技术领域
[0001] 本发明涉及机器人焊接技术领域，特别是涉及一种焊接装置。
相关背景技术
[0002] 随着我国科学技术不断发展，自动化、智能化、数字化成为企业发展方向。我司跟随智能制造发展方向加大研发投入，围绕关键工序逐步实现自动化，以最终实现生产线全面自动化、智能化为目标。
[0003] 目前，多数产品在生产工艺流程中存在多个焊接工序，传统的焊接方式主要采用人工氩弧焊接，但由于产品数量、型号较多，人工焊接效率较低，且焊接质量及产品一致性较差，导致产品良品率低的问题。
具体实施方式
[0028] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0029] 请参阅图1至图6。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0030] 在对本发明实施例进行详细叙述之前，先对本发明的应用环境进行描述。本发明的技术主要是应用于机器人焊接技术领域。本发明是用于解决现有产品通过人工焊接的方式存在焊接效率低、焊接质量及产品一致性较差的问题。
[0031] 请结合图1至图6所示，本发明提供一种焊接装置，包括：
[0032] 在本申请的一示例性实施例中，上料机构1，用于将待焊接工件送入待料工位；夹持定位机构2，用于对待焊接工件夹持定位；转运机构3，用于将待料工位上的待焊接工件转运至夹持定位机构2；焊接机构4，用于对夹持定位机构2上的待焊接工件进行焊接。
[0033] 在本实施例中，启动焊接装置，待焊接工件通过上料机构1自动上料至待料工位，转运机构3将待料工位上的待焊接工件转运至夹持定位机构2，通过夹持定位机构2将待焊接工件进行自动化夹持定位，定位完成后，焊接机构4对夹持定位机构2上的待焊接工件根据系统设定程序自动化执行焊接作业。通过本申请提出的焊接装置，能够有效提高产品的焊接效率、焊接质量及产品的一致性，有效降低了人工成本和人员焊接作业劳动强度，能够实现待焊接工件自动上料、自动焊接的有益效果。
[0034] 在本申请的一示例性实施例中，上料机构1包括上料机架101，上料机架101上设置有用于装载待焊接工件的料盘102，上料机架101上设有用于驱动料盘102沿上料机架101的长度方向移动的上料驱动部件103。
[0035] 在本实施例中，上料机构1包括并列排布的三个上料机架101，每个上料机架101上均设置有料盘102，料盘102上分布有多个用于装载待焊接工件的安装位102a，通过将待焊接工件装载在料盘102的安装位102a上，待焊接工件为连接管和螺栓连接头，待焊接工件装载完成后，启动焊接装置，上料驱动部件103驱动料盘102沿上料机架101的长度方向移动至待料工位，上料驱动部件103为气缸、液压缸或丝杆滑块204d模组，通过上料驱动部件103移送料盘102至待料工位，从而实现待焊接工件在焊接装置上的自动上料。
[0036] 在本申请的一示例性实施例中，上料机构1还包括沿上料机架101长度方向延伸的滑轨104，滑轨104上滑动连接有料盘底座105，料盘102设置在料盘底座105上，料盘底座105与上料驱动部件103连接。
[0037] 在本实施例中，上料机架101沿宽度方向对称分布有两条滑轨104，滑轨104的延伸方向与上料机架101的长度方向一致，两条滑轨104上横跨设有料盘底座105，且料盘底座105与滑轨104滑动连接，料盘102与料盘底座105通过螺栓或插销连接，上料驱动部件103通过气缸的轴伸出或收缩，驱动料盘底座105沿滑轨104的长度方向移动，从而将装载待焊接工件的料盘102送至待料工位，或退出至装载待焊接工件的装载工位。
[0038] 在本申请的一示例性实施例中，上料驱动部件103上设有限位检测元件103a，限位检测元件103a用于检测料盘102的位置信号，以触发上料驱动部件103关闭。
