CN206966909U - 机器人焊接工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了机器人焊接工装，设置在防护栏内，包括至少一个、用于实现焊接自动化的机器人模块，以及多个用于完成工件调整工位的变位模块，所述机器人模块与所述变位模块的数量及位置匹配对应；所述机器人焊接工装还包括用于实现工件焊接的焊接模块，及控制整个焊接过程的控制模块，所述机器人模块、所述焊接模块及所述变位模块均与所述控制模块相连接，并在所述控制模块的控制下，三者之间相互配合，共同实现对工件的机器人焊接。实用新型提供的一种机器人焊接工装，稳定和提高了焊接质量，提升了加工企业的生产效率。另外，本实用新型可通过更换不同的工件夹具，可以适应不同工件的焊接，最大限度上扩大了本实用新型的适用范围。

Description

机器人焊接工装

技术领域

本实用新型涉及一种焊接工装，尤其涉及一种机器人焊接工装，属于焊接技术领域。

背景技术

随着机械自动化的发展，企业对焊接技术的要求越来越高，传统方式的人工焊接已经不能完全满足当前企业发展的需要，尤其对于复杂工件的焊接时，经常会需要调整工位，目前的工作状况是改变工件的运动方式，直到处于较好的姿势时才能焊接，这样就会造成工作效率低下，工件重复定位，而且不易控制焊接角度，给焊接领域工作人员造成很大操作困难。

目前同盟铜板的焊接工艺加工中，铜板预热及其焊接均由人工操作完成，人工在焊接平台上拼接铜板、人工用火焰枪预热工件、人工翻转工件改变工位、人工焊接及人工打磨工件，在整个同盟铜板焊接工艺过程中，整体手动操作、劳动强度大、效率低下，而且工件的质量会随着操作人员的技术水平不同而改变，从而使工件的加工尺寸及加工质量难以保证，同时焊接过程中出现的焊接烟尘，对操作人员的身体造成很大的危害且存在极大的安全风险。

综上所述，如何提供一种能够快速有效焊接的焊接工装，可以解决目前同盟铜板焊接存在的诸多问题，还能提高焊接效率和焊接质量，同时还能降低工作人员的操作难度就成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种机器人焊接工装，使该焊接工装能够提高焊接效率和焊接质量且降低操作难度。

本实用新型的技术解决方案是：机器人焊接工装，设置在防护栏内，包括至少一个、用于实现焊接自动化的机器人模块，以及多个用于完成工件调整工位的变位模块，所述机器人模块与所述变位模块的数量及位置匹配对应；所述机器人焊接工装还包括用于实现工件焊接的焊接模块，及控制整个焊接过程的控制模块，所述机器人模块、所述焊接模块及所述变位模块均与所述控制模块相连接，并在所述控制模块的控制下，三者之间相互配合，共同实现对工件的机器人焊接。

优选地，所述机器人模块包括第一固定架、固定设置在第一固定架上的机器人本体、位于机器人本体上的机械臂及位于机械臂末端的执行器。

优选地，所述焊接模块包括焊接送丝机、焊接枪头、清枪剪丝机及焊接电源，所述焊接送丝机及所述焊接枪头位于所述机械臂上，所述清枪剪丝机位于所述机器人的一侧，所述焊接送丝机、所述焊接枪头、所述清枪剪丝机均与所述焊接电源相连接。

优选地，每个所述变位模块均包括第二固定架、旋转机构及夹具机构，所述旋转机构与所述夹具机构均位于所述第二固定架上，所述旋转机构与所述夹具机构相连接。

优选地，所述旋转机构包括一旋转动力组件、两个枢轴及一传感器，所述动力组件位于所述固定支架的一侧，所述枢轴位于所述固定支架的两端并与所述夹具机构相连接，所述传感器用于精确定位旋转角度并与其中一所述枢轴相连接。

