一种可快速更换焊枪的焊接机器人的制作方法

1.本发明涉及焊接机器人技术领域，具体为一种可快速更换焊枪的焊接机器人。


背景技术：

2.焊接机器人是从事焊接的工业机器人。根据国际标准化组织工业机器人属于标准焊接机器人的定义，工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机，具有三个或更多可编程的轴，用于工业自动化领域。为了适应不同的用途，机器人最后一个轴的机械接口，通常是一个连接法兰，可接装不同工具或称末端执行器。焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊枪的，使之能进行焊接，切割或热喷涂。
3.但是现有技术中，现有的焊接机器人基本上都会通过焊枪对其进行焊接，且在焊接的过程中，焊接发出的高温会使焊枪的外表面发生氧化的情况，氧化严重后，为了保证焊接的质量则需要对焊枪对其进行更换，但是现有的焊枪的安装结构过为繁琐，拆卸更换时较为困难，不便于工作人员进行操作，为解决上述背景技术中提出的问题，公开号为cn216326000u的专利文件公开了一种便于更换焊枪的焊接机器人，该机器人中首先焊枪本体通过外表面上的两个转杆上面的固定块，与空心块的内壁相贴合，然后弹簧对下方的焊枪本体进行挤压，那么此时固定块同时会向下开始移动，并且在移动的过程中与空心块的内壁底面相接触，通过弹簧的自然力对其进行固定，并且达到限位效果，相比于传统的焊枪安装结构，更为简便快捷，但是上述焊枪更换结构需要人为操作，费时费力，基于此，本发明设计了一种可快速更换焊枪的焊接机器人，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种可快速更换焊枪的焊接机器人，以解决上述背景技术中提出的现有焊接机器人不便于进行焊枪的自动更换的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可快速更换焊枪的焊接机器人，包括机器人本体，所述机器人本体的表面安装有上曲臂，所述上曲臂的内壁转动连接有摇头，所述上曲臂的表面固定安装有驱动摇头转动的旋转电机，所述摇头的内壁固定安装有夹枪机构，所述上曲臂的表面滑动连接有轴向滑台，所述上曲臂的内壁固定安装有驱动轴向滑台移动的驱动推杆，所述轴向滑台的内壁固定安装有纵向丝杆驱动模块，所述纵向丝杆驱动模块的周侧面传动连接有纵向滑台，所述纵向滑台的内部开设有若干等距分布的卡槽，每一卡槽的内壁均卡接有焊枪模块，每一所述卡槽的内壁均固定安装有与焊枪模块磁吸的定位磁柱。
6.优选的，所述机器人本体包括底座，所述底座的顶面分别固定安装有电动旋转台和机箱，所述电动旋转台的表面固定安装有连接台，所述连接台的内壁转动连接有下曲臂，所述连接台的内壁固定安装有驱动下曲臂转动的第一步进电机，所述下曲臂的内壁与上曲臂转动连接，所述下曲臂的表面固定安装有驱动上曲臂转动的第二步进电机，一组所述焊枪模块的底端均与机箱固定连接。
7.优选的，所述夹枪机构包括开设于摇头内部的导槽、转动连接于摇头内部的夹持丝杆和与摇头固定连接的传动电机，所述传动电机的输出轴端与夹持丝杆固定连接，所述夹持丝杆的周侧面对称设置有正向螺纹部和反向螺纹部，所述夹持丝杆的周侧面且对应正向螺纹部和反向螺纹部的位置均传动连接有夹钳，两个所述夹钳的周侧面均与导槽滑动连接。
8.优选的，所述焊枪模块包括枪座，所述枪座的内壁固定安装有焊枪本体，所述枪座的尾部固定安装有与焊枪本体连通的波纹导管，所述波纹导管的另一端与机箱固定连通，所述枪座的内壁固定开设有与定位磁柱配合的嵌孔。
9.优选的，所述枪座为正多边形结构，所述嵌孔为正多边形孔，所述枪座的表面与对应位置的卡槽过盈配合，所述枪座为金属材质，两个所述夹钳的表面均固定安装有与焊枪本体形状适配的半弧夹头。
10.优选的，所述纵向丝杆驱动模块分别包括驱动电机、传动丝杆和两个对称设置的导向杆，所述驱动电机的一表面及两个导向杆的两端均与轴向滑台固定连接，所述传动丝杆的两端均与轴向滑台转动连接，所述驱动电机的输出轴与传动丝杆固定连接，两个所述导向杆的周侧面均与纵向滑台传动连接，所述传动丝杆的周侧面与纵向滑台传动连接。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
12.本发明通过摇头、夹枪机构、轴向滑台和纵向滑台的设置，变传统焊接机器人的单焊枪式结构为多焊枪式结构，使用时，通过夹枪机构、驱动推杆与纵向丝杆驱动模块的配合，便于以自动化方式高效完成焊枪的自动更换作业，且本种焊枪更换结构无需人力介入，因而在刀头更换操作时安装精度和更换效率更高，继而便于焊接机器人的连续焊接作业。
附图说明
13.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
14.图1为本发明的结构示意图；
15.图2为本发明图1中a处的局部放大结构示意图；
16.图3为本发明枪座、焊枪本体和波纹导管的结构示意图；
