滑轨上分别滑动设有一个变位机；

变位机的下端滑动设置在第二滑轨上，变位机具有多个外表面，其中一个外表面朝向另一个变位机，该外表面上设有转动花盘，工装夹具可拆卸连接于转动花盘。

在一种可能的设计中，工装夹具包括第一板体和第二板体，第一板体上设有适配于转动花盘的连接结构，连接结构的上方设有上夹紧模块，连接结构的下方设有第二板体，第一板体和第二板体之间设有若干个肋板；第二板体上设有下夹紧模块，上夹紧模块和下夹紧模块形成用于夹紧工件的夹紧机构。

在一种可能的设计中，上夹紧模块包括第一壳体、上驱动电机、上驱动轴和上夹紧座，第一壳体沿竖直方向设置并固定在第一板体上，上驱动电机固定在第一壳体的上端，上驱动轴转动设置在第一壳体内并与上驱动电机的输出端相连，上夹紧座连接上驱动轴并能够沿第一壳体往复滑动。

在一种可能的设计中，下夹紧模块包括第二壳体、下驱动电机、下驱动轴和下夹紧座，第二壳体沿水平方向设置并嵌设在第二板体上，下驱动电机固定在第二壳体的一端，下驱动轴转动设置在第二壳体内并与下驱动电机的输出端相连，下夹紧座连接下驱动轴并能够沿第二壳体往复滑动；

下夹紧座设有两个并相对设置，两个下夹紧座能够在下驱动轴驱动下相互靠拢或分离，相应地，下驱动轴构造为螺纹轴，且下驱动轴上设有两段旋向相反的螺纹。

在一种可能的设计中，第二板体具有相对的内侧和外侧，内侧连接第一板体，外侧设有第二壳体，且第二基板上设有分隔条，分隔条一侧设有定位槽，分隔条另一侧设有第二壳体。

有益效果：

所述箱体类焊接机器人工作站针对于箱体结构件设计，尤其适用于方形箱体结构件，普适性好，使用范围广；通过第二滑轨调节两个变位机之间的间距，以调节工件加工区的长度，以使工件加工区的长度适配于箱体结构件的长度，对于类型相同、长度不同的箱体工件可以广泛适用。

附图说明

图1为一种箱体类焊接机器人工作站的结构示意图。

图2为焊接机构处的剖视结构示意图。

图3为第二滑轨、变位机和工装夹具的装配示意图。

图中：

100、行走滑轨；101、第一滑轨；102、第二滑轨；200、焊接机构；210、倒吊臂；220、焊接机器人；230、焊接设备；231、焊丝桶；232、激光焊接冷水机；233、电焊机；234、烟尘净化机；201、第一基板；202、第二基板；203、机体；204、除尘管；205、除尘罩；300、变位机；301、转动花盘；400、工装夹具；410、第一板体；420、第二板体；430、肋板；401、分隔条；402、定位槽；500、上夹紧模块；501、第一壳体；502、上驱动电机；503、上夹紧座；600、下夹紧模块；601、第二壳体；602、下驱动电机；603、下驱动轴；604、下夹紧座。

具体实施方式

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，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本实用新型作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述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获得其他的附图。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

实施例：

如图1-图3所示，一种箱体类焊接机器人220工作站，包括行走滑轨100、焊接机构200、变位机300和控制系统；行走滑轨100包括相互平行的第一滑轨101和第二滑轨102，焊接机构200滑动设置在第一滑轨101上，变位机300滑动设置在第二滑轨102上；变位机300设有两个并相对设置，两个变位机300之间形成工件加工区，且每个变位机300上均设有用于连接工件的工装夹具400；控制系统分别通讯连接焊接机构200和变位机300。

所述箱体类焊接机器人220工作站针对于箱体结构件设计，尤其适用于方形箱体结构件，普适性好，使用范围广；通过第二滑轨102调节两个变位机300之间的间距，以调节工件加工区的长度，以使工件加工区的长度适配于箱体结构件的长度，对于类型相同、长度不同的箱体工件可以广泛适用。

对于所述箱体类焊接机器人220工作站，通过第一滑轨101的设置增加了焊接机构200所覆盖的工作空间，从而全面焊接箱体结构件；变位机300通过工装夹具400连接箱体结构件，同时，变位机300能欧带动箱体结构件转动，调整箱体结构件的工位，实现对箱体结构件的全面焊接。相应地，工装夹具400用于夹紧箱体结构件，针对不同类型的箱体结构件，变位机300上搭配相适配的工装夹具400，提高普适性。控制系统实现所述箱体类焊接机器人220工作站的自动化加工，提高了智能化程度，提高了加工效率，降低了工作人员的工作负荷。