优选地，所述旋转动力组件包括伺服变位机、及与所述伺服电机相连接的RV减速机。

优选地，所述夹具机构包括用于固定并夹紧所述工件的夹紧装置，及用于支撑所述夹紧装置的夹具框架，所述夹紧装置位于所述夹具框架上；所述夹具框架的数量为两个，每个夹具框架上均包括多个夹紧装置。

优选地，所述控制模块包括控制箱、位于所述控制柜内的可编程控制器及操作界面。

优选地，所述机器人焊接工装还包括一数字式高频感应加热设备。

优选地，所述机器人焊接工装还设置有至少一个散热风扇。

与现有技术相比，本实用新型的优点体现在：

本实用新型提供了一种机器人焊接工装，快速有效地完成了工件焊接，稳定和提高了焊接质量，保证了产品的良品率，提升了加工企业的生产效率。同时，本实用新型中的翻转机构可实现工件0°与180°的旋转，从而调整工件焊接工位，提高焊接效率，另外，本实用新型中的工件夹具可定位工件，而且通过更换不同的工件夹具，可以适应不同工件的焊接，最大限度上扩大了本实用新型的适用范围。此外，本实用新型结构清晰、机械关系优异，装配成本低，适合大规模推广使用。

以下便结合实施例附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详述，以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型俯视结构示意图；

图3是本实用新型中机器人模块和变位模块的结构示意图。

其中：1-机器人模块；11-第一固定架；12-机器人本体；13-机械臂；2-变位模块；21-第二固定架；22-旋转机构；221-旋转动力组件；222-枢轴；23-夹具机构；231-夹紧装置；232-夹具框架；3-焊接模块；31-焊接送丝机；32-焊接枪头；33-清枪剪丝机；34-焊接电源；4-控制箱；5-数字式高频感应加热设备；6-散热风扇；7-防护栏。

具体实施方式

本实用新型揭示了一种机器人焊接工装，如图1至图3所示，该机器人焊接工装设置在防护栏7内，其包括至少一个、用于实现焊接自动化的机器人模块1，以及多个用于完成工件调整工位的变位模块2，机器人模块1与变位模块2的数量及位置匹配对应；机器人焊接工装还包括用于实现工件焊接的焊接模块3，及控制整个焊接过程的控制模块，机器人模块1、焊接模块3及变位模块均与控制模块相连接，并在控制模块的控制下，三者之间相互配合，共同实现对工件的机器人焊接。

在本实施例中，优选为一个机器人模块1与两个变位模块2，即第一变位模块和第二变位模块，两个变位模块2平行设置，机器人模块1可在两个变位模块2之间根据需要移动作业。本技术工作领域人员也可根据实际需要，改变两个变位模块2的位置关系。例如，可将两个变位模块2垂直放置。

进一步地，机器人模块1包括第一固定架11、固定设置在第一固定架11上的机器人本体12、位于机器人本体12上的机械臂13及位于机械臂13末端的执行器14。执行器14可根据机器人功能不同选择不同的执行器14，在本实施例中，该执行器14为焊接枪头32和高频感应加热枪头，二者通过一个连接架连接于机械臂13末端。

更进一步地，焊接模块3包括焊接送丝机31、焊接枪头32、清枪剪丝机33及焊接电源34，焊接送丝机31及所述焊接枪头32位于所述机械臂13上，焊接送丝机31、焊接枪头32、清枪剪丝机33均匀焊接电源34相连接。清枪剪丝机33位于机器人的一侧，是自动焊接***中必要的装置，用于清洁焊接枪头32内部飞溅并且向焊接枪头32内部喷防飞溅液，以便延长焊接枪头32的使用寿命和维修的间隔时间。

在本实用新型的技术方案中，每个变位模块2均包括第二固定架21、旋转机构22及夹具机构23，旋转机构22与夹具机构23均位于第二固定架21上，旋转机构22与夹具机构23相连接。