[0039] 在本实施例中，限位检测元件103a为距离传感器，启动焊接装置，上料驱动部件103的气缸轴伸出，将料盘102送入待料工位，限位检测元件103a检测到料盘102到达第一预设距离值时，上料驱动部件103关闭，当需要退出料盘501装载待焊接工件时，关闭焊接装置，上料驱动部件103的气缸轴收缩，限位检测元件103a检测到料盘102到达第二预设距离值时，上料驱动部件103关闭，第一预设距离值、第二预设距离值均为上料驱动部件103的停机信号，且第一预设距离值大于第二预设距离值。通过设置限位检测元件103a，使得料盘
102能够准确送至待料工位，且退出时避免料盘102与上料机架101之间发生撞击损坏。
[0040] 在本申请的一示例性实施例中，夹持定位机构2包括至少一个夹持定位机架201，夹持定位机架201上设有焊接平台202，焊接平台202上转动设置有定位夹持部件203，定位夹持部件203用于对待焊接工件的周向夹持定位。
[0041] 在本实施例中，本申请实施例设置有两个夹持定位机架201，使得焊接作业可连续不间断的进行，从而有效提高焊接效率；定位夹持部件203为气动三爪卡盘，转运机构3将待焊接工件转运至定位夹持部件203，定位夹持部件203将待焊接工件夹持定位，从而实现对待焊接工件的径向限位，避免焊接过程中发生径向位移，定位夹持部件203转动设置在焊接平台202上，通过定位夹持部件203带动待焊接工件转动，从而实现对待焊接工件的周向焊接作业。
[0042] 在本申请的一示例性实施例中，焊接平台202上设有高度调节机构204，高度调节机构204上设有限位组件205，高度调节机构204用于驱动限位组件205沿夹持定位机架201的高度方向移动，限位组件205包括限位驱动部件205a和限位部件205b，限位部件205b与限位驱动部件205a转动连接，限位驱动部件205a用于驱动限位部件205b沿夹持定位机架201的高度方向移动，限位部件205b用于对待焊接工件的轴向限位。
[0043] 在本实施例中，本申请实施例示出的限位驱动部件205a为气缸，限位部件205b为空心顶针，限位部件205b与气杆的伸缩轴转动连接，通过限位驱动部件205a的轴伸出，将限位部件205b与定位夹持部件203上的待焊接工件抵接，从而实现对待焊接工件的轴向限位，避免焊接过程中待焊接工件发生轴向位移，通过限位部件205b与限位驱动部件205a的转动连接，限位部件205b与定位夹持部件203同步转动，从而满足工件周向焊接转动过程中的轴向限位功能。
[0044] 在本申请的一示例性实施例中，高度调节机构204包括高度调节支架204a，高度调节支架204a上设有高度调节驱动部件204b，高度调节支架204a沿长度方向设有导轨204c，导轨204c上滑动连接有滑块204d，滑块204d与高度调节驱动部件204b连接，高度调节驱动部件204b用于驱动滑块204d沿导轨204c的长度方向移动，限位驱动部件205a设置在滑块204d上。
[0045] 在本实施例中，高度调节驱动部件204b为气缸或丝杆滑块204d模组，通过高度调节驱动部件204b驱动滑块204d沿导轨204c的长度方向移动，调节限位驱动部件205a的高度，补偿限位驱动部件205a的行程，从而使得限位组件205可以适配不同规格尺寸的待焊接工件的轴向限位功能，提高限位组件205的轴向限位适配性。
[0046] 在本申请的一示例性实施例中，转运机构3包括转运驱动部件301，转运驱动部件301上设有转运夹持组件302，转运驱动部件301用于驱动转运夹持组件302将待料工位上的待焊接工件转运至焊接平台202，转运夹持组件302包括多个转运夹持部件。
