一種焊接機器人與焊接夾具成套設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種焊接機器人與焊接夾具成套設(shè)備，包括多自由度焊接機械手組件、CCD相機、焊接夾具以及控制箱，多自由度焊接機械手組件、CCD相機、焊接夾具均與控制箱電連接，控制箱位于焊接夾具的旁側(cè)，多自由度焊接機械手組件位于焊接夾具上方中部，CCD相機位于多自由度焊接機械手組件上，控制箱包括上位機和PLC控制器，PLC控制器時時控制多自由度焊接機械手組件和焊接夾具的動作，焊接過程中，工件被焊接夾具固定，多自由度焊接機械手組件對工件進行焊接操作。該設(shè)備同時包括焊接機器人和焊接夾具，焊接機器人和焊接夾具移動性能好，它重復(fù)定位精度高、裝卸方便快捷，能夠?qū)崿F(xiàn)不同產(chǎn)品的快速焊接，充分發(fā)揮焊接機器人的柔性作用。
【專利說明】
一種焊接機器人與焊接夾具成套設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
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[0001]本發(fā)明涉及焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種焊接機器人與焊接夾具成套設(shè)備?！颈尘凹夹g(shù)】:
[0002]工業(yè)生產(chǎn)過程中會遇到很多焊接操作過程，目前的焊接操作多是由焊接機械手完成的，焊接機械手的末端安有固定焊槍，可以實現(xiàn)自動焊接的功能。焊接機械手具有穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，保證其均勻性;焊接機械手具有提高勞動生產(chǎn)率，一天可24小時連續(xù)生產(chǎn)；焊接機械手可以改善工人勞動條件，可在有害環(huán)境下工作;焊接機械手降低對工人操作技術(shù)的要求;焊接機械手縮短產(chǎn)品改形換代的準(zhǔn)備周期，減少相應(yīng)的設(shè)備投資;焊接機械手可實現(xiàn)小批量產(chǎn)品的焊接自動化。
[0003]但是，常用的焊接機器人一般是針對單一的產(chǎn)品，焊接夾具也是固定在一個地方。從現(xiàn)在汽車廠的生產(chǎn)來看，汽車品種較多，但生產(chǎn)的量并不大。為提高機器人焊接的柔性，需要機器人能同時焊接多個產(chǎn)品，焊接夾具也能在機器人焊接工位實現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的切換。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種焊接機器人與焊接夾具成套設(shè)備，該設(shè)備同時包括焊接機器人和焊接夾具，焊接機器人和焊接夾具移動性能好，它重復(fù)定位精度高、裝卸方便快捷，能夠?qū)崿F(xiàn)不同產(chǎn)品的快速焊接，充分發(fā)揮焊接機器人的柔性作用。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決措施如下:
[0006]—種焊接機器人與焊接夾具成套設(shè)備，包括多自由度焊接機械手組件、CCD相機、焊接夾具以及控制箱，多自由度焊接機械手組件、CCD相機、焊接夾具均與控制箱電連接，控制箱位于焊接夾具的旁側(cè)，多自由度焊接機械手組件位于焊接夾具上方中部，CCD相機位于多自由度焊接機械手組件上，控制箱包括上位機和PLC控制器，PLC控制器時時控制多自由度焊接機械手組件和焊接夾具的動作，焊接過程中，工件被焊接夾具固定，多自由度焊接機械手組件對工件進行焊接操作，CCD相機時時對焊接過程中的工件進行拍照，并將拍攝的照片傳遞給上位機，上位機對照片信息進行分析判斷，如果分析判斷出焊接質(zhì)量合格，上位機將合格信號傳遞給PLC控制器，PLC控制器控制多自由度焊接機械手組件和焊接夾具停止動作，完成工件的焊接，進入下一工件的焊接過程;如果分析判斷焊接質(zhì)量不合格，上位機將不合格信號傳遞給PLC控制器，PLC控制器控制多自由度焊接機械手組件和焊接夾具繼續(xù)動作。
