一种智能制造焊接自动化设备的制作方法

1.本发明属于焊接设备技术领域，具体的说是一种智能制造焊接自动化设备。


背景技术：

2.随着国内自动化科技愈发成熟，氩弧焊焊接技术从原先需要人工手持操作转变为现在的自动化焊接，操作人员只需将被焊金属放置在操作台上，便可命令机械手臂操控氩弧焊枪自动将焊材焊接在被焊金属上。
3.但无论是人工还是自动化，在焊接过程中依旧会产生大量臭氧气体和氮氧化物，其中臭氧其浓度远远超过参考卫生标准，即使操作人员不需要近距离的亲自焊接，但弥漫在空气中的臭氧和氮氧化物得不到及时分解，对工作区域的空气环境造成污染的同时，依旧会被吸入人体内，并且随着工作时间的推移，吸入臭氧和氮氧化物的量会越来越多，这会危害到操作人员的生命健康。
4.现有技术中，焊接自动化设备大多采用辅助净化设备对产生的气体进行收集净化，然而集气罩由于口径的设计对气体收集的区域较为有限，存在气体吸收不充分的问题，并且辅助净化设备会额外占用工作区域的使用面积。
5.鉴于此，为了克服上述技术问题，本发明设计研发了一种智能制造焊接自动化设备，解决了上述技术问题。


技术实现要素：

6.本发明所要解决的技术问题是：本发明提供的一种智能制造焊接自动化设备，解决了焊接自动化设备在焊接过程中对产生高浓度臭氧和氮氧化物气体进行收集净化的辅助净化设备会额外占用使用面积的技术问题。
7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：本发明提供的一种智能制造焊接自动化设备，包括焊接机械臂和焊接台，所述焊接机械臂固接在焊接台的上表面，还包括：
8.吸气组件，所述吸气组件用于吸收焊接机械臂在焊接过程中产生的高浓度臭氧气体，所述吸气组件与焊接台相连接，且所在位置与焊接机械臂相对；
9.净气组件，所述净气组件用于对吸气组件吸收的有害气体实行净化处理；
10.所述净气组件连接在吸气组件的下端，且与焊接台相连接。
11.优选的，所述吸气组件包括：
12.吸气罩，所述吸气罩下端壁固接在焊接台上表面，所述吸气罩为空腔结构，所述吸气罩后端壁上部开设有通气口；
13.进气孔，所述进气孔均匀的开设在吸气罩前端面，且贯通至吸气罩内部腔体；
14.通气管，所述通气管侧壁固接在吸气罩的后端面，且与通气口对应位置开有通口；
15.吸气电机，所述吸气电机固接在通气管上端面，且输出轴贯穿至通气管内壁；
16.风扇，所述风扇位于通气管内部上端，与吸气电机的输出轴固接。
17.优选的，所述净气组件包括：
18.水箱体，所述水箱体位于焊接台下端，所述水箱体的上端壁与焊接台的下端面固接；
19.所述水箱体上表面与通气管对应位置设为镂空；
20.加热棒，所述加热棒固接在水箱体后端内壁上；
21.净气电机，所述净气电机固接在水箱体的下表面，且靠近水箱体的前端壁；
22.所述净气电机的输出轴贯穿至水箱体内部；
23.绞龙，所述绞龙与净气电机的输出轴固定连接。
24.优选的，所述吸气罩的前端面设为半圆弧状。
25.优选的，所述水箱体上表面开设有排气槽，并且在与绞龙对应位置开设有排气槽相通的排气孔，所述排气槽贯穿水箱体上表面的左右两侧。
26.优选的，所述绞龙的螺旋叶片自下而上呈从大到小分布，所述绞龙上部的螺旋叶片位于排气孔内。
27.优选的，所述通气管内壁固接有电加热片。
28.优选的，所述通口内滑动连接有过滤纱网，所述通气管侧壁与过滤纱网对应位置设有开口，所述过滤纱网所处开口处的侧壁固接有拉环，所述拉环上下两端及通气管与其相贴表面均设有磁片。
