[发明专利]基于金属环圈的自动焊接机器人系统与工作方法

说明书

本发明公开了一种基于金属环圈的自动焊接机器人系统，包括直线管上料引导单元和直线管弯曲单元，所述直线管上料引导单元能将直线管引导并上料至直线管弯曲单元上；所述直线管弯曲单元能将直线管弯曲成金属环圈；直线管弯曲成金属环圈后，所述金属环圈上的连接处形成一圈等待焊接的环状缝隙；从一根直线管、弯曲成圆环管、然后将形成的圆环缝隙自动化焊接，最后下料的所有过程在一个机械工装上完成，极大简化了设备成本和操作成本；所有工序都可以完全实现自动化后，进而增加了金属圆环工艺品的一致性以及生产效率。

技术领域

本发明属于焊接领域。

背景技术

金属圆环是一种常见的工业品或金属装饰品，这种圆环工业品可以由直线管塑性形变弯曲而成，直线管塑性形变弯曲后，金属环圈上的连接处形成一圈缝隙，缝隙不焊接无论在结构强度上还是外观上都是缺陷，这种缝隙的焊接现在的处理方式都是人工焊接无法实现自动化，进而产品一致性存在问题。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种针对圆环焊接的基于金属环圈的自动焊接机器人系统与工作方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的基于金属环圈的自动焊接机器人系统，包括直线管上料引导单元和直线管弯曲单元，所述直线管上料引导单元能将直线管引导并上料至直线管弯曲单元上；所述直线管弯曲单元能将直线管弯曲成金属环圈；直线管弯曲成金属环圈后，所述金属环圈上的连接处形成一圈等待焊接的环状缝隙；

还包括焊接机器人单元，所述焊接机器人单元能自动对所述金属环圈上的连接处形成一圈等待焊接的环状缝隙自动焊接。

进一步的，所述直线管上料引导单元包括基座，所述基座上固定安装有A升降器，所述A升降器的A升降杆上端固定连接有引导轮支座；所述引导轮支座上通过轴承转动设置有两相互滚动配合的直线管引导轮，两直线管引导轮左右并列设置，且两直线管引导轮的滚轮轴线均为水平；各所述直线管引导轮的滚轮外圈均设置有槽截面为半圆的A环槽，所述A环槽的槽截面半径与所述直线管的外半径一致；竖向的所述直线管穿过两所述直线管引导轮的两A环槽之间；

所述直线管上料引导单元还包括能上下升降的直线管钳持单元，所述直线管钳持单元能钳持住所述竖向的所述直线管的下端。

进一步的，所述直线管弯曲单元包括圆环形骨架，所述圆环形骨架的外圈面设置有槽截面为半圆的B环槽，所述B环槽的槽截面半径与所述直线管的外半径一致；还包括第一约束滚轮和第二约束滚轮，所述第一约束滚轮和第二约束滚轮均与所述圆环形骨架的外圈滚动相切；当第一约束滚轮相切于所述圆环形骨架的左端位置时，所述第二约束滚轮相切于所述圆环形骨架的上端位置；

所述第一约束滚轮和第二约束滚轮的滚轮外圈均设置有槽截面为半圆的C环槽，所述C环槽的槽截面半径均与所述直线管的外半径一致；当第一约束滚轮相切于所述圆环形骨架的左端位置时，所述直线管的向上位移能向上穿过第一约束滚轮的C环槽与圆环形骨架的B环槽之间；

所述第一约束滚轮和第二约束滚轮通过轴承分别转动安装在两固定轴上，还包括固定在基座上的支架，所述支架上固定安装有水平的电机，所述电机的输出轴与所述圆环形骨架同轴心；所述输出轴上通过回转臂固定连接有固定轴座，两所述固定轴均固定在所述固定轴座上。

进一步的，圆环形骨架正上方的所述焊接机器人单元包括B升降器，所述B升降器的B升降杆下端固定安装有焊接器座；焊接器座的侧部下端固定连接有开口朝下且圆心角大于180°的固定圆弧体，所述开口的宽度大于所述第一约束滚轮/第二约束滚轮沿轴线方向的长度，所述固定圆弧体沿自身内轮廓一体化设置有圆弧滑动凸缘；还包括圆心角与固定圆弧体圆心角相同的回转圆弧体，所述回转圆弧体的内圈与所述圆弧滑动凸缘外圈面滑动配合，在圆弧滑动凸缘的约束下回转圆弧体只能沿自身圆心回转；所述回转圆弧体的外圈沿圆弧轮廓路径阵列分布有传动齿体；还包括焊接器，所述焊接器固定在所述回转圆弧体侧部；还包括齿轮驱动电机，所述齿轮驱动电机的输出端驱动连接有齿轮，所述齿轮与所述回转圆弧体的外圈的传动齿体啮合；