汽车加工板激光焊接机器人制造技术

本发明专利技术申请属于板材焊接仪器的技术领域，具体公开了一种汽车加工板激光焊接机器人，包括工作台，工作台上放置有放置框，放置框内设有若干支杆，支杆与放置框相对的两侧固定连接；工作台上设有焊接机构、翻转机构和压紧机构，焊接机构包括固定架、升降组件和焊接头，焊接头固定在升降组件上，升降组件用于驱动焊接头向Z轴移动，固定架设有驱动升降组件向X轴移动的第一驱动单元和驱动升降组件向Y轴移动的第二驱动单元；翻转机构包括夹爪和转动组件，夹爪用于夹持放置框，转动组件位于固定架的一侧，夹爪与转动组件固定连接，转动组件用于驱动夹爪翻转；压紧机构用于压紧工件。本发明专利技术能够自动翻转工件，从而对工件进行双面焊接。

Laser Welding Robot for Automobile Processing Plate

【技术实现步骤摘要】
汽车加工板激光焊接机器人
本专利技术申请属于板材焊接仪器的
，具体公开了一种汽车加工板激光焊接机器人。
技术介绍
焊接就是运用各种可熔的合金联接金属部件的过程。目前的焊接方式包括人工焊接和机器焊接两种，人工焊接费时费力，生产效率低，焊接质量难以达到焊接的标准，且存在较大的安全隐患。目前大多数工程采用机器焊接，而机器焊接中焊接机器人由于自动化程度高，因而受到大多数工厂的青睐。焊接机器人是从事焊接的工业机器人，工业机器人用于工业自动化领域，是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机，通常具有三个或三个以上可编程的轴，使焊接机器人能够在三维坐标轴的X轴、Y轴和Z轴方向实现移动，从而实现对待焊接工件的多方位焊接。目前汽车零部件，特别是汽车加工板(以下简称工件)需要焊接固定的时候，通常会采用激光焊接的方式，而用激光焊接的方式对工件进行焊接时，通常会将焊接头安装在焊接机器人上，利用焊接机器人的移动来对工件进行焊接，但是由于焊接机器人只能在X轴、Y轴和Z轴三个方向移动，这样的移动方式决定了焊接机器人只能对工件进行单面焊接，而对于一些具有很高焊接要求的工件，需要对工件的双面均进行焊接。因此对于需要进行双面焊接的工件，则需要人工将工件进行翻转才能实现双面焊接的效果。人工翻转工件时需要将工件进行拆卸后翻转，将工件翻转至另一面后又需要将工件固定，可以看出通过人工翻转工件而进行双面焊接的操作方式非常的复杂且繁琐，影响焊接效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种汽车加工板激光焊接机器人，旨在解决现有技术中对工件进行双面焊接时需要人工翻转工件才能实现双面焊接的问题，从而提高焊接效率。为了达到上述目的，本专利技术的基础方案为：汽车加工板激光焊接机器人，包括工作台，所述工作台上放置有放置框，所述放置框两端敞口，放置框内设有若干支杆，所述支杆与放置框相对的两侧固定连接；所述工作台上设有焊接机构、翻转机构和压紧机构，所述焊接机构包括固定架、升降组件和焊接头，所述焊接头固定在升降组件上，所述升降组件用于驱动焊接头向Z轴移动，所述固定架设有驱动升降组件向X轴移动的第一驱动单元和驱动升降组件向Y轴移动的第二驱动单元；所述翻转机构包括夹爪和转动组件，所述夹爪用于夹持放置框，所述转动组件位于固定架的一侧，所述夹爪与转动组件固定连接，转动组件用于驱动夹爪翻转；所述压紧机构用于压紧工件。本基础方案的工作原理和有益效果在于：1.