本實(shí)用新型屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種機(jī)器人焊接系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

中國專利數(shù)據(jù)庫中，有一種六軸關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人，其專利申請?zhí)枺?01420718842.6；申請日：2014.11.26；公開號：CN 204278012 U；公開日：2015.04.22；其結(jié)構(gòu)包括基座、墩、大臂、小臂、手腕和轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)包括伺服電機(jī)、減速機(jī)和旋轉(zhuǎn)軸；所述基座與墩連接處構(gòu)成第一轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，該關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸呈豎直方向；所述墩與大臂連接處構(gòu)成了第二轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，該關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸呈水平方向；所述大臂與小臂連接處構(gòu)成了第三轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，該關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸呈水平方向；所述小臂與手腕連接處構(gòu)成第四轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，該關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸呈水平方向，且與第二轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)和第三轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸呈90 度；所述手腕前端裝設(shè)有第五轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，該關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸與第二轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)和第三轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸平行；所述手腕前端的端部裝設(shè)有第六轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，該關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸與第四轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸同軸。該六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人能夠360°全方位自由移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，可以運(yùn)用于裝配、噴漆、搬運(yùn)、焊接等領(lǐng)域。

現(xiàn)有技術(shù)中，通過在六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人的前端安裝焊槍，并采用定位夾具將待焊工件裝夾住，以替代焊接工人實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接作業(yè)，大大提高了焊接效率和焊接精度。其不足之處在于：對于某些形狀較為復(fù)雜的工件，工件需要焊接的焊縫位置容易被工件本身遮擋住，工件需要焊接的焊縫并不是充分暴露在外面，導(dǎo)致機(jī)器人在焊接移動(dòng)過程中會與工件發(fā)生干涉，無法完成焊接作業(yè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種全方位機(jī)器人焊接系統(tǒng)，使得焊接機(jī)器人能夠?qū)Υ附游恢帽容^隱蔽的工件進(jìn)行焊接，避免焊接機(jī)器人在移動(dòng)過程中與待焊工件發(fā)生干涉。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種全方位機(jī)器人焊接系統(tǒng)，包括底座，底座上設(shè)置有可以在三維空間內(nèi)自由移動(dòng)的焊接機(jī)器人，所述底座上對應(yīng)焊接機(jī)器人設(shè)置有兩個(gè)支撐座，兩個(gè)支撐座之間轉(zhuǎn)動(dòng)支撐有旋轉(zhuǎn)臺，旋轉(zhuǎn)臺與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接，旋轉(zhuǎn)臺上設(shè)置有若干組裝夾待焊工件的裝夾機(jī)構(gòu)，每組裝夾機(jī)構(gòu)分別對應(yīng)一件待焊工件，所述旋轉(zhuǎn)臺上對應(yīng)每件待焊工件還分別設(shè)置有定位機(jī)構(gòu)，所述每組裝夾機(jī)構(gòu)包括至少兩組夾具，所述每組夾具包括固定連接在旋轉(zhuǎn)臺上的固定架和活動(dòng)連接在旋轉(zhuǎn)臺上的活動(dòng)架，所述固定架上設(shè)置有支撐待焊工件的支撐板，所述活動(dòng)架上設(shè)置有壓緊待焊工件的擠壓板，擠壓板的擠壓面傾斜設(shè)置，所述擠壓板的擠壓面與待焊工件為線接觸，所述旋轉(zhuǎn)臺上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)活動(dòng)架來回移動(dòng)的直線推動(dòng)機(jī)構(gòu)。

