一種能檢測焊接部位溫度的機器人

丁勇杰 張鈺棟 董督偉

摘 要： 新型焊接機器人是在現有的焊接機器人的基礎上增加溫度感應裝置的機器人。我國現有的焊接機器人沒有設計溫度感應裝置，而在許多場合下，能夠感知焊接部位的溫度對焊接機器人的操作有很大的幫助，可以有效提高焊接機器人的效率。本文將對該新型焊接機器人的結構進行介紹并簡單的分析該機器人給我們帶來的益處。

關鍵詞： 焊接機器人；溫度感應；結構；效果

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1 焊接機器人的背景：

隨著汽車工業的發展，自動化程度越來越高，焊接機器人具有焊接質量穩定、改善工人勞動條件、提高勞動生產率等特點，廣泛應用于汽車、工程機械、通用機械、金屬結構和兵器工業等行業。我國焊接機器人的應用主要集中在汽車、摩托車、工程機械、鐵路機車等主要行業。車身焊接多采用焊接機器人自動焊接。焊接機器人主要包括機器人和焊接設備兩部分，機器人由機器人本體和控制柜組成。焊接機器人不僅在汽車制造領域得到廣泛應用，在其他行業應用也很多。但是，現有的機器人沒有設計溫度感應裝置，對于有些精密儀器，需要在適當的溫度下焊接，顯然普通的機器人不能滿足要求；如果我們在焊接之前能夠感知焊件的溫度的話，我們就會對焊接的方式和工作條件等等做出有效的調整，焊接效果就會有明顯的改善。而且，有的焊接部位需要復焊，第一次焊后的部位的溫度過高或過低都會對第二次焊接有影響，從而對產品有一定的影響，因此有必要檢測第二次焊前的相應部件的溫度。

2 焊接機器人的結構組成：

本實用新型的目的是提供一種焊接機器人，以解決不能檢測焊接部位的溫度的技術問題。

為實現上述目的，本實用新型焊接機器人采用如下技術方案：焊接機器人，包括機器人及焊接設備，機器人包括機器人本體，機器人本體包括可繞豎直軸線旋轉的旋轉底座，旋轉底座上固定有固定臂，旋轉底座下部設有傳動箱體，固定臂鉸接連接有第一手臂，第一手臂由第一步進電機驅動，第一手臂的轉動軸線沿前后方向，第一手臂的上端鉸接有第二手臂，第二手臂由第二步進電機驅動，第二手臂的轉動軸線沿前后方向，第二手臂上還轉動裝配有第三手臂，第三手臂的轉動軸線沿左右方向，第一手臂、第二手臂為繞相應軸線擺動的擺動臂，第三手臂為繞其軸線旋轉的轉臂，第三手臂的端部法蘭連接有夾持焊槍的夾持機構，夾持機構包括連接法蘭、槍夾，連接法蘭上設有第一連接臂，槍夾包括用于裝焊槍的開口夾及與開口夾一體設置的第二連接臂，第二連接臂與第一連接臂通過螺栓固定連接，第三手臂上設有紅外測溫裝置，紅外測溫裝置包括支撐桿及設置在支撐桿端部的紅外測溫探頭，機器人還包括控制箱體，控制箱體內設有控制模塊，紅外測溫探頭與控制模塊連接。

進一步地，所述支撐桿朝向所述槍夾的一側傾斜設置。

進一步地，所述槍夾的開口夾的開口部為收口結構。

進一步地，所述旋轉底座上設有指示裝置，指示裝置包括燈桿及設置在燈桿上端的指示燈，指示燈由所述控制模塊控制，在機器人工作狀態，指示燈亮。

進一步地，所述傳動箱體下側設有安裝底板，安裝底板的四角上分別設有螺栓孔。

3焊接機器人的有益效果：

機器人可以實現繞豎直方向的旋轉，左右擺動，繞左右方向軸線的旋轉，能夠對焊槍角度多角度調節，另外，夾持機構的第二連接臂與第一連接臂通過螺栓連接，也能夠調節焊槍安裝角度。通過設置紅外測溫探頭，可以檢測設備或零件的相應部位的溫度，由控制模塊判斷，在該溫度下是否適合焊接操作，進而可以指導機器人焊接，提高焊接質量。這種能夠測量焊接部位溫度的新型焊接機器人可以給焊接工作帶來很大的便利。在焊接過程中，溫度是焊接過程最重要的條件之一，不同材料零件在不同的溫度下有不同的特性，如果不能準確掌握焊接時零件焊接部位的溫度，那么焊接后對零件的強度、硬度等性質有很大的影響，而且有很大可能造成不合格的零件。所以使用這種新型焊接機器人能夠檢測焊接部位的溫度，就可以在焊接之前對焊接方式，焊接速度等焊接條件進行有力地調整，可以最大效果的提升焊接件的性能，提升焊件的合格率。

4市場應用：

焊接機器人具有焊接質量穩定、改善工人勞動條件、提高勞動生產率等特點，廣泛應用于汽車、工程機械、通用機械、金屬結構和兵器工業等行業。據不完全統計，全世界在役的工業機器人中大約有一半用于各種形式的焊接加工領域。所以這種能夠感知焊接件溫度的新型焊接機器人在今后的焊接領域一定能有很大的應用市場，在汽車加工、零件加工、以及各種材料加工中都能讓起到不可或缺的作用。

參考文獻

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