工作时，根据所加工的箱体结构件的类型，选择适配的工装夹具400并安装在变位机300上。根据箱体结构件的长度调整两个变位机300之间的间距，然后通过任意合适的设备搬运箱体结构件至工件加工区并将箱体结构件放置在工件加工区内，启动工装夹具400以实现夹紧。基于此，实现了箱体结构件与所述箱体类焊接机器人220工作站的连接。

启动焊接机构200，通过焊接机构200实现焊接加工。根据焊接加工要求，焊接机构200能够相对箱体结构件移动并加工不同部位，变位机300能够带动箱体结构件转动，以使箱体结构件处于不同的工位。容易理解的，焊接机构200和变位机300能够在控制系统控制下实现联动，以达到加工要求。

在本实施例中，焊接机构200包括倒吊臂210、焊接机器人220和焊接设备230；

倒吊臂210呈C型，且倒吊臂210一端为滑动设置在第一滑轨101上的滑动端，倒吊臂210另一端为向上延伸并弯折至工件加工区上方的加工端，焊接机器人220滑动设置在倒吊臂210的加工端上；

焊接设备230设置包括焊丝桶231、激光焊接冷水机232、电焊机233和烟尘净化机234，焊丝桶231、激光焊接冷水机232、电焊机233和烟尘净化机234分别连接焊接机器人220；相应地，倒吊臂210的滑动端设有分别向外延伸的第一基板201和第二基板202，焊丝桶231、激光焊接冷水机232、电焊机233和烟尘净化机234中的至少一者固定在第一基板201上，其余固定在第二基板202上。

基于上述设计方案，倒吊臂210通过滑动端沿第一滑轨101往复滑动，通过加工端连接焊接机器人220，焊接机器人220能够沿加工端往复滑动，且焊接机器人220自身能够移动，基于此，焊接机器人220能够从任意合适的位置和角度实现焊接加工，焊接加工灵活，工作范围大，实用性好。

焊接设备230辅助焊接机器人220，其中，焊丝桶231内存放有焊丝，焊接机器人220上设有适配的送丝机构，通过送丝机构实现焊丝输送。激光焊接冷水机232通过水循环实现散热，保护焊接机器人220。电焊机233为焊接机器人220提供一定特性的电源，以满足不同的焊接要求。烟尘净化机234吸收焊烟和有害气体，保护工作人员和周围环境的安全和健康。

可选地，如图2所示，焊丝桶231固定在第一基板201上，激光焊接冷水机232、电焊机233和烟尘净化机234均固定在第二基板202上，其中，第二基板202上设有支撑架，支撑架下方并排设有激光焊接冷水机232和电焊机233，支撑架上方设有烟尘净化机234。

在一种可能的实现方式中，烟尘净化机234包括机体203、除尘管204和除尘罩205，机体203固定在第一基板201或第二基板202上，机体203通过除尘管204连接除尘罩205，除尘罩205罩设倒吊臂210的滑动端，相应地，焊接机器人220至少部分位于除尘罩205内。

基于上述设计方案，机体203内设有任意合适的烟尘吸取设备和烟尘处理设备，前者用于产生吸力，进而将焊烟和有害气体吸入除尘管204内，焊烟和有害气体经除尘管204进入机体203并被烟尘处理设备处理。除尘管204不仅形成供焊烟和有害气体流动的通道，还起到支撑的连接作用，以使除尘罩205罩设在倒吊臂210的滑动端。除尘罩205不仅限制了焊烟和有害气体的流动范围，还遮挡焊接机器人220焊接时产生的强光，保护周围的工作人员。

在一种可能的实现方式中，第二滑轨102分为相对的两段，每段第二滑轨102上分别滑动设有一个变位机300。基于上述设计方案，在保证变位机300滑动距离的基础上，减少了第二滑轨102的用料，降低了使用成本。

在一种可能的实现方式中，变位机300的下端滑动设置在第二滑轨102上，变位机300具有多个外表面，其中一个外表面朝向另一个变位机300，该外表面上设有转动花盘301，工装夹具400可拆卸连接于转动花盘301。基于上述设计方案，变位机300通过转动花盘301连接工装夹具400，相应地，变位机300内设有适配的驱动结构，以驱动转动花盘301转动，进而实现箱体结构件的转动。同时，转动花盘301上设有任意合适的连接件，以连接工装夹具400。

