CN223617055U - 一种钢结构焊接机器人的焊件定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢结构焊接机器人的焊件定位装置，涉及焊接技术领域，包括基板，所述基板的中部固定安装有调节机构，所述调节机构的顶部两侧均固定安装有定位机构；所述定位机构包括底板，所述底板固定安装于调节机构的顶部两侧。本实用新型采用上述结构，通过设置定位机构，使得在使用期间可启动第二电机，带动第二丝杆旋转，驱动活动块往复滑动，活动块带动顶部凹型座同步位移，使凹型座内导辊贴合工件两端，以矩形钢板焊接为例，驱动辊贴合板材两端后，启动第三电机，驱动辊转动带动板材在其间往复位移，便于自动对接，焊接完成后，再次启动第三电机移出板材，放入新板材即可继续焊接，实现连续作业。

Description

一种钢结构焊接机器人的焊件定位装置

技术领域

本实用新型属于焊接技术领域，特别涉及一种钢结构焊接机器人的焊件定位装置。

背景技术

钢结构焊接机器人是一种专门用于钢结构焊接作业的自动化设备，它融合了机械工程、电子技术、计算机控制技术以及焊接工艺等多学科知识，该机器人通常由机械本体、控制系统、焊接电源、焊接工具及传感器等部分组成，机械本体为机器人提供了运动基础，可实现多自由度的灵活运动，使其能到达钢结构的各个焊接位置；控制系统犹如机器人的“大脑”，负责指挥机器人的动作和焊接过程，可精确控制焊接路径、速度、电流、电压等参数；焊接电源为焊接提供所需的电能，确保焊接过程的稳定进行；焊接工具如焊枪等，直接执行焊接操作；传感器则用于实时监测焊接过程中的各种信息，如焊缝位置、熔池状态等，以便机器人及时调整焊接参数和路径，保证焊接质量，钢结构焊接机器人能够高效、精准地完成各种复杂的钢结构焊接任务，广泛应用于建筑、桥梁、船舶、机械制造等行业，可大幅提高焊接效率、降低劳动强度、提升焊接质量的稳定性和一致性，减少人为因素对焊接质量的影响；

公告号为“CN213380054U”的中国专利公开了一种钢结构焊接机器人的焊件定位装置，其包括机台，所述机台的顶面设置有夹持装置，所述机台的顶面靠近边缘位置处设置有清理装置，所述夹持装置包括立块，所述立块的侧面贯穿设置转杆，所述转杆的一端固定安装有外壳，所述转杆的另一端固定安装有齿轮，所述齿轮的表面固定安装有转把，所述外壳远离转杆的一端贯穿设置有滑杆，所述滑杆的一端固定安装有挡块，所述滑杆的另一端固定安装有夹持块，所述挡块与外壳的内壁之间固定安装有弹簧，通过设置夹持装置，实现了简单方便的固定焊件的功能，并且可以随意的调节焊件的旋转角度，使得焊件可以全角度无死角的接受焊接机器人的焊接；

在实际应用中，该装置具备基本定位夹持功能，在一定程度上满足了基础操作要求，然而，该装置功能较为单一，仅能实现定位夹持动作，在完成定位夹持后，难以灵活调节被夹持工件以实现快速对接，同时，在自动化位移调节方面存在明显不足，无法对被夹持工件进行自动化左右位移调节，同时其无法自动对接所需焊接的工件，导致被夹持工件位置调整受限；

在实际焊接加工过程中，精准定位和灵活调整被夹持工件位置至关重要，直接影响焊接质量与生产效率，但该装置难以精确地定位夹持所需焊接加工的工件，无法满足焊接加工对工件定位精度和位置调整灵活性的要求，可能导致焊接位置偏差、焊接质量不稳定等问题，严重制约了生产流程的高效性与产品质量的稳定。

