集尘装置以及焊接机器人系统的制作方法

本实用新型涉及一种集尘装置，更具体地涉及一种用于焊接机器人系统的集尘装置。

背景技术：

焊接机器人焊接效率高，焊缝质量稳定，正在逐步取代人工焊接。但是，焊接效率提高的同时焊接烟尘量也随之增大。目前行业上普遍采用的除尘方法是在焊接区域上方固定设置集尘装置，如图1所示。

在图1中仅示出了现有的带有固定集尘装置的焊接机器人运动机构。该焊接机器人运动机构包括立柱31’、轴系吊臂21’和轴系23’三部分。立柱具有两个自由度：沿着水平方向Y轴直线行走和绕立柱轴心旋转；轴系吊臂可以沿立柱在Z轴方向上做上下直线运动，并随立柱的两个自由度一起运动；轴系是实施焊接作业的主要部件，其与轴系吊臂固定连接并随其一起运动，焊枪位于轴系的末端，焊枪所处的位置也是产生焊接烟尘的部位。

图1中所示出的传统集尘装置包括：在立柱顶端固定设置的悬臂11’，悬臂末端处于机械手轴系的正上方；固定在悬臂末端的防扩散罩12’。当焊接机器人运动机构的轴系随着轴系吊臂沿Z轴上下运动时，防扩散罩始终固定在悬臂末端，相对于悬臂而言静止不动。

这种防扩散罩在竖直方向上位置固定，不能随机械手臂上下移动，当机械手臂下移时，防扩散罩距离焊接烟尘产生区域较远，不能有效覆盖烟尘区域，集尘装置对烟尘的抽吸力不足，烟尘有效收集率不足10％，高达90％的焊接烟尘逸散到空气中，对生产车间的空气质量造成极大影响。随着国家产业转型升级，对环境保护要求越来越高，这种焊接除尘不足的问题急需解决。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种用于焊接机器人系统的集尘装置，使得能够始终将防扩散罩与焊接烟尘产生区域保持近距离接触，有效覆盖烟尘区域，提高烟尘收集率。

根据本实用新型的一方面，提供了一种用于焊接机器人系统的集尘装置，包括：刚性的排烟管；敞口朝下的防扩散罩；以及设置在排烟管和防扩散罩之间以使排烟管和防扩散罩流体连通的连接管，其中，该连接管为能够上下伸缩的管，所述防扩散罩构造成与用于支承焊接臂的轴系吊臂相固定连接，使得所述防扩散罩能够随着轴系吊臂上下移动而移动。

有利地，所述连接管为波纹管。

有利地，所述波纹管构造成从下往上渐缩。

有利地，所述连接管为柔性可伸缩管。

有利地，所述轴系吊臂在所述防扩散罩的内部与所述防扩散罩的顶部连接。

有利地，所述防扩散罩包括由从上而下悬垂的防火布布条限定的侧壁。

有利地，所述排烟管为悬臂管。

根据本实用新型的另一方面，提供一种焊接机器人系统，包括上述的集尘装置。

有利地，所述焊接机器人系统包括一立柱，所述排烟管相对于所述立柱固定地支承在所述立柱上，所述轴系吊臂在所述立柱上可上下移动地设置。

有利地，所述立柱设置成能够沿一水平方向平移并绕立柱的纵向轴线旋转。

根据本实用新型的集尘装置和焊接机器人系统，使得机器人焊接水平方向区域广，竖直方向可用高度大，集尘效果显著增强。

附图说明

参考附图描述本实用新型的示例性实施例，其中：

图1是现有的集尘装置以及现有的焊接机器人系统的结构示意图。

图2示出了根据本实用新型实施例的焊接机器人系统的结构示意图。

图3是根据本实用新型实施例的集尘装置的结构示意图。

附图仅是示意性的，而且并不一定按比例绘制，此外它们仅示出为了阐明本实用新型而必需的那些部分，其他部分被省略或仅仅提及。即，除附图中所示出的部件外，本实用新型还可以包括其他部件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本实用新型。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本实用新型的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本实用新型并不限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本实用新型，而无论它们是否涉及不同的实施例。

如图2所示，其示出根据本实用新型的机器人焊接系统1，其主要包括集尘装置10、用于执行焊接操作的焊接组件20以及用于支承集尘装置和焊接组件的支承组件30。

集尘装置10具有刚性的排烟管11、敞口朝下的防扩散罩12、以及设置在排烟管和防扩散罩之间以使该两者流体连通的可上下伸缩的连接管13(参照图2和图3所示)。图中示出的排烟管11为一水平放置的悬臂管。

