CN219310496U - 一种机器人焊接工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机器人焊接工作站，包括变位机构，变位机构包括底座，底座设置有第一回转机构，第一回转机构与立柱连接，立柱设有升降机构，升降机构与摆臂的一端连接，摆臂的另一端设有焊接机器人，变位机构的两侧均设置有用于固定工件的翻转工装，本实用新型的机器人焊接工作站灵活度高，工作效率高。

Description

一种机器人焊接工作站

技术领域

本实用新型涉及焊接设备技术领域，具体涉及一种机器人焊接工作站。

背景技术

这里的陈述仅提供与本实用新型相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

焊接是现代工业生产中一种重要的机械加工方法，尤其是在制造大型的结构件或者复杂的机械零部件时，焊接工艺更加必不可少。在工件的焊接过程中，需要工件焊接处于最佳的焊接位置，以到达理想的焊接效果，焊接变位机能够实现工件在焊接过程中任意位置翻转，实现最佳焊缝位置焊接，减轻工人的劳动强度。目前的焊接变位机对一些大型异性复杂零件的焊接具有一定的困难，产品焊接经常遇到不方便焊接的地方，需要多次移动产品，变换角度焊接，而且焊接的质量把握不住，运行精度达不到，对于一些高精度的要求不能实现。

随着社会的进步和科技的发展，工业上越来越趋向于自动化；在机械焊接上，机器人焊接工作站的投入使用，不仅提高了工作效率，大大的减少了焊接人员的劳动量，但是发明人发现，传统的焊接工作站只是将焊接机器人固定于底座上，依靠焊接机器人自身的灵活性来进行焊接，无法满足需要焊接零件各种角度的焊接点，灵活性过低，当工件过大或者过高时，焊接机器人无法进行焊接，发明人还发现，传统的工作站一次只能焊接一个零件，焊接完成一个零件后，需要将焊接完成的零件从工装上拆下，然后再工装上安装新的待焊接零件，然后启动焊接机器人进行焊接，此种方式浪费了大量的时间，工作效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种机器人焊接工作站，灵活性高，且工作效率高。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型的实施例提供了一种机器人焊接工作站，包括变位机构，变位机构包括底座，底座设置有第一回转机构，第一回转机构与立柱连接，立柱设有升降机构，升降机构与摆臂的一端连接，摆臂的另一端设有焊接机器人的机器人本体，变位机构的两侧均设置有用于固定工件的翻转工装。

可选的，所述第一回转机构包括安装在底座的第一回转驱动件，第一回转驱动件的输出轴与齿轮连接，齿轮与设置在回转支撑外周面的齿圈相啮合，回转支撑与底座转动连接，立柱的底端与回转支撑固定连接。

可选的，所述回转支撑的上表面设置有转盘，回转支撑通过转盘与立柱的底端固定连接。

可选的，所述升降机构包括升降板，升降板与立柱滑动连接，升降板上设置有升降驱动件，升降驱动件的输出轴与齿轮连接，齿轮与设置在立柱的齿条相啮合。

可选的，所述翻转工装包括机架，机架内设有翻转驱动件，翻转驱动件的输出轴伸出至机架外部并与翻转臂连接，翻转臂上设有第二回转机构。

可选的，所述翻转驱动件包括固定在机架内部的第一交流伺服电机和第一RV变位减速机，第一交流伺服电机的输出轴与第一RV变位减速机连接，第一RV变位减速机的输出轴与翻转臂连接。

可选的，所述第二回转机构包括安装在翻转臂的第二回转驱动件，第二回转驱动件与工件固定盘连接。

可选的，所述第二回转驱动件包括与翻转臂固定的第二交流伺服电机和第二RV变位减速机，第二交流伺服电机的输出轴与第二RV变位减速机连接，第二RV变位减速机的输出轴与工件固定盘连接。

可选的，所述翻转臂采用L型结构，包括垂直设置的第一翻转部和第二翻转部，第一翻转部与翻转驱动件的输出轴连接，第二翻转部一端连接至第一翻转部，另一端设置第二回转机构。