[0007]多自由度焊接機械手組件包括行走移動組件、焊接機械手以及焊槍，行走移動組件包括設(shè)置在兩側(cè)的兩組行走軌道，每組行走軌道上部滑動設(shè)置有支撐板，支撐板底部四角通過支座連接有四組行走輪組，每組行走輪組均包括兩個并排的行走輪，兩個并排的行走輪通過一根轉(zhuǎn)軸連接。
[0008]行走軌道為倒T型軌道，包括豎直部分和分布在豎直部分兩側(cè)的支撐部，每組行走輪組的兩個行走輪騎在倒T型軌道的兩個支撐部上，旋轉(zhuǎn)座在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的驅(qū)動下可繞著自身軸線旋轉(zhuǎn)。
[0009]多自由度焊接機械手組件還包括安裝在支撐板上部的伸縮升降梁，伸縮升降梁包括下部的固定梁和上部的滑動梁，固定梁和滑動梁滑動連接，滑動梁上開設(shè)有上部滑軌，兩組滑動梁之間滑動連接有第一橫梁，第一橫梁上滑動連接有第一滑塊，第一滑塊沿著第一橫梁左右移動，第一滑塊沿著第一橫梁的左右移動過程是通過左右移動齒輪齒條幅完成的。
[0010]第一滑塊的下部固定連接有第二橫梁，第二橫梁上滑動連接有第二滑塊，第二滑塊沿著第二橫梁前后移動，第二滑塊沿著第二橫梁的前后移動是通過前后移動齒輪齒條幅完成的，第二滑塊下部轉(zhuǎn)動連接有旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸上轉(zhuǎn)動連接有擺動臂，擺動臂在擺動臂驅(qū)動件的驅(qū)動下可實現(xiàn)周向擺動，擺動臂上鉸接有焊槍，焊槍一端與擺動臂鉸接，另一端與固定在擺動臂上的伸縮氣缸連接。
[0011]焊接夾具包括分別滑動設(shè)置在兩組固定梁上的兩組夾具組件，固定梁上設(shè)置有下部滑軌，下部滑軌上滑動連接有夾具滑塊，夾具滑塊上固定連接有夾具伸縮氣缸，夾具伸縮氣缸的末端連接有焊接夾具頭。
[0012]焊接夾具頭包括夾爪部和真空吸盤部，真空吸盤部包括真空栗和空心安裝板，空心安裝板通過環(huán)形連接件與空心旋轉(zhuǎn)軸連接，空心旋轉(zhuǎn)軸的下部固定有真空板，真空板下部密封連接有多個吸盤結(jié)構(gòu)，空心旋轉(zhuǎn)軸的內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)驅(qū)動電機，內(nèi)驅(qū)動電機驅(qū)動空心旋轉(zhuǎn)軸繞空心安裝板轉(zhuǎn)動。
[0013]空心安裝板內(nèi)部開設(shè)有通透的槽體，真空栗通過真空管路連接至真空板，真空管路依次穿過空心安裝板、環(huán)形連接件以及空心旋轉(zhuǎn)軸，吸盤結(jié)構(gòu)包括吸盤部和支路，吸盤部通過支路與真空板固定連接;夾爪部包括夾爪和張合驅(qū)動氣缸，夾爪為倒F型金屬部件，其中倒F型金屬部件的上臂通過固定在真空板上的安裝塊鉸接固定，倒F型金屬部件的豎直臂與張合驅(qū)動氣缸連接，張合驅(qū)動氣缸通過立桿固定在真空板的上部，倒F型金屬部件的下臂為帶有尖角，以便于抓緊工件。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:該設(shè)備同時包括焊接機器人和焊接夾具，焊接機器人和焊接夾具移動性能好，它重復(fù)定位精度高、裝卸方便快捷，能夠?qū)崿F(xiàn)不同產(chǎn)品的快速焊接，充分發(fā)揮焊接機器人的柔性作用。
【附圖說明】
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[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明的截面圖；