实用新型内容

针对背景技术中提到的问题，本实用新型的目的是提供一种钢结构焊接机器人的焊件定位装置，以解决现有技术应用期间在夹持工件后无法灵活调节其位置以及自动化的对接来辅助焊接的问题。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种钢结构焊接机器人的焊件定位装置，包括基板，所述基板的中部固定安装有调节机构，所述调节机构的顶部两侧均固定安装有定位机构；

所述定位机构包括底板，所述底板固定安装于调节机构的顶部两侧，所述底板的两侧均固定安装有导向组件，所述底板的中部固定连接有调移组件，所述调移组件的顶部两侧均固定安装有动力组件，所述动力组件的外侧固定安装有夹定组件。

作为优选技术方案，所述调节机构包括导轨，所述导轨固定安装于基板的中部，所述导轨的内部转动连接有第一丝杆，所述第一丝杆的两端螺纹旋向相反，所述第一丝杆的两端均螺纹连接有滑块，所述滑块的顶部和底板的底部相连接，所述导轨的一端固定安装有第一电机，所述第一电机的输出端和第一丝杆的一端固定连接。

作为优选技术方案，所述导向组件包括固定座，所述固定座固定连接于底板的顶部两侧，所述固定座的顶部固定连接有凹型座，所述凹型座的内侧等间距转动连接有导辊。

作为优选技术方案，所述调移组件包括轨架，所述轨架固定连接于底板的中部，所述轨架的内部转动连接有第二丝杆，所述第二丝杆的两端螺纹旋向相反，所述第二丝杆的两端均螺纹连接有活动块，所述活动块的顶部和动力组件的底部相连接，所述轨架的一侧固定连接有第二电机，所述第二电机的输出端和第二丝杆的端部固定连接。

作为优选技术方案，所述动力组件包括凹型架，所述凹型架固定连接于活动块的顶部，位于后侧的凹型架底部均固定连接有第三电机，所述凹型架的内部转动连接有驱动辊，所述驱动辊的底部和第三电机的输出端相连接。

作为优选技术方案，所述夹定组件包括滑槽和电动推杆，所述滑槽开设于凹型架的两侧，所述滑槽的内部均滑动连接有滑板，所述电动推杆的输出端固定安装有连接架，所述连接架的外侧和滑板固定连接，所述滑板的外侧均固定连接有折弯架，所述折弯架的外端均转动连接有压力辊。

作为优选技术方案，所述基板的顶部四拐角处均开设有安装孔，所述安装孔均设置为沉头孔。

综上所述，本实用新型主要具有以下有益效果：

第一、本装置的调节机构运行时，启动第一电机，其输出轴带动两端螺纹旋向相反的第一丝杆旋转，丝杆驱动滑块在导轨内反向做往复直线滑动，因滑块与顶部定位机构固定，带动定位机构同步位移，通过调节定位组件的往复运动，改变其间距，适配不同尺寸工件在焊接时的对接，提升装置在实际使用中的适用性，满足多样化工件加工需求；

第二、通过设置定位机构，使得在使用期间可启动第二电机，带动第二丝杆旋转，驱动活动块往复滑动，活动块带动顶部凹型座同步位移，使凹型座内导辊贴合工件两端，以矩形钢板焊接为例，驱动辊贴合板材两端后，启动第三电机，驱动辊转动带动板材在其间往复位移，便于自动对接，焊接完成后，再次启动第三电机移出板材，放入新板材即可继续焊接，实现连续作业，可提高生产加工效率；

第三、通过夹定组件与导向组件相配合，使得在使用期间可启动电动推杆，其伸缩杆推动连接架与滑板下移，带动折弯架及压力辊压在待加工板材顶部，使板材底部稳定贴合导辊，启动第三电机，驱动辊贴合驱动板材两侧，导辊与压力辊从底部和顶部提供支撑约束，使板材横纵向位移稳定，便于夹定后横向位移调整，灵活调节板材位置，提高装置整体适用性，实现连续化焊接加工提高本装置整体使用期间的适配性能，便于灵活调节同时进行连续化焊接加工。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的俯视结构示意图；

