焊接机器人编程与维护实训考核工作站的制作方法

1.本实用新型涉及设备技术领域，具体涉及一种焊接机器人编程与维护实训考核工作站。


背景技术：

2.在学校、技能培训机构等教育机构配置机器人焊接设备进行教学活动，焊接机器人需要能够编程以适配不同的焊接零件，提高教育效果和场地搬运的灵活性。在工厂或焊接工地需要采用机器人对零部件进行焊接，以提高焊接效率，降低人工成本。
3.然而，现有的焊接机器人均安装于固定的场地，无法移动，导致无法进行教研活动及不同的应用场景的使用。此外，焊接机器人焊接过程中产生强光，在教研过程中学员无法直视，影响教学质量，因此需要改进。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种焊接机器人编程与维护实训考核工作站。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：一种焊接机器人编程与维护实训考核工作站，包括：
6.可移动工作台，配置为刚性平台，配置有间隔分布的安装孔；
7.机器人装置，可拆卸安装于所述可移动工作台并与所述安装孔对应连接；
8.变位机装置，可拆卸安装于所述可移动工作台并与所述安装孔对应连接，并与所述机器人装置间隔设置；
9.遮光屏装置，安装于所述可移动工作台，所述遮光屏装置透光的观察部，所述变位机装置位于所述机器人装置和所述遮光屏装置之间，所述观察部朝向所述变位机装置；
10.编程模块，与所述机器人装置通信连接，所述机器人装置根据所述编程模块发送的控制指令运行。
11.在一实施例中，所述变位机装置包括主动支架组件、与所述主动支架组件相对设置的从动支架组件、连接所述主动支架组件和所述从动支架组件的柔性平台组件、及安装于所述柔性平台组件的旋转平台组件，所述旋转平台组件配置有间隔分布的装配孔，所述编程模块分别与所述旋转平台组件及所述主动支架组件电连接，所述主动支架组件驱动所述柔性平台组件摆动调节角度，所述旋转平台组件相对于所述柔性平台组件转动。
12.在一实施例中，所述主动支架组件包括架体、安装于所述架体的第一驱动件和连接于所述第一驱动件的摆动架，所述摆动架包括可转动连接于架体的安装座及自所述安装座凸出的连接板，所述柔性平台组件安装于所述连接板。
13.在一实施例中，所述柔性平台组件包括间隔等距分布的横向凹槽和纵向凹槽，所述横向凹槽和所述纵向凹槽之间划分形成的网格区间具有定位孔；所述柔性平台组件还包括贯穿的中心孔，所述旋转平台组件穿插于所述中心孔。
14.在一实施例中，所述遮光屏装置包括可拆卸安装于所述可移动工作台的驱动架、
安装于所述驱动架的伸缩驱动件及连接于所述伸缩驱动件的遮光架，所述遮光架与所述驱动架滑动连接，所述观察部设置于所述遮光架。
15.在一实施例中，所述观察部配置为安装于所述遮光架的防弧光玻璃。
16.在一实施例中，所述观察部自所述遮光架的中心向两侧延伸。
17.在一实施例中，所述可移动工作台包括平台主体、连接于所述平台主体的支撑架和/或脚轮组件，所述支撑架包括贯穿的叉车通道，所述叉车通道的中心线平行于所述平台主体的延伸方向。
18.在一实施例中，所述可移动工作台还包括安装于所述平台主体的垫高板，所述变位机装置安装于所述垫高板。
19.在一实施例中，所述机器人装置包括装配座、安装于所述装配座的机器人主体、固定于所述机器人主体的焊枪组件和送丝机组件、及送丝盘组件和焊机组件，所述送丝盘组件和焊机组件安装于所述装配座或可移动工作台且远离所述变位机装置，所述机器人主体包括焊接臂，所述焊枪组件和送丝机组件位于所述焊接臂的两端。
20.本实用新型的有益效果：焊接机器人设备整体布局于可移动工作台，继而实现灵活搬运及布局，无需额外配置焊接场地，使用灵活性高且稳定性好。编程模块与机器人装置互相通信连接，可以方便现场教学编程，提高教学实践的便捷性。遮光屏装置配置有观察部，以阻挡机器人装置焊接过程中产生的强光，方便学员观察焊接动作及焊接效果，观察直观且具有保护效果。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本实用新型中焊接机器人编程与维护实训考核工作站的结构示意图。
23.图2是本实用新型中焊接机器人编程与维护实训考核工作站的俯视结构示意图。
24.图3是本实用新型中变位机装置的结构示意图。