焊接组件20包括轴系吊臂21和由轴系吊臂支承的焊接臂22，焊接臂包括多个通过接头连接的轴23，24。在示出的实施例中，轴系吊臂21与防扩散罩12的顶部的内壁相连接，使得两者之间彼此固定。

如图2所示，支承组件30包括立柱31，所述立柱设置成能够沿一水平方向平移并绕立柱的纵向轴线旋转。排烟管11相对于立柱31固定地支承在立柱31上，轴系吊臂21的与设置有焊接臂的一端相对的端与立柱31连接并且可在立柱上沿上下方向移动。因此，随着立柱31的转动和平移，排烟管11和轴系吊臂21以及与轴系吊臂相连的防扩散罩12一起转动和平移，而当轴系吊臂21在立柱31上做上下移动时，由于连接管13具有可伸缩性，防扩散罩12也可以在一定范围内和轴系吊臂21一起做上下平移运动。

在焊接臂的轴系的末端处设置有焊枪。在利用焊枪进行焊接时，在焊枪区域产生大量的烟尘，位于焊枪上方的防扩散罩12防止这些烟尘的扩散，并利用集尘装置引导烟气从防扩散罩经连接管13流入排烟管11，最后排放到指定的位置。由于防扩散罩12和轴系吊臂21之间始终保持相对固定的连接关系，所以能确保烟尘产生位置始终处于防扩散罩可覆盖的区域，并因此能保证几乎没有烟尘逃逸至生产车间。

进一步参照图3所示，连接管13设计成波纹管(或风琴罩)形式。该波纹管形式的设计允许在排烟管的悬挂端与防尘扩散罩顶部之间的竖直高度的变化，借此有利于确保烟尘产生区域始终被防尘扩散罩覆盖，有效拦截了烟尘的逸散，大大提高了焊接烟尘的收集率。

此外，波纹管大致直立设置，因此近似于直立的烟囱。波纹管的设置相当于增加了“烟道”的长度，因此增大“烟道”内的上下部压力差。另外，由于烟道内温度高于外部温度的差值增大，“烟道”的热压值增大，“烟囱效应”越发明显，增加了对烟尘的抽吸作用，“拔烟”效果越发显著。

在本实用新型的集尘装置的工作环境中，波纹管形式“烟囱”的增设使得整个烟道的高度由800mm增加到1800mm，增幅达到125％，因此带来显著的“烟囱拔烟”现象。

由于集尘装置随轴系吊臂运动的设置以及波纹管的增设，可将烟尘的收集率提高到80％-90％，大大降低了焊接生产车间面临的环保压力，助力企业在环境保护及可持续发展的承诺。

为了进一步提高烟尘收集率，波纹管构造成从下向上渐缩。

本文中，“上下”指的是图2中机器人焊接系统安装好后立柱纵向轴线所指的方向。“水平方向”指的是与立柱的纵向轴线相垂直的平面上的一个方向。

虽然图2和3中示出，可上下伸缩的连接管13为波纹管，但是，本领域技术人员可以想到，该连接管也可以为刚性的可伸缩套管或者具有借助柔性铰链串接的套环结构，也可以直接设计成柔性的可伸缩管。

此外，虽然图中示出轴系吊臂的悬挂端在防扩散罩的内部与防扩散罩的顶部连接，但是轴系吊臂与防扩散罩的固定连接点也可位于防扩散罩的四周或防扩散罩的顶部的外侧上，例如将轴系吊臂设置成具有在防扩散罩外固定支承防扩散罩的分支臂。

参见图3所示，防扩散罩12包括由沿着防扩散罩的顶部的四周布置的从上而下悬垂的防火布布条限定的侧壁。防扩散罩的幕帘形式侧壁采用低密度耐高温透明防火布，可以有效抵御五级以下风力对防扩散罩稳定性的影响，同时可以灵活地随立柱或轴系吊臂进行运动。

此外，虽然图中示出的实施例中立柱31设置在防扩散罩12的外部。但是，本领域技术人员容易想到，立柱也可设置在防扩散罩的中心区域，此时，排烟管可以设置成竖直管，立柱可穿过波纹管进入竖直的排烟管内并通过内部支承件来支承排烟管。

以上的示意性实施例已经对本实用新型做出了清楚、完整的说明，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，通过对所公开的技术方案的修改可以设想各种其它的实施例。这些实施例应当被理解成落在本实用新型的基于权利要求和其任何等同技术方案所确定的范围之内。