一种用于装载机动臂板的机器人焊接装置的制作方法

本发明涉及智能车间技术领域，具体的说是一种用于装载机动臂板的机器人焊接装置。

背景技术：

装载机动臂板现在为人工装配焊接。法兰盘由人工装配，人工点焊，人工焊接。装配精度差，法兰内孔与动臂板内孔同轴度差，人工焊接焊缝质量不稳定，焊接时间长，生产效率低下。

技术实现要素：

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供为一套机器人自动装配法兰、自动焊接装载机动臂板的系统。主要由多台工业机器人、一台工件变位机、多套机器人前端焊接装配工具组成。每个部分协同工作，共同完成装载机动臂板的焊接工作。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于装载机动臂板的机器人焊接装置，包括平台和分布在平台上的上下料区、工件变位组、机械臂和法兰上料区，所述上下料区分布在工件变位组的一侧，所述工件变位组的另外一侧为机械臂，所述机械臂远离工件变位组的一侧设为法兰上料区，工人通过上下料区装载工件至工件变位组上，工件变位组转动至机械臂处，机械臂夹取法兰上料区的法兰至工件处焊接固定，焊接完成后工件变位组反转复位，工人取下加工完成的工件至上下料区即可。

所述工件变位组包括安装架、伺服电机、旋转架、工件、卡扣和固定板，所述伺服电机固定安装在安装架的一侧，所述伺服电机的转轴和旋转架固定连接，所述旋转架上安装有一块用于固定工件的固定板，所述固定板上安装有用于固定工件的卡扣。

进一步地，所述固定板上均布有用于固定卡扣的螺栓孔，所述卡扣通过螺栓结构固定在固定板上，所述卡扣在固定板上的位置根据工件的形状和尺寸实配，根据不同的工件，选择合适的卡扣安装在固定板上相应的位置，固定好工件。

进一步地，所述机械臂包括底座、立柱、力臂、旋转件、卡爪和自动焊枪，所述立柱安装在底座上，所述立柱还连接有力臂，所述力臂的一端部安装有旋转件，所述旋转件的一端部分别和卡爪和自动焊枪固定连接。工作中机械臂首先夹取法兰上料区的法兰盘，然后将法兰盘和工件配合放置后控制转动旋转件至自动焊枪对准法兰和工件的连接处施焊即可。

进一步地，所述卡爪包括气缸和夹爪，所述气缸用于驱动夹爪运动以夹持工件，所述夹爪在槽内定向运动，夹爪沿圆周均布，均匀夹持法兰盘。

优选地，所述卡爪中部安装有用于识别夹取法兰盘的工业相机。

进一步地，所述旋转件为通过伺服电机驱动的可转动板状结构，所述卡爪和自动焊枪均固定安装在旋转件上，旋转件转动以切换卡爪和自动焊枪。

优选地，所述自动焊枪一端部通过焊丝筒供料，所述焊丝筒安装在机械臂上。

进一步地，所述上下料区分为上料区和下料区，上料区和下料区并列分布在工件变位组的一侧。

进一步地，所述法兰上料区为平台结构，平台上均匀放置有用于和工件焊接的法兰盘。

进一步地，所述法兰上料区的位置和机械臂的卡爪夹取位置实配。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所述的一种用于装载机动臂板的机器人焊接装置，本装置减少了用工成本，整套系统配置一名人员辅助上下料。装配法兰时使用工业相机识别零部件类型以及零件位置，然后使用机器人夹爪抓取零件装配，极大提高了零件的装配精度。使用机器人自动焊接，缩短焊接时间，同时工件变位机设置双工位，在焊接的同时可以上下料，提高生产效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明工件变位组的结构示意图；

图3是本发明机械臂的结构示意图。

图中：1、平台，2、上下料区，3、工件变位组，4、机械臂，5、法兰上料区；

31、安装架，32、伺服电机，33、旋转架，34、工件，35、卡扣，36、固定板；

41、底座，42、立柱，43、力臂，44、旋转件，45、卡爪，45a、气缸，45b、夹爪，46、自动焊枪。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。另外，除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

