CN117798589A - 一种辅助机器人焊接的翻转合拼装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种辅助机器人焊接的翻转合拼装置,包括机床,所述机床焊接桌面的立架上端固定连接有焊接机器人,所述机床的焊接桌面在焊接机器人的两侧固定连接有两个翻转合拼结构,所述翻转合拼结构包括翻转合拼部,所述翻转合拼部对称分布在焊接机器人的两侧;所述翻转合拼部包括第一壳体和第二壳体,所述第一壳体与第二壳体之间通过工件调控组件活动连接。本发明通过驱动机座和翻转合拼部的设置,可预先对斜面焊接的工件进行检测调整,使其转变为竖直面状态,然后进行工件的对接、再检测以及微调,以此调整后的工件贴合效果更好,可大大减少操作员前期的工作量及操作步骤,减少焊接操作的难度,更利于工件焊接作业的进行。
Description
技术领域
本发明涉及焊接设备技术领域,具体为一种辅助机器人焊接的翻转合拼装置。
背景技术
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,具有三个或更多可编程的轴,用于工业自动化领域。为了适应不同的用途,机器人最后一个轴的机械接口,通常是一个连接法兰,可接装不同工具或称末端执行器。焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊(割)枪,使之能进行焊接、切割或热喷涂,它可以精确地执行各种复杂的焊接任务,提高生产效率和质量。常见的应用包括汽车制造、航空航天、造船等行业。
目前的焊接机器人在进行工件或者零件的焊接时,由于不同工件的焊接面存在差异,就需要进行零件的翻转,而目前一般是人工配合机床夹具去执行对零件的翻转合拼,其过程中,为避免或者减少工件之间合拼后的间隙,就需要不断调整工件定位姿态,使工件合拼后更好的拼接,但是操作过程较为麻烦,效率和便利性较低,会延长焊接的时间。
为此,提出一种辅助机器人焊接的翻转合拼装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种辅助机器人焊接的翻转合拼装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种辅助机器人焊接的翻转合拼装置,包括机床,所述机床焊接桌面的立架上端固定连接有焊接机器人,所述机床的焊接桌面在焊接机器人的两侧固定连接有两个翻转合拼结构;工作时,将需要焊接的工件分别对应夹持在工件夹持支架的内部,然后高清拍摄镜头会对工件夹持支架夹持的工件焊接侧进行拍摄,得到工件侧面图,如果初始为竖直面焊接,可直接控制液压推杆将两个工件进行合拼焊接;如果为斜面焊接,根据图片上工件焊接面的倾斜角度,首先控制第二驱动电机,使其通过环槽驱动轴杆,转动驱动十字球端转轴,而十字球端转轴则会带动第二壳体及其连接结构,进行向上或者向下指定角度的偏转,使工件的焊接面由斜面转变为竖直面或者似直面状态,然后控制端会控制液压推杆向中间位置推进工件,同时定位件会通过弹簧推杆拖动弹簧杆和高清拍摄镜头,使其伴随工件延伸移动,直至工件在中间位置合拼在一起暂时停止推送,此时控制端会控制第一驱动电机,使其驱动十字球端转轴及其连接结构进行向前以及向后小于90度的偏转,此过程中高清拍摄镜头会对合拼状态的工件进行持续的拍摄并反馈至控制端,而控制端会检查工件合拼的状态,对比其是否存在较大的间隙以及错位的情况,如果存在间隙,会再次控制第二驱动电机进行一定的微调,如果出现工件错位的情况,此时控制端会控制驱动机座对工件进行向上或者向下的微调,直至工件焊接面在肉眼观察下呈紧贴状态,然后控制端会继续控制液压推杆相向推进,而工件夹持支架会在的压力的作用下,沿着定位件移动,此过程中,弹簧推杆的滚珠端会由倾斜推槽的高处,滑行至最低处,而弹簧推杆则会在弹簧的作用下,解除对弹簧杆的拉伸状态,而弹簧杆会快速回拉高清拍摄镜头进行复位,而工件夹持支架内部的电磁铁与通电座连接通电,并加强对工件的吸附固定,然后便可控制焊接机器人进行对工件的焊接;
