一种电加热棒机器人焊接系统集成工作站

摘要

本发明涉及一种电加热棒机器人焊接系统集成工作站；其特征在于：包括焊接电加热棒的焊接机构、移动所述焊接机构的机器本体、夹持所述电加热棒的第一夹持机构、夹持所述电加热棒的第二夹持机构和翻转所述电加热棒的翻转机构；所述焊接机构设置在所述机器本体的驱动端；所述翻转机构并列设置在靠近所述机器本体的位置；所述第一夹持机构和所述第二夹持机构分别设置在所述翻转机构上。解决了现有方案造成的无法将工件固定牢固，无法对工件进行精准焊接，导致工件焊接精度较低等问题。

说明书

技术领域

本发明涉及集成工作站，具体涉及一种电加热棒机器人焊接系统集成工作站。

背景技术

一般的，随着机器人在工业中的广泛应用，越来越多工厂开始使用机器人对工件进行焊接。由于工件的焊接工序非常繁琐，而且一些焊接位置较为特殊，需要对工件进行翻转进行焊接。导致一个工件的焊接，常常需要较多的工人才可以完成。在科技和社会不断发展过程中，企业一直在面对这招工难、用工成本贵、越来越多人员不愿从事高强度、环境差工作环境下的工种了。随着电子技术、计算机技术、数控及机器人技术的发展，机器人焊接替代人工焊接，俨然成为一种趋势，机器人替代高温、高强度的焊接作业，从而解放劳动力、提高生产力。但如何解决机器人精准焊接变得至关重要。

现有的方案，采用将工件固定在翻转治具上，通过工人进行焊接，再将工件翻转进行特殊位置的焊接。这样的方案存在以下问题：(1)无法将工件固定牢固，无法对工件进行精准焊接，导致工件焊接精度较低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种电加热棒机器人焊接系统集成工作站，以解决现有技术中无法将工件固定牢固，无法对工件进行精准焊接，导致工件焊接精度较低等问题。

本发明所采用的技术方案如下：

一种电加热棒机器人焊接系统集成工作站；

包括焊接电加热棒的焊接机构、移动所述焊接机构的机器本体、夹持所述电加热棒的第一夹持机构、夹持所述电加热棒的第二夹持机构和翻转所述电加热棒的翻转机构；所述焊接机构设置在所述机器本体的驱动端；所述翻转机构并列设置在靠近所述机器本体的位置；所述第一夹持机构和所述第二夹持机构分别设置在所述翻转机构上。

进一步的技术方案为：所述焊接机构包括焊接所述电加热棒的焊头、支撑所述焊头的焊接架和夹持所述焊头的夹套；所述焊头穿设在所述夹套内；所述焊接架设置在所述机器本体驱动端；所述夹套并列设置在所述焊接架上。

进一步的技术方案为：所述第一夹持机构包括第一夹持架、支撑所述电加热棒的第一支撑块、压紧所述电加热棒一端开口的第一压块、推动所述第一压块移动的第一夹钳、压紧所述电加热棒另一端开口的第二压块、推动所述第二压块的第二夹钳、设置在所述第一夹持架上的第一轴承和滑动设置在所述第一轴承上的第一滑杆；所述第一支撑块并列设置在所述第一夹持架上；所述第一压块设置在所述第一夹钳的压端；所述第一滑杆的一端连接所述第二夹钳的压端，所述第一滑杆的另一端连接所述第二压块。

进一步的技术方案为：所述第一夹持架上设置有驱动所述第一夹钳的第一动力装置和驱动所述第二夹钳的第二动力装置；所述第一动力装置的驱动端连接所述第一夹钳的柄部；所述第二动力装置的驱动端连接所述第二夹钳的柄部。

