一种工业焊接机器人的制作方法-j9九游会真人

文档序号:35696714发布日期:2023-10-11 19:40阅读:8来源:国知局


1.本发明涉及焊接机器人技术领域,具体为一种工业焊接机器人。


背景技术:

2.焊接是一种将材料永久连接,并成为具有给定功能结构的制造技术,几乎所有的产品,从几十万吨巨轮到不足1克的微电子元件,在生产中都不同程度地依赖焊接技术,焊接已经渗透到制造业的各个领域,直接影响到产品的质量、可靠性和寿命以及生产的成本、效率和市场反应速度,现有的焊接机器人在焊接时会产生很多焊渣,掉落在工件上,影响工件的品质。
3.中国专利cn112976002b公开了一种工业自动化焊接机器人,设置涂油机构,通过油泵将油罐内的油推入第一滚筒和第二滚筒内,然后通过多个出油孔到达海绵套上,第一滚筒和第二滚筒转动将油涂抹在焊接完成后的工件上,后续只需擦拭即可将工件上的焊渣擦除,便于清理工件表面的焊渣,提高工件的表面品质。
4.该装置通过采用在工件表面提前刷油的方式,方便后续清理工件表面掉落的焊渣,但是该装置一方面需要消耗较多的油,提高了成本,后续还需要对工件表面擦拭、清洗除油和干燥的操作,进一步增加了加工步骤和加工周期,不利于大批量的焊接加工。


技术实现要素:

5.针对现有技术的不足,本发明提供了一种工业焊接机器人,解决了焊渣落到工件表面后续难以清理,而现有技术采用刷油方式进行处理,增加了步骤和加工周期的问题。
6.为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种工业焊接机器人,包括机械臂及其执行端安装的焊接结构,所述机械臂一侧还设置有焊接座,所述机械臂与焊接座之间设置有控制主机,所述焊接结构包括焊枪及其外部设置的焊渣焊烟清理套,且焊渣焊烟清理套的顶部螺纹连接有套设在焊枪外部并顺其轴向滑动的顶盖,所述焊渣焊烟清理套呈倒锥形筒体结构,所述焊渣焊烟清理套的内壁设置有贴合内壁吸取焊渣焊烟的导风结构,所述焊渣焊烟清理套的底部固定连接有底盘,且底盘的外侧向上折弯与焊渣焊烟清理套外侧壁固定形成环形空腔,且环形空腔内设置有导风环,所述导风环的内部开设有底部向外围倾斜的若干斜孔,且底盘的底部对应斜孔开设有吹气孔,所述底盘的中心开设圆孔且向上折弯形成防漏沿;所述焊渣焊烟清理套左侧顶部连接有双层气嘴,所述双层气嘴内层与焊渣焊烟清理套内腔连通,所述焊渣焊烟清理套外壁固定连接有两端连通双层气嘴外层以及底盘环形空腔的气道;所述顶盖底部的外围设置有底端靠近导风结构顶部的导风筒,将双层气嘴内层吸取气流的吸力引导至导风结构内侧。
7.优选的,所述导风结构包括螺旋固定在焊渣焊烟清理套内壁的导风条,所述导风条由螺旋片及其内侧连接的拱形螺旋条构成,拱形螺旋条之间形成供焊烟通过但阻挡焊渣
的间隙,且拱形螺旋条与螺旋片之间形成螺旋形气流通道。
8.优选的,所述导风结构包括环向分布在焊渣焊烟清理套内壁的若干片导风片,所述导风片的内侧设置有阻挡焊渣的金属网兜,所述金属网兜具有可塑性,安装于焊渣焊烟清理套内部时其截面压合塑形为锯齿状,且齿尖朝上兜住焊渣。
9.优选的,所述顶盖顶部设有内嵌焊接护眼玻璃片的观察口,所述顶盖内侧设置有滑动套设在焊枪外的滑套,所述焊枪的表面且位于滑套下方套设有限制顶盖最低高度的胶圈。
10.优选的,所述机械臂执行端固定连接有安装架,且安装架侧面一侧铰接有弧形压板,所述弧形压板另一侧可通过螺丝固定在安装架表面并将焊枪压紧。
11.优选的,所述双层气嘴的外表面设置有凸环,所述双层气嘴外可插接有双层连接头,所述双层连接头包括与双层气嘴内层插接的内管,以及套设在双层气嘴外层外部的外管,所述外管的内表面内嵌设置有与凸环卡合的波形密封圈,所述内管端部和外管顶部分别连通有抽气软管和充气软管,所述抽气软管和充气软管均顺着机械臂侧面分别与其上安装的抽排气泵组的抽排气端连接。