所述翻转合拼结构包括翻转合拼部,所述翻转合拼部对称分布在焊接机器人的两侧;
所述翻转合拼部包括第一壳体和第二壳体,所述第一壳体与第二壳体之间通过工件调控组件活动连接;
其中所述第一壳体的内部固定连接有第一驱动电机,所述第一驱动电机在第一壳体的内部通过联轴器与环槽驱动轴杆固定连接,所述环槽驱动轴杆以工件调控组件球端为中心一百八十度环形分布,且对称设置的其中一个环槽驱动轴杆通过联轴器与第二驱动电机固定连接;
所述第二壳体的内部固定连接有弹簧杆,所述弹簧杆的伸缩端贯出第二壳体与高清拍摄镜头固定连接;
所述工件调控组件包括十字球端转轴,所述十字球端转轴的轴体与转环固定连接,所述转环的一侧与液压推杆固定连接,所述液压推杆的伸缩端与定位件固定连接,所述定位件的内部滑动连接有工件夹持支架,所述工件夹持支架的内部固定连接有电磁铁,所述定位件的内部在与工件夹持支架相对的位置固定连接有通电座,所述定位件的内部在面向弹簧杆的一侧限位滑动连接有弹簧推杆,所述弹簧推杆具有滚珠的一端沿着工件夹持支架表面开设的倾斜推槽相对移动,所述弹簧推杆的另一端推压在弹簧杆推出杆体表面的环槽内;
所述工件夹持支架的内部夹持固定有需要焊接的工件,且工件在翻转合拼后通过焊接机器人进行焊接;通过第一驱动电机、环槽驱动轴杆、第二驱动电机、弹簧杆、高清拍摄镜头、十字球端转轴、液压推杆、工件夹持支架、倾斜推槽、弹簧推杆、电磁铁以及通电座的设置,可预先对工件进行检测调整,使其转变为更好对接的竖直面状态,然后进行工件的对接、再检测以及微调,能更好、更快地做到对工件的贴合,与人工辅助调整的方式相比,其对于工件的调整效率更高,工件之间的贴合效果更好,可大大减少操作员前期的工作量,减少焊接操作的难度,更利于工件焊接作业的进行。
优选的,所述翻转合拼结构还包括驱动机座,所述驱动机座固定连接在机床的表面,且轴端通过连接件与翻转合拼部固定连接。
优选的,所述第一壳体与第二壳体之间存在一定的间距。
优选的,所述第二驱动电机通过轴承座固定连接在第一壳体的一侧。
优选的,所述十字球端转轴的球端通过表面凸起的十字纹路与三个环槽驱动轴杆活动连接,且活动连接在第一壳体预开设的活动槽内。
优选的,所述十字球端转轴的轴端转动连接在第二壳体端部的轴承内。
优选的,所述转环转动连接在第二壳体表面开设的环槽内。
优选的,所述弹簧推杆的另一端固定有弧形板,且可推动弧形板抵在弹簧杆推出杆体表面开设的环槽内部。
优选的,所述电磁铁的两端均向外裸露,其中一端在工件夹持支架的两个夹爪之间。
优选的,所述通电座与工件夹持支架之间设置有用于工件夹持支架复位的复位弹簧。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明通过第一驱动电机、环槽驱动轴杆、第二驱动电机、弹簧杆、高清拍摄镜头、十字球端转轴、液压推杆、工件夹持支架、倾斜推槽、弹簧推杆、电磁铁以及通电座的设置,可预先对工件进行检测调整,使其转变为更好对接的竖直面状态,然后进行工件的对接、再检测以及微调,能更好、更快的做到对工件的贴合;
2、本发明通过驱动机座和翻转合拼部的设置,与人工辅助工件翻转合拼的方式相比,其对于工件的调整效率更高,工件之间的贴合效果更好,可大大减少操作员前期的工作量及操作步骤,减少焊接操作的难度,更利于工件焊接作业的进行。
附图说明
图1为本发明的整体结构视图;
图2为本发明的翻转合拼结构示意图;
图3为本发明的翻转合拼部剖面图;
图4为本发明的翻转合拼部内部结构示意图;
图5为本发明的翻转合拼部内部结构拆解图;
图6为本发明的工件调控组件示意图一;
图7为本发明的工件调控组件示意图二。
图中:
1、机床;
2、焊接机器人;
3、翻转合拼结构;31、驱动机座;32、翻转合拼部;321、第一壳体;3211、第一驱动电机;3212、环槽驱动轴杆;3213、第二驱动电机;322、第二壳体;3221、弹簧杆;3222、高清拍摄镜头;323、工件调控组件;3231、十字球端转轴;3232、转环;3233、液压推杆;3234、定位件;3235、工件夹持支架;3236、倾斜推槽;3237、弹簧推杆;3238、电磁铁;3239、通电座。
