一种全自动焊接机器人末端执行器

1.本发明涉及焊接机器人技术领域，更具体地说，本发明涉及一种全自动焊接机器人末端执行器。


背景技术：

2.焊接机器人是从事焊接的工业机器人，随着电子技术、计算机技术、数控及机器人技术的发展，自动焊接机器人技术已日益成熟，机器人末端执行器是连接在机器人边缘(关节)具有一定功能的工具，比如说机器人抓手、机器人焊枪、机器人喷涂枪等，焊接机器人能够稳定和提高焊接质量，降低了对工人操作技术的要求，改善工人劳动强度，可在有害环境下工作，并大幅度提高劳动生产率，在各行各业已得到了广泛的应用。
3.目前焊接机器人在焊接的过程中，末端执行器安装焊枪只能沿固定路径焊接，常常需要配合额外的机械臂来实现上料与下料，增加了成本，且执行速度比较慢。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种全自动焊接机器人末端执行器。
5.一种全自动焊接机器人末端执行器，包括安装架、移动板以及用于驱动移动板直线往复移动的驱动部件，移动板的两侧均设置有弹性伸缩机构和传动机构，移动板可通过传动机构驱动弹性伸缩机构沿着与移动板移动方向垂直的方向往复移动，两个弹性伸缩机构可相互靠近和远离，两个弹性伸缩机构的上方均设置有落料筒；
6.两个弹性伸缩机构相互远离时，移动板将焊接好的工件从两个弹性伸缩机构之间推出，然后两个落料筒内放置的工件分别落下一个；两个弹性伸缩机构相互靠近时推动两个工件接触，并通过焊接机构进行焊接。
7.优选的，焊接机构包括两个相对设置的导向板，导向板内设置有两个首尾相互连通的导向槽，两个导向板之间设置有两端在导向槽内部周向滑动的横杆，横杆通过安装杆安装在移动板上，横杆的中部安装有焊枪。
8.优选的，下方的导向槽靠近安装架的一端高于上方导向槽靠近安装架的一端，上方导向槽的另一端高于下方导向槽的另一端。
9.优选的，弹性伸缩机构包括外框，外框的内部通过弹簧弹性安装有内板，内板位于弹性伸缩机构靠近安装架中部的一侧。
10.优选的，弹性伸缩机构的上端开设有滑槽，内板的上表面固定连接有可在滑槽内部滑动的滑板，滑板与外框的上表面齐平。
11.优选的，传动机构包括齿轮、连杆以及与齿轮相互啮合的齿条，齿条与外框固定连接，连杆的两端分别与齿轮的边缘位置、移动板的一侧铰接。
12.优选的，安装架的前端具有顶出头。
13.本发明的技术效果和优点：
14.1.当移动板向右侧移动时，一方面能够将焊接好的工件推出，另一方面可以使两
侧落料筒的内部分别落下一个工件以进行下一次的焊接；当移动板向左侧移动时，一方面能够将两个落下的工件向中部推动，另一方面能够通过焊接机构对工件进行焊接。
15.2.往复移动一次即可以实现一次焊接操作，集上料、推料、焊接、落料为一体，加工速度快，不需要配备另外的机械臂，从而降低了设备成本。
附图说明
16.图1为实施例的整体结构示意图。
17.图2为图1的局部结构示意图。
18.图3为弹性伸缩机构安装的结构示意图。
19.图4为图3的剖视图。
20.图5为焊接机构的结构示意图。
21.图6为导向板结构示意图。
22.附图标记为：
23.1、安装架；2、移动板；21、顶出头；3、驱动部件；4、弹性伸缩机构；41、外框；411、滑槽；42、弹簧；43、内板；431、滑板；5、传动机构；51、齿轮；52、齿条；53、连杆；6、落料筒；7、焊接机构；71、导向板；711、导向槽；72、横杆；73、焊枪；74、安装杆；10、工件。
具体实施方式
24.实施例
25.如图1至图6所示，本实施例提供一种全自动焊接机器人末端执行器，包括安装架1、移动板2以及用于驱动移动板2直线往复移动的驱动部件3，移动板2的两侧均设置有弹性伸缩机构4和传动机构5，移动板2可通过传动机构5驱动弹性伸缩机构4沿着与移动板2移动方向垂直的方向往复移动，两个弹性伸缩机构4可相互靠近和远离，两个弹性伸缩机构4的上方均设置有落料筒6；
26.两个弹性伸缩机构4相互远离时，移动板2将焊接好的工件10从两个弹性伸缩机构4之间推出，然后两个落料筒6内放置的工件10分别落下一个；两个弹性伸缩机构4相互靠近时推动两个工件10接触，并通过焊接机构7进行焊接。