12.优选的,所述焊接座包括底箱,所述底箱的顶部固定连接有可调支撑台,所述底箱内部下方设置有可从一侧抽出的杂质收集箱,所述底箱内部一侧顶部固定连接有吸风组件,所述吸风组件可穿过可调支撑台底部吸取其内杂质。
13.优选的,所述可调支撑台包括固定连接在底箱顶部的传动箱,所述传动箱的顶部轴对称滑动设置有四组放置台,所述放置台的底部固定连接有贯穿传动箱顶部的滑条,且传动箱顶部开设有引导滑条滑动轨迹的滑槽,每个所述放置台的滑条底部均固定连接有限制其上移的连接架,且连接架的底部固定连接有齿条推动架,所述传动箱内部重心转动连接有同时与四组齿条推动架齿条部分啮合的齿轮,且传动箱底部固定连接有驱动齿轮转动的伺服减速电机,所述传动箱内部纵向固定连接有贯穿齿条推动架齿条部分的定位杆,且齿条推动架齿条部分内部开设有与定位杆适配的限位槽。
14.优选的,所述放置台顶部外沿向上设置有上沿,所述上沿与放置台均中空设置,且相邻两组放置台及其上沿内部共同滑动连接有l型挡板,所述上沿与l型挡板配合围住放置台顶面,所述传动箱上下表面均开设有供杂质和气流穿过的镂空孔。
15.优选的,所述吸风组件包括固定连接在底箱内壁并向外排风的风扇,所述风扇的进气端固定连接有滤网,所述滤网的顶部固定连接有拉绳,且拉绳底端对应滤网中心位置固定连接有铁球,所述底箱前后侧壁之间且位于风扇左侧转动连接有转轴,所述转轴前端延伸至底箱外部且固定连接有旋帽,所述转轴表面对应铁球的位置通过固定座固定连接有可吸附铁球的磁块。
16.本发明提供了一种工业焊接机器人。与现有技术相比具备以下有益效果:1、该工业焊接机器人,通过在焊枪外部设置焊渣焊烟清理套,可顺着焊枪自然下滑以靠近工件加工面,在焊接过程中其内侧可吸气,进而将焊渣和焊烟吸入,可框选焊接区域并收集焊渣,进而避免焊渣落到工件表面,省去了后续的清理工作,同时还能降低烟尘,而外侧底部设置的底盘可向下吹风,可将焊接轨迹之前进行吹尘,保证焊缝的洁净,而相对面可对焊接后的焊缝进行吹风冷却,加快其凝固,一吹一吸有效改善了焊接环境和质量。
17.2、该工业焊接机器人,导风结构可均匀分散的引导气流,吸力分散便于全面的吸
取烟尘和焊渣,且通过设置两种形式的导风结构,螺旋形导风条构成的导风结构可直接固定在焊渣焊烟清理套内壁,无需拆卸,其间隙可阻挡较大的焊渣,表面附着的焊渣也便于刷落,较小的焊渣可随着螺旋气流被一起吸走进行过滤,而导风片与金属网兜的配合,可对更细密的焊渣进行分离和收集,同时也便于取出展开清洁和更换,两者形式可依据需要选择。
18.3、该工业焊接机器人,通过设置双层气嘴配合双层连接头使用来连接管道与焊渣焊烟清理套,利用波形密封圈与凸环的卡合,只需简单的插接操作即可稳定密封连接,同时可保证进出气流的分流,操作简单使用方便。
19.4、该工业焊接机器人,通过将焊接座顶部设置为四组可轴对称合拢或分离的放置台,利用底部的啮合传动结构,只需控制伺服减速电机带动齿轮转到即可同时使四个放置台同步移动,可实现对焊接座顶部支撑工件的范围,在占地面积不变的情况下可放置更大面积的工件,便于更多规格工件的焊接操作,提高了通用性。
20.5、该工业焊接机器人,通过在放置台顶部四周设置上沿,并且在四组放置台之间滑动设置l型挡板,在放置台分离合拢过程中l型挡板均可与上沿配合封挡住放置台四周,在加工过程中从工件四周掉落的杂质也可有效的被框住,避免随意洒落到外界地面去,在加工结束后只需简单的清扫配合下方吸风组件的吸取,可方便的对杂质进行集中收集,且利用风扇侧面设置的转轴、磁块、拉绳与铁球等结构配合,只需简单的转动转轴即可实现吸附然后甩脱铁球的效果,利用铁球脱离磁块后的摆动力可撞击滤网实现对其的抖动效果,进而可促进其上附着的杂质的脱落,实现了外界操作即可清理设备内部滤网的效果,操作简单方便。
