CN107442982B - 一种基于磁吸式的焊接机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于磁吸式的焊接机器人，包括本体、本体底部设有永磁体，所述永磁体将机器人吸附在工作台上工作台设有轨道，本体底部设有与轨道对应的凸轮，凸轮可在轨道内运动，永磁体的中点位置铰接在支撑座上，支撑座位于底部的中部位置，永磁体的下表面两端位置处设有磁铁块，本体底部的内侧壁设有与所述磁铁块相互吸引的铁块，机器人还包括方便焊接机器人拆装的磁场变化装置。通过磁场的改变，从而使得磁吸式机器人局部与工作台分离，通过分离的部位即可使得机器人方便地从工作台上拆下。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于磁吸式的焊接机器人，属于机器人技术领域。
背景技术
随着焊接技术领域的发展，对于有些高难度的焊接工作，往往通过焊接机器人进行，为了保障焊接的稳定性，焊接机器人通常采用永磁体保障机器人和轨道的稳定接触，由于永久永磁体吸力强、不需要额外供电、不担心失电滑脱，因此具有很多天然的优势，但是当磁力很强时，放置小车就难以对准焊缝、调整也困难，取下时也很困难，因此希望能像电永磁体那样随意改变磁力的有无。
为了使得焊接机器人取下，出现了很多解锁机构，但是已有的机械解锁机构常常不够省力，或机构尺寸庞大不便使用，而且需要单独设置解锁机构，十分麻烦。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中焊接机器人不易拆卸的技术问题，提供一种基于磁吸式的焊接机器人，不但能够实现准确焊接，稳定地吸附于工作台，而且容易拆卸。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于磁吸式的焊接机器人，包括本体、所述本体底部设有永磁体，所述永磁体将机器人吸附在工作台上，所述工作台设有轨道，所述本体底部设有与轨道对应的凸轮，所述凸轮可在所述轨道内运动，所述永磁体的中点位置铰接在支撑座上，所述支撑座位于底部的中部位置，所述永磁体的下表面两端位置处设有磁铁块，所述本体底部的内侧壁设有与所述磁铁块相互吸引的铁块，所述机器人还包括方便焊接机器人拆装的磁场变化装置。
优选的，所述磁场变化装置包括第一驱动机构以及第二驱动机构，所述第一驱动机构以及第二驱动机构分别设于所述支撑座的左右两侧并抵靠所述永磁体的下表面，所述驱动机构通过调节自身高度以驱动永磁体的端部向本体的上方或下方运动；所述机器人的底部前侧和后侧均设有倾斜角，形成位于前侧底部的第一倾斜面和位于后侧底部的第二倾斜面；所述第一驱动机构下降至预设高度时，其所在端部的磁铁块与铁块相互吸合，磁场驱使机器人翻转并使第一倾斜面与工作台接触，从而使得后侧底部翘起脱离工作台。
优选的，所述磁场变化装置包括第一驱动机构以及第二驱动机构，所述第一驱动机构以及第二驱动机构分别设于所述支撑座的左右两侧并抵靠所述永磁体的下表面，所述驱动机构通过调节自身高度以驱动永磁体的端部向本体的上方或下方运动；所述机器人的底部前侧和后侧均设有倾斜角，形成位于前侧底部的第一倾斜面和位于后侧底部的第二倾斜面；所述第二驱动机构下降至预设高度时，其所在端部的磁铁块与铁块相互吸合，磁场驱使机器人翻转并使第二倾斜面与工作台接触，从而使得前侧底部翘起脱离工作台。
优选的，所述倾斜角为10-15°。
优选的，所述第一驱动机构或第二驱动机构包括电机、固定杆或升降杆，所述电机的驱动轴用于驱动升降杆在所述固定杆内做升降运动。
优选的，所述电机和驱动轴之间还设有匀速机构。
优选的，所述第一驱动机构或第二驱动机构包括气泵、活塞和连杆，连杆的一端用于抵靠永磁体的下表面，连杆的另一端连接活塞，气泵内气体减少时，推动活塞向本体下方运动，从而带动连杆向下运动，其所在端部的磁铁块与铁块相互吸合。
本发明的有益效果是，本发明的机器人设有磁场变化装置，通过磁场的改变，从而使得磁吸式机器人局部与工作台分离，通过分离的部位即可使得机器人方便地从工作台上拆下。磁场变化装置包括第一驱动机构以及第二驱动机构，通过调节第一驱动机构或第二驱动机构的高度差可驱动永磁体向本体的前侧或后侧运动，机器人的底部前侧和后侧设有第一倾斜面和第二倾斜面，当第一驱动机构下降至预设高度时，其所在端部的磁铁块与铁块相互吸合，磁场驱使机器人翻转并使第一倾斜面与工作台接触，从而使得另一侧底部翘起脱离，另一侧吸附力大大减弱，使焊接机器人容易拆卸。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本实施例一的工作状态示意图图；
图2是本实施例一永磁体位于中部的结构示意图；
图3是本实施例一永磁体位于一侧的结构示意图。
图中：本体1、第一倾斜面11、第二倾斜面12、永磁体2、工作台3、轨道31、凸轮4、第一驱动机构5、电机51、固定杆52、升降杆53、第二驱动机构6、磁铁块7、铁块8、支撑座9。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-3所示，本发明的基于磁吸式的焊接机器人，包括本体1，本体1包括顶面、侧面和底面，焊接机器人设有焊接头(未显出)，在机器人内部设有永磁体2，永磁体2的中点位置通过旋转轴铰接在支撑座9上，支撑座9位于底部的中部位置，以保持永磁体2在水平方向上保持平衡，永磁体2的下表面两端位置处设有磁铁块7，本体1底部的内侧壁设有与磁铁块7相互吸引的铁块8，本体1底部还设有凸轮4，凸轮4凸出本体1的底部，工作台3是大致为一个导磁的平面，工作台3上设置有轨道31，当机器人放置在工作台上时，永磁体2将机器人吸附在工作台3上，凸轮4设于轨道内，凸轮4的底部与轨道31接触，永磁体2将本体的下表面通过磁场吸附在工作台3的上表面。本体1内还设有驱动凸轮4转动的电机，当凸轮4转动时，本体1可沿着轨道31移动，从而改变焊接点的位置。
