一种柔性焊接系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及焊接技术领域，具体涉及一种柔性焊接系统。


背景技术：

[0002]
随着智能工业机器人技术的快速发展，焊接机器人工作站逐渐应用于工业智能制造的各个方面。目前，市场上的多数焊接工作站，采用变位机和机器人相结合的方式对工件进行焊接。但是对于复杂工件的焊接，需要人工或焊接机器人先进行零件的组装焊接再放置到变位机上进行进一步地焊接，因此对工件进行总装配焊接时，需要大量人工进行搬运，工人的体力消耗较大，且工作效率低、焊接精度差等问题，且工人搬运的情况只适合焊接重量轻的产品。因此，当前市场上急需一种柔性焊接系统实现一个产品总装配工艺的自动化，研制高集成度、高柔性、高效率、高品质的柔性焊接系统对焊接行业具有重要意义。


技术实现要素：

[0003]
针对现有技术存在的不足，本申请提供一种柔性焊接系统，解决当前焊接工作站的工作效率低、焊接精度差、耗费人力的问题。
[0004]
一种柔性焊接系统，包括第一变位机、第二变位机、第一焊接机器人、第二焊接机器人、控制器及机械臂；
[0005]
所述第一变位机用于夹持零件，所述第一焊接机器人用于焊接所述零件形成焊接件，所述机械臂用于搬运所述焊接件至所述第二变位机上；
[0006]
所述第二变位机用于夹持所述焊接件，所述第二焊接机器人用于焊接所述焊接件；
[0007]
所述控制器根据预设的驱动程序控制所述第一变位机、所述第二变位机、所述第一焊接机器人、所述第二焊接机器人和所述机械臂的运动路径。
[0008]
可选的，所述第一变位机为头尾式变位机，所述头尾式变位机包括主动侧组件、从动侧组件及夹具平台，所述夹具平台分别与所述主动侧组件和所述从动侧组件连接，所述夹具平台上设置有夹具组件。
[0009]
可选的，所述头尾式变位机还包括底座组件，所述底座组件固定连接到地面，所述底座组件设置在所述主动侧组件和所述从动侧组件之间，且分别与所述主动侧组件和所述从动侧组件连接。
[0010]
可选的，所述主动侧组件包括第一电机、第一减速机和第一转盘，所述第一转盘的端面上设置有定位孔，所述夹具平台通过螺栓连接到所述定位孔；所述从动侧组件包括轴承和轴，所述夹具平台与所述轴转动连接，所述从动侧组件从动于所述主动侧组件。
[0011]
可选的，所述从动侧组件包括碳刷和从动侧立柱，所述碳刷通过所述从动侧立柱接地。
[0012]
可选的，所述第二变位机包括壳体和设置在所述壳体内的第二电机、第二减速机和回转轴承，所述第二电机连接在所述第二减速机的外侧，所述回转轴承安装在所述第二
减速机的内侧；所述第二变位机还包括垂直于所述壳体的悬臂梁，所述悬臂梁内设置有第三电机和第三减速机，所述第三电机连接在所述第三减速机的外侧，所述悬臂梁上设置有可旋转的第二转盘。
[0013]
可选的，还包括电动升降门，所述电动升降门设置在所述柔性焊接系统的入口处。
[0014]
可选的，还包括除尘装置，所述除尘装置的吸尘口设置在所述柔性焊接系统的顶面。
[0015]
可选的，还包括光幕，所述光幕装有报警系统，所述光幕设置在所述电动升降门朝向所述柔性焊接系统内部的一侧。
[0016]
可选的，所述柔性焊接系统的侧面还包括触摸显示屏，所述触摸显示屏内置计算机。
[0017]
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型提供的柔性焊接系统包括第一变位机、第二变位机、第一焊接机器人、第二焊接机器人、控制器及机械臂，第一焊接机器人焊接第一变位机上夹持的零件形成焊接件，机械臂搬运焊接件至第二变位机上，第二焊接机器人焊接第二变位机上夹持的焊接件形成产品，其中，控制器根据预设的驱动程序控制所述第一变位机、所述第二变位机、所述第一焊接机器人、所述第二焊接机器人和机械臂的运动路径。本申请的柔性焊接系统通过一次编程，实现焊接自动化，工作效率和产品的焊接精度明显提高。
附图说明
[0018]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0019]
图1为本实用新型实施例提供的柔性焊接系统内部示意图；
[0020]