可选的，所述底座的侧面设置有连接板，连接板上固定有清枪减丝器。

上述本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型的机器人焊接工作站，变位机构的两侧均设有翻转机构，且立柱与第一回转机构连接，通过第一回转机构，能够利用焊接机器人分别对其两侧翻转机构上的工件进行焊接，当其中与一个翻转工装上的工件进行焊接时，可对另一个翻转工装安装工件，无需等待一个工件焊接完成后再安装另一个工件，省去了等待时间，提高了工作效率。

2.本实用新型的机器人焊接工作站，焊接机器人与升降机构连接，配合回转机构，增加了焊接机器人的自由度，灵活性更好，适用于较大或较高工件的焊接，整个工作站的适用性强。

3.本实用新型的焊接工作站，具有清枪剪丝器，焊接机器人能够自动完成清枪和喷油动作，降低了工作人员的劳动强度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1是本实用新型实施例1整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例1变位机构侧视图；

图3是本实用新型实施例1变位机构主视图；

图4是本实用新型实施例1第一翻转工装结构示意图；

其中，1.第一翻转工装，2.控制柜，3.第二翻转工装，4.变位机构，5.清枪剪丝器，6.机器人本体；

1.1.机架，1.2.翻转臂，1.2.1.第一交流伺服电机，1.2.2.第一RV变位减速机，1.3.工件固定盘，1.3.1.第二交流伺服电机，1.3.2.第二RV变位减速机；

4.1.底座，4.1.1.连接板，4.2.立柱，4.2.1.第一伺服电机，4.2.2.第二减速机，4.2.3.第一齿轮，4.2.4.回转支撑，4.2.5.转盘，4.3.摆臂，4.3.1.第二伺服电机，4.3.2.第二减速机，4.3.3.第二齿轮，4.3.4.滑块，4.3.5.齿条，4.3.6.导轨，4.3.7.升降板。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种机器人焊接工作站，如图1所示，包括变位机构4，变位机构4的两侧均设置有翻转工装，分别为第一翻转工装1和第二翻转工装3，两个翻转工装用于固定待焊接的工件，变位机构设有焊接机器人的机器人本体5，焊接机器人的机器人本体5用于对工件进行焊接，两个翻转工装之间设置有控制柜2，控制柜2与翻转工装和变位机构连接，能够控制翻转工装和变位机构进行自动化工作。

如图2-图3所示，所述变位机构4包括底座4.1，底座4.1用于固定在地面基础上。

所述底座4.1的顶面设置有第一回转机构，第一回转机构能够输出绕竖直轴线转动的运动。

第一回转机构与立柱4.2的底端固定，立柱4.2与第一回转机构同轴设置，第一回转机构能够带动立柱绕自身轴线转动。

本实施例中，所述第一回转机构包括第一回转驱动件，所述第一回转驱动件固定在支架上，支架固定在底座的顶面。

所述第一回转驱动件包括第一伺服电机4.2.1和第一减速机4.2.2，第一伺服电机4.2.1和第一减速机4.2.2的壳体与支架固定，第一伺服电机4.2.1的输出轴与第一减速机4.2.2连接，第一减速机4.2.2的输出轴与第一齿轮4.2.3固定连接，能够带动第一齿轮4.2.3转动，所述第一齿轮4.2.3与回转支撑4.2.4外周面的齿圈相啮合，回转支撑4.2.4与立柱4.2同轴设置，且转动连接在底座4.1顶面，第一齿轮4.2.3能够带动回转支撑4.2.4绕自身轴线转动。

所述回转支撑4.2.4的上表面设置有转盘4.2.5，转盘4.2.5与立柱4.2的底端固定，立柱4.2与回转支撑4.2.4及转盘4.2.5同轴设置。

本实施例中，所述立柱4.2的水平截面采用矩形结构，其具有四个侧面，分别靠近其中一个翻转工装的第一侧面，靠近另一个翻转工装的第二侧面，靠近控制柜2的第三侧面以及第三侧面对侧的第四侧面。