在本实施例中，工装夹具400包括第一板体410和第二板体420，第一板体410上设有适配于转动花盘301的连接结构，连接结构的上方设有上夹紧模块500，连接结构的下方设有第二板体420，第一板体410和第二板体420之间设有若干个肋板430；第二板体420上设有下夹紧模块600，上夹紧模块500和下夹紧模块600形成用于夹紧工件的夹紧机构。

基于上述设计方案，第一板体410用于连接转动花盘301，以实现工装夹具400与变位机300的连接，相应地，连接结构与连接件相互适配，二者可以构造为任意合适的结构，本实用新型对此并不作任何限制。第二板体420用于托举支撑箱体结构件，以使箱体结构件稳定放置在工装夹具400上。上夹紧模块500和下夹紧模块600相互配合，实现箱体结构件的对中定位和锁紧，确保箱体结构件位置的一致性。

在一种可能的实现方式中，上夹紧模块500包括第一壳体501、上驱动电机502、上驱动轴(未图示)和上夹紧座503，第一壳体501沿竖直方向设置并固定在第一板体410上，上驱动电机502固定在第一壳体501的上端，上驱动轴转动设置在第一壳体501内并与上驱动电机502的输出端相连，上夹紧座503连接上驱动轴并能够沿第一壳体501往复滑动。

基于上述设计方案，上驱动电机502提供动力并带动上驱动轴转动，上驱动轴带动上夹紧座503沿第一壳体501往复移动，以夹紧箱体结构件，具体来说，箱体结构件的下端面抵接于第二板体420，箱体结构的上端面朝向上夹紧座503，上夹紧座503向下滑动以压紧箱体结构件，向上滑动以脱离箱体结构件。

在一种可能的实现方式中，下夹紧模块600包括第二壳体601、下驱动电机602、下驱动轴603和下夹紧座604，第二壳体601沿水平方向设置并嵌设在第二板体420上，下驱动电机602固定在第二壳体601的一端，下驱动轴603转动设置在第二壳体601内并与下驱动电机602的输出端相连，下夹紧座604连接下驱动轴603并能够沿第二壳体601往复滑动；

下夹紧座604设有两个并相对设置，两个下夹紧座604能够在下驱动轴603驱动下相互靠拢或分离，相应地，下驱动轴603构造为螺纹轴，且下驱动轴603上设有两段旋向相反的螺纹。

基于上述设计方案，下夹紧模块600的工作原理与上夹紧模块500相同，二者的区别在于，下夹紧模块600用于夹紧箱体结构件的两个侧面，故下夹紧模块600包括两个下夹紧座604，箱体结构件位于两个下夹紧座604之间，当两个下夹紧座604相互靠拢时，下夹紧模块600夹紧箱体结构件，反之，两个下夹紧座604相互分离时，下夹紧模块600脱离箱体结构件。对于上夹紧模块500，箱体结构件的下端面抵接于第二板体420，故上夹紧模块500只需设置一个上夹紧座503用于压紧箱体结构的上端面即可。

容易理解的，上驱动轴和下驱动轴603均为螺纹轴，但上驱动轴上仅有一段螺纹，下驱动轴603上设有两段旋向相反的螺纹。此外，上夹紧座503和下夹紧座604可以构造为任意合适的形状。

在一种可能的实现方式中，第二板体420具有相对的内侧和外侧，内侧连接第一板体410，外侧设有第二壳体601，且第二基板202上设有分隔条401，分隔条401一侧设有定位槽402，分隔条401另一侧设有第二壳体601。

基于上述设计方案，分隔条401一侧设有定位槽402，以方便调整箱体结构件在第二板体420上的位置，夹紧机构夹紧即可，无需推动箱体结构件在第二板体420上移动，减小了夹紧机构的工作负荷。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种箱体类焊接机器人(220)工作站，其特征在于，包括行走滑轨(100)、焊接机构(200)、变位机(300)和控制系统；行走滑轨(100)包括相互平行的第一滑轨(101)和第二滑轨(102)，焊接机构(200)滑动设置在第一滑轨(101)上，变位机(300)滑动设置在第二滑轨(102)上；变位机(300)设有两个并相对设置，两个变位机(300)之间形成工件加工区，且每个变位机(300)上均设有用于连接工件的工装夹具(400)；控制系统分别通讯连接焊接机构(200)和变位机(300)。

