一种可用于多段式焊接的机器人及其焊接方法与流程

1.本发明涉及焊接机械领域，具体涉及一种可用于多段式焊接的机器人及其焊接方法。


背景技术：

2.随着工业科技的不断发展，在焊接作业过程中，出现了越来越多需要进行多段焊接的物品。人工需要对所要进行焊接的物品分段式的逐一进行焊接工作。在完成了两段物品之间的焊接工作后再进行下一段物品的焊接工作，需要进行重复性的拿取、夹持工作，需要反复的对所要焊接的物品进行调整。
3.传统的焊接机无法对多段物品同时进行焊接工作，想要达到多段焊接的目的需要进行大量的重复性工作，无形中增加了人工的劳动量。


技术实现要素：

4.发明目的：提供一种可用于多段式焊接的机器人，并进一步提供一种基于上述焊接机器人的焊接方法，以解决现有技术存在的上述问题。
5.技术方案：一种可用于多段式焊接的机器人，包括传焊接机构、夹持机构与置物机构三个部分。
6.其中，焊接机构包括基座、旋转盘、延长臂、转接盘、焊接臂与焊接头；所述旋转盘固定于所述基座之上，所述延长臂与所述旋转盘固定连接，所述转接盘与所述延长臂固定连接，所述焊接臂固定于所述转接盘的一侧，所述焊接头与所述焊接臂固定连接。夹持机构包括固定板、限位板与锁扣机构，所述固定板与所述限位板为固定连接，所述锁扣机构固定连接于所述限位板与所述固定板的一侧。置物机构包括置物台，与所述置物台固定连接的除尘装置。
7.在进一步的实施例中，为了能够对有多段焊接需求的物品同时进行焊接工作，所述焊接机构为多组排列式放置，可根据焊接需要进行不同的排列组合。所述置物台根据所述焊接机构的排列以及各组焊接机构之间的距离，在所述置物台的表面划分为不同的置物区域，便于对多段的焊接物品进行放置，且每组置物区域都固定连接有夹持机构，能够对焊接物品进行夹持工作。考虑到在焊接作业的过程中会出现飞尘的情况，每组置物区域两侧都固定连接有除尘装置。
8.在进一步的实施例中，所述焊接头进一步包括焊接转盘、焊接转动臂和焊接管。所述焊接转盘与所述焊接臂为轴接固定，使得所述焊接头整体可进行灵活的转动，所述焊接转动臂与所述焊接转盘固定连接，所述焊接转动臂与所述焊接管固定连接，且所述焊接转动臂表面嵌入式连接有智能扫描仪，能够对所要进行焊接的物品进行全方位的扫描工作，可智能生成焊接方案。
9.在进一步的实施例中，考虑到所要进行焊接的物品尺寸各异，大小不同，为了能够适应不同的焊接物品，所述夹持机构中的所述固定板与所述限位板通过可伸缩调节杆固定
连接，使得所述限位板可灵活的调整与所述固定板之间的距离，以此满足不同的焊接物品的需求。所述固定板与所述限位板一侧的锁扣机构为按压式锁扣，在调整完成所述固定板与所述限位板之间的距离后，可对所述固定板与所述限位板进行锁定，以便把所要进行焊接的物品固定于所述固定板与所述限位板之间。为了进一步对所要进行焊接的物品进行固定，所述限位板还固定连接有旋转锁定装置，可用于对所要焊接的物品进行二次固定。同时，所述固定板与所述限位板内壁处设有滚轴，在焊接过程中，当所要进行焊接的物品出现偏出扭转时，可进行灵活的调整在进一步的实施例中，所述除尘装置进一步包括罩壳，所述罩壳的前面板设有抽风过滤板，用于对抽吸进装置的飞尘进行初步的分离过滤。所述罩壳的上表面设有通风板，可用于对工作过程中的除尘装置内部进行散热通风，防止所述除尘装置长时间的工作导致内部温度过高，对内部设施造成损害。所述罩壳前面板两侧边缘固定连接有挡风板，所述罩壳前面板上边缘固定连接有延长板，所述延长板表面固定连接有灰尘感应装置，可用于对灰尘的浓度进行感应，当抽吸进所述除尘装置的灰尘浓度过高时，会停止对灰尘的抽吸，所述灰尘感应装置内设有雾化喷洒装置，会进行雾化喷洒，使灰尘进行下落沉淀。所述罩壳前面板的下边缘固定连接有收集盒，当所述雾化喷洒装置对灰尘进行雾化喷洒后，沉淀后的灰尘会落入所述收集盒内，进行集中收集处理。
10.在进一步的实施例中，所述焊接机构的连接方式进一步为所述旋转盘螺栓连接于所述基座之上，所述延长臂与所述旋转盘轴接固定，使所述延长臂可围绕所述旋转盘进行灵活的活动调节，所述转接盘与所诉延长臂同样为轴接固定，使得所述转接盘与所述延长臂之间也可进行灵活的调节，所述焊接臂轴接于所述转接盘的一侧。灵活的连接方式使得所述焊接机构整体可在作业过程中根据不同的需求进行灵活的调整。