本實(shí)用新型工作時(shí)，每組裝夾機(jī)構(gòu)裝夾一件待焊工件，未裝夾待焊工件之前，每組夾具的固定架和活動(dòng)架是分開的，將待焊工件放置在對應(yīng)裝夾機(jī)構(gòu)的固定架上，待焊工件水平支撐在對應(yīng)夾具的支撐板上，定位機(jī)構(gòu)對待焊工件進(jìn)行定位，確保待焊工件擺放到位，直線推動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)活動(dòng)架，使得擠壓板的擠壓面將待焊工件壓緊，擠壓板的擠壓面與待焊工件之間為線接觸，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動(dòng)，由于焊接機(jī)器人的焊槍可以在三維空間內(nèi)自由移動(dòng)，通過旋轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動(dòng)，待焊工件需要焊接的一端可以調(diào)整到便于焊接機(jī)器人進(jìn)行焊接作業(yè)的角度，焊接機(jī)器人與旋轉(zhuǎn)臺互相配合以完成焊接作業(yè)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于：夾具夾持住工件中部，工件焊接端的需要焊接部位可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)到焊接機(jī)器人的焊槍可以接觸到的位置，避免焊接機(jī)器人與工件發(fā)生干涉，可以焊接形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜、待焊接部位并不裸露在外面的工件；旋轉(zhuǎn)臺上可以裝夾多個(gè)待焊工件，提高了焊接效率；每組裝夾機(jī)構(gòu)由多個(gè)夾具組成，確保平穩(wěn)牢固地裝夾工件，防止工件焊接時(shí)移動(dòng)，提高焊接精度；活動(dòng)架擠壓板與工件之間為線接觸，防止焊接強(qiáng)度較低的內(nèi)部中空工件時(shí)，夾具將工件夾得變形，起到保護(hù)工件的作用。本實(shí)用新型可以用于焊接長度較長、焊縫位置比較隱蔽的工件。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述若干組裝夾機(jī)構(gòu)沿旋轉(zhuǎn)臺的長度方向均勻間隔排列設(shè)置，每組裝夾機(jī)構(gòu)相對應(yīng)的若干組夾具沿旋轉(zhuǎn)臺的寬度方向均勻間隔排列設(shè)置。該技術(shù)方案使得裝夾在旋轉(zhuǎn)臺上的工件排列有序，方便焊接機(jī)器人進(jìn)行焊接作業(yè)，提高了焊接效率；裝夾機(jī)構(gòu)更加平穩(wěn)地將工件裝夾住，提高焊接精度。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選，所述旋轉(zhuǎn)臺上對應(yīng)夾具設(shè)置有滑槽，每個(gè)活動(dòng)架底部設(shè)置有與對應(yīng)滑槽相匹配的滑塊一。直線推動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)活動(dòng)架在滑槽內(nèi)來回滑動(dòng)，活動(dòng)架和固定架互相配合將工件夾緊。

為了焊接強(qiáng)度較低或內(nèi)部中空的工件，使得裝夾機(jī)構(gòu)提供一個(gè)可調(diào)控的壓緊力，避免工件被夾得變形，所述直線推動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝在旋轉(zhuǎn)臺底部的氣缸一，氣缸一的活塞桿伸出端固定連接有推動(dòng)塊，推動(dòng)塊上設(shè)置有若干根與所述夾具相對應(yīng)的推動(dòng)桿，推動(dòng)桿上對應(yīng)活動(dòng)架設(shè)置有若干推動(dòng)架，所述推動(dòng)架包括互相平行的兩塊擋板，兩塊擋板之間經(jīng)連接板連為一體，擋板上設(shè)置有與對應(yīng)推動(dòng)桿間隙配合的通孔，推動(dòng)桿依次穿過兩擋板的通孔，位于兩擋板之間的推動(dòng)桿上設(shè)置有推動(dòng)環(huán)，推動(dòng)桿上還套裝有壓縮彈簧，壓縮彈簧的一端彈性抵觸在推動(dòng)環(huán)上，另一端彈性抵觸在擋板上，推動(dòng)架經(jīng)緊固件與對應(yīng)活動(dòng)架固定連接。氣缸一工作，推動(dòng)塊帶動(dòng)推動(dòng)桿在擋板通孔內(nèi)軸向移動(dòng)，推動(dòng)環(huán)擠壓壓縮彈簧，壓縮彈簧的另一端推動(dòng)推動(dòng)架，推動(dòng)架帶動(dòng)活動(dòng)架夾緊工件；當(dāng)壓縮彈簧達(dá)到一定變形量時(shí)，氣缸一就停止工作，此時(shí)活動(dòng)架擠壓板可以壓緊工件，且壓緊力不會將工件壓得變形。

作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述推動(dòng)架上設(shè)置有用于檢測壓縮彈簧的壓緊力的壓力傳感器。壓力傳感器檢測壓縮彈簧的壓緊力，當(dāng)壓緊力足以壓緊工件且不會導(dǎo)致工件發(fā)生變形時(shí)，氣缸一停止工作，擠壓板正好壓緊工件。

為了確保直線推動(dòng)機(jī)構(gòu)更平穩(wěn)地推動(dòng)活動(dòng)架，所述氣缸一為雙頭氣缸，氣缸一活塞桿的兩頭均設(shè)置有推動(dòng)塊，兩推動(dòng)塊均與推動(dòng)桿固定連接。

