多自由度智能焊接工业机器人

1.本发明涉及焊接机器人技术领域，具体为多自由度智能焊接工业机器人。


背景技术：

2.焊接，也称作熔接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术，现代焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。，除了在工厂中使用外，焊接还可以在多种环境下进行，如野外、水下和太空，无论在何处，焊接都可能给操作者带来危险，因此为了保证操作人员的安全，和焊接的效率，现在进行焊接的过程中都是利用机器人来代替人工进行操作：
3.现有的焊接工业机器人，存在以下不足之处：
4.在焊接的过程中，由于焊接的位置不同，在焊接的过程中，需要控制机器人进行多种角度的调节，但是在焊接的过程中，由于受到机械臂的限制，一些焊接的位置机械臂不容易达到，进而在焊接的过程中，有时还需要外界的设备进行辅助，使得焊接的成本增高；
5.而在工业上进行焊接时，都是大批量的进行焊接，使得焊接需要使用大量的机器人，并且在焊接的过程中，由于需要焊接的材料会经常的更换，导致工作人员需要经常性的对焊接机器人的程序进行调整，如果机器人过多的话，工作人员需要花费大量的时间对程度进行更改，从而严重的影响到了焊接的效率。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供多自由度智能焊接工业机器人，以解决上述背景技术中提出的相关问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括底座，所述底座的内部设有伺服电机，所述伺服电机的顶部设有安装仓，所述安装仓内部的底部设有滑轨b，所述滑轨b的顶部滑动连接有滑动座，所述安装仓的一端设有电动缸，所述电动缸的输出端与滑动座相连，所述滑动座的内部设有进气孔，所述滑动座一端的一侧设有真空泵，所述滑动座一端的另一侧设有电磁阀，所述电磁阀的一端设有通管b，所述通管b的一端设有风扇，所述滑动座的顶部设有安装座，所述安装座的两侧对称设有连接块a，所述连接块a的一侧铰接有机械臂，所述机械臂的一侧铰接有延伸臂，所述延伸臂的一侧铰接有激光焊接头，所述激光焊接头的底部设有套杆，所述套杆的一侧设有活塞板，所述延伸臂的底部设有套管，所述套管与活塞板相互适配，所述滑动座的两侧对称设有通管a，所述通管a与套管相通，所述安装座的顶部设有电动气缸a，所述电动气缸a的输出端设有升降柱，所述升降柱的顶部设有拉动组件。
8.优选的，所述拉动组件由滑道、铰接杆a、电动气缸b、连接头、铰接杆b、铰接杆c、滑轨a、滚轮和连接块b组成，所述升降柱的两侧对称铰接有铰接杆a，所述铰接杆a的底部设有连接块b，所述连接块b的两端对称设有滚轮，所述机械臂的顶部设有滑轨a，所述滚轮位于滑轨a的内部，所述升降柱的顶部设有电动气缸b，所述电动气缸b的输出端设有连接头，所述连接头的两侧对称铰接有铰接杆b，所述延伸臂的顶部铰接有铰接杆c，所述铰接杆b的底
部与铰接杆c相互铰接，所述铰接杆a的顶部设有滑槽，所述铰接杆a内部的两端对称设有滑道，所述铰接杆c的顶部滑动连接于滑道的内部。
9.优选的，所述安装座顶部的两侧设有外套管，所述升降柱底部的两侧对称设有内套杆，且内套杆与外套管相互适配。
10.优选的，所述伺服电机的外侧设有电机仓，且电机仓的内部设有消音棉。
11.优选的，所述底座由两组固定板构成组成，且两组固定板之间设固定杆。
12.优选的，所述套管的内部设有弹簧，所述弹簧分别与延伸臂和活塞板相连。
13.优选的，所述活塞板、套杆和套管皆由弧形结构制成，且活塞板和套管相互适配。
14.优选的，所述电动气缸b和电动气缸a的顶部皆设有安装板，且安装板通过螺栓进行连接。
15.优选的，所述滑动座的两侧对称设有法兰盘，且法兰盘与通管a相连。
16.与现有技术相比，本发明提供了多自由度智能焊接工业机器人，具备以下有益效果：