其中，旋转机构22包括一旋转动力组件221、两个枢轴222及一传感器（图中未示出），动力组件位于固定支架的一侧，枢轴222位于所述固定支架的两端并与夹具机构23相连接，传感器用于精确定位旋转角度并与其中一枢轴222相连接。而旋转动力组件221包括伺服变位机（图中未示出）、及与所述伺服电机相连接的RV减速机（图中未示出）。该旋转机构22可完成工件从0°到180°之间的不同角度旋转，并通过传感器及限位杆（图中未示出）实现精准定位。

另外，夹具机构23包括用于固定并夹紧所述工件的夹紧装置231，及用于支撑所述夹紧装置231的夹具框架232，夹紧装置231位于所述夹具框架232上，在本实用新型中的夹紧装置231可以根据工件的特点选择不同的夹紧装置231，以便适应不同工件的焊接，扩大该夹具机构23的使用范围。在本实施例中，夹具框架232的数量为两个，每个夹具框架232上均包括四个夹紧装置231。从而可以满足一组工件预热、焊接的同时另一组工件冷却，提高焊接效率。

进一步地，控制模块包括控制箱4、位于所述控制柜内的可编程控制器（图中未示出）及操作界面（图中未示出）；机器人焊接工装还包括一数字式高频感应加热设备5。该加热设备可实现多段加热预定，其包括一个机箱及一个高频感应加热枪头，该高频感应加热枪头与焊接枪头32通过一连接架连接于机器人机械臂13的末端；机器人焊接工装还设置有至少一个散热风扇且用于工件冷却的散热风扇6，在本实施例中，该机器人焊接工装设置有两个散热风扇6，以便加快工件的冷却时间，从而虽短整个工件的焊接流程时间，提高工作效率。

以下简述本实施例中所述机器人焊接工装的操作方法：

在本实施例中，在第一变位模块上设置有A组夹紧装置和B组夹紧装置，在第二变位模块上设置有C组夹紧装置和D组夹紧装置,其中A组夹紧装置、B组夹紧装置、C组夹紧装置、D组夹紧装置中每组夹紧装置均包括两个并列放置的两个夹紧装置，每组夹紧装置上都放置有工件，称为A组工件、B组工件、C组工件和D组工件。

第一步，首先，根据工件的特点，人工选择并安装合适的夹具机构23，在本实施例中，工件为铜板焊接，选择的夹具机构23为手动夹钳；其次，人工将A组工件和B组工件分别借助A组夹紧装置和B组夹紧装置均固定设置在第一变位模块上。然后，机器人通过高频感应加热枪头对A组工件预热，并通过焊接枪头32对A组工件焊接，同时人工再将C组工件和D组工件分别借助C组夹紧装置和D组夹紧装置均固定设置在第二变位模块上。之后，根据散热风扇6的位置设置第一变位模块的翻转角度，利用散热风扇6缩短A组工件的冷却速度。

第二步，机器人通过高频感应加热枪头对B组工件预热，并通过焊接枪头32对B组工件焊接，然后开启散热风扇6对B组工件冷却，此时，将机器人模块1移动到第二变位模块附近合适的位置，人工对A组工件和B组工件进行抛光，并翻转第一变位模块加速A组工件和B组工件的冷却。

第三步，对第二变位模块上的C组工件和D组工件进行作业，即机器人通过高频感应加热枪头对C组工件预热，并通过焊接枪头32对C组工件焊接.之后，根据散热风扇6的位置设置第二变位模块的翻转角度，利用散热风扇6缩短C组工件的冷却速度。

第四步，机器人通过高频感应加热枪头对D组工件预热，并通过焊接枪头32对D组工件焊接，然后开启散热风扇6对D组工件冷却，此时，将机器人模块1移动到第一变位模块附近合适的位置，人工对C组工件和D组工件进行抛光，并翻转第一变位模块加速C组工件和D组工件的冷却。

第五步，机器人通过高频感应加热枪头对A组工件的另一面进行预热，并通过焊接枪头32对A组工件的另一面进行焊接，然后开启散热风扇6对A组工件冷却，同样的方式对B组工件的另一面进行预热、焊接和冷却，从而完成第一变位模块上的A组工件和B组工件的焊接工作。