机器人的底部前侧和后侧均设有倾斜角，形成位于前侧底部的第一倾斜面11和位于后侧底部的第二倾斜面12。
机器人还包括方便焊接机器人拆装的磁场变化装置，磁场变化装置包括第一驱动机构5以及第二驱动机构6，第一驱动机构5以及第二驱动机构6分别设于支撑座9的左右两侧并抵靠永磁体2的下表面，第一驱动机构5以及第二驱动机构6通过调节自身高度以驱动永磁体2的端部向本体的上方或下方运动。其中，第一驱动机构5或第二驱动机构6包括电机51、固定杆52或升降杆53，电机51的驱动轴用于驱动升降杆53在固定杆52内做升降运动。
第一驱动机构5下降至预设高度时，其所在端部的磁铁块7与铁块8相互吸合，磁场驱使机器人翻转并使第一倾斜面11与工作台3接触，从而使得后侧底部翘起脱离工作台3。
在本实施例中，由于本实施例的机器人通过磁场的改变，使得磁吸式机器人局部与工作台分离，通过分离的部位即可使得机器人方便地从工作台上拆下。用户只需按动相应按钮，即可调整永磁体2的旋转角度，从而使得本体端部与工作台行程间隙产生变化，并且一侧吸附力大大减弱，从而使得焊接机器人容易拆卸。如果倾斜角小于10°，则可能由于翘起高度过小，相关工具或人操作空间过小，仍然不方便拆卸，如果倾斜角大于15°，在翻转过程中可能由于惯性作用导致机器人翻倒，从而带来安全隐患。
为了保障机器人的安全，防止机器人发生翻到等情况，所述电机和驱动轴之间还设有匀速机构，使得永磁体2的运动不会过快或过慢，通常来说，应当小于1m/s。
实施例二：
实施例二与实施例一的区别在于，驱动机构不同。
本实施例中，第一驱动机构5或第二驱动机构6包括气泵、活塞和连杆，连杆的一端用于抵靠永磁体2的下表面，连杆的另一端连接活塞，气泵内气体减少时，推动活塞向本体下方运动，从而带动连杆向下运动，其所在端部的磁铁块7与铁块8相互吸合。
本实施例的原理与实施例一大致相同，在此不做详细论述，本实施例采用气泵作为驱动机构，使得机器人工作更加稳定，噪音更小。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种基于磁吸式的焊接机器人，包括本体、所述本体底部设有永磁体，所述永磁体将机器人吸附在工作台上，其特征在于，所述工作台设有轨道，所述本体底部设有与轨道对应的凸轮，所述凸轮可在所述轨道内运动，所述永磁体的中点位置铰接在支撑座上，所述支撑座位于底部的中部位置，所述永磁体的下表面两端位置处设有磁铁块，所述本体底部的内侧壁设有与所述磁铁块相互吸引的铁块，所述机器人还包括方便焊接机器人拆装的磁场变化装置；所述磁场变化装置包括第一驱动机构以及第二驱动机构，所述第一驱动机构以及第二驱动机构分别设于所述支撑座的左右两侧并抵靠所述永磁体的下表面，所述第一驱动机构以及第二驱动机构通过调节自身高度以驱动永磁体的端部向本体的上方或下方运动；所述机器人的底部前侧和后侧均设有倾斜角，形成位于前侧底部的第一倾斜面和位于后侧底部的第二倾斜面；所述第一驱动机构下降至预设高度时，其所在端部的磁铁块与铁块相互吸合，磁场驱使机器人翻转并使第一倾斜面与工作台接触，从而使得后侧底部翘起脱离工作台。
2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述磁场变化装置包括第一驱动机构以及第二驱动机构，所述第一驱动机构以及第二驱动机构分别设于所述支撑座的左右两侧并抵靠所述永磁体的下表面，所述第一驱动机构以及第二驱动机构通过调节自身高度以驱动永磁体的端部向本体的上方或下方运动；所述机器人的底部前侧和后侧均设有倾斜角，形成位于前侧底部的第一倾斜面和位于后侧底部的第二倾斜面；所述第二驱动机构下降至预设高度时，其所在端部的磁铁块与铁块相互吸合，磁场驱使机器人翻转并使第二倾斜面与工作台接触，从而使得前侧底部翘起脱离工作台。
3.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，所述倾斜角为10-15°。
4.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述第一驱动机构或第二驱动机构包括电机、固定杆或升降杆，所述电机的驱动轴用于驱动升降杆在所述固定杆内做升降运动。
5.根据权利要求4所述的机器人，其特征在于，所述电机和驱动轴之间还设有匀速机构。
6.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述第一驱动机构或第二驱动机构包括气泵、活塞和连杆，连杆的一端用于抵靠永磁体的下表面，连杆的另一端连接活塞，气泵内气体减少时，推动活塞向本体下方运动，从而带动连杆向下运动，其所在端部的磁铁块与铁块相互吸合。
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