25.图4是本实用新型中主动支架组件的局部剖视结构示意图。
26.图5是本实用新型中旋转平台组件的结构示意图。
27.图6是本实用新型中遮光屏装置处于遮挡位置的结构示意图。
28.图7是本实用新型中机器人装置的结构示意图。
29.图中：可移动工作台10；平台主体11；叉车通道12；脚轮组件13；变位机装置20；柔性平台组件21；定位孔211；纵向凹槽212；横向凹槽213；中心孔214；旋转平台组件22；安装架221；旋转电机222；旋转法兰盘223；铜刷导电组件224；绝缘板225；装配孔226；主动支架组件23；架体231；第一驱动件232；摆动架233；安装座2331；连接板2332；从动支架组件24；机器人装置30；装配座31；送丝盘组件32；机器人主体33；焊接臂331；送丝机组件34；焊枪组件35；焊枪主体351；枪体352；连接部3521；倾斜部3522；遮光屏装置40；观察部41；遮光架42；伸缩驱动件43；驱动架44；导向槽441。
具体实施方式
30.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。
31.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
32.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
33.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.如图1至图3所示，本实用新型公开了一种焊接机器人编程与维护实训考核工作站，该焊接机器人编程与维护实训考核工作站可应用于教育机构及需要移动的场地使用。焊接机器人编程与维护实训考核工作站包括：可移动工作台10、编程模块、可拆卸安装于可移动工作台10的机器人装置30、变位机装置20及遮光屏装置40，变位机装置20并与机器人装置30间隔设置。焊接机器人设备整体布局于可移动工作台10，继而实现灵活搬运及布局，无需额外配置焊接场地，使用灵活性高且稳定性好。可移动工作台10配置为刚性平台，配置有间隔分布的安装孔。安装孔为根据所搭配零部件的预制安装孔位，提高机器人装置30、变位机装置20及遮光屏装置40等配件的安装便捷性。或者，安装孔配置为网孔布局，可统配不同的零部件安装。如，机器人装置30、变位机装置20等配件通过紧固件连接于安装孔，以完成与可移动工作台10的连接。
35.机器人装置30用于执行焊接的动作及功能，以将放置于变位机装置20的工件焊接，其中，变位机装置20位于机器人装置30的前方，用于安装工装夹具及待焊接的零部件等。变位机装置20用于运动调节零部件的焊接角度及焊接位置，以提高焊接的质量及焊接工艺的灵活性。
36.变位机装置20位于机器人装置30和遮光屏装置40之间，遮光屏装置40透光的观察部41，观察部41朝向变位机装置20。在焊接过程中，遮光屏装置40将机器人装置30遮挡，学员等观察者站立于遮光屏装置40后方，以透过观察部41对机器人装置30的焊接过程及焊接工作进行观察，以阻挡机器人装置30焊接过程中产生的强光，能够直观的观摩整个焊接过程并且观摩过程安全性高。
37.进一步地，编程模块与机器人装置30通信连接，机器人装置30根据编程模块发送的控制指令运行。学员或教师可以根据教学内容及零部件特性实时调整焊接程序，提高实操效果，提高教学质量。并且，编程模块与机器人装置30互相通信连接，可以方便现场教学
编程，提高教学实践的便捷性。
38.变位机装置20用于调节待焊接零部件的焊接角度，以适配机器人装置30焊接。其中，变位机装置20可进行x/y两个方向进行变位，机器人装置30在焊接过程中以最佳角度完成对零部件的焊接，保证焊接质量。在一实施例中，变位机装置20包括主动支架组件23、与主动支架组件23相对设置的从动支架组件24、连接主动支架组件23和从动支架组件24的柔性平台组件21、及安装于柔性平台组件21的旋转平台组件22，旋转平台组件22配置有间隔分布的装配孔226。编程模块分别与旋转平台组件22及主动支架组件23电连接，主动支架组件23驱动柔性平台组件21摆动调节角度，旋转平台组件22相对于柔性平台组件21转动。
