本实用新型公开了一种外置焊接机器人，包括六轴机械手、焊枪、焊丝盘支架和送丝机，六轴机械手包括一轴固定底座、二轴座、三轴主臂、四轴座、五轴前臂和六轴座，焊枪安装在六轴座内设置的第六旋转驱动装置的输出端，焊丝盘支架安装在二轴座上，送丝机安装在四轴座上，送丝机的输入端与焊丝盘支架之间连接有第一穿线导管，送丝机的输出端与焊枪之间连接有第二穿线导管。本实用新型集自动送料和自动焊接功能为一体，代替了人工焊接，提高了工作效率，降低了生产成本，焊接精度高，实现焊接产品的统一性，解决了传统人工焊接工作强度大、效率

　　(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 CN 213257621 U (45)授权公告日 2021.05.25 (21)申请号 4.4 (22)申请日 2020.07.10 (73)专利权人 东莞市尔必地机器人有限公司 地址 523000 广东省东莞市塘厦镇林村社 区博建街4号 (72)发明人 卿茂荣 (74)专利代理机构 北京卓恒知识产权代理事务 所(特殊普通合伙) 11394 代理人 李迪 (51)Int.Cl. B23K 9/12 (2006.01) B23K 9/32 (2006.01) 权利要求书2页 说明书5页 附图6页 (54)实用新型名称 外置焊接机器人 (57)摘要 本实用新型公开了一种外置焊接机器人，包 括六轴机械手、焊枪、焊丝盘支架和送丝机，六轴 机械手包括一轴固定底座、二轴座、三轴主臂、四 轴座、五轴前臂和六轴座，焊枪安装在六轴座内 设置的第六旋转驱动装置的输出端，焊丝盘支架 安装在二轴座上，送丝机安装在四轴座上，送丝 机的输入端与焊丝盘支架之间连接有第一穿线 导管，送丝机的输出端与焊枪之间连接有第二穿 线导管。本实用新型集自动送料和自动焊接功能 为一体，代替了人工焊接，提高了工作效率，降低 了生产成本，焊接精度高，实现焊接产品的统一 性，解决了传统人工焊接工作强度大、效率低，存 U 在操作安全隐患，以及现有的焊接机械，具有局 1 限性，焊接不够精确，不能保证产品的统一性的 2 6 7 问题。 5 2 3 1 2 N C CN 213257621 U 权利要求书 1/2页 1.一种外置焊接机器人，其特征在于：包括六轴机械手(1)、焊枪(2)、焊丝盘支架(3)和 送丝机(4)，所述六轴机械手(1)包括一轴固定底座(11)、二轴座(12)、三轴主臂(13)、四轴 座(14)、五轴前臂(15)和六轴座(16)，所述一轴固定底座(11)与二轴座(12)转动连接，所述 一轴固定底座(11)与二轴座(12)之间设有第一旋转驱动装置，所述二轴座(12)与三轴主臂 (13)的一端转动连接，所述三轴主臂(13)的一端与二轴座(12)之间设有第二旋转驱动装 置，所述三轴主臂(13)的另一端与四轴座(14)转动连接，所述三轴主臂(13)的另一端与四 轴座(14)之间设有第三旋转驱动装置，所述四轴座(14)与五轴前臂(15)转动连接，所述四 轴座(14)与五轴前臂(15)之间设有第四旋转驱动装置，所述五轴前臂(15)与六轴座(16)转 动连接，所述五轴前臂(15)与六轴座(16)之间设有第五旋转驱动装置，所述六轴座(16)的 内部设有第六旋转驱动装置，所述第六旋转驱动装置的输出端设有连接法兰(103)，所述焊 枪(2)安装在连接法兰(103)上，所述焊丝盘支架(3)安装在二轴座(12)上，所述送丝机(4) 安装在四轴座(14)的顶部，所述送丝机(4)的输入端与焊丝盘支架(3)之间连接有第一穿线)之间连接有第二穿线所述的外置焊接机器人，其特征在于：所述第一旋转驱动装置包括第 一减速机(51)和第一伺服电机(52)，所述第一伺服电机(52)朝下安装在二轴座(12)的下部 座体上，所述第一减速机(51)安装在一轴固定底座(11)的内腔顶部，所述第一伺服电机 (52)的输出轴与第一减速机(51)传动连接，以带动二轴座(12)转动。 