11.在进一步的实施例中，所述置物台表面设有滑动轨道，所述夹持机构滑动连接于每组置物区域的表面，在后期的焊接作业过程中，所述夹持机构可根据实际操作需求在所述滑动轨道内进行位置调整，便于夹持工作的进行。螺栓连接的方式便于后期进行保养维护与维修，出于此考虑，所述除尘装置采用螺栓连接的方式固定于每组置物区域的两侧，且为了便于对后期的焊接工作过程中产生的灰尘进行抽吸收集，同时不妨碍焊接工作的进行，所述夹持机构与所述除尘装置之间为错位排列。
12.在进一步的实施例中，所述焊接机构与所述置物机构整体固定连接于承托板之上，使之固定为一个整体装置，便于所述焊接机构与所述置物机构的定位、固定与安装。所述智能扫描仪为红外智能扫描仪，所述焊接转盘与所述焊接转动臂间还设有归零矫正装置，所述归零矫正装置由归位片与矫正片两部分组成，所述焊接转动臂与所述矫正片固定连接，所述归位片设有凸出的归位零点块，在完成每次的焊接步骤后，所述矫正片会进行转动，从而带动所述焊接转动臂的转动，当转动至所述归位零点块处时为卡住无法移动，从而完成归位矫正工作，以此调整所述焊接管的位置以此来调整所述焊接管的位置，为之后的焊接工作做准备。
13.一种可用于多段式焊接的机器人的焊接方法，包括以下步骤：s1、人工把所要进行焊接的物品依次放入所述夹持机构中，根据所要进行焊接的物品大小，对所述固定板与所述限位板之间的距离与空间进行调整，同时可根据实际操作需求对所述夹持机构的位置进行调整；
s2、在调整完所述固定板与所述限位板之间的距离、空间后，人工将所述固定板与所述限位板之间的锁扣进行锁定，使所要焊接的物品夹持固定，随后可再转动所述旋转锁定装置，对所要进行焊接的物品进行二次固定；s3、启动所述多个焊接机构，所述智能扫描仪会对所要进行焊接的物品进行智能扫描，生成焊接方案，然后对多段所要焊接的物品进行同时焊接工作；s4、当每完成一次焊接任务后，所述焊接机构会进行自行矫正工作，矫正调整所述焊接管的位置，为下次的焊接工作做准备；s5、焊接作业完成后，人工可依次打开所述夹持机构，将焊接完成后的物品取出。
14.有益效果：本发明涉及一种可用于多段式焊接的机器人及其焊接方法，可同时对多段所要进行焊接的物品进行同时焊接。人工只需将所要进行焊接的物品依次放入夹持机构中，进行锁紧固定，启动焊接机构，即可同时进行多段式的焊接工作，同时在焊接过程中，除尘装置还会对作业过程中产生的飞尘进行处理，避免了飞尘污染。本发明有效的解决了工人在面对多段式焊接工作时所产生的需进行重复性放置、夹持工作的问题，有效的降低了人工的劳动量，同时提高了焊接工作的效率。
附图说明
15.图1为本发明整体的示意图。
16.图2为本发明所述焊接机构示意图。
17.图3为本发明所述焊接头示意图。
18.图4为本发明所述夹持机构示意图。
19.图5为本发明所述除尘装置示意图。
20.图中各附图标记为：基座1、旋转盘2、延长臂3、转接盘4、夹持机构5、置物台6、除尘装置7、承托板8、焊接臂9、焊接头10、焊接转盘11、焊接转动臂12、焊接管13、固定板14、限位板15、按压式锁扣16、可伸缩调节杆17、旋转锁定装置18、罩壳19、抽风过滤板20、通风板21、挡风板22、延长板23、灰尘感应装置24、收集盒25、归零矫正装置26。
具体实施方式
21.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
22.申请人认为，传统的焊接机械无法同时进行多段式的焊接工作，想要达到多段焊接的目的需要人工进行重复的放置、夹持工作，无形中增加了人工的工作量，同时也使得多段式焊接的工作效率较为低下。
23.为此，申请人设计一种可用于多段式焊接的机器人及其焊接方法，可同时进行多段式焊接工作，人工只需将所要进行焊接的物品依次放入夹持机构并进行锁定，启动焊接机构即可进行多段式焊接工作，有效的避免了人工在面对多段式焊接时所要进行重复性夹持、放置工作的问题，同时提高了多段式焊接的工作效率。