进一步的技术方案为：所述第二夹持机构包括第二夹持架、支撑所述电加热棒的第二支撑块、压紧所述电加热棒两端的第三夹钳、支撑所述电加热棒一端的第三支撑块、推动所述第三支撑块靠近所述电加热棒的第四夹钳、拉动所述第三支撑块远离所述电加热棒的弹性机构、顶住所述电加热棒一端的顶盘、设置在所述第二夹持架的夹持筒、滑动设置在所述夹持筒内的第二滑杆、设置在所述第二夹持架上的第二轴承和连接所述第三支撑块的第三滑杆；所述夹持筒开设有开口；所述第二滑杆沿所述夹持筒的开口移动或摆动；所述顶盘设置在所述第二滑杆上；所述第二支撑块并列设置在所述第二夹持架上；所述第三夹钳并列设置在所述第二夹持架上；所述第三支撑块连接所述第四夹钳压端；所述第三滑杆滑动设置在所述第二轴承内；所述弹性机构套设在所述第三滑杆上。

进一步的技术方案为：所述第二夹持架上设置有驱动所述第三夹钳的第三动力装置、驱动所述第四夹钳的第四动力装置、驱动所述第二滑杆移动的第五动力装置和驱动所述第二滑杆摆动的第六动力装置；所述第三动力装置的驱动端连接所述第三夹钳的柄部；所述第四动力装置的驱动端连接所述第四夹钳的柄部；所述第六动力装置的驱动端连接所述第二滑杆；所述第六动力装置设置在所述第五动力装置的驱动端。

进一步的技术方案为：所述翻转机构包括传动带、翻转支架、旋转设置在所述翻转支架内两端的转盘、旋转设置在所述翻转支架内的传动杆、设置在所述转盘上的第一齿轮、设置在所述传动杆上的第二齿轮和驱动所述传动杆旋转的第七动力装置；所述传动带绕设在所述第一齿轮和所述第二齿轮上；所述传动杆连接所述第七动力装置驱动端。

进一步的技术方案为：所述转盘上设置有固定所述第一夹持机构和所述第二夹持机构的固定机构；所述固定机构包括设置在所述转盘上的第一夹块、设置在所述第一夹块上的螺杆、旋转设置在所述螺杆上的第二夹块和固定所述第二夹块的螺母；所述螺母螺纹连接在所述螺杆上。

进一步的技术方案为：还包括将所述第一夹持机构上所述电加热棒移动至所述第二夹持机构上的移动机构；所述移动机构包括机器主体、设置在所述机器主体驱动端的主体支架、夹持所述电加热棒的夹板和驱动所述夹板摆动的第八动力装置；所述夹板相对摆动设置在所述主体支架上；所述夹板连接所述第八动力装置的驱动端。

本发明的有益效果如下：本发明设计了一种电加热棒机器人焊接系统集成工作站采用机器本体移动焊接机构焊接电加热棒，采用第一夹持机构和第二夹持机构4夹持电加热棒，采用翻转机构翻转电加热棒。电加热棒机器人焊接系统集成工作站带来了如下效果：(1)通过翻转机构可以完成电加热棒的翻转，完成电加热棒不同位置的焊接；(2)通过第一夹块可以完成对第一夹持机构和第二夹持机构的压紧固定，通过第二夹块可以完成对第一夹持机构和第二夹持机构的夹紧固定，使得第一夹持机构和第二夹持机构可以牢靠的固定在翻转机构上，使得焊接机构可以准确完成焊接；(3)采用第一夹持机构和第二夹持机构可以将电加热棒牢靠的夹持，避免电加热棒的松动提高了电加热棒的焊接精度。