[0017]圖3為焊接機械手的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為焊接夾具頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
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[0019]為了使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做出詳細(xì)的說明。
[0020]如圖1所示，焊接機器人與焊接夾具成套設(shè)備I包括多自由度焊接機械手組件、CCD相機18、焊接夾具2以及控制箱4，多自由度焊接機械手組件、CCD相機18、焊接夾具2均與控制箱4電連接，控制箱4位于焊接夾具的旁側(cè)，多自由度焊接機械手組件位于焊接夾具上方中部，C⑶相機18位于多自由度焊接機械手組件上，控制箱4包括上位機和PLC控制器，PLC控制器時時控制多自由度焊接機械手組件和焊接夾具2的動作，焊接過程中，工件被焊接夾具固定，多自由度焊接機械手組件對工件進行焊接操作，CCD相機18時時對焊接過程中的工件進行拍照，并將拍攝的照片傳遞給上位機，上位機對照片信息進行分析判斷，如果分析判斷出焊接質(zhì)量合格，上位機將合格信號傳遞給PLC控制器，PLC控制器控制多自由度焊接機械手組件和焊接夾具2停止動作，完成工件的焊接，進入下一工件的焊接過程;如果分析判斷焊接質(zhì)量不合格，上位機將不合格信號傳遞給PLC控制器，PLC控制器控制多自由度焊接機械手組件和焊接夾具2繼續(xù)動作。
[0021]如圖1-3所示，多自由度焊接機械手組件包括行走移動組件、焊接機械手以及焊槍17，行走移動組件包括設(shè)置在兩側(cè)的兩組行走軌道113，每組行走軌道113上部滑動設(shè)置有支撐板U，支撐板11底部四角通過支座111連接有四組行走輪組，每組行走輪組均包括兩個并排的行走輪112，兩個并排的行走輪112通過一根轉(zhuǎn)軸連接。
[0022]行走軌道113為倒T型軌道，包括豎直部分和分布在豎直部分兩側(cè)的支撐部，每組行走輪組的兩個行走輪112騎在倒T型軌道的兩個支撐部上，旋轉(zhuǎn)座在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的驅(qū)動下可繞著自身軸線旋轉(zhuǎn)。
[0023]多自由度焊接機械手組件還包括安裝在支撐板11上部的伸縮升降梁，伸縮升降梁包括下部的固定梁12和上部的滑動梁13，固定梁12和滑動梁13滑動連接，滑動梁13上開設(shè)有上部滑軌131，兩組滑動梁13之間滑動連接有第一橫梁19，第一橫梁19上滑動連接有第一滑塊14，第一滑塊14沿著第一橫梁19左右移動，第一滑塊14沿著第一橫梁19的左右移動過程是通過左右移動齒輪齒條幅完成的。
[0024]第一滑塊14的下部固定連接有第二橫梁，第二橫梁上滑動連接有第二滑塊15，第二滑塊15沿著第二橫梁前后移動，第二滑塊15沿著第二橫梁的前后移動是通過前后移動齒輪齒條幅完成的，第二滑塊15下部轉(zhuǎn)動連接有旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸上轉(zhuǎn)動連接有擺動臂16，擺動臂16在擺動臂驅(qū)動件的驅(qū)動下可實現(xiàn)周向擺動，擺動臂16上鉸接有焊槍17，焊槍17—端與擺動臂16鉸接，另一端與固定在擺動臂16上的伸縮氣缸167連接。
[0025]如圖2所示，焊接夾具包括分別滑動設(shè)置在兩組固定梁12上的兩組夾具組件，固定梁12上設(shè)置有下部滑軌121，下部滑軌121上滑動連接有夾具滑塊21，夾具滑塊21上固定連接有夾具伸縮氣缸22，夾具伸縮氣缸22的末端連接有焊接夾具頭3。
[0026]如圖4所示，焊接夾具頭3包括夾爪部和真空吸盤部，真空吸盤部包括真空栗310和空心安裝板31，空心安裝板31通過環(huán)形連接件32與空心旋轉(zhuǎn)軸33連接，空心旋轉(zhuǎn)軸33的下部固定有真空板39，真空板39下部密封連接有多個吸盤結(jié)構(gòu)，空心旋轉(zhuǎn)軸33的內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)驅(qū)動電機，內(nèi)驅(qū)動電機驅(qū)動空心旋轉(zhuǎn)軸33繞空心安裝板31轉(zhuǎn)動。