附图说明
21.图1为本发明整体结构的主视图;图2为本发明焊接结构的主视图;图3为本发明焊接结构状态一的剖视图;图4为本发明焊接结构状态二的剖视图;图5为本发明图4中a处的局部放大图;图6为本发明焊接结构状态二的分解图;图7为本发明焊接座的剖视图;图8为本发明焊接座收拢状态的俯视图;图9为本发明焊接座展开状态的俯视图;图10为本发明放置台及其底部结构的仰视图;图11为本发明图10中b处的局部放大图;图12为本发明l型挡板的立体图;图13为本发明吸风组件的主视图。
22.图中:1-机械臂、2-焊接结构、21-焊枪、22-焊渣焊烟清理套、23-顶盖、24-导风结构、241-导风条、242-导风片、243-金属网兜、25-底盘、26-导风环、27-斜孔、28-双层气嘴、29-气道、210-导风筒、212-焊接护眼玻璃片、211-滑套、213-安装架、214-弧形压板、215-凸环、216-双层连接头、2161-内管、2162-外管、2163-波形密封圈、217-抽气软管、218-充气软管、3-焊接座、31-底箱、32-可调支撑台、321-传动箱、322-放置台、323-滑条、324-滑槽、
325-连接架、326-齿条推动架、327-齿轮、328-伺服减速电机、329-定位杆、3210-限位槽、3211-上沿、3212-l型挡板、3213-镂空孔、33-杂质收集箱、34-吸风组件、341-风扇、342-滤网、343-拉绳、344-铁球、345-转轴、346-磁块、4-控制主机。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
24.本发明提供五种技术方案:图1-6示出了第一种实施方式:一种工业焊接机器人,包括机械臂1及其执行端安装的焊接结构2,机械臂1一侧还设置有焊接座3,机械臂1与焊接座3之间设置有控制主机4,焊接结构2包括焊枪21及其外部设置的焊渣焊烟清理套22,且焊渣焊烟清理套22的顶部螺纹连接有套设在焊枪21外部并顺其轴向滑动的顶盖23,焊渣焊烟清理套22呈倒锥形筒体结构,焊渣焊烟清理套22的内壁设置有贴合内壁吸取焊渣焊烟的导风结构24,焊渣焊烟清理套22的底部固定连接有底盘25,且底盘25的外侧向上折弯与焊渣焊烟清理套22外侧壁固定形成环形空腔,且环形空腔内设置有导风环26,导风环26的内部开设有底部向外围倾斜的若干斜孔27,且底盘25的底部对应斜孔27开设有吹气孔,加厚的导风环26便于开出足够厚度的斜孔27,可较好的控制吹风方向,进而将灰尘向外吹出,底盘25的中心开设圆孔且向上折弯形成防漏沿,防漏沿可提高收集效果,降低飞溅起的焊渣再次落到工件表面的几率;焊渣焊烟清理套22左侧顶部连接有双层气嘴28,双层气嘴28内层与焊渣焊烟清理套22内腔连通,焊渣焊烟清理套22外壁固定连接有两端连通双层气嘴28外层以及底盘25环形空腔的气道29;顶盖23底部的外围设置有底端靠近导风结构24顶部的导风筒210,将双层气嘴28内层吸取气流的吸力引导至导风结构24内侧,顶盖23顶部设有内嵌焊接护眼玻璃片211的观察口,设置观察口便于人工在焊接过程中随时观察内部焊接情况,顶盖23内侧设置有滑动套设在焊枪21外的滑套212,焊枪21的表面且位于滑套212下方套设有限制顶盖23最低高度的胶圈,胶圈可依据需要手动推到不同高度。