附图说明

图1为本发明的俯视结构图。

图2为图1中A处左视结构图。

图3为图1中B处左视结构图。

图4为本发明第一夹持机构的主视结构图。

图5为本发明第二夹持机构的主视结构图。

图6为本发明翻转机构的主视结构图。

图7为本发明固定机构的右视结构图。

图中：1、焊接机构；11、焊头；12、焊接架；13、夹套；2、机器本体；3、第一夹持机构；31、第一夹持架；32、第一支撑块；33、第一压块；34、第一夹钳；35、第二压块；36、第二夹钳；37、第一轴承；38、第一滑杆；4、第二夹持机构；41、第二夹持架；42、第二支撑块；43、第三夹钳；44、第三支撑块；45、第四夹钳；46、弹性机构；47、顶盘；48、夹持筒；49、第二滑杆；5、翻转机构；51、翻转支架；52、转盘；53、传动杆；54、第一齿轮；55、第二齿轮；56、传动带；57、第七动力装置；6、第一动力装置；61、第二动力装置；62、第二轴承；63、第三滑杆；64、第三动力装置；65、第四动力装置；66、第五动力装置；67、第六动力装置；7、固定机构；71、第一夹块；72、螺杆；73、第二夹块；74、螺母；8、移动机构；81、机器主体；82、主体支架；83、夹板；84、第八动力装置。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实施例的具体实施方式。

图1为本发明的俯视结构图。图2为图1中A处左视结构图。图3为图1中B处左视结构图。图4为本发明第一夹持机构的主视结构图。图5为本发明第二夹持机构的主视结构图。图6为本发明翻转机构的主视结构图。图7为本发明固定机构的右视结构图。结合图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，本发明公开了一种电加热棒机器人焊接系统集成工作站。图中X的方向为本发明俯视结构图的前端，图中Y的方向为本发明俯视结构图的右端。电加热棒机器人焊接系统集成工作站包括焊接电加热棒的焊接机构1、移动焊接机构1的机器本体2、夹持电加热棒的第一夹持机构3、夹持电加热棒的第二夹持机构4和翻转电加热棒的翻转机构5。焊接机构1设置在机器本体2的驱动端。翻转机构5并列设置在靠近机器本体2的位置。第一夹持机构3和第二夹持机构4分别设置在翻转机构5上。

焊接机构1包括焊接电加热棒的焊头11、支撑焊头11的焊接架12和夹持焊头11的夹套13。焊头11穿设在夹套13内。焊接架12设置在机器本体2驱动端。夹套13并列设置在焊接架12上。

优选的，焊接架12为三角形。焊接架12的一端连接机器本体2的驱动端。夹套13并列设置在焊接架12的另一端。焊头11上下方向穿设在夹套13内。焊头11连接焊丝和电源进行焊接。

通过机器本体2完成焊头11的移动，通过焊接架12和夹套13可以完成焊头11的牢靠固定。

翻转机构5包括传动带56、翻转支架51、旋转设置在翻转支架51内两端的转盘52、旋转设置在翻转支架51内的传动杆53、设置在转盘52上的第一齿轮54、设置在传动杆53上的第二齿轮55和驱动传动杆53旋转的第七动力装置57。传动带56绕设在第一齿轮54和第二齿轮55上。传动杆53连接第七动力装置57驱动端。

优选的，翻转机构5为两个。优选的，第七动力装置57为电机。转盘52旋转设置在翻转支架51内的左右两端。传动杆53左右方向旋转设置在翻转支架51内的下端。第一齿轮54同轴设置在转盘52上。第二齿轮55设置在传动杆53的左右两端。第七动力装置57为左右方向设置。第七动力装置57的左端为第七动力装置57的驱动端。第七动力装置57的左端连接传动杆53的右端。传动带56的上下两端绕设在第一齿轮54和第二齿轮55上

第七动力装置57驱动传动杆53和第二齿轮55旋转，第二齿轮55带动传动带56移动，传动带56带动第一齿轮54和转盘52旋转，转盘52的旋转完成第一夹持机构3和第二夹持机构4的旋转。通过翻转机构5可以完成电加热棒的翻转，完成电加热棒不同位置的焊接。

