一种机器人焊接工作站的制作方法

本实用新型涉及机器人焊接技术领域，尤其涉及一种机器人焊接工作站。

背景技术：

近几年来，随着机器人技术领域的快速发展，各种焊接速度快、自动化程度高的焊接机器人不断问世，由于焊接机器人焊接稳定、焊接质量高，降低了对工人操作技术的要求，得到了高度认可与欢迎。

然而现有技术中具体的机器人焊接过程为：首先由工人使用夹具将工件固定，等固定完成后由焊接机器人开始焊接过程，焊接完成后再由工人将工件拆卸后继续重复上述操作，在此过程中，虽然机器人的焊接效率较高，但是焊接前后期的工件固定和拆卸工作大都由工人来操作完成，整个焊接过程中，机器人的工作时间甚至少于工人操作的时间，整体的工作效率偏低。

进行鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种机器人焊接工作站，使其更具有实用性。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种机器人焊接工作站，提高机器人焊接的整体工作效率。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种机器人焊接工作站，该工作站包括：机器人和工作基台；

机器人包括旋转机台和工作手臂，旋转机台与工作手臂转动连接，并驱动工作手臂在以其臂长为半径的范围内工作，工作手臂的端部设有用于固定焊枪的固定部；

工作基台设置于所述工作手臂的工作范围内，且至少包括两个用于夹持工件的夹具。

进一步地，两所述夹具为板材夹具和管材夹具，所述板材夹具与管材夹具分别设置于所述机器人的两侧。

进一步地，所述板材夹具进一步包括变位机和板材夹持组件，所述夹持组件固定于所述变位机的转盘上，以变换待加工板材的位置。

进一步地，所述管材夹具包括卡盘和支撑辊，所述卡盘用于夹持管材，所述支撑辊设置于所述卡盘夹持的管材下，用于支撑管材并与管材滚动接触。

进一步地，所述板材夹具和管材夹具平行设置。

进一步地，还包括移动平台，所述移动平台在长度方向上与所述板材夹具/管材夹具平行，所述移动平台上进一步设置有滑轨以供所述机器人移动。

进一步地，所述机器人底部进一步设置有固定底板和滑块，所述固定底板与旋转机台固定连接，所述滑块固定于固定底板上，且所述滑块与滑轨滑动连接。

进一步地，所述移动平台上还设置有滑轨防护罩，所述防护罩的横截面呈l型设置，且一侧面固定于所述移动平台的外侧，另一侧面固定于所述滑轨的上方，用于保护所述滑轨。

进一步地，还包括拖链，所述拖链用于保护与所述机器人相连的线缆，线缆置于所述拖链内部，所述拖链一端固定于所述固定底板上，另一端固定在移动平台上。

进一步地，所述拖链固定于移动平台上的一端设置于所述移动平台长度方向上的中间位置处，且所述移动平台上设置有线缆孔，所述线缆孔通往固定于移动平台的拖链的一端。

本实用新型的有益效果为：通过在机器人工作手臂范围内设置若干个工作台的技术方案，在机器人工作时，工人可以同时对其他夹具上的工件进行装夹，当一件工件焊接完成后，机器人不用停止工作，继续焊接工作基台其他夹具上的工件，在焊接其他工件的同时，工人可以取下已经焊接完成的工件并继续装夹待焊接工件，这种设置使工人和机器均处于工作状态，大大提高了整体的加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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实用新型中记载的一些实施例，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。

图1为本实用新型中实施例一的机器人焊接工作站结构示意图；

图2为本实用新型中板材焊接夹具的结构示意图；

图3为本实用新型中管材焊接夹具的结构示意图；

图4为本实用新型中带移动平台的机器人结构示意图；

图5为本实用新型中实施例二调节环的结构示意图；

图6为本实用新型中实施例二的机器人焊接工作站工作过程示意图。

附图标记：1-机器人、2-工作基台、3-移动平台、11-旋转机台、12-工作手臂、13-固定底板、14-滑块、21-板材夹具、22-管材夹具、31-滑轨、32-防护罩、

33-拖链、34-线缆孔、211-变位机、212-夹持组件、221-卡盘、222-支撑辊。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。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。

实施例一

如图1所示的机器人焊接工作站，该工作站包括：机器人1和工作基台2；

机器人1包括旋转机台11和工作手臂12，旋转机台11与工作手臂12转动连接，并驱动工作手臂12在以其臂长为半径的范围内工作，工作手臂12的端部设有用于固定焊枪的固定部；

工作基台2设置于工作手臂12的工作范围内，且至少包括两个用于夹持工件的夹具。

在上述实施例中，机器人1可以旋转与其工作手臂12配合，夹具可以设置多个，可以并排设置，也可以围绕机器人1设置，只要在机台11和工作手臂12旋转所在的工作范围内设置多个夹具，均可以实现人工和机器同时工作的方案，从而从整体上提高焊接效率。在实际生产中，板材和管材为最为常用，在本实用新型的以下部分，以板材和管材夹具为工作基台2的夹具描述。