3.根据权利要求1所述的外置焊接机器人，其特征在于：所述第二旋转驱动装置包括第 二伺服电机(61)和第二减速机(62)，所述第二伺服电机(61)安装在二轴座(12)的支架上， 所述第二减速机(62)安装在三轴主臂(13)的一端，所述第二伺服电机(61)的输出轴与第二 减速机(62)传动连接。 4.根据权利要求1所述的外置焊接机器人，其特征在于：所述第三旋转驱动装置包括第 三伺服电机(71)和第三减速机(72)，所述第三伺服电机(71)安装在四轴座(14)的下端，所 述第三减速机(72)安装在三轴主臂(13)的另一端并与第三伺服电机(71)的输出轴传动连 接。 5.根据权利要求1所述的外置焊接机器人，其特征在于：所述第四旋转驱动装置包括第 四伺服电机(81)、第四减速机(82)、第一同步轮(83)、第二同步轮(84)和第一同步带(85)， 所述第四伺服电机(81)通过第一电机安装板(86)安装在四轴座(14)的上端内腔中，所述第 四减速机(82)安装在五轴前臂(15)的一端，所述第一同步轮(83)安装在第四伺服电机(81) 的输出轴上，所述第二同步轮(84)安装在第四减速机(82)的输入轴上并通过第一同步带 (85)与第一同步轮(83)同步连接。 6.根据权利要求1所述的外置焊接机器人，其特征在于：所述第五旋转驱动装置包括第 五伺服电机(91)、第五减速机(92)、第三同步轮(93)、第四同步轮(94)和第二同步带(95)， 所述第五伺服电机(91)通过第二电机安装板(96)安装在五轴前臂(15)的内腔前端，所述第 五减速机(92)安装在六轴座(16)上，所述第三同步轮(93)安装在第五伺服电机(91)的输出 轴上，所述第四同步轮(94)安装在第五减速机(92)的输入轴上并通过第二同步带(95)与第 三同步轮(93)同步连接。 7.根据权利要求1所述的外置焊接机器人，其特征在于：所述第六旋转驱动装置包括第 六伺服电机(101)和第六减速机(102)，所述第六伺服电机(101)安装在六轴座(16)的内部 2 2 CN 213257621 U 权利要求书 2/2页 腔室中，所述第六减速机(102)安装在六轴座(16)的开口处并与第六伺服电机(101)传动连 接，所述连接法兰(103)安装在第六减速机(102)的输出端。 8.根据权利要求1所述的外置焊接机器人，其特征在于：所述焊丝盘支架(3)包括外部 壳体(31)、转盘(32)和连接架(34)，所述外部壳体(31)通过连接臂(33)安装在二轴座(12) 上，所述转盘(32)可转动地安装在外部壳体(31)内，所述连接架(34)的一端安装在连接臂 (33)上，所述连接架(34)的另一端延伸至外部壳体(31)的侧部开口处，所述连接架(34)的 另一端开设有穿线)，所述第一穿线)的入口端固定在连接架(34)的另一端， 所述穿线)与第一穿线)的中心通道相连通。 9.根据权利要求1所述的外置焊接机器人，其特征在于：所述一轴固定底座(11)、二轴 座(12)、三轴主臂(13)、四轴座(14)、五轴前臂(15)和六轴座(16)均为开模铸件。 10.根据权利要求1所述的外置焊接机器人，其特征在于：所述六轴机械手(1)通过落地 式、侧挂式或倒挂式的安装方式安装在安装面上。 3 3 CN 213257621 U 说明书 1/5页 外置焊接机器人 技术领域 [0001] 本实用新型涉及智能制造的技术领域，更具体地说，是涉及一种外置焊接机器人。 背景技术 [0002] 在当前国际社会大背景下，随着人口红利的不断减少，工业生产成本不断提高。为 解决这个问题，进一步解放生产力，并再次提高工业生产效率，减少运营成本，传统制造型 企业开始重视“智能制造”这一概念，并将其结合实际投入生产环节，而机器人作为其中的 主力，越来越广泛地被应用于各种工业生产环节。