本技术方案中设置的第一驱动单元和第二驱动单元能够使焊接头在X轴和Y轴方向移动，而升降组件能够使焊接头在Z轴移动，从而实现了焊接头的三轴移动，使焊接头能够在三维空间内实现上下、左右、前后的移动，从而实现对工件的焊接，且自动化程度高。2.另外本技术方案的翻转机构能够自动使工件实现翻转的功能，从而使焊接头对工件的两面进行焊接，并且在翻转的过程中并不需要拆卸工件和重新固定工件，翻转工件的过程中也不需要人工操作，提高了焊接效率。3.本技术方案中的压紧机构能够对工件起到固定的作用，使焊接头在对工件进行焊接的时候，能够避免工件出现移动而导致焊接位置不准确，并且压紧机构的设置能够避免工件在翻转的过程中掉落，而出现不能进行焊接的情况。4.放置框两端敞口，便于翻转工件后，能够确保焊接头对工件的另一面进行焊接。进一步，所述升降组件包括升降气缸，焊接头固定连接在升降气缸的输出端；所述第一驱动单元包括移动气缸，所述移动气缸的输出端与升降气缸固定连接；所述第二驱动单元包括安装座、丝杠和电机，所述电机用于驱动丝杠转动，所述丝杠上螺纹连接有滑块，所述滑块与安装座水平滑动连接，所述移动气缸与滑块固定连接。本技术方案中焊接头可以在升降气缸的作用下实现在Z轴方向的移动，移动气缸能够实现焊接头在X轴方向的移动，而丝杠与滑块的配合运动能够使焊接头在Y轴移动，从而实现焊接头的三轴移动，现有技术中在驱动焊接头实现三轴移动的过程中通常会采用多个电机(至少三个电机)来分别驱动焊接头的三轴移动，现有技术中的采用电机的方式驱动焊接头移动，在安装的过程中比较麻烦，而本技术方案中驱动焊接头三轴移动的结构简单，易操作。进一步，所述安装座上设有限位块，所述丝杠一端与电机的输出轴连接，丝杠的另一端与限位块转动连接。限位块的设置能够避免丝杠在转动的过程中出现偏移的情况，而且限位块的设置对丝杠起到支撑的作用，使丝杠能够更加平稳的转动。进一步，所述压紧机构包括压紧气缸和安装架，所述安装架的一端与放置框固定连接，安装架的另一端与压紧气缸固定连接，所述压紧气缸位于支杆的上方。本技术方案中通过压紧气缸的输出轴的伸缩运动，能够实现工件与支杆的自动压紧，当工件完成双面焊接的操作后，驱动压紧气缸的输出轴缩回，又能够使工件与支杆脱离压紧的状态，便于取出完成焊接的工件。进一步，所述压紧气缸的输出端固定连接有压板。在压紧气缸的输出端固定连接压板能够增大与工件的接触面积，使工件被压得更加的牢固，而且由于压紧气缸需要往复长时间的进行压紧操作，压紧气缸的输出轴在长时间的工作下，会与工件表面产生摩擦而导致压紧气缸的输出轴产生磨损，而压板的设置能够减小压紧气缸的输出轴的磨损，延长压紧气缸的使用寿命，从而降低了维修或更换成本。进一步，所述放置框两侧固定连接有支撑板，所述支撑板下方设有支撑气缸，所述支撑气缸的输出端面向支撑板设置。本技术方案中的支撑板和支撑气缸的设置，在需要翻转工件之前，支撑气缸能够先将放置工件的整个放置框向上抬高，使放置框位于工作台上方，然后再对工件进行翻转，这样的设置，能够有效避免在翻转工件的过程中，放置框受到工作台的阻碍而不能顺利完成翻转的动作。进一步，所述固定架底端设有固定台，所述固定架与固定台水平滑动连接，所述固定台上设有驱动固定架滑动的驱动机构；所述转动组件包括齿轮、齿条和推动气缸，所述齿条与固定架竖直滑动连接，所述推动气缸与固定架固定连接，推动气缸的输出端与齿条固定连接，所述齿轮的轴孔固定连接有转轴，所述转轴远离齿轮的一端与夹爪固定连接。