图3是本实用新型的仰视结构示意图；

图4是本实用新型的定位机构结构示意图。

附图标记：1、基板；2、调节机构；21、导轨；22、第一丝杆；23、滑块；24、第一电机；3、定位机构；31、底板；32、导向组件；321、固定座；322、凹型座；323、导辊；33、调移组件；331、轨架；332、第二丝杆；333、活动块；334、第二电机；34、动力组件；341、凹型架；342、第三电机；343、驱动辊；35、夹定组件；351、滑槽；352、电动推杆；353、滑板；354、连接架；355、折弯架；356、压力辊；4、安装孔。

具体实施方式

实施例

参考图1至图4，本实施例的一种钢结构焊接机器人的焊件定位装置，包括基板1，基板1的中部固定安装有调节机构2，调节机构2的顶部两侧均固定安装有定位机构3；

定位机构3包括底板31，底板31固定安装于调节机构2的顶部两侧，底板31的两侧均固定安装有导向组件32，底板31的中部固定连接有调移组件33，调移组件33的顶部两侧均固定安装有动力组件34，动力组件34的外侧固定安装有夹定组件35，本装置在进行工作时，首先启动基板1中部的调节机构2，该机构可能通过电机带动丝杆等方式运作，实现对自身位置或某些部件的调节，进而调整整个焊件定位装置的基础状态，调节完毕后，定位机构3开始发挥作用，定位机构3中的调移组件33，可能由电机驱动丝杆、滑块23等构成，通过启动相关动力源，例如电源和PLC控制器，带动调移组件33运行，使固定在其顶部两侧的动力组件34进行位置移动，动力组件34可能是电机，启动后带动夹定组件35动作，对焊件进行夹定操作，同时，底板31两侧的导向组件32，可能采用导轨21、滑块23或导向杆等结构，为调移组件33、动力组件34和夹定组件35的移动提供导向和支撑，确保其平稳运行，实现对焊件的精准定位和牢固夹定，满足钢结构焊接机器人对焊件定位的需求。

参考图1-图3，调节机构2包括导轨21，导轨21固定安装于基板1的中部，导轨21的内部转动连接有第一丝杆22，第一丝杆22的两端螺纹旋向相反，第一丝杆22的两端均螺纹连接有滑块23，滑块23的顶部和底板31的底部相连接，导轨21的一端固定安装有第一电机24，第一电机24的输出端和第一丝杆22的一端固定连接，通过启动固定在导轨21一端的第一电机24，第一电机24的输出端带动与之固定连接的第一丝杆22在导轨21内部转动，由于第一丝杆22两端的螺纹旋向相反，且两端均螺纹连接有滑块23，所以当第一丝杆22转动时，会驱动两端的滑块23在导轨21内部沿着相反方向做直线滑动，又因为滑块23的顶部与定位机构3中底板31的底部相连接，滑块23的滑动便会带动底板31同步移动，进而使安装在底板31上的整个定位机构3产生位移，通过这种方式，调节机构2可以调整两个定位机构3之间的间距，以适配不同尺寸焊件的定位需求，为后续的焊接作业做好准备。

参考图1-图2和图4，导向组件32包括固定座321，固定座321固定连接于底板31的顶部两侧，固定座321的顶部固定连接有凹型座322，凹型座322的内侧等间距转动连接有导辊323，调移组件33包括轨架331，轨架331固定连接于底板31的中部，轨架331的内部转动连接有第二丝杆332，第二丝杆332的两端螺纹旋向相反，第二丝杆332的两端均螺纹连接有活动块333，活动块333的顶部和动力组件34的底部相连接，轨架331的一侧固定连接有第二电机334，第二电机334的输出端和第二丝杆332的端部固定连接，本装置在导向组件32方面，固定在底板31顶部两侧的固定座321，支撑着顶部的凹型座322，凹型座322内等间距分布的导辊323可自由转动，当焊件在定位和移动过程中，导辊323能提供支撑和导向作用，减少摩擦，确保焊件移动平稳，调移组件33运行时，安装在轨架331一侧的第二电机334启动，其输出端带动第二丝杆332在轨架331内部转动，由于第二丝杆332两端螺纹旋向相反，且两端均与活动块333螺纹连接，所以第二丝杆332转动时，两端的活动块333会沿相反方向在轨架331内做直线滑动，而活动块333顶部与动力组件34底部相连，活动块333的移动带动动力组件34产生位移，进而能根据焊件的实际位置和焊接要求，灵活调整动力组件34的位置，以便动力组件34驱动夹定组件35对焊件进行精准夹定和定位操作。