[0027]空心安裝板31內(nèi)部開設(shè)有通透的槽體(圖中未示出)，真空栗310通過真空管路連接至真空板39，真空管路依次穿過空心安裝板31、環(huán)形連接件32以及空心旋轉(zhuǎn)軸33，吸盤結(jié)構(gòu)包括吸盤部30和支路，吸盤部30通過支路與真空板39固定連接。
[0028]通過將真空管路設(shè)置成依次穿過空心安裝板、環(huán)形連接件以及空心旋轉(zhuǎn)軸，避免了真空管路在搬運過程中的受損;旋轉(zhuǎn)軸的內(nèi)部設(shè)置內(nèi)驅(qū)動電機，簡化裝置，減小電機占用的空間。
[0029]夾爪部包括夾爪37和張合驅(qū)動氣缸35，夾爪37為倒F型金屬部件，其中倒F型金屬部件的上臂38通過固定在真空板39上的安裝塊36鉸接固定，倒F型金屬部件的豎直臂與張合驅(qū)動氣缸35連接，張合驅(qū)動氣缸35通過立桿34固定在真空板39的上部，倒F型金屬部件的下臂371為帶有尖角，以便于抓緊工件。
[0030]所述實施例用以例示性說明本發(fā)明，而非用于限制本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對所述實施例進行修改，因此本發(fā)明的權(quán)利保護范圍，應(yīng)如本發(fā)明的權(quán)利要求所列。
【主權(quán)項】
1.一種焊接機器人與焊接夾具成套設(shè)備，其特征在于:包括多自由度焊接機械手組件、CCD相機(18)、焊接夾具(2)、焊接夾具頭(3)以及控制箱(4)，多自由度焊接機械手組件、CCD相機(18)、焊接夾具(2)均與控制箱(4)電連接，控制箱(4)位于焊接夾具的旁側(cè)，多自由度焊接機械手組件位于焊接夾具上方中部，CCD相機(18)位于多自由度焊接機械手組件上，控制箱(4)包括上位機和PLC控制器，PLC控制器時時控制多自由度焊接機械手組件和焊接夾具(2)的動作，焊接過程中，工件被焊接夾具固定，多自由度焊接機械手組件對工件進行焊接操作，CCD相機(18)時時對焊接過程中的工件進行拍照，并將拍攝的照片傳遞給上位機，上位機對照片信息進行分析判斷，如果分析判斷出焊接質(zhì)量合格，上位機將合格信號傳遞給PLC控制器，PLC控制器控制多自由度焊接機械手組件和焊接夾具(2)停止動作，完成工件的焊接，進入下一工件的焊接過程;如果分析判斷焊接質(zhì)量不合格，上位機將不合格信號傳遞給PLC控制器，PLC控制器控制多自由度焊接機械手組件和焊接夾具(2)繼續(xù)動作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焊接機器人與焊接夾具成套設(shè)備，其特征在于:多自由度焊接機械手組件包括行走移動組件、焊接機械手以及焊槍(17)，行走移動組件包括設(shè)置在兩側(cè)的兩組行走軌道(113)，每組行走軌道(113)上部滑動設(shè)置有支撐板(11)，支撐板(11)底部四角通過支座(111)連接有四組行走輪組，每組行走輪組均包括兩個并排的行走輪(112)，兩個并排的行走輪(112)通過一根轉(zhuǎn)軸連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種焊接機器人與焊接夾具成套設(shè)備，其特征在于:行走軌道(113)為倒T型軌道，包括豎直部分和分布在豎直部分兩側(cè)的支撐部，每組行走輪組的兩個行走輪(112)騎在倒T型軌道的兩個支撐部上，旋轉(zhuǎn)座在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的驅(qū)動下可繞著自身軸線旋轉(zhuǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