本实施例中，第一伺服电机4.2.1和第一减速机4.2.2的类型可根据实际需要进行设置，在此不进行详细叙述。

所述立柱4.2的第四侧面上安装有升降机构，所述升降机构与摆臂4.3的一端固定连接，升降机构能够带动摆臂4.3做升降运动。

本实施例中，所述升降机构包括升降板4.3.7，升降板4.3.7与立柱4.2滑动连接，具体的，立柱4.2的第四侧面的两个侧部均设置有竖向设置的导轨4.3.6，升降板4.3.7设置有与导轨4.3.6相匹配的滑块4.3.4，滑块4.3.4与导轨4.3.6滑动连接，进而实现了升降板4.3.7与立柱4.2滑动连接。

所述升降板4.3.7的外侧面设有升降驱动件，升降驱动件采用第二伺服电机4.3.1和第二减速机4.3.2，第二伺服电机4.3.1和第二减速机4.3.2的壳体与升降板4.3.7固定，第二伺服电机4.3.1的输出轴与第二减速机4.3.2连接，第二减速机4.3.2的输出轴与第二齿轮4.3.3固定，能够带动第二齿轮4.3.3转动，第二齿轮4.3.3与固定在立柱4.2第四侧面的且竖向设置的齿条4.3.5相啮合。

第二伺服电机4.3.1能够带动第二齿轮4.3.3转动，在第二齿轮4.3.3与齿条4.3.5的啮合作用下，带动升降板4.3.7做升降运动。

本实施例中，所述第二伺服电机4.3.1和第二减速机4.3.2根据实际需要选择设备类型即可，在此不进行详细叙述。

所述摆臂4.3的一端通过螺栓与升降板4.3.7固定，摆臂4.3与立柱4.2相垂直，摆臂4.3的另一端安装有焊接机器人的机器人本体6，摆臂4.3采用空腔结构，罩住第二伺服电机4.3.1和第二减速机4.3.2，一方面减少升降板4.3.7的面积，另一方面对第二伺服电机4.3.1和第二减速机4.3.2起到保护作用。

焊接机器人采用现有设备即可，其机器人本体6包括旋转机台和工作手臂，旋转机台与工作手臂转动连接，并驱动工作手臂在以其臂长为半径的范围内工作，工作手臂的端部设有用于固定焊枪的固定部。机器人本体的配套设施中的控制箱、稳压器和逆变式气体保护焊机设置在控制柜2内，上述设备具有与机器人本体通讯的I/O接口。

控制箱、稳压器和逆变式气体保护焊机与机器人本体的连接及通讯方式采用现有焊接机器人技术即可，在此不进行详细叙述。

控制箱内的控制器还与第一伺服电机4.2.1和第二伺服电机4.3.1连接，用于控制第一伺服电机4.2.1和第二伺服电机4.3.1的工作。

变位机构4的两侧分别设有第一翻转工装1和第二翻转工装3，两侧的翻转工装相对于变位机构4对称设置，翻转工装的安装位置需要满足焊接机器人工作范围的要求。

第一翻转工装1和第二翻转工装3的结构完全相同，以第一翻转工装1为例进行说明：

如图4所示，所述第一翻转工装1均包括机架1.1，机架1.1用于固定在地面基础上。

所述机架1.1内设置有翻转驱动件，本实施例中所述翻转驱动件包括第一交流伺服电机1.2.1和第一RV变位减速机1.2.2，第一交流伺服电机1.2.1为制动电机，防止因突然端点带来的机械安全事故。

所述第一RV变位减速机1.2.2的输出轴伸出至机架1.1外部并与翻转臂1.2固定连接，能够带动翻转臂1.2转动。

本实施例中，所述翻转臂1.2采用L型结构，包括第一翻转部和垂直连接在第一翻转部底端的第二翻转部，其中第一翻转部与第一RV变位减速机1.2.2的输出轴连接，第二翻转部的端部设有第二回转机构，第二回转机构能够输出绕垂直于第二翻转部的轴线的转动运动。

本实施例中，所述第二回转机构包括第二回转驱动件，第二回转驱动件与工件固定盘连接，能够带动工件固定盘转动，工件固定盘用于固定工件。工件固定盘上设置有螺纹孔，能够通过螺纹孔和螺栓固定与工件对应的工装，利用工装对工件进行固定，工装根据工件的类型进行设置，采用现有工装即可，在此不进行详细叙述。