17.1、本发明通过铰接杆a、铰接杆b、电动气缸a、电动气缸b、连接头、滑轨a、滚轮和连接块b的配合下，在需要对物件进行焊接的过程中，控制一处升降柱和连接头抬升或者下降即可同步控制多组激光焊接头进行焊接工作，方便对多组物件进行同步焊接工作，提高焊接的效率，并且在后续更换需要焊接的物件后，也只需设定一次程序即可控制多组机械臂对后续的焊接件进行焊接，提高便利性，通过通管a、套管、活塞板、套杆、电动缸、电磁阀、通管b、风扇和真空泵的配合下，在后续焊接的过程中，能够同时控制多组激光焊接头，来对激光焊接头的位置进行微调，使得激光焊接头能够精准的对准焊接的位置进行焊接。
18.2、本发明通过电磁阀、通管b、风扇、真空泵和电动缸的配合下，在焊接的过程中，能带动机械臂整体进行横移，在平行移动的过程中，带动激光焊接头直线移动对物件进行焊接，从而保证焊接的准确度，提高焊接的效果，并且无需人工再进行操作，降低焊接的难度。
附图说明
19.图1为本发明的主视剖视图；
20.图2为本发明的主视图；
21.图3为本发明的图1的a处放大图；
22.图4为本发明的安装仓处的俯视剖视图；
23.图5为本发明的滚轮处的侧视图；
24.图6为本发明的铰接杆a的立体图。
25.图中：1、底座；2、伺服电机；3、进气孔；4、通管a；5、激光焊接头；6、延伸臂；7、机械臂；8、连接块a；9、铰接杆a；10、铰接杆b；11、电动气缸a；12、电动气缸b；13、连接头；14、升降柱；15、安装座；16、滑轨a；17、铰接杆c；18、滑动座；19、滑轨b；20、活塞板；21、套管；22、套杆；23、弹簧；24、滑槽；25、滑道；26、滚轮；27、连接块b；28、安装仓；29、电磁阀；30、通管b；31、风扇；32、真空泵；33、电动缸。
具体实施方式
26.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做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。
27.请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：多自由度智能焊接工业机器人，包括底座1，底座1的内部设有伺服电机2，伺服电机2的顶部设有安装仓28，安装仓28内部的底部设有滑轨b19，滑轨b19的顶部滑动连接有滑动座18，安装仓28的一端设有电动缸33，电动缸33的输出端与滑动座18相连，滑动座18的内部设有进气孔3，滑动座18一端的一侧设有真空泵32，滑动座18一端的另一侧设有电磁阀29，电磁阀29的一端设有通管b30，通管b30的一端设有风扇31，滑动座18的顶部设有安装座15，安装座15的两侧对称设有连接块a8，连接块a8的一侧铰接有机械臂7，机械臂7的一侧铰接有延伸臂6，延伸臂6的一侧铰接有激光焊接头5，激光焊接头5的底部设有套杆22，套杆22的一侧设有活塞板20，延伸臂6的底部设有套管21，套管21与活塞板20相互适配，滑动座18的两侧对称设有通管a4，通管a4与套管21相通，安装座15的顶部设有电动气缸a11，电动气缸a11的输出端设有升降柱14，升降柱14的顶部设有拉动组件。
28.作为本实施例的优选方案：拉动组件由滑道25、铰接杆a9、电动气缸b12、连接头13、铰接杆b10、铰接杆c17、滑轨a16、滚轮26和连接块b27组成，升降柱14的两侧对称铰接有铰接杆a9，铰接杆a9的底部设有连接块b27，连接块b27的两端对称设有滚轮26，机械臂7的顶部设有滑轨a16，滚轮26位于滑轨a16的内部，升降柱14的顶部设有电动气缸b12，电动气缸b12的输出端设有连接头13，连接头13的两侧对称铰接有铰接杆b10，延伸臂6的顶部铰接有铰接杆c17，铰接杆b10的底部与铰接杆c17相互铰接，铰接杆a9的顶部设有滑槽24，铰接杆a9内部的两端对称设有滑道25，铰接杆c17的顶部滑动连接于滑道25的内部，在需要对物件进行焊接的过程中，控制一处升降柱14和连接头13抬升或者下降即可同步控制多组激光焊接头5进行焊接工作，方便对多组物件进行同步焊接工作。