25.机械臂1执行端固定连接有安装架213,且安装架213侧面一侧铰接有弧形压板214,弧形压板214另一侧可通过螺丝固定在安装架213表面并将焊枪21压紧。
26.通过在焊枪21外部设置焊渣焊烟清理套22,可顺着焊枪21自然下滑以靠近工件加工面,在焊接过程中其内侧可吸气,进而将焊渣和焊烟吸入,可框选焊接区域并收集焊渣,进而避免焊渣落到工件表面,省去了后续的清理工作,同时还能降低烟尘,而外侧底部设置的底盘25可向下吹风,可将焊接轨迹之前进行吹尘,保证焊缝的洁净,而相对面可对焊接后的焊缝进行吹风冷却,加快其凝固,一吹一吸有效改善了焊接环境和质量。
27.图3-4和6示出了第二种实施方式,与第一种实施方式的主要区别在于:导风结构24包括螺旋固定在焊渣焊烟清理套22内壁的导风条241,导风条241由螺旋片及其内侧连接的拱形螺旋条构成,拱形螺旋条之间形成供焊烟通过但阻挡焊渣的间隙,且拱形螺旋条与螺旋片之间形成螺旋形气流通道。
28.导风结构24包括环向分布在焊渣焊烟清理套22内壁的若干片导风片242,导风片242的内侧设置有阻挡焊渣的金属网兜243,金属网兜243具有可塑性,安装于焊渣焊烟清理套22内部时其截面压合塑形为锯齿状,且齿尖朝上兜住焊渣,金属网兜243可在折弯部分压出折痕,在展开后还可收缩恢复。
29.导风结构24可均匀分散的引导气流,吸力分散便于全面的吸取烟尘和焊渣,且通过设置两种形式的导风结构24,螺旋形导风条241构成的导风结构24可直接固定在焊渣焊烟清理套22内壁,无需拆卸,其间隙可阻挡较大的焊渣,表面附着的焊渣也便于刷落,较小的焊渣可随着螺旋气流被一起吸走进行过滤,而导风片242与金属网兜243的配合,可对更细密的焊渣进行分离和收集,同时也便于取出展开清洁和更换,两者形式可依据需要选择。
30.图2和5示出了第三种实施方式,与第二种实施方式的主要区别在于:双层气嘴28的外表面设置有凸环215,双层气嘴28外可插接有双层连接头216,双层连接头216包括与双层气嘴28内层插接的内管2161,以及套设在双层气嘴28外层外部的外管2162,外管2162的内表面内嵌设置有与凸环215卡合的波形密封圈2163,内管2161端部和外管2162顶部分别连通有抽气软管217和充气软管218,抽气软管217和充气软管218均顺着机械臂1侧面分别与其上安装的抽排气泵组的抽排气端连接。
31.通过设置双层气嘴28配合双层连接头216使用来连接管道与焊渣焊烟清理套22,利用波形密封圈2163与凸环215的卡合,只需简单的插接操作即可稳定密封连接,同时可保证进出气流的分流,操作简单使用方便。
32.图7-11示出了第四种实施方式,与第三种实施方式的主要区别在于:焊接座3包括底箱31,底箱31的顶部固定连接有可调支撑台32,底箱31内部下方设置有可从一侧抽出的杂质收集箱33,底箱31内部一侧顶部固定连接有吸风组件34,吸风组件34可穿过可调支撑台32底部吸取其内杂质。
33.可调支撑台32包括固定连接在底箱31顶部的传动箱321,传动箱321的顶部轴对称滑动设置有四组放置台322,放置台322的底部固定连接有贯穿传动箱321顶部的滑条323,且传动箱321顶部开设有引导滑条323滑动轨迹的滑槽324,每个放置台322的滑条323底部均固定连接有限制其上移的连接架325,且连接架325的底部固定连接有齿条推动架326。
34.传动箱321内部重心转动连接有同时与四组齿条推动架326齿条部分啮合的齿轮327,且传动箱321底部固定连接有驱动齿轮327转动的伺服减速电机328,传动箱321内部纵向固定连接有贯穿齿条推动架326齿条部分的定位杆329,且齿条推动架326齿条部分内部开设有与定位杆329适配的限位槽3210,定位杆329用于定位齿条推动架326的移动轨迹,使其保持与齿轮327的啮合而不会分离。