第七动力装置57为电机，电机型号的选择属于公知常识。本领域的技术人员可以根据装置的工作情况选择，例如可以选型号为YL-112M2-4的电机。

转盘52上设置有固定第一夹持机构3和第二夹持机构4的固定机构7。固定机构7包括设置在转盘52上的第一夹块71、设置在第一夹块71上的螺杆72、旋转设置在螺杆72上的第二夹块73和固定第二夹块73的螺母74。螺母74螺纹连接在螺杆72上。

螺杆72左右方向设置在第一夹块71上。第二夹块73围绕螺杆72的外表面旋转。螺杆72穿过第二夹块73。拧紧螺母74使得螺母74可以固定第二夹块73。通过第一夹块71可以完成对第一夹持机构3和第二夹持机构4的压紧固定，通过第二夹块73可以完成对第一夹持机构3和第二夹持机构4的夹紧固定。使得第一夹持机构3和第二夹持机构4可以牢靠的固定在翻转机构5上，使得焊接机构1可以准确完成焊接。

第一夹持机构3包括第一夹持架31、支撑电加热棒的第一支撑块32、压紧电加热棒一端开口的第一压块33、推动第一压块33移动的第一夹钳34、压紧电加热棒另一端开口的第二压块35、推动第二压块35的第二夹钳36、设置在第一夹持架31上的第一轴承37和滑动设置在第一轴承37上的第一滑杆38。第一支撑块32并列设置在第一夹持架31上。第一压块33设置在第一夹钳34的压端。第一滑杆38的一端连接第二夹钳36的压端，第一滑杆38的另一端连接第二压块35。

第一夹持架31为左右方向设置。第一支撑块32并列设置在第一夹持架31的上表面。第一夹钳34设置在第一夹持架31的右端。第一夹钳34的左端为第一夹钳34的压端。第一夹钳34的右端为第一夹钳34的柄部。第一压块33设置在第一夹钳34压端的下侧。第二夹钳36位于电加热棒的上方。第二夹钳36的下端为第二夹钳36的压端。第二夹钳36的上端为第二夹钳36的柄部。第一滑杆38上下方向滑动设置在第一轴承37内。第一滑杆38的上端连接第二夹钳36的压端。第二压块35设置在第一滑杆38的下端。

电加热棒左右方向置于第一夹持机构3内。电加热棒外表面的左右两端分别开设有开口，电加热棒的开口朝上。通过第一夹钳34推动第一压块33和第二夹钳36推动第二压块35，第一压块33和第二压块35嵌入电加热棒的开口，完成电加热棒的固定。

第一夹持架31上设置有驱动第一夹钳34的第一动力装置6和驱动第二夹钳36的第二动力装置61。第一动力装置6的驱动端连接第一夹钳34的柄部。第二动力装置61的驱动端连接第二夹钳36的柄部。

优选的，第一动力装置6为气缸。优选的，第二动力装置61为气缸。第一动力装置6上下方向设置在第一夹持架31的右端。第一动力装置6的上端为第一动力装置6的驱动端。第一动力装置6的上端连接第一夹钳34的柄部。第二动力装置61上下方向设置在第二夹钳36的上端。第二动力装置61的下端为第二动力装置61的驱动端。第二动力装置61的下端连接第二夹钳36的柄部。

第一动力装置6的驱动端伸出时，第一动力装置6驱动第一夹钳34的柄部向上摆动，第一夹钳34的压端向下摆动，第一夹钳34的压端推动第一压块33压紧电加热棒的右端。

第二动力装置61的驱动端伸出时，第二动力装置61驱动第二夹钳36的柄部向下摆动，第一夹钳34的压端向下移动，第一夹钳34的压端推动第一滑杆38和第二压块35压紧电加热棒的左端。