2.根据权利要求1所述的箱体类焊接机器人(220)工作站，其特征在于，焊接机构(200)包括倒吊臂(210)、焊接机器人(220)和焊接设备(230)；

倒吊臂(210)呈C型，且倒吊臂(210)一端为滑动设置在第一滑轨(101)上的滑动端，倒吊臂(210)另一端为向上延伸并弯折至工件加工区上方的加工端，焊接机器人(220)滑动设置在倒吊臂(210)的加工端上；

焊接设备(230)设置包括焊丝桶(231)、激光焊接冷水机(232)、电焊机(233)和烟尘净化机(234)，焊丝桶(231)、激光焊接冷水机(232)、电焊机(233)和烟尘净化机(234)分别连接焊接机器人(220)；相应地，倒吊臂(210)的滑动端设有分别向外延伸的第一基板(201)和第二基板(202)，焊丝桶(231)、激光焊接冷水机(232)、电焊机(233)和烟尘净化机(234)中的至少一者固定在第一基板(201)上，其余固定在第二基板(202)上。

3.根据权利要求2所述的箱体类焊接机器人(220)工作站，其特征在于，烟尘净化机(234)包括机体(203)、除尘管(204)和除尘罩(205)，机体(203)固定在第一基板(201)或第二基板(202)上，机体(203)通过除尘管(204)连接除尘罩(205)，除尘罩(205)罩设倒吊臂(210)的滑动端，相应地，焊接机器人(220)至少部分位于除尘罩(205)内。

4.根据权利要求1所述的箱体类焊接机器人(220)工作站，其特征在于，第二滑轨(102)分为相对的两段，每段第二滑轨(102)上分别滑动设有一个变位机(300)；

变位机(300)的下端滑动设置在第二滑轨(102)上，变位机(300)具有多个外表面，其中一个外表面朝向另一个变位机(300)，该外表面上设有转动花盘(301)，工装夹具(400)可拆卸连接于转动花盘(301)。

5.根据权利要求1所述的箱体类焊接机器人(220)工作站，其特征在于，工装夹具(400)包括第一板体(410)和第二板体(420)，第一板体(410)上设有适配于转动花盘(301)的连接结构，连接结构的上方设有上夹紧模块(500)，连接结构的下方设有第二板体(420)，第一板体(410)和第二板体(420)之间设有若干个肋板(430)；第二板体(420)上设有下夹紧模块(600)，上夹紧模块(500)和下夹紧模块(600)形成用于夹紧工件的夹紧机构。

6.根据权利要求5所述的箱体类焊接机器人(220)工作站，其特征在于，上夹紧模块(500)包括第一壳体(501)、上驱动电机(502)、上驱动轴和上夹紧座(503)，第一壳体(501)沿竖直方向设置并固定在第一板体(410)上，上驱动电机(502)固定在第一壳体(501)的上端，上驱动轴转动设置在第一壳体(501)内并与上驱动电机(502)的输出端相连，上夹紧座(503)连接上驱动轴并能够沿第一壳体(501)往复滑动。

7.根据权利要求5所述的箱体类焊接机器人(220)工作站，其特征在于，下夹紧模块(600)包括第二壳体(601)、下驱动电机(602)、下驱动轴(603)和下夹紧座(604)，第二壳体(601)沿水平方向设置并嵌设在第二板体(420)上，下驱动电机(602)固定在第二壳体(601)的一端，下驱动轴(603)转动设置在第二壳体(601)内并与下驱动电机(602)的输出端相连，下夹紧座(604)连接下驱动轴(603)并能够沿第二壳体(601)往复滑动；

下夹紧座(604)设有两个并相对设置，两个下夹紧座(604)能够在下驱动轴(603)驱动下相互靠拢或分离，相应地，下驱动轴(603)构造为螺纹轴，且下驱动轴(603)上设有两段旋向相反的螺纹。

8.根据权利要求7所述的箱体类焊接机器人(220)工作站，其特征在于，第二板体(420)具有相对的内侧和外侧，内侧连接第一板体(410)，外侧设有第二壳体(601)，且第二基板(202)上设有分隔条(401)，分隔条(401)一侧设有定位槽(402)，分隔条(401)另一侧设有第二壳体(601)。