本實(shí)用新型屬于焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種機(jī)器人自動(dòng)焊接設(shè)備。

背景技術(shù)：

箱體特別是不銹鋼材質(zhì)電氣箱體的焊接，通常是通過(guò)人工焊接完成，焊接方式主要為氬弧焊，而氬弧焊對(duì)于工人操作技能要求極高，不同水平的工人技能所焊接的箱體質(zhì)量不一，采用機(jī)器人焊接可避免上述問(wèn)題，但現(xiàn)有的焊接流程工藝，一般是分為前中后三段，前段是人工上件、中段是機(jī)器人焊接、下段是人工下件，該流水線工藝占用空間較大，需要的夾具機(jī)構(gòu)較多，設(shè)備占用空間和設(shè)備購(gòu)買及維護(hù)成本較高，急需改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述缺陷，提供一種機(jī)器人自動(dòng)焊接設(shè)備，該設(shè)備設(shè)有兩套焊接夾具系統(tǒng)，并通過(guò)變位機(jī)實(shí)現(xiàn)該兩套系統(tǒng)的切換，即機(jī)器人在一套焊接夾具系統(tǒng)前焊接作業(yè)時(shí)，人工可對(duì)另一側(cè)的焊接夾具系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上下件操作，該設(shè)備將傳統(tǒng)的前段人工上件和下段人工下件合并，需要的夾具機(jī)構(gòu)較少，節(jié)約成本。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種機(jī)器人自動(dòng)焊接設(shè)備，包括水平旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、垂直旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)和焊接夾具系統(tǒng)，所述水平旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括水平變位機(jī)和遮光板，所述水平變位機(jī)帶動(dòng)所述遮光板進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；

所述垂直旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)位于所述遮光板上并可隨所述遮光板進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，包括基板、垂直變位機(jī)和連接桿，所述連接桿與所述遮光板垂直設(shè)置，其中部與所述遮光板固定連接，所述連接桿兩端各設(shè)有一垂直變位機(jī)，每一所述垂直變位機(jī)可帶動(dòng)一所述基板進(jìn)行垂直旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；

所述焊接夾具系統(tǒng)固設(shè)于所述基板上，并可隨所述基板進(jìn)行垂直旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步，所述水平旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)還設(shè)有變位機(jī)安裝板，所述水平變位機(jī)的固定端與所述變位機(jī)安裝板固定連接，其旋轉(zhuǎn)端與所述遮光板固定連接。

進(jìn)一步，所述水平旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)還設(shè)有支撐腿，所述支撐腿四個(gè)一組固設(shè)于所述變位機(jī)安裝板的下表面上。

進(jìn)一步，所述垂直旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)還包括變位機(jī)連接架，軸承連接架，軸承和轉(zhuǎn)軸，所述連接桿有兩個(gè)，該兩個(gè)所述連接桿并行設(shè)置，其中一所述連接桿的兩端均與所述變位機(jī)連接架固定連接，另一所述連接桿的兩端均與所述軸承連接架固定連接，每一所述變位機(jī)連接架內(nèi)均設(shè)有一所述垂直變位機(jī)，所述垂直變位機(jī)的固定端與所述變位機(jī)連接架固定連接，其旋轉(zhuǎn)端與所述基板固定連接，每一所述軸承連接架內(nèi)均設(shè)有一所述軸承，位于所述軸承內(nèi)的轉(zhuǎn)軸可相對(duì)所述軸承旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)軸的自由端與所述基板固定連接。

進(jìn)一步，所述遮光板上設(shè)有固定孔，所述連接桿穿過(guò)所述固定孔，并與所述遮光板為法蘭連接。

進(jìn)一步，與機(jī)器人相近的基板為機(jī)器人操作臺(tái)，與人工相近的基板為人工操作臺(tái)，所述機(jī)器人操作臺(tái)位于焊接房子內(nèi)，所述焊接房子設(shè)有開口，所述遮光板位于所述焊接房子內(nèi)，并可擋住所述開口。