[0047] 在本实施例中，转运驱动部件301为机械臂，转运驱动部件301可实现将待料工位上的待焊接工件转运至焊接机构4，以及将焊接机构4上已经焊接完成的成品转运下料；本申请实施例示出的转运夹持组件302包括第一转运夹持部件302a、第二转运夹持部件302b和第三转运夹持部件302c，第一转运夹持部件302a用于夹持连接管，第二转运夹持部件302b用于夹持螺栓连接头，第三转运夹持部件302c用于夹持焊接完成后的成品，第一转运夹持部件302a、第三转运夹持部件302c均为手指气缸，第二转运夹持部件302b为开闭型气爪，转运夹持组件302通过连接件303与机械臂螺栓连接，连接件303上通过电磁阀连接板固定设置有电磁阀组304，电磁阀组304用于控制第二转运夹持部件302b开闭。转运驱动部件
301驱动转运组件到待料工位提取待焊接工件，通过第一转运夹持部件302a在料盘102中夹取连接管、第二转运夹持部件302b在料盘102中夹取螺栓连接头，夹取完成后，将两者转运至夹持定位机构2，通过夹持定位部件将连接管夹持定位，然后将螺栓连接头与连接管对接，通过限位组件205对两个待焊接工件进行轴向限位，通过焊接机构4将两者进行焊接固定，从而完成连接管与螺栓连接头的自动焊接作业；焊接完成后，焊接机构4向系统反馈焊接完成信号，系统向转运机构3发出下料指令，转运机构3通过第三转运夹持部件302c将焊接完成的产品夹持下料。
[0048] 在本申请的一示例性实施例中，夹持定位机构2包括两个夹持定位机架201，焊接机构4包括焊接驱动部件401和焊接部件402，焊接部件402与焊接驱动部件401连接，焊接驱动部件401用于驱动焊接部件402在两个夹持定位机架201之间移动，焊接部件402用于对夹持定位机构2上的待焊接工件进行焊接。
[0049] 在本实施例中，焊接驱动部件401为机械手，焊接部件402为焊枪；通过设置两个夹持定位机架201，当第一个夹持定位机架201完成待焊接工件的夹持作业后，即可触发焊接机构4开始执行焊接作业，转运机构3同步进行第二轮待焊接工件的转运工作，将待焊接工件转运至第二个夹持定位机架201，当第一个夹持定位机架201上的产品焊接完成，转运机构3将成品夹取下料，焊接机构4同步进行第二个夹持定位机架201上的焊接作业，从而实现焊接装置连续不间断的执行焊接作业，有效提高焊接效率，从而提高企业经济效益。
[0050] 在本申请的一示例性实施例中，还包括出料机架5，出料机架5上设有出料盘501，出料盘501用于暂存焊接完成的成品，转运机构3将焊接完成的成品转运至出料盘501暂存。
[0051] 在本实施例中，转运机构3将焊接完成的成品转运至出料盘501暂存，当待料工位上的待焊接工件全部焊接完成，关闭焊接装置，通过作业人员对夹持定位机构2上焊接完成的工件进行一次手动清理，从而完成一次待焊接工件上料的完整自动化焊接作业。
[0052] 工作原理，将待焊接工件装载在料盘102上，启动焊接装置，上料机构1通过上料驱动部件103将料盘102送至待料工位，转运驱动部件301驱动转运组件夹取料盘102上的待焊接工件(第一转运夹持部件302a夹取连接管，第二转运夹持部件302b夹取螺栓连接头)，并将其转运至夹持定位机构2，夹持定位部件与限位组件205配合将待焊接工作定位在焊接平台202上，夹持定位完成后，焊接驱动部件401驱动焊接部件402对焊接平台202上的待焊接工件执行焊接作业，通过夹持定位部件与焊接平台202转动连接且限位部件205b与限位驱动部件205a的转动连接，带动待焊接工件转动，从而实现焊接部件402位置固定，且能够对待焊接工件进行周向焊接的功能，焊接完成后，通过转运驱动部件301驱动第三转运夹持部件302c将焊接完成的产品夹取，并转运至出料盘501暂存。通过本申请提出的焊接装置，能够有效提高产品的焊接效率、焊接质量及产品的一致性，有效降低了人工成本和人员焊接作业劳动强度，能够实现待焊接工件自动上料、自动焊接的有益效果。
[0053] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