27.具体地，驱动部件3使用直线驱动装置，如气缸、丝杆螺母机构等，落料筒6安装在安装架1上(图中未示出)，如图1和图2所示，当移动板2向右侧移动时，两个弹性伸缩机构4相互远离，从而两个落料筒6分别落下一个工件10；当移动板2向左侧移动时，两个落料筒6相互靠近，从而将两个落下的工件10向中部推，使其贴合在一起，而后移动板2继续移动，通过焊接机构7可以对接缝处进行焊接；当移动板2再向右侧移动时，先将焊接好的工件10推出，而后再从两个落料筒6内落下工件10，以进行下一次的焊接操作。
28.在本实施例中，如图5和图6所示，焊接机构7包括两个相对设置的导向板71，导向板71内设置有两个首尾相互连通的导向槽711，两个导向板71之间设置有两端在导向槽711内部周向滑动的横杆72，横杆72通过安装杆74安装在移动板2上，横杆72的中部安装有焊枪73。移动板2可通过安装杆74带动横杆72和焊枪73一起移动，当移动板2向左侧移动时，横杆72在下方的导向槽711的内部滑动，以方便进行焊接操作，当移动板2向右侧移动时，横杆72在上方的导向槽711的内部滑动，此时不进行焊接。
29.在本实施例中，如图5和图6所示，下方的导向槽711靠近安装架1的一端高于上方导向槽711靠近安装架1的一端，上方导向槽711的另一端高于下方导向槽711的另一端。导向槽711的一个端部为弧形槽，在下方的导向槽711内部向左滑动的横杆72移动到导向槽711的端部时，会进入到上方的导向槽711的内部，由于高度差的因素，当横杆72向右侧移动时，不会进入下方的导向槽711内部，在导向槽711的右端同理，从而能够保证横杆72在两个导向槽711的内部能够沿着周向滑动。
30.在本实施例中，如图3和图4所示，弹性伸缩机构4包括外框41，外框41的内部通过弹簧42弹性安装有内板43，内板43位于弹性伸缩机构4靠近安装架1中部的一侧。内板43用于将工件10向安装架1的中部推动，当两个工件10接触后，弹性伸缩机构4继续向中部移动，此时，内板43可对工件10进行挤压，以能够保证焊接时的稳定性。
31.在本实施例中，如图3所示，弹性伸缩机构4的上端开设有滑槽411，内板43的上表面固定连接有可在滑槽411内部滑动的滑板431，滑板431与外框41的上表面齐平。落料筒6与外框41的上表面接触，工件10的厚度与外框41的厚度基本一致，从而外框41和内板43可以充当落料筒6开关的目的，当两个弹性伸缩机构4相互远离时，可以将落料筒6的底部打开，从而能够且只能落下一个工件10。
32.在本实施例中，如图1和图2所示，传动机构5包括齿轮51、连杆53以及与齿轮51相互啮合的齿条52，齿条52与外框41固定连接，连杆53的两端分别与齿轮51的边缘位置、移动板2的一侧铰接。移动板2可通过连杆53带动齿轮51转动，齿轮51通过齿条52可带动弹性伸缩机构4移动。
33.在本实施例中，如图2所示，安装架1的前端具有顶出头21。移动板2可通过顶出头21来将焊接好的工件10从安装架1上推出。
34.工作原理：
35.(1)首先，驱动部件3带动移动板2向右侧移动，移动板2通过连杆53、齿轮51和齿条52带动两个弹性伸缩机构4相互远离，两个弹性伸缩机构4将两个落料筒6的底部打开，分别落下一个工件10，此时，横杆72在上方的导向槽711的内部滑动。
36.(2)然后，驱动部件3带动移动板2向左侧移动，两个弹性伸缩机构4相互靠近，将两个落下的工件10向中部推动使其接触以方便进行焊接，此时，横杆72在下方的导向槽711的内部滑动。
37.(3)其次，驱动部件3带动移动板2继续向左侧移动，两个外框41继续移动而内板43则保持对工件10的挤压，使工件10紧贴在一起，弹簧42被压缩，此过程中，通过焊枪73可对两个工件10的接缝处进行焊接。
38.最后，驱动部件3带动移动板2向右侧移动，也即上述(1)的过程，两个弹性伸缩机构4相互远离，通过顶出头21将焊接好的工件10推出，而后两个弹性伸缩机构4将两个落料筒6的底部打开，实现工件10落料的目的。
39.焊接的过程即重复上述(1)-(3)的过程。
40.也即是当移动板2向右侧移动时，一方面能够将焊接好的工件10推出，另一方面可以使两侧落料筒6的内部分别落下一个工件10以进行下一次的焊接；当移动板2向左侧移动时，一方面能够将两个落下的工件10向中部推动，另一方面能够通过焊接机构7对工件10进行焊接；往复移动一次即可以实现一次焊接操作，集上料、推料、焊接、落料为一体，加工速
度快，不需要配备另外的机械臂，从而降低了设备成本。