39.可移动工作台10能够承载机器人装置30、变位机装置20及遮光屏装置40整体搬运及移动，如机器人设备可通过可移动工作台10所设置的滚动机构移动，该滚动机构配置为脚轮等结构。或者，机器人设备可通过叉车等搬运设备进行整体搬运移动，以适配不同场景的使用，降低机器人设备对使用场地的限制。在一实施例中，可移动工作台10包括平台主体11、连接于平台主体11的支撑架和/或脚轮组件13，支撑架包括贯穿的叉车通道12，叉车通道12的中心线平行于平台主体11的延伸方向。
40.平台主体11包括框架和覆盖框架的平台板，支撑架安装于框架或者构成框架的一部分。其中，支撑架设置有叉车通道12，该叉车通道12与叉车的叉脚结构相适配，以方便叉车搬运。可选地，叉车通道12呈矩形孔洞结构。可选地，平台主体11安装有脚轮组件13，以方便平台主体11在小范围内移动，方便场地切换。机器人装置30、变位机装置20及遮光屏装置40均安装于平台板，其中，安装孔间隔分布于平台板，以方便各配件的拆卸安装调试。可选地，可移动工作台10还包括安装于平台主体11的垫高板，变位机装置20安装于垫高板，以调节整体高度。垫高板与平台主体11之间形成台阶结构，方便清理平台主体11上的焊渣等物质。
41.如图3至图5所示，柔性平台组件21及旋转平台组件22均能够用于安装工装夹具或零部件。其中，柔性平台组件21的两端架设于从动支架组件24和主动支架组件23。并且，主动支架组件23能够驱动柔性平台组件21绕回转中心线往复摆动，以调节零部件的待焊接位置的角度，调节方便。该调节变化过程可以在编程模块中输入，以提高调节的灵活性。
42.可选地，主动支架组件23包括架体231、安装于架体231的第一驱动件232和连接于第一驱动件232的摆动架233，摆动架233包括可转动连接于架体231的安装座2331及自安装座2331凸出的连接板2332，柔性平台组件21安装于连接板2332。架体231呈薄壁结构件，其由钣金件弯折加工而成，以降低整体重量并提高强度，以方便搬运。可选地，架体231配置有转动孔，安装座2331与转动孔可转动连接。可选地，安装座2331与架体231之间配置有轴承，以改善转动灵活性及支撑效果。第一驱动件232安装于架体231并与安装座2331连接，以带动安装座2331转动。可选地，第一驱动件232包括驱动电机及连接于驱动电机的减速器，该减速器与安装座2331连接，以提高扭力并减低转速，保持柔性平台组件21的转动精度高且转动角度稳定性好。从动支架组件24的结构与主动支架组件23的结构基本相同，可参照主动支架组件23的结构理解，不同之处在于从动支架组件24未设置第一驱动件232及与第一驱动件232相关的配件。
43.连接板2332安装于安装座2331，以改变摆动架233与柔性平台组件21的连接方式，并改善柔性平台组件21的受力稳定性。其中，连接板2332的凸出方向平行于安装座2331的
转动轴线，以使连接板2332能够承载柔性平台组件21所传递的压力且连接方便。可选地，连接板2332相对于安装座2331的转动轴线偏心，以保持柔性平台组件21的安装面靠近或平齐于安装座2331的转动轴线，转动稳定性高，柔性平台组件21的转动角度可控精度高。
44.柔性平台组件21为刚性板状平台结构件，以承载和安装旋转平台组件22及零部件。其中，柔性平台组件21包括间隔等距分布的横向凹槽213和纵向凹槽212，横向凹槽213和纵向凹槽212之间划分形成的网格区间具有定位孔211。柔性平台组件21的表面分布纵横交错的凹槽结构，相邻两根横向凹槽213和相邻两根纵向凹槽212之间构成矩形网格。横向凹槽213和纵向凹槽212构成网格空间，既能方便调整柔性平台组件21对工装夹具的安装范围控制，也能够方便学员判断编程过程中的行程活动范围，教学效果好。定位孔211配合螺栓、销轴等紧固件定位及固定，连接效果好。
45.旋转平台组件22安装于柔性平台组件21，其中，柔性平台组件21还包括贯穿的中心孔214，旋转平台组件22穿插于中心孔214。可选地，中心孔214位于柔性平台组件21的中心位置，中心孔214的中心线与柔性平台组件21的对称中心重合，以方便调节零部件的焊接角度。可选地，旋转平台组件22包括可拆卸连接于柔性平台组件21的安装架221、安装于安装架221的旋转电机222及连接于旋转电机222的旋转法兰盘223，旋转电机222驱动旋转法兰盘223转动，旋转法兰盘223位于中心孔214内。可选地，旋转法兰盘223的表面与柔性工作平台的表面平齐或凸出。进一步地，旋转平台组件22与柔性工作平台之间通过旋转绝缘板225连接。进一步地，安装架221安装有铜刷导电组件224，铜刷导电组件224与旋转法兰盘223滑动导电连接。