具体实施方式
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。
请参阅图1至图7,本发明提供一种辅助机器人焊接的翻转合拼装置的技术方案:
一种辅助机器人焊接的翻转合拼装置,包括机床1,机床1焊接桌面的立架上端固定连接有焊接机器人2,机床1的焊接桌面在焊接机器人2的两侧固定连接有两个翻转合拼结构3;
翻转合拼结构3包括翻转合拼部32,翻转合拼部32对称分布在焊接机器人2的两侧;
翻转合拼部32包括第一壳体321和第二壳体322,第一壳体321与第二壳体322之间通过工件调控组件323活动连接;
其中第一壳体321的内部固定连接有第一驱动电机3211,第一驱动电机3211在第一壳体321的内部通过联轴器与环槽驱动轴杆3212固定连接,环槽驱动轴杆3212以工件调控组件323球端为中心一百八十度环形分布,且对称设置的其中一个环槽驱动轴杆3212通过联轴器与第二驱动电机3213固定连接,并且与第二驱动电机3213同轴向的环槽驱动轴杆3212结构设置于十字球端转轴3231相似,但球端仅设置有一道横向半绕纹路,第二驱动电机3213通过轴承座固定连接在第一壳体321的一侧;
工作时,第一驱动电机3211可通过驱动环槽驱动轴杆3212,使环槽驱动轴杆3212转动驱动工件调控组件323,使其进行小于90度绕轴旋转,第二驱动电机3213可通过驱动同轴向的两个可偏转的环槽驱动轴杆3212,使工件调控组件323进行以球端为中心的上下摆动调角。
作为本发明的一种实施例,如图2和图6所示,第二壳体322的内部固定连接有弹簧杆3221,弹簧杆3221的伸缩端贯出第二壳体322与高清拍摄镜头3222固定连接;
工件调控组件323包括十字球端转轴3231,十字球端转轴3231的球端通过表面凸起的十字纹路与三个环槽驱动轴杆3212活动连接,且活动连接在第一壳体321预开设的活动槽内,十字球端转轴3231在靠近非球端的轴体通过连接板与转环3232固定连接,且端部转动连接在第二壳体322端部的轴承内,转环3232转动连接在第二壳体322表面开设的环槽内,转环3232的外侧面通过支杆与液压推杆3233固定连接,液压推杆3233的伸缩端与定位件3234固定连接,定位件3234的内部在靠近焊接机器人2的一端滑动连接有与现有手机支架相似的工件夹持支架3235,工件夹持支架3235内部的非夹持端固定连接有对工件吸附的电磁铁3238,电磁铁3238的两端均向外裸露,且其中一端在工件夹持支架3235的两个夹爪之间,定位件3234的内部在与工件夹持支架3235相对的位置固定连接有与电磁铁3238相接供电通电座3239,通电座3239与工件夹持支架3235之间设置有用于工件夹持支架3235复位的复位弹簧,定位件3234面向弹簧杆3221的一侧设置有一个管体,且管体的内部滑动连接有圆珠笔状的弹簧推杆3237,弹簧推杆3237具有滚珠的一端始终与工件夹持支架3235的表面接触,并始终处于工件夹持支架3235表面开设的倾斜推槽3236的范围内,弹簧推杆3237的另一端固定有弧形板,且可推动弧形板抵在弹簧杆3221推出杆体表面开设的环槽内部;
工件夹持支架3235的内部夹持固定有需要焊接的工件,且工件在翻转合拼后通过焊接机器人2进行焊接。
工作时,高清拍摄镜头3222会对工件夹持支架3235夹持的工件焊接侧进行拍摄,得到工件侧面图,根据图片上工件焊接面的倾斜角度,首先控制第二驱动电机3213,使其通过环槽驱动轴杆3212,转动驱动十字球端转轴3231,而十字球端转轴3231则会带动第二壳体322及其连接结构,进行向上或者向下指定角度的偏转,使工件的焊接面由斜面转变为竖直面或者似直面状态,然后控制端会控制液压推杆3233向中间位置推进工件,同时定位件3234会通过弹簧推杆3237拖动弹簧杆3221和高清拍摄镜头3222,使其伴随工件延伸移动,直至工件在中间位置合拼在一起暂时停止推送,此时控制端会控制第一驱动电机3211,使其驱动十字球端转轴3231及其连接结构进行向前以及向后小于90度的偏转,此过程