29.优选的，所述水箱体侧壁上开有换水口。
30.优先的，所述吸气罩和通气管采用灰铸铁ht200材质。
31.本发明的有益效果如下：
32.1.本发明提供的一种智能制造焊接自动化设备，将吸气组件和净气组件相结合，再将它们与焊接台相结合实现净化设备与焊接台的一体化设计，减少净化设备所占用的面积，通过吸气组件将焊接机械臂焊接过程中产生的臭氧和氮氧化物气体及时吸走，避免因吸收不及时导致气体飘散到空气中污染工区的空气环境，对所处工作区域的人员身心健康造成危害，随后将吸气组件吸收进来的气体传输到与其相连的净气组件内，实现对高浓度臭氧的分解净化以及氮氧化物的稀释溶解，这样不仅能够避免焊接产生的高浓度臭氧和氮氧化物气体弥漫到空气中，污染工作区域的空气环境，而且净化完后的臭氧能够分解为氧气，以新鲜的空气从净气组件内排出，起到改善工区空气环境的作用。
附图说明
33.下面结合附图对本发明作进一步说明。
34.图1是本发明的主体图；
35.图2是本发明的侧视图；
36.图3是本发明图2中a-a方向的视图；
37.图4是本发明图3中b处的局部放大图；
38.图5是本发明图2中c处的局部放大图；
39.图中：焊接机械臂1、焊接台2、吸气罩3、通气口31、进气孔32、通气管4、通口41、吸气电机5、风扇51、水箱体6、加热棒61、净气电机62、绞龙621、排气槽7、排气孔71、电加热片43、过滤纱网8、开口42、拉环81、磁片82、换水口9。
具体实施方式
40.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.本发明实施例通过提供一种智能制造焊接自动化设备，解决了焊接自动化设备在焊接过程中对产生高浓度臭氧和氮氧化物气体进行收集净化的辅助净化设备会额外占用使用面积的技术问题。
42.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
43.本发明提供一种智能制造焊接自动化设备，包括焊接机械臂1和焊接台2，所述焊接机械臂1固接在焊接台2的上表面，还包括：
44.吸气组件，所述吸气组件用于吸收焊接机械臂1在焊接过程中产生的高浓度臭氧气体，所述吸气组件与焊接台2相连接，且所在位置与焊接机械臂1相对；
45.净气组件，所述净气组件用于对吸气组件吸收的有害气体实行净化处理；
46.所述净气组件连接在吸气组件的下端，且与焊接台2相连接。
47.本发明智能制造焊接自动化设备包括现有技术中的焊接机械臂1以及焊接台2，焊接机械臂1固定连接在焊接台2的上表面，并且在焊接台2表面与焊接机械臂1相对位置安装有吸气组件，在吸气组件的下端连接有净气组件，同时净气组件与焊接台2有所连接；
48.相较于现有的焊接自动化设备，虽然在焊接过程中仍然会产生大量的高浓度臭氧和氮氧化物，但是大部分焊接自动化设备已采用活性炭板和过滤网等吸附原理对臭氧和氮氧化物气体实施净化，但是这样的净化方式所用到的原理结构较为笼统和单一；
49.将吸气组件和净气组件相结合，再将它们与焊接台相结合实现净化设备与焊接台的一体化设计，减少净化设备占用工作区域的使用面积，工作中，操作人员给焊接机械臂1下达命令，使其能够任意操控与其相连的焊枪对焊接台2上的工件进行焊接，而吸气组件刚好安装在焊接机械臂1的对面，因此能够第一时间对焊接机械臂1焊接时形成的臭氧和氮氧化物吸收进来，避免处理不及时导致有害气体扩散开对空气环境造成污染，虽然焊接设备实现了自动化不需要操作人员近距离操控，但是随着工时的延长弥漫在空气中的气体分量会越来越多，不及时处理的话对操作人员的身心健康造成威胁的情况出现，随后通过与吸气组件相连的净气组件对吸收进来的气体实施净化处理，对氮氧化物气体实现稀释净化，而对高浓度臭氧分解净化完后，将其以氧气的形式排放到外界环境中，还能够给工区环境提供新鲜的空气，以此改善工作区域的空气环境。