图2为本实用新型实施例提供的柔性焊接系统外部示意图；
[0021]
图3为本实用新型实施例提供的第一变位机结构示意图。
[0022]
【图号说明】：第一变位机1、第二变位机2、第一焊接机器人3、第二焊接机器人4、控制器5、机械臂6、电动升降门7、除尘装置8、触摸显示屏9、焊机10、焊枪11、清枪剪丝器12、焊丝桶13、护栏14、焊接工装贮放架15、主动侧组件110、从动侧组件120、夹具平台130、夹具组件140、底座组件150、第一转盘111、轴承121、轴122、碳刷123、从动侧立柱124
具体实施方式
[0023]
为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0024]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是
“
设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。
[0025]
此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本实用新型的限制。
[0026]
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
[0027]
实施例一
[0028]
请参阅图1至3，一种柔性焊接系统，系统包括第一变位机1、第二变位机2、第一焊接机器人3、第二焊接机器人4、控制器5及机械臂6；第一变位机1用于夹持零件，第一焊接机器人3用于焊接零件形成焊接件，机械臂6用于搬运焊接件至第二变位机2上；第二变位机2用于夹持焊接件，第二焊接机器人3对焊接件进行焊接；控制器5根据预设的驱动程序控制第一变位机1、第二变位机2、第一焊接机器人3和第二焊接机器人4的运动路径。
[0029]
具体的，当需要焊接一个工件时，控制器5提前将第一变位机1、第二变位机2、第一焊接机器人3、第二焊接机器人4和机械臂6的运动路径编成驱动程序预存在控制终端上，将工件的零件放置在第一变位机1上，第一焊接机器人3根据预设的路径将相应的零件焊接成焊接件，机械臂6将焊接件搬运至第二变位机2上，第二焊接机器人3根据预设的路径焊接各焊接件之间的缝隙。柔性焊接系统避免了装配焊接过程中人工搬运，而且焊接系统焊接全过程实现了自动化，对应地工作效率明显提高，产品的焊接精度较人工对准焊接的方式极大地提升。
[0030]
在一个可选的实施例中，第一变位机1固定在第一变位机底座、第二变位机2固定在第二变位机底座、第一焊接机器人3固定在第一焊接机器人底座、第二焊接机器人4固定在第二焊接机器人底座，其中，第一变位机底座、第二变位机底座、第一焊接机器人底座和第二焊接机器人底座均包括多个支撑脚。为了进一步提高稳定性，第一变位机底座、第二变位机底座、第一焊接机器人底座和第二焊接机器人底座还设置有多个固定件，固定件设置有多个定位孔，采用螺栓与定位孔的配合方式将固定件固定在地面。
[0031]
在一个可选的实施例中，第一变位机1为头尾式变位机，头尾式变位机包括主动侧组件110、从动侧组件120及夹具平台130，夹具平台130分别与主动侧组件110和从动侧组件120连接，夹具平台130上设置有夹具组件140。零件通过夹具组件140固定，具体的，夹具组件140包括底板，底板上设置多个固定夹，零件通过固件夹固定在底板上。不同的零件可更换底板，底板通过锁紧销固定在夹具平台130上。
[0032]
为了进一步提升头尾式变位机的稳定性，可选的，头尾式变位机还包括底座组件150，底座组件150固定连接到地面，底座组件150设置在主动侧组件110和从动侧组件120之间，且分别与主动侧组件110和从动侧组件120连接。其中，底座组件150包括多个支撑脚与定位件，定位件设置有多个定位孔，底座组件150可以通过螺栓与定位孔配合的方式固定连接到地面。
[0033]
在一个可选的实施方式中，主动侧组件110包括第一电机、第一减速机和第一转盘111，第一转盘111的端面上设置有定位孔，夹具平台130通过螺栓连接到定位孔，从动侧组件120包括轴承121和轴122，夹具平台130与轴122转动连接，从动侧组件120从动于主动侧组件110。具体的，第一电机为驱动力装置，第一减速机可将第一电机输出的动力调整到所