中高清拍摄镜头3222会对合拼状态的工件进行持续的拍摄并反馈至控制端,而控制端会检查工件合拼的状态,对比其是否存在较大的间隙以及错位的情况,如果存在间隙,会再次控制第二驱动电机3213进行一定的微调,如果出现工件错位的情况,此时控制端会控制驱动机座31对工件进行向上或者向下的微调,直至工件焊接面在肉眼观察下呈紧贴状态,然后控制端会继续控制液压推杆3233相向推进,而工件夹持支架3235会在的压力的作用下,沿着定位件3234移动,此过程中,弹簧推杆3237的滚珠端会由倾斜推槽3236的高处,滑行至最低处,而弹簧推杆3237则会在弹簧的作用下,解除对弹簧杆3221的拉伸状态,而弹簧杆3221会快速回拉高清拍摄镜头3222进行复位,而工件夹持支架3235内部的电磁铁3238与通电座3239连接通电,并加强对工件的吸附固定,然后便可控制焊接机器人2进行对工件的焊接;
综上所述,通过第一驱动电机3211、环槽驱动轴杆3212、第二驱动电机3213、弹簧杆3221、高清拍摄镜头3222、十字球端转轴3231、液压推杆3233、工件夹持支架3235、倾斜推槽3236、弹簧推杆3237、电磁铁3238以及通电座3239的设置,可预先对工件进行检测调整,使其转变为更好对接的竖直面状态,然后进行工件的对接、再检测以及微调,能更好、更快地做到对工件的贴合,与人工辅助调整的方式相比,其对于工件的调整效率更高,工件之间的贴合效果更好,可大大减少操作员前期的工作量,减少焊接操作的难度,更利于工件焊接作业的进行。
作为本发明的一种实施例,如图2所示,翻转合拼结构3还包括驱动机座31,驱动机座31固定连接在机床1的表面,且轴端通过连接件与翻转合拼部32固定连接。
工作时,驱动机座31用于对翻转合拼部32的调位和支撑,以配合其完成焊接翻转合拼操作。
工作原理:工作时,将需要焊接的工件分别对应夹持在工件夹持支架3235的内部,然后高清拍摄镜头3222会对工件夹持支架3235夹持的工件焊接侧进行拍摄,得到工件侧面图,如果初始为竖直面焊接,可直接控制液压推杆3233将两个工件进行合拼焊接;如果为斜面焊接,根据图片上工件焊接面的倾斜角度,首先控制第二驱动电机3213,使其通过环槽驱动轴杆3212,转动驱动十字球端转轴3231,而十字球端转轴3231则会带动第二壳体322及其连接结构,进行向上或者向下指定角度的偏转,使工件的焊接面由斜面转变为竖直面或者似直面状态,然后控制端会控制液压推杆3233向中间位置推进工件,同时定位件3234会通过弹簧推杆3237拖动弹簧杆3221和高清拍摄镜头3222,使其伴随工件延伸移动,直至工件在中间位置合拼在一起暂时停止推送,此时控制端会控制第一驱动电机3211,使其驱动十字球端转轴3231及其连接结构进行向前以及向后小于90度的偏转,此过程中高清拍摄镜头3222会对合拼状态的工件进行持续的拍摄并反馈至控制端,而控制端会检查工件合拼的状态,对比其是否存在较大的间隙以及错位的情况,如果存在间隙,会再次控制第二驱动电机3213进行一定的微调,如果出现工件错位的情况,此时控制端会控制驱动机座31对工件进行向上或者向下的微调,直至工件焊接面在肉眼观察下呈紧贴状态,然后控制端会继续控制液压推杆3233相向推进,而工件夹持支架3235会在的压力的作用下,沿着定位件3234移动,此过程中,弹簧推杆3237的滚珠端会由倾斜推槽3236的高处,滑行至最低处,而弹簧推杆3237则会在弹簧的作用下,解除对弹簧杆3221的拉伸状态,而弹簧杆3221会快速回拉高清拍摄镜头3222进行复位,而工件夹持支架3235内部的电磁铁3238与通电座3239连接通电,并加强对工件的吸附固定,然后便可控制焊接机器人2进行对工件的焊接。
需要说明的是,焊接过程中焊缝位置会产生较高的温度,而高温具有很强的消磁作用,会压缩电磁铁3238的覆盖范围,因此焊渣并不会受到电磁铁3238的吸附,而影响焊接效果。
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。
Claims (10)