所述第二回转驱动件包括第二交流伺服电机1.3.1和第二RV变位减速机1.3.2，第二交流伺服电机1.3.1和第二RV变位减速机1.3.2的壳体与第二翻转部固定，第二RV变位减速机1.3.2的输出轴伸出至第二翻转部外部并与工件固定盘1.3的中心部位固定，能够带动工件固定盘转动。

所述底座4.1远离控制柜2的侧面设置有连接板4.1.1，连接板4.1.1的一端与底座4.1的侧面固定，连接板的上表面固定有清枪剪丝器5，清枪剪丝器5采用现有设备即可，集清枪、剪丝、喷油为一体，其具体结构在此不进行详细叙述，清枪剪丝器与控制器连接，能够接受控制器的指令工作。

控制器能够控制焊接机器人和清枪剪丝器5配合，只需要一个信号就可以完成清枪和喷油动作，降低了工作人员的劳动强度。

本实施例的机器人焊接工作站的工作方法为：

将待焊接的工件固定在工件固定盘1.3上，第一回转机构带动机器人本体6转动，使得工件固定盘1.3位于机器人本体6的工作范围内，控制器控制翻转驱动件、升降驱动件、第一回转驱动件、第二回转驱动件和焊接机器人工作，不断调节工件和机器人本体的位姿，对工件进行焊接。

本实施例中，由于设置了升降机构，因此整个变位机构的灵活度更高，相对于焊接机器人固定设置的方式，满足了较大或较高工件的焊接需求，整个工作站的适用性更强。

当一个翻转工装上的工件进行焊接时，可同步在另一个工装上安装待焊接的工件，无需等待一个工件焊接完成后再安装另一个工件，省去了等待时间，提高了工作效率。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种机器人焊接工作站，其特征在于，包括变位机构，变位机构包括底座，底座设置有第一回转机构，第一回转机构与立柱连接，立柱设有升降机构，升降机构与摆臂的一端连接，摆臂的另一端设有焊接机器人，变位机构的两侧均设置有用于固定工件的翻转工装。

2.如权利要求1所述的一种机器人焊接工作站，其特征在于，所述第一回转机构包括安装在底座的第一回转驱动件，第一回转驱动件的输出轴与齿轮连接，齿轮与设置在回转支撑外周面的齿圈相啮合，回转支撑与底座转动连接，立柱的底端与回转支撑固定连接。

3.如权利要求2所述的一种机器人焊接工作站，其特征在于，所述回转支撑的上表面设置有转盘，回转支撑通过转盘与立柱的底端固定连接。

4.如权利要求1所述的一种机器人焊接工作站，其特征在于，所述升降机构包括升降板，升降板与立柱滑动连接，升降板上设置有升降驱动件，升降驱动件的输出轴与齿轮连接，齿轮与设置在立柱的齿条相啮合。

5.如权利要求1所述的一种机器人焊接工作站，其特征在于，所述翻转工装包括机架，机架内设有翻转驱动件，翻转驱动件的输出轴伸出至机架外部并与翻转臂连接，翻转臂上设有第二回转机构。

6.如权利要求5所述的一种机器人焊接工作站，其特征在于，所述翻转驱动件包括固定在机架内部的第一交流伺服电机和第一RV变位减速机，第一交流伺服电机的输出轴与第一RV变位减速机连接，第一RV变位减速机的输出轴与翻转臂连接。

7.如权利要求5所述的一种机器人焊接工作站，其特征在于，所述第二回转机构包括安装在翻转臂的第二回转驱动件，第二回转驱动件与工件固定盘连接。

8.如权利要求7所述的一种机器人焊接工作站，其特征在于，所述第二回转驱动件包括与翻转臂固定的第二交流伺服电机和第二RV变位减速机，第二交流伺服电机的输出轴与第二RV变位减速机连接，第二RV变位减速机的输出轴与工件固定盘连接。

9.如权利要求5所述的一种机器人焊接工作站，其特征在于，所述翻转臂采用L型结构，包括垂直设置的第一翻转部和第二翻转部，第一翻转部与翻转驱动件的输出轴连接，第二翻转部一端连接至第一翻转部，另一端设置第二回转机构。

10.如权利要求1所述的一种机器人焊接工作站，其特征在于，所述底座的侧面设置有连接板，连接板上固定有清枪剪丝器。

Images