参考图1-图2和图4，动力组件34包括凹型架341，凹型架341固定连接于活动块333的顶部，位于后侧的凹型架341底部均固定连接有第三电机342，凹型架341的内部转动连接有驱动辊343，驱动辊343的底部和第三电机342的输出端相连接，夹定组件35包括滑槽351和电动推杆352，滑槽351开设于凹型架341的两侧，滑槽351的内部均滑动连接有滑板353，电动推杆352的输出端固定安装有连接架354，连接架354的外侧和滑板353固定连接，滑板353的外侧均固定连接有折弯架355，折弯架355的外端均转动连接有压力辊356，基板1的顶部四拐角处均开设有安装孔4，安装孔4均设置为沉头孔，本装置的动力组件34中，凹型架341固定于活动块333顶部，后侧凹型架341底部的第三电机342启动，其输出端带动驱动辊343在凹型架341内部转动，驱动辊343转动可带动放置于其上的焊件移动，为焊件的位置调整提供动力，夹定组件35方面，凹型架341两侧的滑槽351为滑板353提供滑动轨道，电动推杆352启动后，其输出端推动连接架354，连接架354带动与之固定的滑板353在滑槽351内滑动，滑板353外侧连接的折弯架355随滑板353移动，使折弯架355外端转动连接的压力辊356靠近焊件，通过调节电动推杆352的伸缩量，可控制压力辊356对焊件的夹紧力度，从而牢固夹定焊件，此外，基板1顶部四拐角处开设的沉头孔，便于使用螺栓等连接件将整个装置固定在工作台上，确保装置在工作过程中的稳定性。

使用原理及优点：本装置设置的调节机构2，在运行时，启动第一电机24，电机输出轴带动第一丝杆22进行旋转运动，由于第一丝杆22两端螺纹旋向相反，丝杆转动时，可驱动滑块23在导轨21内部沿相反方向做往复直线滑动，滑块23与顶部的定位机构3固定连接，滑块23的往复位移带动定位机构3同步运动，通过调节定位组件的往复位移，能够改变定位组件之间的间距，从而适配不同尺寸工件在焊接过程中的对接操作，这一设计有效提升了本装置在实际使用中的适用性，满足了多样化工件的加工需求；

定位机构3在本装置的运行中发挥关键作用，启动第二电机334，电机输出轴带动第二丝杆332旋转，丝杆通过螺纹副驱动活动块333做往复直线滑动，活动块333与顶部的凹型座322固定连接，活动块333的往复滑动带动凹型座322同步位移，当凹型座322移动时，可带动其内部的导辊323贴合到被夹持工件的两端，以矩形钢板板材的焊接加工为例，通过调节使驱动辊343贴合到板材两端后，启动第三电机342，电机输出轴带动驱动辊343在凹型架341内部转动，驱动辊343的转动驱动板材在两个驱动辊343之间做往复直线位移，实现了板材在焊接过程中的灵活位置调整，便于板材之间的自动对接，焊接完成后，再次启动第三电机342，使驱动辊343向一侧同向转动，即可将焊接好的板材从驱动辊343上移出，方便快捷，随后，将新的待焊接板材放置在驱动辊343之间，便可继续进行焊接加工，实现了本装置的连续不间断焊接作业；