1.一种辅助机器人焊接的翻转合拼装置,包括机床(1),所述机床(1)焊接桌面的立架上端固定连接有焊接机器人(2),所述机床(1)的焊接桌面在焊接机器人(2)的两侧固定连接有两个翻转合拼结构(3),其特征在于:
所述翻转合拼结构(3)包括翻转合拼部(32),所述翻转合拼部(32)对称分布在焊接机器人(2)的两侧;
所述翻转合拼部(32)包括第一壳体(321)和第二壳体(322),所述第一壳体(321)与第二壳体(322)之间通过工件调控组件(323)活动连接;
其中所述第一壳体(321)的内部固定连接有第一驱动电机(3211),所述第一驱动电机(3211)在第一壳体(321)的内部通过联轴器与环槽驱动轴杆(3212)固定连接,所述环槽驱动轴杆(3212)以工件调控组件(323)球端为中心一百八十度环形分布,且对称设置的其中一个环槽驱动轴杆(3212)通过联轴器与第二驱动电机(3213)固定连接;
所述第二壳体(322)的内部固定连接有弹簧杆(3221),所述弹簧杆(3221)的伸缩端贯出第二壳体(322)与高清拍摄镜头(3222)固定连接;
所述工件调控组件(323)包括十字球端转轴(3231),所述十字球端转轴(3231)的轴体与转环(3232)固定连接,所述转环(3232)的一侧与液压推杆(3233)固定连接,所述液压推杆(3233)的伸缩端与定位件(3234)固定连接,所述定位件(3234)的内部滑动连接有工件夹持支架(3235),所述工件夹持支架(3235)的内部固定连接有电磁铁(3238),所述定位件(3234)的内部在与工件夹持支架(3235)相对的位置固定连接有通电座(3239),所述定位件(3234)的内部在面向弹簧杆(3221)的一侧限位滑动连接有弹簧推杆(3237),所述弹簧推杆(3237)具有滚珠的一端沿着工件夹持支架(3235)表面开设的倾斜推槽(3236)相对移动,所述弹簧推杆(3237)的另一端推压在弹簧杆(3221)推出杆体表面的环槽内;
所述工件夹持支架(3235)的内部夹持固定有需要焊接的工件,且工件在翻转合拼后通过焊接机器人(2)进行焊接。
2.根据权利要求1所述的一种辅助机器人焊接的翻转合拼装置,其特征在于:所述翻转合拼结构(3)还包括驱动机座(31),所述驱动机座(31)固定连接在机床(1)的表面,且轴端通过连接件与翻转合拼部(32)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种辅助机器人焊接的翻转合拼装置,其特征在于:所述第一壳体(321)与第二壳体(322)之间存在一定的间距。
4.根据权利要求1所述的一种辅助机器人焊接的翻转合拼装置,其特征在于:所述第二驱动电机(3213)通过轴承座固定连接在第一壳体(321)的一侧。
5.根据权利要求1所述的一种辅助机器人焊接的翻转合拼装置,其特征在于:所述十字球端转轴(3231)的球端通过表面凸起的十字纹路与三个环槽驱动轴杆(3212)活动连接,且活动连接在第一壳体(321)预开设的活动槽内。
6.根据权利要求1所述的一种辅助机器人焊接的翻转合拼装置,其特征在于:所述十字球端转轴(3231)的轴端转动连接在第二壳体(322)端部的轴承内。
7.根据权利要求1所述的一种辅助机器人焊接的翻转合拼装置,其特征在于:所述转环(3232)转动连接在第二壳体(322)表面开设的环槽内。
8.根据权利要求1所述的一种辅助机器人焊接的翻转合拼装置,其特征在于:所述弹簧推杆(3237)的另一端固定有弧形板,且可推动弧形板抵在弹簧杆(3221)推出杆体表面开设的环槽内部。
9.根据权利要求1所述的一种辅助机器人焊接的翻转合拼装置,其特征在于:所述电磁铁(3238)的两端均向外裸露,其中一端在工件夹持支架(3235)的两个夹爪之间。
10.根据权利要求1所述的一种辅助机器人焊接的翻转合拼装置,其特征在于:所述通电座(3239)与工件夹持支架(3235)之间设置有用于工件夹持支架(3235)复位的复位弹簧。
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