一种智能焊接机器人

本发明涉及智能机器人技术领域，特别涉及一种智能焊接机器人。

随着工业化的快速发展，机械工业对焊接的设备要求越来越高，焊接机器人是自动化焊接设备中的重要一员，但是目前市场上大多数是开环六轴机器人，焊接过程中不能根据焊缝的宽度、焊接过程中火焰大小自动控制电流大小、焊丝出丝速度，影响了工件的焊接质量和生产效率，另外传统的机器人在焊接圆筒类型的容器的底部时，较难保证底部圆盘与圆筒外壁的垂直度，且装夹拆卸不方便。

针对上述问题，本发明提供一种智能焊接机器人，其通过在主轴上设置磁轭、铁芯和线圈，可以把工件牢牢吸住，并可以使用3个支撑杆进行定心，另外通过设置强磁铁，可以方便固定圆盘工件。

本发明所使用的技术方案是：一种智能焊接机器人，包括底座、伺服电机、蜗杆、蜗轮、主轴箱、锂电池、开关、主轴、液压系统、线圈、电控系统、第一支架、第一液压缸、摆动架、第二液压缸、视频采集设备、滑动架、焊、紧定螺栓、圆筒工件、圆盘工件、支撑杆、滚轮、连杆、紧定螺母、强磁铁、滑动套筒、芯轴、隔磁环、磁轭、铁芯，其特征在于：所述的底座为长方体结构，材质为灰铸铁；所述的主轴箱设置在底座的左侧，所述的主轴通过后部的轴颈转动安装在主轴箱的安装孔中，在主轴的中部设置锂电池安装槽，安装槽为长方形结构，在安装槽内安装锂电池，锂电池顶部设置电源开关，电源开关的两个输入端分别于锂电池的正负极连接，电源开关的两个输出端分别与线圈的两个接线端连接，在主轴前部设置铁芯，所述的线圈缠绕在铁芯上，在铁芯两侧设置两个半圆弧形的磁轭，在磁轭和铁芯之间设置隔磁环，在铁芯前部设置芯轴；所述的芯轴上均匀设置3个支撑杆铰接支架，在支撑杆铰接支架前面的芯轴部分还设置外螺纹，所述的强磁铁为圆盘状，强磁铁固定在芯轴最前端；

所述的蜗轮设置在主轴的动力输入端，即主轴左侧端部；所述的蜗杆设置在蜗轮下部的蜗杆安装架上，并与蜗轮配合安装，所述的蜗杆安装架设置在主轴箱侧面；所述的伺服电机设置在蜗杆安装架的侧面，伺服电机的输出轴与蜗杆的动力输入轴相连接；

所述的支撑杆一端转动安装在所述的支撑杆铰接支架上，另外一端设置滚轮；所述的滑动套筒滑动安装在芯轴前端，在滑动套筒外侧均匀设置3个连杆铰接支架，所述的连杆一端铰接在支撑杆中部，另外一端铰接在所述的连杆铰接支架上；所述的紧定螺母设置在滑动套筒前部，并与芯轴前部的螺纹配合安装；

所述的第一支架固定安装在底座右侧；所述的摆动架铰接在第一支架前部，在摆动架顶部设置滑槽；所述的第一液压缸设置在第一支架和摆动架之间，第一液压缸的缸体后端铰接在第一支架后部，第一液压缸的活塞杆前端铰接在摆动架侧面的安装架上；所述的滑动架滑动安装在所述摆动架顶部的滑槽内，滑动方向与主轴轴心线方向平行，在滑动架前端设置焊安装架，所述的焊铰接在所述的焊安装架上，在焊安装架侧面设置紧定螺栓，紧定螺栓与焊连接，紧定螺栓用来锁紧焊；在滑动架右侧设置第二液压缸，所述的第二液压缸的缸体固定在摆动架上，所述的第二液压缸的活塞杆前端与滑动架连接；

所述的液压系统通过油管分别于第一液压缸和第二液压缸相连；所述的视频采集设备设置在底座右侧，视频采集设备的监控方向对准焊接部位；所述的电控系统通过线路分别与液压系统和视频采集设备相连接；所述的圆筒工件吸附在磁轭前端面，所述的圆盘工件吸附在强磁铁上。

进一步的，所述的隔磁环材质为锡青铜，所述的磁轭和铁芯材质为纯铁。

由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：

1.通过设置线圈、铁芯、磁轭，在线圈通电后，磁轭前端面会产生强大的磁力，可以把圆筒工件牢牢吸住，保证焊接时工件位置的准确性。

2.通过设置三个支撑杆和滚轮，方便了对圆筒工件进行定心。

3.通过设置视频采集设备，可以对焊接过程进行实时监控，根据焊缝宽度、焊接火焰的大小自动调节焊接电流、工件旋转速度以及焊丝出丝速度。

图1为本发明的整体装配立体结构示意图。

图2为工件移开后的内部示意图。

图3为焊在初始位置时的示意图。

图4为本发明的支撑杆安装示意图。

图5为本发明的主轴结构示意图。

附图标号：1-底座；2-伺服电机；3-蜗杆；4-蜗轮；5-主轴箱；6-锂电池；7-开关；8-主轴；9-液压系统；10-线圈；11-电控系统；12-第一支架；13-第一液压缸；14-摆动架；15-第二液压缸；16-视频采集设备；17-滑动架；18-焊；19-紧定螺栓；20-圆筒工件；21-圆盘工件；22-支撑杆；23-滚轮；24-连杆；25-紧定螺母；26-强磁铁；27-滑动套筒；28-芯轴；29-隔磁环；30-磁轭；31-铁芯。