第一动力装置6为气缸，气缸型号的选择属于公知常识。本领域的技术人员可以根据装置的工作情况选择，例如可以选型号为SDA4-50的气缸。

第二动力装置61为气缸，气缸型号的选择属于公知常识。本领域的技术人员可以根据装置的工作情况选择，例如可以选型号为SDA4-50的气缸。

第二夹持机构4包括第二夹持架41、支撑电加热棒的第二支撑块42、压紧电加热棒两端的第三夹钳43、支撑电加热棒一端的第三支撑块44、推动第三支撑块44靠近电加热棒的第四夹钳45、拉动第三支撑块44远离电加热棒的弹性机构46、顶住电加热棒一端的顶盘47、设置在第二夹持架41的夹持筒48、滑动设置在夹持筒48内的第二滑杆49、设置在第二夹持架41上的第二轴承62和连接第三支撑块44的第三滑杆63。夹持筒48开设有开口。第二滑杆49沿夹持筒48的开口移动或摆动。顶盘47设置在第二滑杆49上。第二支撑块42并列设置在第二夹持架41上。第三夹钳43并列设置在第二夹持架41上。第三支撑块44连接第四夹钳45压端。第三滑杆63滑动设置在第二轴承62内。弹性机构46套设在第三滑杆63上。

第二夹持架41为左右方向设置。第二支撑块42并列设置在第二夹持架41的上表面。第三夹钳43并列设置在第二夹持架41上电加热棒的前端。第三夹钳43的前端为第三夹钳43的柄部。第三夹钳43的后端为第三夹钳43的压端。第三夹钳43的压端压紧电加热棒的上表面。

优选的，弹性机构46为弹簧。第四夹钳45设置在第三支撑块44的下端。第四夹钳45的上端为第四夹钳45的压端。第四夹钳45的下端为第四夹钳45的柄部。第四夹钳45的上端连接第三支撑块44。第三支撑块44的两侧连接第三滑杆63。弹性机构46套设在第三滑杆63的外表面。弹性机构46的下端连接第二夹持架41。弹性机构46的上端连接第三支撑块44。第二轴承62设置在第二夹持架41上第四夹钳45的两侧。第三滑杆63上下方向穿设在第二轴承62上。第四夹钳45推动第三支撑块44向上移动支撑住电加热棒的右端。

优选的，第二滑杆49为L字形。夹持筒48左右方向设置在第二夹持架41的左端。第二滑杆49左右方向穿设在夹持筒48内。夹持筒48的开口为L字形。顶盘47设置在第二滑杆49的右端。第二滑杆49沿夹持筒48的开口向右移动，第二滑杆49推动顶盘47向右移动，顶盘47顶住电加热棒的左端。第二滑杆49沿夹持筒48的开口摆动，夹持筒48的开口限制第二滑杆49左右移动。通过推动第二滑杆49推动顶盘47顶住电加热棒的左端。

电加热棒左右方向置于第二夹持架41内。电加热棒的开口朝后。通过第三夹钳43向下压紧电加热棒，通过第四夹钳45推动第三支撑块44支撑住电加热棒，通过第二滑杆49推动顶盘47顶住电加热棒，完成电加热棒的固定。

第二夹持架41上设置有驱动第三夹钳43的第三动力装置64、驱动第四夹钳45的第四动力装置65、驱动第二滑杆49移动的第五动力装置66和驱动第二滑杆49摆动的第六动力装置67。第三动力装置64的驱动端连接第三夹钳43的柄部。第四动力装置65的驱动端连接第四夹钳45的柄部。第六动力装置67的驱动端连接第二滑杆49。第六动力装置67设置在第五动力装置66的驱动端。