50.作为本发明的一种具体实施方式，所述吸气组件包括：
51.吸气罩3，所述吸气罩3下端壁固接在焊接台2上表面，所述吸气罩3为空腔结构，所述吸气罩3后端壁上部开设有通气口31；
52.进气孔32，所述进气孔32均匀的开设在吸气罩3前端面，且贯通至吸气罩3内部腔体；
53.通气管4，所述通气管4侧壁固接在吸气罩3的后端面，且与通气口31对应位置开有通口41；
54.吸气电机5，所述吸气电机5固接在通气管4上端面，且输出轴贯穿至通气管4内壁；
55.风扇51，所述风扇51位于通气管4内部上端，与吸气电机5的输出轴固接。
56.吸收气体时，通过吸气电机5工作驱动输出轴转动带动与其固接的风扇51旋转，风扇51能够加快通气管4内的空气流速，导致内部的空气压强小于外界的压强形成负压，将外界的空气气体及时吸收进来，即第一时间将焊接机械臂1产生的高浓度臭氧和氮氧化物吸进来，气体从吸气罩3前端面开设的进气孔32内吸收进来，随后从吸气罩3后端壁的通气口31出去通过与其相接的通口41进入通气管4内部，最后传输到与吸气组件相连的净气组件，从而实现对有害气体的及时吸收，降低其扩散到空气中的风险。
57.作为本发明的一种具体实施方式，所述净气组件包括：
58.水箱体6，所述水箱体6位于焊接台2下端，所述水箱体6的上端壁与焊接台2的下端面固接；
59.所述水箱体6上表面与通气管4对应位置设为镂空；
60.加热棒61，所述加热棒61固接在水箱体6后端内壁上；
61.净气电机62，所述净气电机62固接在水箱体6的下表面，且靠近水箱体6的前端壁；
62.所述净气电机62的输出轴贯穿至水箱体6内部；
63.绞龙621，所述绞龙621与净气电机62的输出轴固定连接。
64.吸气组件中的通气管4将吸收的有害气体运输到水箱体6内的水溶液中，在此之前由于通气管4的侧壁向下延伸至水箱体6的水溶液中，这样能够防止有害气体还没有完全进入水中就从通气管4和水面之间的缝隙跑走，导致无法完成净化工作的情况出现，加热棒61通电工作对水箱体6内储存的水溶液进行加热，与此同时，水箱体6下表面固接的净气电机62工作通过输出轴带动绞龙621旋转，绞龙621转动能够实现对水溶液的搅拌，加快水溶液在水箱体6内的流动速度，配合加热棒61确保水箱体6每一处的水溶液都能被加热到，避免部分区域的水溶液温度不佳的问题出现，这样有害气体进入到经过加热升温的水溶液中，高浓度臭氧气体在水中的分解速度本就比在空气中要更快，再加上给水加热升温，高温环境下能进一步加快臭氧的分解速度，因此在高温环境下，高浓度臭氧在水中分解为氧气的速率更快，达到的净化效率更高，在净化臭氧的过程中，氮氧化物气体凭借自身的水溶性原理能够被水溶液吸收，并且在绞龙621持续搅拌的作用下，能够将水中的气体不断与外部的空气更替交换，从而降低氮氧化物气体在水溶液中出现饱和现象的概率，可对氮氧化物气体持续性吸收，从而实现对高浓度臭氧和氮氧化物气体的吸收净化，防止污染周围的空气环境，并且臭氧净化后能够分解为氧气排出净气组件，能够起到改善空气的作用。