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例

如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种智能焊接机器人，包括底座1、伺服电机2、蜗杆3、蜗轮4、主轴箱5、锂电池6、开关7、主轴8、液压系统9、线圈10、电控系统11、第一支架12、第一液压缸13、摆动架14、第二液压缸15、视频采集设备16、滑动架17、焊18、紧定螺栓19、圆筒工件20、圆盘工件21、支撑杆22、滚轮23、连杆24、紧定螺母25、强磁铁26、滑动套筒27、芯轴28、隔磁环29、磁轭30、铁芯31，其特征在于：所述的底座1为长方体结构，材质为灰铸铁；所述的主轴箱5设置在底座1的左侧，所述的主轴8通过后部的轴颈转动安装在主轴箱5的安装孔中，在主轴8的中部设置锂电池6安装槽，安装槽为长方形结构，在安装槽内安装锂电池6，锂电池6顶部设置电源开关7，电源开关7的两个输入端分别于锂电池6的正负极连接，电源开关7的两个输出端分别与线圈10的两个接线端连接，在主轴8前部设置铁芯31，所述的线圈10缠绕在铁芯31上，在铁芯31两侧设置两个半圆弧形的磁轭30，在磁轭30和铁芯31之间设置隔磁环29，在铁芯31前部设置芯轴28；所述的芯轴28上均匀设置3个支撑杆铰接支架，在支撑杆铰接支架前面的芯轴28部分还设置外螺纹，所述的强磁铁26为圆盘状，强磁铁26固定在芯轴28最前端；

所述的蜗轮4设置在主轴8的动力输入端，即主轴8左侧端部；所述的蜗杆3设置在蜗轮4下部的蜗杆安装架上，并与蜗轮4配合安装，所述的蜗杆安装架设置在主轴箱5侧面；所述的伺服电机2设置在蜗杆安装架的侧面，伺服电机2的输出轴与蜗杆3的动力输入轴相连接；

所述的支撑杆22一端转动安装在所述的支撑杆铰接支架上，另外一端设置滚轮23；所述的滑动套筒27滑动安装在芯轴28前端，在滑动套筒27外侧均匀设置3个连杆24铰接支架，所述的连杆24一端铰接在支撑杆22中部，另外一端铰接在所述的连杆24铰接支架上；所述的紧定螺母25设置在滑动套筒27前部，并与芯轴28前部的螺纹配合安装；

所述的第一支架12固定安装在底座1右侧；所述的摆动架14铰接在第一支架12前部，在摆动架14顶部设置滑槽；所述的第一液压缸13设置在第一支架12和摆动架14之间，第一液压缸13的缸体后端铰接在第一支架12后部，第一液压缸13的活塞杆前端铰接在摆动架14侧面的安装架上；所述的滑动架17滑动安装在所述摆动架14顶部的滑槽内，滑动方向与主轴8轴心线方向平行，在滑动架17前端设置焊安装架，所述的焊18铰接在所述的焊安装架上，在焊安装架侧面设置紧定螺栓19，紧定螺栓19与焊18连接，紧定螺栓19用来锁紧焊18；在滑动架17右侧设置第二液压缸15，所述的第二液压缸15的缸体固定在摆动架14上，所述的第二液压缸15的活塞杆前端与滑动架17连接；

所述的液压系统9通过油管分别于第一液压缸13和第二液压缸15相连；所述的视频采集设备16设置在底座1右侧，视频采集设备16的监控方向对准焊接部位；所述的电控系统11通过线路分别与液压系统9和视频采集设备16相连接；所述的圆筒工件20吸附在磁轭30前端面，所述的圆盘工件21吸附在强磁铁26上。

所述的隔磁环29材质为锡青铜，所述的磁轭30和铁芯31材质为纯铁。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

本发明工作原理：本发明的线圈10、磁轭30、铁芯31构成一个电磁铁，在锂电池6顶部的电源开关7接通后线圈10得电，线圈10通电后铁芯31和磁轭30前端面会产生磁力，利用磁力可以把圆筒工件20吸住；利用三个支撑杆22可以对圆筒工件20进行定心。在使用本发明时首先将圆筒工件20装到主轴8前端，然后拧紧紧定螺母25，拧紧后打开电源开关7，线圈10通电后圆筒工件20被吸牢，然后把圆盘工件21放入圆筒工件20前端部并使用强磁铁26吸牢，吸牢后利用第一液压缸13和第二液压缸15使焊18对准焊缝进行焊接，在焊接的时候主轴8需要旋转，旋转由伺服电机2控制，伺服电机2带动蜗杆3，蜗杆3带动蜗轮4，蜗轮4带动主轴8转动，焊接过程中由视频采集设备16进行实时监控，根据焊缝宽度、焊接火焰的大小自动调节焊接电流、工件旋转速度以及焊丝出丝速度。