优选的，第三动力装置64为气缸。第三动力装置64为前后方向设置。第三动力装置64的后端为第三动力装置64的驱动端。第三动力装置64的后端连接第三夹钳43的柄部。

第三动力装置64的驱动端伸出，第三动力装置64推动第三夹钳43的柄部向上摆动，第三夹钳43的压端向下摆动，第三夹钳43压紧电加热棒。

第三动力装置64为气缸，气缸型号的选择属于公知常识。本领域的技术人员可以根据装置的工作情况选择，例如可以选型号为SDA4-50的气缸。

优选的，第四动力装置65为气缸。第四动力装置65为上下方向设置。第四动力装置65的上端为第四动力装置65的驱动端。第四动力装置65的上端连接第四夹钳45的柄部。

第四动力装置65的驱动端伸出，第四动力装置65推动第四夹钳45的柄部向上摆动，第四夹钳45的压端向上移动，第四夹钳45推动第三支撑块44向上移动支撑住电加热棒。

第四动力装置65为气缸，气缸型号的选择属于公知常识。本领域的技术人员可以根据装置的工作情况选择，例如可以选型号为SDA4-50的气缸。

优选的，第六动力装置67为气缸。优选的，第五动力装置66为无杆气缸。第五动力装置66为左右方向设置。第六动力装置67为前后方向设置。第五动力装置66的前端为第五动力装置66的驱动端。第六动力装置67的前端为第六动力装置67的驱动端。第六动力装置67的后端连接第五动力装置66的前端。第六动力装置67的前端连接第二滑杆49。

第五动力装置66的驱动端向右移动，第五动力装置66驱动第六动力装置67、第二滑杆49和顶盘47向右移动，第六动力装置67的驱动端收缩，第六动力装置67驱动第二滑杆49和顶盘47顺时针摆动。通过第五动力装置66和第六动力装置67可以完成第二滑杆49的移动和摆动，使得顶盘47可以顶紧电加热棒。

第六动力装置67为气缸，气缸型号的选择属于公知常识。本领域的技术人员可以根据装置的工作情况选择，例如可以选型号为SDA4-50的气缸。

第五动力装置66为无杆气缸，无杆气缸型号的选择属于公知常识。本领域的技术人员可以根据装置的工作情况选择，例如可以选型号为OSPL25的无杆气缸。

采用第一夹持机构3和第二夹持机构4可以将电加热棒牢靠的夹持，避免电加热棒的松动，提高了电加热棒的焊接精度。

电加热棒机器人焊接系统集成工作站还包括将第一夹持机构3上电加热棒移动至第二夹持机构4上的移动机构8。移动机构8包括机器主体81、设置在机器主体81驱动端的主体支架82、夹持电加热棒的夹板83和驱动夹板83摆动的第八动力装置84。夹板83相对摆动设置在主体支架82上。夹板83连接第八动力装置84的驱动端。

主体支架82的上端连接机器主体81的驱动端。夹板83前后方向相对摆动设置在主体支架82上。第八动力装置84设置在主体支架82上。夹板83的一端连接第八动力装置84的驱动端。夹板83的另一端夹持电加热棒。

第八动力装置84的驱动端伸出时，夹板83相互靠近完成电加热棒的夹持。通过机器主体81完成电加热棒的移动。

本实施例中，所描述的第七动力装置57为电机，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的范围内的其他压紧装置。

本实施例中，所描述的第一动力装置6为气缸，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的范围内的其他压紧装置。

本实施例中，所描述的第二动力装置61为气缸，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的范围内的其他压紧装置。

本实施例中，所描述的弹性机构46为弹簧，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的范围内的其他压紧装置。

本实施例中，所描述的第三动力装置64为气缸，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的范围内的其他压紧装置。

本实施例中，所描述的第四动力装置65为气缸，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的范围内的其他压紧装置。

本实施例中，所描述的第六动力装置67为气缸，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的范围内的其他压紧装置。

本实施例中，所描述的第五动力装置66为无杆气缸，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的范围内的其他压紧装置。

此外，本说明书中，使用了“L字形”和“三角形”等词语，它们并不是精确的“L字形”和“三角形”，可以是能够发挥其功能的范围内的“大致L字形”和“大致三角形”的状态。

此外，本说明书中，使用了“两个”等数量，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的范围内的其他数量。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。