65.作为本发明的一种具体实施方式，所述吸气罩3的前端面设为半圆弧状。
66.吸气罩3前端面设为半圆弧状，半圆弧状相较于平面增加了与空气接触面积，与现有技术中采用集气罩的方式相比，使得气体吸收更加充分，降低气体遗漏未被吸收的可能性，并且半圆弧状两侧能够对焊接产生的光弧形成遮挡，降低侧后方的人员的可见度，只能从焊接机械臂1所处位置进行观看，从一定程度上降低光污染对其他操作人员的程度。
67.作为本发明的一种具体实施方式，所述水箱体6上表面开设有排气槽7，并且在与绞龙621对应位置开设有排气槽7相通的排气孔71，所述排气槽7贯穿水箱体6上表面的左右两侧，所述绞龙621的螺旋叶片自下而上呈从大到小分布，所述绞龙621上部的螺旋叶片位于排气孔71内。
68.凭借水箱体6上表面开设的排气槽7及与其相连通的排气孔71能够满足空气的正常流通，风扇51转动能够从吸风罩的进气孔32处进气，从水箱体6的排气孔71处排气，确保其能正常形成负压，并且绞龙621的螺旋叶片自下而上呈从大到小的设计，下部大的螺旋叶片位于水溶液中对其进行搅拌，而上部小型的螺旋叶片位于水面上部伸至排气孔71内，这样绞龙621转动在保证加热棒61加热充分和空气交换防止氮氧化物稀释饱和的同时，能够将臭氧受热分解成的氧气随着绞龙621上部的小型叶片从排气孔71排出，沿着排气槽7排放到外界空气中，起到改善工作区空气的作用，并且绞龙621在转动时会产生风力，对排气槽7对应的焊接台2持续吹风，达到对长时间用于焊接工作的焊接台2降温处理。
69.作为本发明的一种具体实施方式，所述通气管4内壁固接有电加热片43；
70.风扇51转动形成负压将气体吸进来的同时，通气管4内壁固接的电加热片43会同时工作使得通气管4内部的温度升高，高温环境相对于常温环境下能够加快高浓度臭氧的分解速度，从而在臭氧进入水箱体6之前对其进行初步净化。
71.作为本发明的一种具体实施方式，所述通口41内滑动连接有过滤纱网8，所述通气管4侧壁与过滤纱网8对应位置设有开口42，所述过滤纱网8所处开口42处的侧壁固接有拉环81，所述拉环81上下两端及通气管4与其相贴表面均设有磁片82。
72.焊接机械臂1在焊接时除了会产生有害气体外还会产生废渣残屑，在风扇51的运作下废渣残屑会伴随着有害气体一同被吸收进来，通过通口41处滑动连接的过滤纱网8将废渣残屑过滤下来，避免其进入通气管4内掉入到水箱体6存储的水溶液中，进而确保水溶液的清洁，通气管4侧壁与过滤纱网8对应处开设有开口42，过滤纱网8靠近开口42处的侧壁固接有拉环81，这样待使用一段时间后，随着过滤的残渣越来越多，过滤纱网8的过滤效果会有所下降，这时便可通过过滤纱网8与通口41的滑动连接，再配合上拉环81能够很容易的将过滤纱网8拉出来，对其表面过滤的废渣残屑进行清理，以确保其过滤效果，并且拉环81上下两端和通气管4侧壁与其贴合表面分别固接有磁片82，将过滤纱网8重新推回去，通过磁片82本身的磁性相吸原理将拉环81固定在通气管4表面，即将过滤纱网8固定在通口41内，确保其安装的稳定性，防止吸气电机5工作产生震动导致过滤纱网8松动的问题出现。
73.作为本发明的一种具体实施方式，所述水箱体6侧壁上开有换水口9。
74.水箱体6侧壁开设有一个换水口9用于内部水源的更换，当水箱体6的水使用一段时间后水会产生污垢和其他杂质导致净化效果大不如前，这时通过换水口9将内部的水倒出更换便可以继续使用了。
75.作为本发明的一种具体实施方式，所述吸气罩3和通气管4采用灰铸铁ht200材质。