需的范围，第一电机驱动第一转盘111转动，从动侧组件120从动于主动侧组件110，因此夹具平台130可以实现360度旋转。
[0034]
为保护从动侧组件120，可选的，从动侧组件120还包括碳刷123和从动侧立柱124，碳刷123通过从动侧立柱124接地。可选的，从动侧立柱124固定在从动侧底座上，从动侧底座可通过螺栓与定位孔配合的方式固定连接到地面。
[0035]
在一个可选的实施方式中，第二变位机2为l型变位机。第二变位机2包括壳体和设置在所述壳体内的第二电机、第二减速机和回转轴承，第二电机连接在第二减速机的外侧，回转轴承安装在第二减速机的内侧；垂直于所述壳体的悬臂梁，悬臂梁内设置有第三电机和第三减速机，第三电机连接在第三减速机的外侧，所述悬臂梁上设置有可旋转的第二转盘。具体的，第二电机为驱动力装置，第二减速机可将第二电机输出的动力调整到所需的范围，第二电机驱动第二转盘垂直于水平面旋转，第三电机驱动第二转盘平行于水平面360度旋转。
[0036]
为了更好的保护操作人员的安全，提升防护安全性，柔性焊接系统包括电动升降门7，电动升降门7设置在柔性焊接系统的入口处。操作人员将零件放置在第一变位机1上后，启动电动升降门7，电动升降门7包括卷帘和滚筒，卷帘上端连接滚筒，滚筒旋转使得卷帘能升降。可选的，电动升降门7正对焊接工作台。
[0037]
为达到生产车间的环保5s要求，避免操作工人长时间处在烟尘环境下对身体造成伤害，柔性焊接系统包括除尘装置8，除尘装置8的吸尘口设置在柔性焊接系统的顶面。除尘装置8还包括烟尘净化器，吸尘口与烟尘净化器连接，烟尘净化器对焊接废气进行净化处理，使得焊接废气排放浓度达到国家相关标准。
[0038]
为进一步提升柔性焊接系统安全可靠性，需配备安全检测开关。在一个可选的实施方式中，柔性焊接系统还包括光幕，光幕装有报警系统，光幕设置在电动升降门7朝向柔性焊接系统内部的一侧。具体操作中，从气缸下降开始至完成期间报警系统均有效，光幕间有任何障碍物，焊接系统将会放弃所执行的任务，因此在编程中将光幕报警排在第一优先级。
[0039]
系统的侧面还设置有触摸显示屏9，触摸显示屏9内置计算机，触摸显示屏9是操作人员的管理操作面板，可以用于获取焊接系统内的焊装信息，同时通过触摸屏幕可以输入工作参数或输入操作命令，并向控制器5发送。
[0040]
在一个可选的实施方式中，焊接系统还包括焊接监控系统，焊接监控系统包括摄像头和传输线，摄像头通过传输线与触摸显示屏9连接。摄像头放置在系统内，摄像头可选取能够进行全方位拍摄的高清摄像头，摄像头实时传输数据，通过触摸显示屏9可以实时全角度查看系统的焊装情况，若焊接系统出现异常，操作人员可及时发现并处理。
[0041]
焊接系统还包括焊枪组件，焊枪组件包括焊机10、焊枪11、送丝机，送丝机向焊机10持续供应焊丝，使焊机10所需要的焊丝不中断，通过送丝机和焊机10的作用，第一焊接机器人3或第二焊接机器人4的焊枪11在规划好的位置处进行焊接。焊接系统还包括清枪剪丝器12和焊丝桶13，清枪剪丝器12用于清洁焊枪11，焊丝桶13用于焊丝存储。焊接系统还包括护栏14和焊接工装贮放架15，护栏14距离焊接系统其他机构保持一定距离放置在地面上，用于警示车间人员注意，非相关人员勿要靠近。焊接工装贮放架15用于存放焊接工装夹具组件140。
[0042]
综上，本实施例提供的柔性焊接系统包括两台焊接机器人、两个变位机、控制器及机械臂，其中一个变位机用于夹持零件，对应的焊接机器人焊接零件形成焊接件，机械臂搬运焊接件至另一个变位机上，另一个焊接机器人对焊接件进行总装焊接形成一个产品，避免了装配焊接过程中人工搬运，而且焊接系统的焊接全过程实现了自动化，对应地工作效率明显提高，所焊接的产品的精度较人工对准焊接的方式极大的提升。此外，焊接系统还配备安全检测开关，从而保证系统更安全、可靠。
[0043]
以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

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