35.通过将焊接座3顶部设置为四组可轴对称合拢或分离的放置台322,利用底部的啮合传动结构,只需控制伺服减速电机328带动齿轮327转到即可同时使四个放置台322同步移动,可实现对焊接座3顶部支撑工件的范围,在占地面积不变的情况下可放置更大面积的工件,便于更多规格工件的焊接操作,提高了通用性。
36.图8-9和12-13示出了第五种实施方式,与第四种实施方式的主要区别在于:放置台322顶部外沿向上设置有上沿3211,上沿3211与放置台322均中空设置,且相邻两组放置台322及其上沿3211内部共同滑动连接有l型挡板3212,上沿3211与l型挡板3212配合围住放置台322顶面,传动箱321上下表面均开设有供杂质和气流穿过的镂空孔3213,传动箱321
底部可尽量设置较大的镂空孔3213,便于杂质的穿过。
37.吸风组件34包括固定连接在底箱31内壁并向外排风的风扇341,风扇341的进气端固定连接有滤网342,滤网342的顶部固定连接有拉绳343,且拉绳343底端对应滤网342中心位置固定连接有铁球344,底箱31前后侧壁之间且位于风扇341左侧转动连接有转轴345,转轴345前端延伸至底箱31外部且固定连接有旋帽,转轴345表面对应铁球344的位置通过固定座固定连接有可吸附铁球344的磁块346。
38.通过在放置台322顶部四周设置上沿3211,并且在四组放置台322之间滑动设置l型挡板3212,在放置台322分离合拢过程中l型挡板3212均可与上沿3211配合封挡住放置台322四周,在加工过程中从工件四周掉落的杂质也可有效的被框住,避免随意洒落到外界地面去,在加工结束后只需简单的清扫配合下方吸风组件34的吸取,可方便的对杂质进行集中收集,且利用风扇341侧面设置的转轴345、磁块346、拉绳343与铁球344等结构配合,只需简单的转动转轴345即可实现吸附然后甩脱铁球344的效果,利用铁球344脱离磁块346后的摆动力可撞击滤网342实现对其的抖动效果,进而可促进其上附着的杂质的脱落,实现了外界操作即可清理设备内部滤网342的效果,操作简单方便。
39.同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术,且各电器的型号参数不作具体限定,使用常规设备即可。
40.使用时,先将待加工工件放在焊接座3上,若工件大于焊接座3顶部尺寸,需先控制伺服减速电机328工作,带动齿轮327转动,进而推动四组齿条推动架326向外围滑动,并利用连接架325推动滑条323,使四组放置台322同时向外分开至合适尺寸,然后将工件放上即可。
41.控制机械臂1带动焊接结构2移动至工件顶部,然后开启焊枪21进行焊接,并控制机械臂1上的抽排气泵组工作,通过抽气软管217、双层连接头216和双层气嘴28抽取焊渣焊烟清理套22内空气,利用导风筒210的引导,使吸力集中在导风结构24内侧,同时吸取焊渣和焊烟,焊渣被导风条241的间隙或金属网兜243阻隔,烟尘被抽取出去进行处理,同时充气软管218通过双层连接头216、双层气嘴28和气道29向底盘25内吹气,气流从底部吹出,一方面对焊接轨迹前的焊缝吹尘,一方面对焊接后的焊缝进行冷却。
42.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
43.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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