本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

(1)該焊接設(shè)備中設(shè)置的水平旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)內(nèi)的水平變位機(jī)帶動(dòng)兩套焊接夾具系統(tǒng)的水平旋轉(zhuǎn)，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人操作臺(tái)和人工操作臺(tái)的快速切換，即機(jī)器人在一套焊接夾具系統(tǒng)前焊接作業(yè)時(shí)，人工可對(duì)另一側(cè)的焊接夾具系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上下件操作；

(2)該焊接設(shè)備中設(shè)置的水平旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)內(nèi)加設(shè)遮光板，且將機(jī)器人操作臺(tái)置于專用的焊接房子內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)人和作業(yè)機(jī)器人隔離，保證的人的安全，并有效避免了焊接時(shí)產(chǎn)生的弧光對(duì)人的傷害；

(3)該焊接設(shè)備中設(shè)置的垂直旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)里的垂直變位機(jī)，可使被焊接夾具系統(tǒng)固定的箱體實(shí)現(xiàn)在垂直方向的任意角度旋轉(zhuǎn)；通過(guò)垂直變位機(jī)控制器與機(jī)器人控制器之間的通訊，可以讓箱體精確旋轉(zhuǎn)到最佳位置后停止，方便機(jī)器人焊接。

附圖說(shuō)明

圖1、圖2為實(shí)施例中焊接設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為實(shí)施例中所述水平旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為實(shí)施例中所述垂直旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)和焊接夾具系統(tǒng)的位置關(guān)系示意圖；

圖5、圖6為實(shí)施例中所述垂直旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7、圖8為實(shí)施例中所述焊接夾具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9、圖10、圖11為實(shí)施例中所述箱體各部件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、水平旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，11、變位機(jī)安裝板，12、水平變位機(jī)，13、遮光板，14、支撐腿；

2、垂直旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，21、基板，22、垂直變位機(jī)，23、變位機(jī)連接架，24、軸承，25、轉(zhuǎn)軸，26、軸承連接架，27、連接桿；

3、焊接夾具系統(tǒng)，31、左伺服滑臺(tái)，32、右伺服滑臺(tái)，33、左氣缸，34、右氣缸，35、第一左定位柱，36、第二左定位柱，37、第一右定位柱，38、第二右定位柱，39、第一左滑板，310、第二左滑板，311、第一右滑板，312、第二右滑板，313、第一左滑板定位柱，314、第二左滑板定位柱，315、第一右滑板定位柱，316，第二右滑板定位柱， 317、滑軌；

4、箱體，41、中擋板，42、左擋板，43、右擋板。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過(guò)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。

一種機(jī)器人自動(dòng)焊接設(shè)備，包括水平旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)1、垂直旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)2和焊接夾具系統(tǒng)3，所述水平旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)1包括變位機(jī)安裝板11、水平變位機(jī)12、遮光板13和支撐腿14，所述水平變位機(jī)12的固定端與所述變位機(jī)安裝板11固定連接，其旋轉(zhuǎn)端與所述遮光板13 固定連接，所述遮光板13上設(shè)有兩個(gè)固定孔，所述支撐腿14四個(gè)一組固設(shè)于所述變位機(jī)安裝板11的下表面上；

所述垂直旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)2與遮光板13連接，包括基板21、垂直變位機(jī)22、變位機(jī)連接架23、軸承24、轉(zhuǎn)軸25、軸承連接架26和連接桿27，兩個(gè)所述連接桿27并行設(shè)置，該兩個(gè)連接桿27穿過(guò)對(duì)應(yīng)的所述固定孔，其中部與所述遮光板13為法蘭固定連接；