24.本发明涉及的可用于多段式 焊接的机器人主要包括焊接机构、夹持机构5与置物
机构三个部分。所述焊接机构进一步包括基座1，固定于所述基座1之上的旋转盘2，所述旋转盘2固定连接有延长臂3，所述延长臂3还固定连接有转接盘4，所述转接盘4的一侧固定连接有焊接臂9，所述焊接臂9进一步固定连接 有焊接头10。所述夹持机构5进一步包括固定板14，与所述固定板14固定连接的限位板15，所述固定板14与所述限位板15的一侧固定连接有锁扣机构。所述置物机构进一步包括置物台6，与所述置物台6固定连接的除尘装置7。
25.优选的实施方式中，为了能够达到对有多段焊接需求的物品进行同时焊接的目的，所述焊接机构为多组排列式放置，可根据不同的焊接需要进行不同的排列组合，可为单边并列、双边对称、错位排列等排列方式。所述置物台6根据所述焊接机构的排列以及各组焊接机构之间的距离，在所述置物台6表面划分为不同的置物区域，便于对多段的焊接物品进行放置，且每组置物区域都固定连接有夹持机构5，便于后期对所要进行焊接的物品进行夹持。同时，考虑到在焊接作业过程中会出现飞尘的现象，所述每组置物区域的两侧都固定连接有除尘装置7，可对焊接作业过程中产生的飞尘进行抽吸收集，再进行集中处理。
26.优选的实施方式中，所述为了便于对所述焊接头10进行调整，以完成不同角度的焊接工作，所述焊接头10进一步包括焊接转盘11、焊接转动臂12与焊接管13。所述焊接转盘11与所述焊接臂9采用轴接的方式相固定，使得所述焊接转盘11可进行灵活的上下调节转动，所述焊接转动臂12与所述焊接转盘11固定连接，所述焊接转动臂12与所述焊接管13螺栓连接，且所述焊接转动臂12表面嵌入式连接有智能扫描仪，可用于对所要进行焊接的物品进行全方位的扫描工作，随后可智能生成焊接方案。
27.优选实施方式中，考虑到所要进行焊接的物品尺寸各异，大小不同，为了能够对不同的焊接物品同样能够顺利的进行焊接工作，所述夹持机构5中的所述固定板14与所述限位板15通过可伸缩调节杆17固定连接，使得所述固定板14与所述限位板15之间距离、空间可进行灵活的调整，以此达到满足不同的焊接物品需求的目的。所述固定板14与所述限位板15一侧的锁扣机构为按压式锁扣16，在完成对所述固定板14与所述限位板15之间的距离、空间的调 整后，可对所述固定板14与所述限位板15进行锁定，使得所要进行焊接的物品固定于所述固定板14与所述限位板15之间，便于后期焊接工作的进行。为了对所要进行焊接的物品进一步的固定，所述限位板15还固定连接有旋转锁定装置18，可用于对所要进行焊接的物品进行二次固定，增加所夹持物品的稳定牢固性。同时，考虑到由于是多段焊接同时进行，在焊接过程过程会出现所要进行焊接的物品发生位移、扭转的现象，所述固定板14与所述限位板15的内壁处设有可用于对所要进行焊接的物品进行调整的滚轴，在焊接过程中，当所要进行焊接的物品出现偏出扭转时，所述滚轴会进行转动，从而带动所要进行焊接物品的转动，进而可以对所要进行焊接的物品灵活调整，确保焊机工作的顺利进行。
28.优选的实施方式中，所述除尘装置7进一步包括罩壳19，所述罩壳19的前面板设有抽风过滤板20，可用于对抽吸进装置的飞尘进行初步的分离过滤，防止大颗粒飞尘的吸入对所述除尘装置7内部装置造成损伤。所述罩壳19的上表面设有通风板21，可用于对工作过程中的所述除尘装置7内部进行散热通风，防止所述除尘装置7因长时间的持续工作而导致装置内部温度过高，对所述除尘装置7的内部设施造成损害。所述罩壳19前面板的两侧边缘固定连接有挡风板22，可对抽吸过程中的飞尘起到一个缓冲的作用，避免飞尘直接抽吸进装置内，因范围不集中，导致抽吸效果不佳的现象。所述罩壳19前面板的上边缘固定连接有延长板23，所述延长板23表面固定连接有灰尘感应装置24，可用于对灰尘的浓度进行感应，