技术特征：
1.一种全自动焊接机器人末端执行器，包括安装架(1)、移动板(2)以及用于驱动移动板(2)直线往复移动的驱动部件(3)，其特征在于：所述移动板(2)的两侧均设置有弹性伸缩机构(4)和传动机构(5)，所述移动板(2)可通过传动机构(5)驱动弹性伸缩机构(4)沿着与移动板(2)移动方向垂直的方向往复移动，两个弹性伸缩机构(4)可相互靠近和远离，两个所述弹性伸缩机构(4)的上方均设置有落料筒(6)；两个所述弹性伸缩机构(4)相互远离时，移动板(2)将焊接好的工件(10)从两个弹性伸缩机构(4)之间推出，然后两个落料筒(6)内放置的工件(10)分别落下一个；两个弹性伸缩机构(4)相互靠近时推动两个工件(10)接触，并通过焊接机构(7)进行焊接。2.根据权利要求1所述的一种全自动焊接机器人末端执行器，其特征在于：所述焊接机构(7)包括两个相对设置的导向板(71)，所述导向板(71)内设置有两个首尾相互连通的导向槽(711)，两个所述导向板(71)之间设置有两端在导向槽(711)内部周向滑动的横杆(72)，所述横杆(72)通过安装杆(74)安装在移动板(2)上，所述横杆(72)的中部安装有焊枪(73)。3.根据权利要求2所述的一种全自动焊接机器人末端执行器，其特征在于：下方的导向槽(711)靠近安装架(1)的一端高于上方导向槽(711)靠近安装架(1)的一端，上方导向槽(711)的另一端高于下方导向槽(711)的另一端。4.根据权利要求1所述的一种全自动焊接机器人末端执行器，其特征在于：所述弹性伸缩机构(4)包括外框(41)，所述外框(41)的内部通过弹簧(42)弹性安装有内板(43)，所述内板(43)位于弹性伸缩机构(4)靠近安装架(1)中部的一侧。5.根据权利要求4所述的一种全自动焊接机器人末端执行器，其特征在于：所述弹性伸缩机构(4)的上端开设有滑槽(411)，所述内板(43)的上表面固定连接有可在滑槽(411)内部滑动的滑板(431)，所述滑板(431)与外框(41)的上表面齐平。6.根据权利要求4或5所述的一种全自动焊接机器人末端执行器，其特征在于：所述传动机构(5)包括齿轮(51)、连杆(53)以及与齿轮(51)相互啮合的齿条(52)，所述齿条(52)与外框(41)固定连接，所述连杆(53)的两端分别与齿轮(51)的边缘位置、移动板(2)的一侧铰接。7.根据权利要求1所述的一种全自动焊接机器人末端执行器，其特征在于：所述安装架(1)的前端具有顶出头(21)。

技术总结
本发明公开了一种全自动焊接机器人末端执行器，具体涉及焊接机器人技术领域，包括安装架、移动板以及用于驱动移动板直线往复移动的驱动部件，移动板的两侧均设置有弹性伸缩机构和传动机构，移动板可通过传动机构驱动弹性伸缩机构沿着与移动板移动方向垂直的方向往复移动，两个弹性伸缩机构可相互靠近和远离，两个弹性伸缩机构的上方均设置有落料筒。本发明当移动板向右侧移动时，一方面能够将焊接好的工件推出，另一方面可以使两侧落料筒的内部分别落下一个工件以进行下一次的焊接；当移动板向左侧移动时，一方面能够将两个落下的工件向中部推动，另一方面能够通过焊接机构对工件进行焊接。进行焊接。进行焊接。


技术研发人员：黄瑞 张敬修 黄小平
受保护的技术使用者：安徽大学
技术研发日：2023.01.06
技术公布日：2023/9/23