該兩個(gè)連接桿27中，一所述連接桿27的兩端均與所述變位機(jī)連接架23固定連接，另一所述連接桿27的兩端均與所述軸承連接架26固定連接；

所述垂直變位機(jī)22位于所述變位機(jī)連接架23內(nèi)，所述垂直變位機(jī)22的固定端與所述變位機(jī)連接架23固定連接，其旋轉(zhuǎn)端與所述基板21固定連接，所述軸承24固設(shè)于所述軸承連接架26內(nèi)，位于所述軸承24內(nèi)的轉(zhuǎn)軸25與所述基板21固定連接；

所述焊接夾具系統(tǒng)3位于所述基板21上，包括左伺服滑臺(tái)31、右伺服滑臺(tái)32、左氣缸33、右氣缸34、第一左定位柱35、第二左定位柱36、第一右定位柱37、第二右定位柱38、第一左滑板39、第二左滑板310、第一右滑板311、第二右滑板312、第一左滑板定位柱313、第二左滑板定位柱314、第一右滑板定位柱315、第二右滑板定位柱316 和滑軌317；

該左、右伺服滑臺(tái)相對(duì)固設(shè)于所述基板21上，所述滑軌317固設(shè)于所述基板21上，并位于該左、右伺服滑臺(tái)的中部，所述第一左定位柱35、第二左定位柱36、第一右定位柱37、第二右定位柱38結(jié)構(gòu)相同，固設(shè)于所述基板上，并兩兩相對(duì)位于所述滑軌的兩側(cè)；

該左、右伺服滑臺(tái)的滑塊分別與所述第一左滑板39和所述第一右滑板311連接，所述滑軌317上的兩組滑塊分別與所述第二左滑板310和所述第二右滑板312連接；

所述左氣缸33的一端與所述第一左滑板39固定連接，其另一端與所述第二左滑板 310固定連接，所述右氣缸34的一端與所述第一右滑板311固定連接，其另一端與所述第二右滑板312固定連接；

兩個(gè)所述第一左滑板定位柱313分別固設(shè)于所述第一左滑板39上，并位于所述左氣缸33的兩側(cè)，兩個(gè)所述第二左滑板定位柱314分別固設(shè)于所述第二左滑板310上，并位于所述左氣缸的兩側(cè)；

兩個(gè)所述第一右滑板定位柱315分別固設(shè)于所述第一右滑板311上，并位于所述右氣缸34的兩側(cè)，兩個(gè)所述第二右滑板定位柱316分別固設(shè)于所述第二右滑板312上，并位于所述右氣缸34的兩側(cè)；

該左、右氣缸均與三位五通閥連接；

該左、右氣缸均為PLC電控氣缸；

所述箱體4包括中擋板41、左擋板42和右擋板43。

該焊接設(shè)備中與機(jī)器人相近的基板為機(jī)器人操作臺(tái)，與人工相近的基板為人工操作臺(tái)，所述機(jī)器人操作臺(tái)位于焊接房子內(nèi)，所述焊接房子設(shè)有開口，所述遮光板位于所述焊接房子內(nèi)，并可擋住所述開口。

該箱體的具體焊接過(guò)程如下：

a.左伺服滑臺(tái)31通過(guò)推動(dòng)第一左滑板39，將其上面兩個(gè)第一左滑板定位柱313推送到位，由于左氣缸33處于壓縮狀態(tài)，第二左滑板310及其上面的兩個(gè)第二左滑板定位柱 314一并推送到位。

b.右伺服滑臺(tái)32通過(guò)推動(dòng)第一右滑板311，將其上面兩個(gè)第一右滑板定位柱315 推送到位，由于右氣缸33處于壓縮狀態(tài)，第二右滑板312及其上面的兩個(gè)第二右滑板定位柱316一并推送到位。

c.將中檔板41放入焊接夾具系統(tǒng)，第一左定位柱35、第二左定位柱36、第一右定位柱37、第二右定位柱38、兩個(gè)第二左滑板定位柱314和兩個(gè)第二右滑板定位柱316將其進(jìn)行定位。

d.左氣缸33通過(guò)三位五通閥切換到手動(dòng)模式，即左氣缸33可以通手動(dòng)自由伸縮調(diào)整兩個(gè)第一左滑板定位柱313和兩個(gè)第二左滑板定位柱314之間的間隙，隨后將左擋板 42放入間隙內(nèi)，并用左氣缸33夾緊定位。