当抽吸进所述除尘装置7的灰尘浓度过高时，为了防止大量的灰尘吸入导致所述抽风过滤板20堵塞，所述灰尘感应装置24感应到浓度过高后会停止对灰尘的抽吸工作，所述灰尘感应装置24内进一步设有雾化喷洒装置，当灰尘浓度过高，停止抽吸作业后，所述雾化喷洒装置会进行雾化喷洒，使灰尘进行下落沉淀。所述罩壳19前面板的下边缘固定连接有收集盒25，当所述雾化喷洒装置对灰尘进行雾化喷洒后，沉淀后的灰尘会落入所述收集盒25内，进行集中收集处理，且所述收集盒25为抽插式滑动连接于所述罩壳19前面板的下边缘处，便于后期对集中收集的灰尘进行处理、清扫。
29.优选的实施方式中，所述焊接机构的连接方式进一步为所述旋转盘2螺栓连接于所述基座1之上，所述延长臂3轴接于所述旋转盘2之上，使得所述延长臂3可围绕所述旋转盘2进行灵活的活动调节，所述转接盘4与所述延长臂3同样为轴接固定，使得所述转接盘4与所述延长臂3之间也可进行灵活的调节，所述焊接臂9轴接于所述转接盘4的一侧。灵活的连接方式使得所述焊接机构整体可在焊接作业过程中根据不同的情况需求进行灵活的调整，以完成不同的焊接任务。
30.优选的实施方式中，考虑到在实际作业的过程中，所以进行焊接的物品长度有时也是各不相同的，所述置物台6表面设有滑动轨道，所述夹持机构5滑动连接于每组置物区域的表面，在后期的焊接作业过程中，所述夹持机构5可根据实际操作需求在所述滑动轨道内灵活的进行位置调整，便于对不同长度的焊接物品的夹持工作。考虑到后期的保养维护与维修工作的进行，所述除尘装置7采用螺栓连接的方式固定于每组置物区域的两侧，且为了便于对后期的焊接工作过程中所产生的灰尘进行抽吸收集，同时能够不妨碍焊接工作的正常进行，所述夹持机构5与所述除尘装置7之间为错位排列，能够使物品间的焊接位置于所述除尘装置7的抽吸区域范围内。
31.优选的实施方式中，所述焊接机构与所述置物机构整体固定连接于承托板8之上，使之固定为一个整体装置，便于对所述焊接机构与所述置物机构的定位、固定与安装。同时，所述智能扫描仪进一步为红外智能扫描仪，考虑到在每次焊接工作完成后，所述焊接管13的位置会产品偏差，导致位置差的存在，无法再次进行精准的焊接工作，所述焊接转盘11与所述焊接转动臂12之间还设有归零矫正装置26，所述归零矫正装置26由归位片与矫正片组成，所述焊接转动臂12与所述矫正片固定连接，所述归位片设有凸出的归位零点块，在完成每次的焊接步骤后，所述矫正片会进行转动，从而带动所述焊接转动臂的转动，当转动至所述归位零点块处时为卡住无法移动，从而完成归位矫正工作，，从而对所述焊接管13进行归零矫正，为之后的焊接工作做准备。
32.在上述可用于多段式焊接的机器人的基础之上，本发明提出一种可用于多段式焊接的焊接机器人的焊接方法，具体步骤如下：首先，人工把所要进行焊接的物品依次放入所述夹持机构5中，调整所述固定板14与所述限位板15之间的距离与空间，使所要进行焊接的物品可固定于所述固定板14与所述限位板15之间。同时可根据所要夹持的物品的长度需求对所述夹持机构5的位置进行调整，确保多段所要进行焊接的物品间能够依次排列固定于所述置物台6上。
33.接着，在调整完所述固定板14与所述限位板15之间的距离、空间后，人工将所述固定板14与所述限位板15之间的锁扣进行锁定，使所要焊接的物品夹持固定，为了进一步对所要进行焊接的物品固定，可再转动所述旋转锁定装置18，使其向所述固定板14与所述限
位板15之间的空间内挤压，从而对所要进行焊接的物品进行二次固定。
34.随后，启动所述多个焊接机构，所述智能扫描仪会对所要进行焊接的物品进行智能扫描，生成焊接方案，然后对多段所要进行焊接的物品进行同时焊接工作。所述除尘装置7也同步进行作业，对焊接过程中所产生的灰尘进行抽吸集中收集处理。
35.当每完成一次焊接任务后，为了清除焊接工作过程中所述焊接管13所产生的位置偏差，避免精准焊机无法顺利完成，所述焊接机构会进行自动矫正工作，矫正调整所述焊接管13的位置，为下次的焊接工作做准备。
36.最后，完成焊接工作后，关闭所述焊接机构，人工可依次打开所述夹持机构5，将完成焊接的物品取出。
37.如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。