17.图4为本发明驱动推杆和摇头的结构示意图；
18.图5为本发明图4中b处的局部放大结构示意图。
19.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
20.1-上曲臂，2-摇头，3-旋转电机，4-轴向滑台，5-驱动推杆，6-纵向丝杆驱动模块，7-纵向滑台，8-卡槽，9-定位磁柱，10-底座，11-电动旋转台，12-机箱，13-连接台，14-下曲臂，15-第一步进电机，16-夹持丝杆，17-传动电机，18-夹钳，19-枪座，20-焊枪本体，21-波纹导管，22-嵌孔，23-半弧夹头，24-第二步进电机。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
22.请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种可快速更换焊枪的焊接机器人，包括机器人本体，机器人本体的表面安装有上曲臂1；
23.机器人本体包括底座10，底座10的顶面分别固定安装有电动旋转台11和机箱12，电动旋转台11的表面固定安装有连接台13，连接台13的内壁转动连接有下曲臂14，连接台13的内壁固定安装有驱动下曲臂14转动的第一步进电机15，下曲臂14的内壁与上曲臂1转动连接，下曲臂14的表面固定安装有驱动上曲臂1转动的第二步进电机24，一组焊枪模块的底端均与机箱12固定连接，机箱12设置的作用在于向焊枪模块进行动力源、电源和气源的供应作业；
24.上曲臂1的内壁转动连接有摇头2，上曲臂1的表面固定安装有驱动摇头2转动的旋转电机3，摇头2的内壁固定安装有夹枪机构；
25.夹枪机构包括开设于摇头2内部的导槽、转动连接于摇头2内部的夹持丝杆16和与摇头2固定连接的传动电机17，传动电机17的输出轴端与夹持丝杆16固定连接，夹持丝杆16的周侧面对称设置有正向螺纹部和反向螺纹部，夹持丝杆16的周侧面且对应正向螺纹部和反向螺纹部的位置均传动连接有夹钳18，两个夹钳18的周侧面均与导槽滑动连接；
26.通过正向螺纹部和反向螺纹部的设置，从而使两个夹钳18能够同步相互靠近或同步相互远离，通过两个夹钳18的同步相互靠近或同步相互远离，继而进行夹持作业；
27.上曲臂1的表面滑动连接有轴向滑台4，上曲臂1的内壁固定安装有驱动轴向滑台4移动的驱动推杆5，轴向滑台4的内壁固定安装有纵向丝杆驱动模块6，纵向丝杆驱动模块6的周侧面传动连接有纵向滑台7，纵向滑台7的内部开设有若干等距分布的卡槽8，每一卡槽8的内壁均卡接有焊枪模块，每一卡槽8的内壁均固定安装有与焊枪模块磁吸的定位磁柱9，定位磁柱9的本质为电磁铁。
28.纵向丝杆驱动模块6设置的作用在于驱动纵向滑台7沿纵向方向移动；
29.纵向丝杆驱动模块6分别包括驱动电机、传动丝杆和两个对称设置的导向杆，驱动电机的一表面及两个导向杆的两端均与轴向滑台4固定连接，传动丝杆的两端均与轴向滑台4转动连接，驱动电机的输出轴与传动丝杆固定连接，两个导向杆的周侧面均与纵向滑台7传动连接，传动丝杆的周侧面与纵向滑台7传动连接；
30.其中，焊枪模块包括枪座19，枪座19为正多边形结构，枪座19的表面与对应位置的卡槽8过盈配合，枪座19为金属材质，通过枪座19的金属材质设置，从而保证枪座19能够被定位磁柱9所吸附，枪座19的内壁固定安装有焊枪本体20，枪座19的尾部固定安装有与焊枪本体20连通的波纹导管21，波纹导管21的另一端与机箱12固定连通，枪座19的内壁固定开设有与定位磁柱9配合的嵌孔22，嵌孔22为正多边形孔。
31.其中，两个夹钳18的表面均固定安装有与焊枪本体20形状适配的半弧夹头23。
32.工作原理；使用前，预先在各个卡槽8中加装焊枪模块，加装时，各个焊枪模块中焊枪本体20的规格和型号不同，继而保证各个焊枪本体20均能够适应于一种焊接工况，加工时，某一指定规格或型号的焊枪本体20被夹持于两个半弧夹头23之间，夹持后，通过上曲臂1的角度设置、下曲臂14的角度设置、摇头2的角度设置可进行焊枪本体20的多轴焊接作业，
当需要进行焊枪的更换作业时，首先通过驱动推杆5的控制，使轴向滑台4向远离摇头2的方向充分移动，移动完毕后，通过对旋转电机3的控制，使摇头2竖直向上设置，竖直向上设置完毕后，驱动推杆5通过与纵向丝杆驱动模块6的配合，使某一空置的卡槽8对准原本夹持于两个半弧夹头23之间的焊枪本体20，并使焊枪本体20充分卡入卡槽8中，卡入完毕后，夹枪机构失去夹持作用，随后，驱动推杆5通过与纵向丝杆驱动模块6的配合，使另一类型的焊枪本体20夹持于两个半弧夹头23之间，继而执行焊接作业，焊枪本体20更换完毕后，在驱动推杆5的控制下，轴向滑台4充分远离摇头2，继而降低轴向滑台4对工作焊枪本体20的影响。
33.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
34.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。