為了使得夾具更加牢固地裝夾住待焊工件，所述固定架上設(shè)置有一上一下的兩塊支撐板，活動(dòng)架上設(shè)置有一上一下的兩塊擠壓板。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述定位機(jī)構(gòu)為定位板，定位板的定位面與支撐板的支撐面位于同一平面，定位板上設(shè)有與待焊工件相匹配的定位銷。定位板上的定位銷配合插入待焊工件的定位孔內(nèi)，對待焊工件進(jìn)行定位，確保待焊工件被準(zhǔn)確裝夾。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝在支撐座上的氣缸二，氣缸二的活塞桿伸出端經(jīng)傳動(dòng)板與滑塊二相連，支撐座上設(shè)置有與滑塊二相匹配的導(dǎo)軌，滑塊二上側(cè)固定連接有齒條，齒條與齒輪相嚙合，齒輪與旋轉(zhuǎn)臺固定連接。氣缸二經(jīng)傳動(dòng)板帶動(dòng)滑塊二移動(dòng)，齒條帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動(dòng)。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選，所述焊接機(jī)器人為六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人。

附圖說明

圖1 為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的部分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的部分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為旋轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為圖2的俯視圖。

圖6為圖5的A-A向剖視圖。

其中，1底座，2焊接機(jī)器人，3支撐座，4旋轉(zhuǎn)臺，5清槍站，6工裝夾具，7控制系統(tǒng)，8夾具，9固定架，9a支撐板，10活動(dòng)架，10a擠壓板，11滑槽，12滑塊一，13氣缸一，14推動(dòng)塊，15推動(dòng)桿，16推動(dòng)架，16a擋板，16b連接板，17推動(dòng)環(huán)，18壓縮彈簧，19定位板，19a定位銷，20氣缸二，21傳動(dòng)板，22滑塊二，23齒條，24齒輪，25待焊工件，25a空心軸，25b風(fēng)管。

具體實(shí)施方式

如圖1-6所示，為一種全方位機(jī)器人焊接系統(tǒng)，包括底座1，底座1上設(shè)置有可以在三維空間內(nèi)自由移動(dòng)的焊接機(jī)器人2，焊接機(jī)器人2為六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人；底座1上對應(yīng)焊接機(jī)器人2設(shè)置有兩個(gè)支撐座3，兩個(gè)支撐座3之間轉(zhuǎn)動(dòng)支撐有旋轉(zhuǎn)臺4，旋轉(zhuǎn)臺4與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝在支撐座3上的氣缸二20，氣缸二20的活塞桿伸出端經(jīng)傳動(dòng)板21與滑塊二22相連，支撐座3上設(shè)置有與滑塊二22相匹配的導(dǎo)軌，滑塊二22上側(cè)固定連接有齒條23，齒條23與齒輪24相嚙合，齒輪24與旋轉(zhuǎn)臺4固定連接；旋轉(zhuǎn)臺4上設(shè)置有若干組裝夾待焊工件25的裝夾機(jī)構(gòu)，每組裝夾機(jī)構(gòu)分別對應(yīng)一件待焊工件25，旋轉(zhuǎn)臺4上對應(yīng)每件待焊工件25還分別設(shè)置有定位機(jī)構(gòu)，所述定位機(jī)構(gòu)為定位板19，定位板19的定位面與支撐板9a的支撐面位于同一平面，定位板19上設(shè)有與待焊工件25相匹配的定位銷19a；所述每組裝夾機(jī)構(gòu)包括至少兩組夾具8，所述若干組裝夾機(jī)構(gòu)沿旋轉(zhuǎn)臺4的長度方向均勻間隔排列設(shè)置，每組裝夾機(jī)構(gòu)相對應(yīng)的若干組夾具8沿旋轉(zhuǎn)臺4的寬度方向均勻間隔排列設(shè)置；每組夾具8包括固定連接在旋轉(zhuǎn)臺4上的固定架9和活動(dòng)連接在旋轉(zhuǎn)臺4上的活動(dòng)架10，旋轉(zhuǎn)臺4上對應(yīng)夾具8設(shè)置有滑槽11，每個(gè)活動(dòng)架10底部設(shè)置有與對應(yīng)滑槽11相匹配的滑塊一12；固定架9上設(shè)置有支撐待焊工件25的支撐板9a，活動(dòng)架10上設(shè)置有壓緊待焊工件25的擠壓板10a，固定架9上設(shè)置有一上一下的兩塊支撐板9a，活動(dòng)架10上設(shè)置有一上一下的兩塊擠壓板10a；擠壓板10a的擠壓面傾斜設(shè)置，擠壓板10a的擠壓面與待焊工件25為線接觸，旋轉(zhuǎn)臺4上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)活動(dòng)架10來回移動(dòng)的直線推動(dòng)機(jī)構(gòu)。所述直線推動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝在旋轉(zhuǎn)臺4底部的氣缸一13，氣缸一13的活塞桿伸出端固定連接有推動(dòng)塊14，氣缸一13為雙頭氣缸，氣缸一13活塞桿的兩頭均設(shè)置有推動(dòng)塊14，兩推動(dòng)塊14均與推動(dòng)桿15固定連接；推動(dòng)塊14上設(shè)置有若干根與夾具8相對應(yīng)的推動(dòng)桿15，推動(dòng)桿15上對應(yīng)活動(dòng)架10設(shè)置有若干推動(dòng)架16，推動(dòng)架16包括互相平行的兩塊擋板16a，兩塊擋板16a之間經(jīng)連接板16b連為一體，擋板16a上設(shè)置有與對應(yīng)推動(dòng)桿15間隙配合的通孔，推動(dòng)桿15依次穿過兩擋板16a的通孔，位于兩擋板16a之間的推動(dòng)桿15上設(shè)置有推動(dòng)環(huán)17，推動(dòng)桿15上還套裝有壓縮彈簧18，壓縮彈簧18的一端彈性抵觸在推動(dòng)環(huán)17上，另一端彈性抵觸在擋板16a上，推動(dòng)架16經(jīng)緊固件與對應(yīng)活動(dòng)架10固定連接。推動(dòng)架16上設(shè)置有用于檢測壓縮彈簧18的壓緊力的壓力傳感器。底座1上設(shè)置有清槍站5、工裝夾具6和控制焊接機(jī)器人2的控制系統(tǒng)7。