46.如图1和图6所示，遮光屏装置40安装于可移动工作台10，其可以配置为固定结构。如，遮光屏装置40包括刚性框架结构的直立架，观察部41设置于直立架。可选地，观察部41设置为防弧光玻璃。防弧光玻璃正对柔性平台组件21，以方便学员观察焊接过程及焊接情况。
47.在一实施例中，遮光屏装置40相对于可移动工作台10升降运动，包括处于上升到顶部的遮挡位置或处于下降都底部的收缩位置。遮光屏装置40可升降移动，以处于不同的位置，实现不同的观察效果。其中，遮光屏装置40在机器人装置30焊接开始之前上升到顶部，以处于遮挡位置，方便用户观察焊接过程。遮光屏装置40在机器人装置30焊接结束之后下降到底部，以处于收缩位置，方便用户观察焊接后的零部件，避免遮光屏阻挡学员直观观察零部件的焊接效果。可选地，遮光屏装置40的升降方向垂直于可移动工作台10。
48.具体地，遮光屏装置40包括可拆卸安装于可移动工作台10的驱动架44、安装于驱动架44的伸缩驱动件43及连接于伸缩驱动件43的遮光架42，遮光架42与驱动架44滑动连接，观察部41设置于遮光架42。遮光架42与驱动架44滑动连接，遮光架42的滑动方向稳定。可选地，驱动架44配置有导向槽441，该导向槽441配置为燕尾槽、t形槽等具有限位效果的凹槽结构。相应地，遮光架42配置于导向槽441相匹配的滑轨结构，以直线往复滑动。伸缩驱动件43安装于驱动架44并与遮光架42连接，以驱动遮光架42相对于驱动架44移动。可选地，伸缩驱动件43设置为气缸、液压缸等伸缩结构件。或者，伸缩驱动件43配置为齿轮结构，遮光架42配置有齿条。为提高遮光架42移动的一致性，伸缩驱动件43配置为两个，且分别位于遮光架42的两侧。
49.遮光架42包括框架和安装于框架的板体，该板体配置有观察部41，观察部41配置
为安装于遮光架42的防弧光玻璃。防弧光玻璃沿板体的长度方向延伸，以扩大观察范围。可选地，观察部41自遮光架42的中心向两侧延伸，以构成长度方向的观察区域，扩大观察范围。例如，观察部41配置为矩形截面等。
50.如图1、图2和图7所示，为进一步提高焊接机器人编程与维护实训考核工作站的配件居中性，机器人装置30基本上集合成一体并位于可移动工作台10上。其中，机器人装置30包括装配座31、安装于装配座31的机器人主体33、固定于机器人主体33的焊枪组件35和送丝机组件34、及送丝盘组件32和焊机组件，送丝盘组件32和焊机组件安装于装配座31或可移动工作台10且远离变位机装置20。机器人主体33包括焊接臂331，焊枪组件35和送丝机组件34位于焊接臂331的两端。装配座31可拆卸连接于可移动工作台10，以调节机器人主体33的高度和安装位置，机器人主体33安装调节方便。可选地，装配座31设置有凸出的安装凸台，送丝盘组件32安装于安装凸台，以向送丝机组件34及焊枪组件35输送焊丝。可选地，送丝盘组件32安装于平台板，以向送丝机组件34及焊枪组件35输送焊丝。
51.焊枪组件35包括焊枪主体351、可拆卸连接于焊枪主体351的枪体352及防撞传感器，枪体352包括连接部3521和自连接部3521倾斜的倾斜部3522，连接部3521连接于焊枪主体351。焊枪主体351连接于焊接臂331的末端，以执行焊接动作。枪体352自焊枪主体351凸出延伸，倾斜部3522相对于焊枪主体351倾斜，以使扩大焊枪组件35的焊接范围及焊接角度。焊枪组件35配置防撞传感器，以避免学员在编程出现错误时冲击零部件，避免焊枪组件35损伤，使用效果好。
52.需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本实用新型做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本实用新型的精神，都应在本实用新型的保护范围之内。另外，本技术说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。