76.灰铸铁ht200材质具有强度、耐磨性和耐热性均较好，且铸造性能和减震性能好，既能满足焊接环境的要求，又相对来说价格低廉。
77.工作原理：本发明智能制造焊接自动化设备包括现有技术中的焊接机械臂1以及焊接台2，焊接机械臂1固定连接在焊接台2的上表面，并且在焊接台2表面与焊接机械臂1相对位置安装有吸气组件，在吸气组件的下端连接有净气组件，同时净气组件与焊接台2有所连接，将吸气组件和净气组件相结合，再将它们与焊接台相结合实现净化设备与焊接台的一体化设计，减少净化设备占用工作区域的使用面积；
78.工作中，操作人员给焊接机械臂1下达命令，使其能够任意操控与其相连的焊枪对焊接台2上的工件进行焊接，而吸气组件刚好安装在焊接机械臂1的对面，因此能够第一时
间对焊接机械臂1焊接时形成的臭氧和氮氧化物吸收进来，避免处理不及时导致有害气体扩散开对空气环境造成污染，虽然焊接设备实现了自动化不需要操作人员近距离操控，但是随着工时的延长弥漫在空气中的气体分量会越来越多，不及时处理的话对操作人员的身心健康造成威胁的情况出现，随后通过与吸气组件相连的净气组件对吸收进来的气体实施净化处理，对氮氧化物气体实现稀释净化，而对高浓度臭氧分解净化完后，将其以氧气的形式排放到外界环境中，还能够给工区环境提供新鲜的空气，以此改善工作区域的空气环境。
79.吸收气体时，通过吸气电机5工作驱动输出轴转动带动与其固接的风扇51旋转，风扇51能够加快通气管4内的空气流速，导致内部的空气压强小于外界的压强形成负压，将外界的空气气体及时吸收进来，即第一时间将焊接机械臂1产生的高浓度臭氧和氮氧化物吸进来，气体从吸气罩3前端面开设的进气孔32内吸收进来，随后从吸气罩3后端壁的通气口31出去通过与其相接的通口41进入通气管4内部，最后传输到与吸气组件相连的净气组件，从而实现对有害气体的及时吸收，降低其扩散到空气中的风险。
80.吸气组件中的通气管4将吸收的有害气体运输到水箱体6内的水溶液中，在此之前由于通气管4的侧壁向下延伸至水箱体6的水溶液中，这样能够防止有害气体还没有完全进入水中就从通气管4和水面之间的缝隙跑走，导致无法完成净化工作的情况出现，加热棒61上电工作对水箱体6内储存的水溶液进行加热，与此同时，水箱体6下表面固接的净气电机62工作通过输出轴带动绞龙621旋转，绞龙621转动能够实现对水溶液的搅拌，加快水溶液在水箱体6内的流动速度，配合加热棒61确保水箱体6每一处的水溶液都能被加热到，避免部分区域的水溶液温度不佳的问题出现，这样有害气体进入到经过加热升温的水溶液中，高浓度臭氧气体在水中的分解速度本就比在空气中要更快，再加上给水加热升温，高温环境下能进一步加快臭氧的分解速度，因此在高温环境下，高浓度臭氧在水中分解为氧气的速率更快，达到的净化效率更高。
81.在净化臭氧的过程中，氮氧化物气体凭借自身的水溶性原理能够被水溶液吸收，并且在绞龙621持续搅拌的作用下，能够将水中的气体不断与外部的空气更替交换，从而降低氮氧化物气体在水溶液中出现饱和现象的概率，可对氮氧化物气体持续性吸收，从而实现对高浓度臭氧和氮氧化物气体的吸收净化，防止污染周围的空气环境，并且臭氧净化后能够分解为氧气排出净气组件，能够起到改善空气的作用。
82.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。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。