第六步，机器人通过高频感应加热枪头对C组工件的另一面进行预热，并通过焊接枪头32对C组工件的另一面进行焊接，然后开启散热风扇6对C组工件冷却，同样的方式对C组工件的另一面进行预热、焊接和冷却，从而完成第二变位模块上的C组工件和D组工件的焊接工作。

通过以上六步完成机器人焊接工装对铜板的焊接的一个循环过程，如果大批量的铜板需焊接，还可以穿插进行，即第一变位模块和第二变位模块之间可以轮流保持轮流预热、焊接、冷却的状态，第一变位模块上的工件冷却时，第二变位模块上的工件可以预热、焊接。如此以来，可快速有效地完成了工件焊接，提升了加工企业的生产效率。

本实用新型的突出效果为：实用新型提供了一种机器人焊接工装，快速有效地完成了工件焊接，稳定和提高了焊接质量，保证了产品的良品率，提升了加工企业的生产效率。同时，本实用新型中的翻转机构可实现工件0°与180°的旋转，从而调整工件焊接工位，提高焊接效率，另外，本实用新型中的工件夹具可定位工件，而且通过更换不同的工件夹具，可以适应不同工件的焊接，最大限度上扩大了本实用新型的适用范围。此外，本实用新型结构清晰、机械关系优异，装配成本低，适合大规模推广使用。

Claims (10)

1.机器人焊接工装，设置在防护栏内，其特征在于：包括至少一个、用于实现焊接自动化的机器人模块，以及多个用于完成工件调整工位的变位模块，所述机器人模块与所述变位模块的数量及位置匹配对应；所述机器人焊接工装还包括用于实现工件焊接的焊接模块，及控制整个焊接过程的控制模块，所述机器人模块、所述焊接模块及所述变位模块均与所述控制模块相连接，并在所述控制模块的控制下，三者之间相互配合，共同实现对工件的机器人焊接。

2.根据权利要求1所述的机器人焊接工装，其特征在于：所述机器人模块包括第一固定架、固定设置在第一固定架上的机器人本体、位于机器人本体上的机械臂及位于机械臂末端的执行器。

3.根据权利要求1所述的机器人焊接工装，其特征在于：所述焊接模块包括焊接送丝机、焊接枪头、清枪剪丝机及焊接电源，所述焊接送丝机及所述焊接枪头位于所述机械臂上，所述清枪剪丝机位于所述机器人的一侧，所述焊接送丝机、所述焊接枪头、所述清枪剪丝机均与所述焊接电源相连接。

4.根据权利要求1所述的机器人焊接工装，其特征在于：每个所述变位模块均包括第二固定架、旋转机构及夹具机构，所述旋转机构与所述夹具机构均位于所述第二固定架上，所述旋转机构与所述夹具机构相连接。

5.根据权利要求4所述的机器人焊接工装，其特征在于：所述旋转机构包括一旋转动力组件、两个枢轴及一传感器，所述动力组件位于所述固定支架的一侧，所述枢轴位于所述固定支架的两端并与所述夹具机构相连接，所述传感器用于精确定位旋转角度并与其中一所述枢轴相连接。

6.根据权利要求5所述的机器人焊接工装，其特征在于：所述旋转动力组件包括伺服变位机、及与所述伺服电机相连接的RV减速机。

7.根据权利要求4所述的机器人焊接工装，其特征在于：所述夹具机构包括用于固定并夹紧所述工件的夹紧装置，及用于支撑所述夹紧装置的夹具框架，所述夹紧装置位于所述夹具框架上；

所述夹具框架的数量为两个，每个夹具框架上均包括多个夹紧装置。

8.根据权利要求1所述的机器人焊接工装，其特征在于：所述控制模块包括控制箱、位于所述控制柜内的可编程控制器及操作界面。

9.根据权利要求1所述的机器人焊接工装，其特征在于：所述机器人焊接工装还包括一数字式高频感应加热设备。

10.根据权利要求1所述的机器人焊接工装，其特征在于：所述机器人焊接工装还设置有至少一个散热风扇。