本系統(tǒng)工作時(shí)，每組裝夾機(jī)構(gòu)裝夾一件待焊工件25，待焊工件25由空心軸25a和兩根風(fēng)管25b構(gòu)成，空心軸25a外周與風(fēng)管25b上下兩側(cè)相接觸的曲線為焊縫，未裝夾待焊工件之前，每組夾具8的固定架9和活動(dòng)架10是分開的，將待焊工件25放置在對應(yīng)裝夾機(jī)構(gòu)的固定架9上，待焊工件25水平支撐在對應(yīng)夾具8的支撐板9a上，定位銷19a插入待焊工件25的定位孔進(jìn)行定位，確保待焊工件25擺放到位，氣缸一13工作，推動(dòng)塊14帶動(dòng)推動(dòng)桿15在擋板16a通孔內(nèi)軸向移動(dòng)，推動(dòng)環(huán)17擠壓壓縮彈簧18，壓縮彈簧18的另一端推動(dòng)推動(dòng)架16，推動(dòng)架16帶動(dòng)活動(dòng)架10夾緊工件，擠壓板10a的擠壓面與待焊工件25之間為線接觸，氣缸二20經(jīng)傳動(dòng)板21帶動(dòng)滑塊二22移動(dòng)，齒條23帶動(dòng)齒輪24轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪24帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺4轉(zhuǎn)動(dòng)，由于焊接機(jī)器人2的焊槍可以在三維空間內(nèi)自由移動(dòng)，通過旋轉(zhuǎn)臺4的轉(zhuǎn)動(dòng)，待焊工件25位于風(fēng)管25b上側(cè)和下側(cè)的焊縫均可以調(diào)整到便于焊接機(jī)器人2進(jìn)行焊接作業(yè)的角度，焊接機(jī)器人2與旋轉(zhuǎn)臺4互相配合以完成焊接作業(yè)。本系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于：夾具8夾持住工件中部，工件需要焊接的部位可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)到焊接機(jī)器人2的焊槍可以接觸到的位置，避免焊接機(jī)器人2與工件發(fā)生干涉，可以焊接形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜、待焊接部位并不裸露在外面的工件；旋轉(zhuǎn)臺4上可以裝夾多個(gè)待焊工件，提高了焊接效率；每組裝夾機(jī)構(gòu)由多個(gè)夾具組成，確保平穩(wěn)牢固地裝夾工件，防止工件焊接時(shí)移動(dòng)，提高焊接精度；活動(dòng)架10擠壓板10a與工件之間為線接觸，防止焊接強(qiáng)度較低的內(nèi)部中空工件時(shí)，夾具將工件夾得變形，起到保護(hù)工件的作用。本系統(tǒng)可以用于焊接長度較長、焊縫位置比較隱蔽的工件，并自動(dòng)適應(yīng)任何軌跡或角度的焊接作業(yè)。

本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施例，在本實(shí)用新型公開的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所公開的技術(shù)內(nèi)容，不需要?jiǎng)?chuàng)造性的勞動(dòng)就可以對其中的一些技術(shù)特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。