实施例一

如图1所示，本发明设计的一种用于装载机动臂板的机器人焊接装置，包括平台1和分布在平台1上的上下料区2、工件变位组3、机械臂4和法兰上料区5，所述上下料区2分布在工件变位组3的一侧，所述工件变位组3的另外一侧为机械臂4，所述机械臂4远离工件变位组3的一侧设为法兰上料区5，工人通过上下料区装载工件至工件变位组3上，工件变位组3转动至机械臂4处，机械臂4夹取法兰上料区5的法兰至工件处焊接固定，焊接完成后工件变位组3反转复位，工人取下加工完成的工件至上下料区2即可。

进一步地，所述上下料区2分为上料区和下料区，上料区和下料区并列分布在工件变位组3的一侧，工人工位处于上料区和下料区的中部，方便放料和取料。

进一步地，所述法兰上料区5为平台结构，平台上均匀放置有用于和工件焊接的法兰盘。

优选地，本实施例中的法兰上料区5平台上均布有条状槽，方便将法兰盘均匀分布。

进一步地，所述法兰上料区5的位置和机械臂的卡爪夹取位置实配。本实施例通过在卡爪中部的工业相机更加精确的实现法兰盘的夹取。

如图2所示，所述工件变位组3包括安装架31、伺服电机32、旋转架33、工件34、卡扣35和固定板36，所述伺服电机32固定安装在安装架31的一侧，所述伺服电机32的转轴和旋转架33固定连接，所述旋转架33上安装有一块用于固定工件的固定板36，所述固定板36上安装有用于固定工件的卡扣35。

进一步地，所述固定板36上均布有用于固定卡扣35的螺栓孔，所述卡扣35通过螺栓结构固定在固定板36上，所述卡扣35在固定板36上的位置根据工件的形状和尺寸实配，根据不同的工件，选择合适的卡扣35安装在固定板36上相应的位置，固定好工件。

如图3所示，所述机械臂4包括底座41、立柱42、力臂43、旋转件44、卡爪45和自动焊枪46，所述立柱42安装在底座41上，所述立柱41还连接有力臂43，所述力臂43的一端部安装有旋转件44，所述旋转件44的一端部分别和卡爪45和自动焊枪46固定连接。工作中机械臂4首先夹取法兰上料区5的法兰盘，然后将法兰盘和工件配合放置后控制转动旋转件44至自动焊枪46对准法兰和工件的连接处施焊即可。

如图3所示，所述卡爪45包括气缸45a和夹爪45b，所述气缸45a用于驱动夹爪45b运动以夹持工件，所述夹爪45a在槽内定向运动，夹爪沿圆周均布，均匀夹持法兰盘。

优选地，所述卡爪45中部安装有用于识别夹取法兰盘的工业相机。

进一步地，所述旋转件44为通过伺服电机驱动的可转动板状结构，所述卡爪45和自动焊枪46均固定安装在旋转件44上，旋转件44转动以切换卡爪和自动焊枪。

优选地，所述自动焊枪46一端部通过焊丝筒供料，所述焊丝筒安装在机械臂4上。

以上实施例在工作时，将叠片状的工件34放置在工件上料区，将法兰均匀摆放在法兰上料区，然后工人手动将工件摆放在固定板36上，并通过卡扣35卡紧固定，工件固定后操控伺服电机控制工件变位组3转动，将工件翻转至机械臂4一侧，然后机械臂4的工业相机识别并夹取法兰盘，将法兰盘和工件放置匹配放置好，然后控制旋转件44，将自动焊枪46对准焊缝，操控机械臂施焊完成后，控制伺服电机回转至工件变位组3复位，工人取下工件放置在下料区即完成工件焊接工作。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。