29.作为本实施例的优选方案：安装座15顶部的两侧设有外套管，升降柱14底部的两侧对称设有内套杆，且内套杆与外套管相互适配，保证升降过程中的稳定性，防止升降过程中出现偏移。
30.作为本实施例的优选方案：伺服电机2的外侧设有电机仓，且电机仓的内部设有消音棉，将其产生的噪音。
31.作为本实施例的优选方案：底座1由两组固定板构成组成，且两组固定板之间设固定杆，方便后续进行拆卸，降低拆卸维修的难度。
32.作为本实施例的优选方案：套管21的内部设有弹簧23，弹簧23分别与延伸臂6和活塞板20相连，提高其稳定性。
33.作为本实施例的优选方案：活塞板20、套杆22和套管21皆由弧形结构制成，且活塞板20和套管21相互适配，方便对激光焊接头5的位置进行调整。
34.作为本实施例的优选方案：电动气缸b12和电动气缸a11的顶部皆设有安装板，且安装板通过螺栓进行连接，提高连接的效果。
35.作为本实施例的优选方案：滑动座18的两侧对称设有法兰盘，且法兰盘与通管a4
相连，方便进行拆装。
36.实施例1，如图1-5所示，在对物件进行焊接时，首先设定好机器人的程序，然后将物件放置在指定工位上并启动机器人，然后电动气缸a11根据设定的程序带动升降柱14进行升降，升降柱14在升降的过程中带动铰接杆a9进行翻转，然后铰接杆a9在翻转的过程中拉动机械臂7上移或者下移，同时带动连接块b27和滚轮26沿着滑轨a16进行滑动，然后延伸臂6和激光焊接头5跟随机械臂7进行移动来调整位置；
37.实施例2，如图1-5所示，在后续还需进行微调时，启动真空泵32，然后真空泵32通过进气孔3和通管a4来抽取套管21内部的空气，使得套管21内部的气压降低，使得活塞板20沿着套管21的轨迹进行滑动，活塞板20在滑动的过程中带动套杆22进行移动，然后套杆22拉动激光焊接头5进行翻转，从而调整激光焊接头5的位置，在需要向上调整激光焊接头5时，控制电磁阀29打开，然后启动风扇31，此时真空泵32对进气孔3的内部鼓气，然后气体通过通管a4通入至套管21的内部，对套管21的内部充气来推动活塞板20和套杆22移动，当套杆22移动到指定位置处后关闭电磁阀29进行封闭。
38.工作原理：在对物件进行焊接时，首先设定好机器人的程序，然后将物件放置在指定工位上并启动机器人，然后电动气缸a11根据设定的程序带动升降柱14进行升降，升降柱14在升降的过程中带动铰接杆a9进行翻转，然后铰接杆a9在翻转的过程中拉动机械臂7上移或者下移，同时带动连接块b27和滚轮26沿着滑轨a16进行滑动，然后延伸臂6和激光焊接头5跟随机械臂7进行移动来调整位置；
39.在需要延长焊接的范围时电动气缸b12启动，电动气缸b12带动连接头13上升或者下降，然后连接头13在带动铰接杆b10进行升降，铰接杆b10在升降的过程中拉动铰接杆c17沿着铰接杆a9的轨迹进行移动，然后铰接杆c17在移动的过程中拉动延伸臂6进行翻转，进而调整延伸臂6的角度，从而调整焊接的位置；
40.在后续还需进行微调时，启动真空泵32，然后真空泵32通过进气孔3和通管a4来抽取套管21内部的空气，使得套管21内部的气压降低，使得活塞板20沿着套管21的轨迹进行滑动，活塞板20在滑动的过程中带动套杆22进行移动，然后套杆22拉动激光焊接头5进行翻转，从而调整激光焊接头5的位置，在需要向上调整激光焊接头5时，控制电磁阀29打开，然后启动风扇31，此时真空泵32对进气孔3的内部鼓气，然后气体通过通管a4通入至套管21的内部，对套管21的内部充气来推动活塞板20和套杆22移动，当套杆22移动到指定位置处后关闭电磁阀29进行封闭；
41.在进行横向焊接时，启动电动缸33，此时电动缸33拉动滑动座18沿着滑轨b19进行位移，从而带动安装座15、连接块a8、延伸臂6、激光焊接头5移动，使得激光焊接头5进行直线焊接。
42.最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。