具体的，两夹具为板材夹具21和管材夹具22，板材夹具21与管材夹具22分别设置于机器人1的两侧。设置于机器人1的两侧的目的在于便于人工操作，不受机器人1的影响。

作为上述实施例的优选，如图2所示，板材夹具21进一步包括变位机211和板材夹持组件212，夹持组件212固定于变位机211的转盘上，以变换待加工板材的位置。变位机的作用在于辅助焊接，可以使机器人1的焊枪达到最合适的角度进行焊接。

作为上述实施例的优选，如图3所示，管材夹具22包括卡盘221和支撑辊222，卡盘221用于夹持管材，支撑辊222设置于卡盘221夹持的管材下，用于支撑管材并与管材滚动接触。管材包括法兰和钢管，本实用新型中的管材夹具22用于直管与法兰的焊接，卡盘221可转动设置，支撑辊222与钢管相切接触，使钢管可以在支撑辊222上滚动。

在本实施例中，工人可以先使用板材夹具21固定板材，固定完成后，机器人1开始对板材进行焊接处理，与此同时，工人在管材夹具22上进行管法兰的夹持工作，等板材焊接完毕后，机器人1的旋转基台11旋转180°继续对管法兰进行焊接，整个工序过程中，机器人1一直处于工作状态，与现有技术相比，大大提高了工作效率。

实施例二

在实际生产中，板材和管材的长度均有可能处于机器人1的工作手臂12触及不到的位置，为了增强实用性，本实用新型的第二个实施例增加了机器人1的水平位移功能，以便于扩大机器人1的工作范围。

如图4所示，板材夹具21和管材夹具22平行设置。在本实施例中，板材夹具21与管材夹具22均沿板材/管材的长度方向伸缩设置，目的在于适应不同长度的材料夹持需要。

为了适应材料长度的变化，本实用新型还包括机器人移动平台3，移动平台3在长度方向上与板材夹具21/管材夹具22平行，移动平台3上进一步设置有滑轨31以供机器人1移动。机器人1可以移动即克服了其工作手臂12长度不够的问题，从而扩大了机器人1的工作范围。

具体的，如图5所示，机器人1底部进一步设置有固定底板13和滑块14，固定底板13与旋转机台11固定连接，滑块14固定于固定底板13上，且滑块14与滑轨31滑动连接。固定底板13的两侧底端设置的滑块14，稳固的支撑了机器人1，同时又可以实现机器人的移动。这里控制机器人在滑轨31上移动为现有技术，可以是利用丝杆驱动装置，也可以是在固定底板13上设置步进电机，步进电机上的齿轮与固定在移动平台3上的齿条结构啮合，通过步进电机上的齿轮转动，带动整个机器人1在移动平台3上移动。

另外为了保护滑轨31，移动平台3上还设置有滑轨防护罩32，防护罩32的横截面呈l型设置，且一侧面固定于移动平台3的外侧，另一侧面固定于滑轨31的上方，用于保护滑轨31。具体的，滑轨31两端设置有支撑柱，支撑柱与防护罩32的上侧面固定，防护罩32内侧形成供固定底板穿过的间隙，由于焊接过程中的杂质大多从移动平台3的外侧或上方掉落，因此做好这两个侧面的防护，对机器人1在滑轨31上的长期移动有延长寿命的作用。

由于控制机器人及焊接工件的焊枪处均需要线缆的连接，因此在实际生产过程中不得不考虑线缆的保护，如果线缆长度不够，有可能被机器人1拖断，如果长度过长，有可能造成打结，不利于机器人1长期有效的工作。在本实施例中，如图6所示，还包括拖链33，拖链33用于保护与机器人1相连的线缆，线缆置于拖链33内部，拖链33一端固定于固定底板13上，另一端固定在移动平台3上。

具体的，拖链33固定于移动平台3上的一端设置于移动平台3长度方向上的中间位置处，且移动平台3上设置有线缆孔34，线缆孔34通往固定于移动平台3的拖链33的一端。外部线缆从线缆孔34内穿入到拖链33内，最终通往机器人1期电器所在位置处，拖链33一端固定在固定底板13上，因此拖链33一端的移动会带动与其相连的其他关节移动，进而保护内部的线缆不受到损害，为了节省长度，将拖链33的一端设置于移动平台3的中间位置，从而使机器人可以抵达至移动平台的两端。本实施例中，板材夹具21与管材夹具22均可以针对不同长度的材料进行调整，从而进一步提高了整个工作站的适用性。

在本实施例中，设置可以移动的机器人1以及可以适应不同长度材料的夹具，大大提高了机器人工作站的工作范围，同时利用防护罩32与拖链33，更好的保护了滑轨31与工作线缆，而且将拖链33设置于移动平台3的中部，大大节约了成本，延长了机器寿命。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。