焊接機器人與焊接夾具成套設(shè)備，其特征在于:多自由度焊接機械手組件還包括安裝在支撐板(11)上部的伸縮升降梁，伸縮升降梁包括下部的固定梁(12)和上部的滑動梁(13)，固定梁(12)和滑動梁(13)滑動連接，滑動梁(13)上開設(shè)有上部滑軌(131)，兩組滑動梁(13)之間滑動連接有第一橫梁(19)，第一橫梁(19)上滑動連接有第一滑塊(14)，第一滑塊(14)沿著第一橫梁(19)左右移動，第一滑塊(14)沿著第一橫梁(19)的左右移動過程是通過左右移動齒輪齒條幅完成的。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種焊接機器人與焊接夾具成套設(shè)備，其特征在于:第一滑塊(14)的下部固定連接有第二橫梁，第二橫梁上滑動連接有第二滑塊(15)，第二滑塊(15)沿著第二橫梁前后移動，第二滑塊(15)沿著第二橫梁的前后移動是通過前后移動齒輪齒條幅完成的，第二滑塊(15)下部轉(zhuǎn)動連接有旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸上轉(zhuǎn)動連接有擺動臂(16)，擺動臂(16)在擺動臂驅(qū)動件的驅(qū)動下可實現(xiàn)周向擺動，擺動臂(16)上鉸接有焊槍(17)，焊槍(17)一端與擺動臂(16)鉸接，另一端與固定在擺動臂(16)上的伸縮氣缸(167)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種焊接機器人與焊接夾具成套設(shè)備，其特征在于:焊接夾具包括分別滑動設(shè)置在兩組固定梁(12)上的兩組夾具組件，固定梁(12)上設(shè)置有下部滑軌(121)，下部滑軌(121)上滑動連接有夾具滑塊(21)，夾具滑塊(21)上固定連接有夾具伸縮氣缸(22)，夾具伸縮氣缸(22)的末端連接有焊接夾具頭(3)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焊接機器人與焊接夾具成套設(shè)備，其特征在于:焊接夾具頭(3)包括夾爪部和真空吸盤部，真空吸盤部包括真空栗(310)和空心安裝板(31)，空心安裝板(31)通過環(huán)形連接件(32)與空心旋轉(zhuǎn)軸(33)連接，空心旋轉(zhuǎn)軸(33)的下部固定有真空板(39)，真空板(39)下部密封連接有多個吸盤結(jié)構(gòu)，空心旋轉(zhuǎn)軸(33)的內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)驅(qū)動電機，內(nèi)驅(qū)動電機驅(qū)動空心旋轉(zhuǎn)軸(33)繞空心安裝板(31)轉(zhuǎn)動。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種焊接機器人與焊接夾具成套設(shè)備，其特征在于:空心安裝板(31)內(nèi)部開設(shè)有通透的槽體，真空栗(310)通過真空管路連接至真空板(39)，真空管路依次穿過空心安裝板(31)、環(huán)形連接件(32)以及空心旋轉(zhuǎn)軸(33)，吸盤結(jié)構(gòu)包括吸盤部(30)和支路，吸盤部(30)通過支路與真空板(39)固定連接;夾爪部包括夾爪(37)和張合驅(qū)動氣缸(35)，夾爪(37)為倒F型金屬部件，其中倒F型金屬部件的上臂(38)通過固定在真空板(39)上的安裝塊(36)鉸接固定，倒F型金屬部件的豎直臂與張合驅(qū)動氣缸(35)連接，張合驅(qū)動氣缸(35)通過立桿(34)固定在真空板(39)的上部，倒F型金屬部件的下臂(371)帶有尖角。
【文檔編號】B23K37/00GK105880894SQ201610409236
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】付淑珍
【申請人】佛山市聯(lián)智新創(chuàng)科技有限公司