本技术方案中，当放置框被抬高后，通过控制固定架在固定台上的滑动，使夹爪夹紧放置框，然后推动气缸的输出轴的伸缩运动，能够带动齿条在固定架上竖直滑动，而齿条的滑动会使与其啮合的齿轮发生转动，齿轮的转动将带动夹爪转动，从而使与夹爪固定连接的放置框同步转动，而实现翻转工件的效果，当需要将放置框放下时，使夹爪松开放置框，通过控制固定架向相反方向滑动，使夹爪远离放置框，然后再通过支撑气缸使放置框位于工作台上。进一步，所述工作台上开设有凹槽，所述放置框的上表面和下表面分别固定连接有第一支撑柱和第二支撑柱，第一支撑柱和第二支撑柱均能与凹槽配合连接，所述第一支撑板和第二支撑板的数量与凹槽的数量相同。本技术方案中设置的第一支撑柱和第二支撑柱与凹槽的配合，能够增强焊接头对工件进行焊接的过程中整个放置框的稳定性，也能够确保在放置工件时放置框不会出现偏移的情况，从而有效的保证了焊接位置的准确性。进一步，所述工作台内部中空，工作台顶端敞口，工作台内设有定位气缸，所述定位气缸的输出轴固定连接有隔板，所述隔板用于确定工件的焊缝距离。本技术方案中设置的隔板能够根据实际加工要求确定待焊接的工件之间的焊缝距离，而且通过定位气缸的输出轴的伸缩运动，能够使隔板确定好工件之间的焊缝距离后，离开工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.汽车加工板激光焊接机器人，包括工作台，其特征在于，所述工作台上放置有放置框，所述放置框两端敞口，放置框内设有若干支杆，所述支杆与放置框相对的两侧固定连接；所述工作台上设有焊接机构、翻转机构和压紧机构，所述焊接机构包括固定架、升降组件和焊接头，所述焊接头固定在升降组件上，所述升降组件用于驱动焊接头向Z轴移动，所述固定架设有驱动升降组件向X轴移动的第一驱动单元和驱动升降组件向Y轴移动的第二驱动单元；所述翻转机构包括夹爪和转动组件，所述夹爪用于夹持放置框，所述转动组件位于固定架的一侧，所述夹爪与转动组件固定连接，转动组件用于驱动夹爪翻转；所述压紧机构用于压紧工件。

【技术特征摘要】
1.汽车加工板激光焊接机器人，包括工作台，其特征在于，所述工作台上放置有放置框，所述放置框两端敞口，放置框内设有若干支杆，所述支杆与放置框相对的两侧固定连接；所述工作台上设有焊接机构、翻转机构和压紧机构，所述焊接机构包括固定架、升降组件和焊接头，所述焊接头固定在升降组件上，所述升降组件用于驱动焊接头向Z轴移动，所述固定架设有驱动升降组件向X轴移动的第一驱动单元和驱动升降组件向Y轴移动的第二驱动单元；所述翻转机构包括夹爪和转动组件，所述夹爪用于夹持放置框，所述转动组件位于固定架的一侧，所述夹爪与转动组件固定连接，转动组件用于驱动夹爪翻转；所述压紧机构用于压紧工件。2.根据权利要求1所述的汽车加工板激光焊接机器人，其特征在于，所述升降组件包括升降气缸，焊接头固定连接在升降气缸的输出端；所述第一驱动单元包括移动气缸，所述移动气缸的输出端与升降气缸固定连接；所述第二驱动单元包括安装座、丝杠和电机，所述电机用于驱动丝杠转动，所述丝杠上螺纹连接有滑块，所述滑块与安装座水平滑动连接，所述移动气缸与滑块固定连接。3.根据权利要求2所述的汽车加工板激光焊接机器人，其特征在于，所述安装座上设有限位块，所述丝杠一端与电机的输出轴连接，丝杠的另一端与限位块转动连接。4.根据权利要求1所述的汽车加工板激光焊接机器人，其特征在于，所述压紧机构包括压紧气缸和安装架，所述安装架的一端与放置框固定连接，安装架的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙兵涛，
申请(专利权)人：温州大学激光与光电智能制造研究院，
类型：发明
国别省市：浙江,33