夹定组件35和导向组件32的设置，进一步优化了本装置的性能，启动电动推杆352，电动推杆352的伸缩杆推动连接架354向下移动，连接架354带动滑板353同步下移，滑板353与折弯架355固定连接，滑板353下移推动折弯架355向下运动，折弯架355带动压力辊356下移并贴合在待加工板材的顶部，此时，板材顶部受到压力作用，使其底部稳定地贴合在导辊323上，启动第三电机342，驱动辊343转动，对板材两侧进行贴合驱动，同时导辊323和压力辊356分别从板材的底部和顶部提供支撑和约束，这种协同作用使板材在横纵向位移过程中保持稳定，有效提升了本装置在焊接加工时的适配性能，方便对夹定后的板材进行横向位移调整，实现了对所需焊接板材位置的灵活调节，进一步提高了本装置整体的适用性，便于实现连续化焊接加工。

Claims (7)

1.一种钢结构焊接机器人的焊件定位装置，包括基板(1)，其特征在于：所述基板(1)的中部固定安装有调节机构(2)，所述调节机构(2)的顶部两侧均固定安装有定位机构(3)；

所述定位机构(3)包括底板(31)，所述底板(31)固定安装于调节机构(2)的顶部两侧，所述底板(31)的两侧均固定安装有导向组件(32)，所述底板(31)的中部固定连接有调移组件(33)，所述调移组件(33)的顶部两侧均固定安装有动力组件(34)，所述动力组件(34)的外侧固定安装有夹定组件(35)。

2.根据权利要求1所述的一种钢结构焊接机器人的焊件定位装置，其特征在于：所述调节机构(2)包括导轨(21)，所述导轨(21)固定安装于基板(1)的中部，所述导轨(21)的内部转动连接有第一丝杆(22)，所述第一丝杆(22)的两端螺纹旋向相反，所述第一丝杆(22)的两端均螺纹连接有滑块(23)，所述滑块(23)的顶部和底板(31)的底部相连接，所述导轨(21)的一端固定安装有第一电机(24)，所述第一电机(24)的输出端和第一丝杆(22)的一端固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种钢结构焊接机器人的焊件定位装置，其特征在于：所述导向组件(32)包括固定座(321)，所述固定座(321)固定连接于底板(31)的顶部两侧，所述固定座(321)的顶部固定连接有凹型座(322)，所述凹型座(322)的内侧等间距转动连接有导辊(323)。

4.根据权利要求3所述的一种钢结构焊接机器人的焊件定位装置，其特征在于：所述调移组件(33)包括轨架(331)，所述轨架(331)固定连接于底板(31)的中部，所述轨架(331)的内部转动连接有第二丝杆(332)，所述第二丝杆(332)的两端螺纹旋向相反，所述第二丝杆(332)的两端均螺纹连接有活动块(333)，所述活动块(333)的顶部和动力组件(34)的底部相连接，所述轨架(331)的一侧固定连接有第二电机(334)，所述第二电机(334)的输出端和第二丝杆(332)的端部固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种钢结构焊接机器人的焊件定位装置，其特征在于：所述动力组件(34)包括凹型架(341)，所述凹型架(341)固定连接于活动块(333)的顶部，位于后侧的凹型架(341)底部均固定连接有第三电机(342)，所述凹型架(341)的内部转动连接有驱动辊(343)，所述驱动辊(343)的底部和第三电机(342)的输出端相连接。

6.根据权利要求5所述的一种钢结构焊接机器人的焊件定位装置，其特征在于：所述夹定组件(35)包括滑槽(351)和电动推杆(352)，所述滑槽(351)开设于凹型架(341)的两侧，所述滑槽(351)的内部均滑动连接有滑板(353)，所述电动推杆(352)的输出端固定安装有连接架(354)，所述连接架(354)的外侧和滑板(353)固定连接，所述滑板(353)的外侧均固定连接有折弯架(355)，所述折弯架(355)的外端均转动连接有压力辊(356)。

7.根据权利要求1所述的一种钢结构焊接机器人的焊件定位装置，其特征在于：所述基板(1)的顶部四拐角处均开设有安装孔(4)，所述安装孔(4)均设置为沉头孔。