e.右氣缸34通過(guò)三位五通閥切換到手動(dòng)模式，即右氣缸34可以通手動(dòng)自由伸縮調(diào)整兩個(gè)第一右滑板定位柱315和兩個(gè)第二右滑板定位柱316之間的間隙，隨后將右擋板 43放入間隙內(nèi)，并用右氣缸34夾緊定位。

f.水平旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)1通過(guò)水平變位機(jī)12驅(qū)動(dòng)開始旋轉(zhuǎn)180°，將夾緊的箱體4旋轉(zhuǎn)至機(jī)器人人側(cè)，機(jī)器人控制器和垂直旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)2的垂直變位機(jī)22控制器開始通訊，垂直旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)2開始以不同的角度在垂直方向旋轉(zhuǎn)，以使機(jī)器人獲得最好的焊接姿勢(shì)，最終完成焊接；

g.與此同時(shí)，工人開始對(duì)焊接夾具系統(tǒng)3上件，機(jī)器人完成焊接夾具系統(tǒng)3的焊接后，給水平旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)1的水平變位機(jī)12發(fā)送指令，水平變位機(jī)12開始旋轉(zhuǎn)180°,工人取出工件，機(jī)器人重復(fù)步驟c的過(guò)程開始焊接，工作站完成一個(gè)循環(huán)。

h.對(duì)于不同長(zhǎng)度的箱體，則通過(guò)調(diào)節(jié)左、右伺服滑臺(tái)的位移量，來(lái)適應(yīng)不同長(zhǎng)度箱體的定位夾緊。

本實(shí)施例的上述技術(shù)方案表明：

(1)該焊接設(shè)備中設(shè)置的水平旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)里的水平變位機(jī)帶動(dòng)兩套焊接夾具系統(tǒng)的水平旋轉(zhuǎn)，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人操作臺(tái)和人工操作臺(tái)的快速切換，即機(jī)器人在一套焊接夾具系統(tǒng)前焊接作業(yè)時(shí)，人工可對(duì)另一側(cè)的焊接夾具系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上下件操作；該水平旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中加設(shè)遮光板，且將機(jī)器人操作臺(tái)置于專用的焊接房子內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)人和作業(yè)機(jī)器人隔離，保證的人的安全，并有效避免了焊接時(shí)產(chǎn)生的弧光對(duì)人的傷害；

(2)該焊接設(shè)備中設(shè)置的垂直旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)里的垂直變位機(jī)，可使被焊接夾具系統(tǒng)固定的箱體實(shí)現(xiàn)在垂直方向的任意角度旋轉(zhuǎn)；通過(guò)垂直變位機(jī)控制器與機(jī)器人控制器之間的通訊，可以讓箱體精確旋轉(zhuǎn)到最佳位置后停止，方便機(jī)器人焊接；

(3)焊接夾具系統(tǒng)使用伺服滑臺(tái)作為夾具定位單元的驅(qū)動(dòng)，可以讓夾具定位單元在伺服滑臺(tái)行程范圍內(nèi)任意位置停止，滿足長(zhǎng)度不同箱體的定位夾緊；

(4)焊接夾具系統(tǒng)使用氣缸、滑軌和滑塊實(shí)現(xiàn)夾具定位單元內(nèi)相鄰兩塊滑板間的間隙調(diào)節(jié)，且其中氣缸進(jìn)氣出氣與三位五通閥連接，即氣缸除了可以實(shí)現(xiàn)伸縮桿的伸縮還可切換到手動(dòng)模式，方便人工上件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，且無(wú)需加設(shè)更多的夾緊工件；

(5)焊接夾具系統(tǒng)內(nèi)的氣缸均為電控氣缸，電控氣缸方便和PLC組合，并可完成更多、更復(fù)雜的動(dòng)作。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。