而现有的许多工件加工过程中都需要进 行焊接工作，传统焊接完全由人工操作，速度慢、工作强度大、焊接产生的灰尘气体对焊接 工人身体健康有很大的威胁，焊接工作中存在操作安全隐患，现有的一些焊接机械，多为半 自动焊接，需要人工对焊接工件进行拿取和固定，焊接机械大多数只能够焊接一种产品，具 有局限性，且焊接过程中焊接不够精确。 实用新型内容 [0003] 本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种外置焊接机器人。 [0004] 为实现上述目的，本实用新型提供了一种外置焊接机器人，包括六轴机械手、焊 枪、焊丝盘支架和送丝机，所述六轴机械手包括一轴固定底座、二轴座、三轴主臂、四轴座、 五轴前臂和六轴座，所述一轴固定底座与二轴座转动连接，所述一轴固定底座与二轴座之 间设有第一旋转驱动装置，所述二轴座与三轴主臂的一端转动连接，所述三轴主臂的一端 与二轴座之间设有第二旋转驱动装置，所述三轴主臂的另一端与四轴座转动连接，所述三 轴主臂的另一端与四轴座之间设有第三旋转驱动装置，所述四轴座与五轴前臂转动连接， 所述四轴座与五轴前臂之间设有第四旋转驱动装置，所述五轴前臂与六轴座转动连接，所 述五轴前臂与六轴座之间设有第五旋转驱动装置，所述六轴座的内部设有第六旋转驱动装 置，所述第六旋转驱动装置的输出端设有连接法兰，所述焊枪安装在连接法兰上，所述焊丝 盘支架安装在二轴座上，所述送丝机安装在四轴座的顶部，所述送丝机的输入端与焊丝盘 支架之间连接有第一穿线导管，所述送丝机的输出端与焊枪之间连接有第二穿线] 作为优选的实施方式，所述第一旋转驱动装置包括第一减速机和第一伺服电机， 所述第一伺服电机朝下安装在二轴座的下部座体上，所述第一减速机安装在一轴固定底座 的内腔顶部，所述第一伺服电机的输出轴与第一减速机传动连接，以带动二轴座转动。 [0006] 作为优选的实施方式，所述第二旋转驱动装置包括第二伺服电机和第二减速机， 所述第二伺服电机安装在二轴座的支架上，所述第二减速机安装在三轴主臂的一端，所述 第二伺服电机的输出轴与第二减速机传动连接。 [0007] 作为优选的实施方式，所述第三旋转驱动装置包括第三伺服电机和第三减速机， 所述第三伺服电机安装在四轴座的下端，所述第三减速机安装在三轴主臂的另一端并与第 三伺服电机的输出轴传动连接。 [0008] 作为优选的实施方式，所述第四旋转驱动装置包括第四伺服电机、第四减速机、第 4 4 CN 213257621 U 说明书 2/5页 一同步轮、第二同步轮和第一同步带，所述第四伺服电机通过第一电机安装板安装在四轴 座的上端内腔中，所述第四减速机安装在五轴前臂的一端，所述第一同步轮安装在第四伺 服电机的输出轴上，所述第二同步轮安装在第四减速机的输入轴上并通过第一同步带与第 一同步轮同步连接。 [0009] 作为优选的实施方式，所述第五旋转驱动装置包括第五伺服电机、第五减速机、第 三同步轮、第四同步轮和第二同步带，所述第五伺服电机通过第二电机安装板安装在五轴 前臂的内腔前端，所述第五减速机安装在六轴座上，所述第三同步轮安装在第五伺服电机 的输出轴上，所述第四同步轮安装在第五减速机的输入轴上并通过第二同步带与第三同步 轮同步连接。 [0010] 作为优选的实施方式，所述第六旋转驱动装置包括第六伺服电机和第六减速机， 所述第六伺服电机安装在六轴座的内部腔室中，所述第六减速机安装在六轴座的开口处并 与第六伺服电机传动连接，所述连接法兰安装在第六减速机的输出端。 [0011] 作为优选的实施方式，所述焊丝盘支架包括外部壳体、转盘和连接架，所述外部壳 体通过连接臂安装在二轴座上，所述转盘可转动地安装在外部壳体内，所述连接架的一端 安装在连接臂上，所述连接架的另一端延伸至外部壳体的侧部开口处，所述连接架的另一 端开设有穿线孔，所述第一穿线导管的入口端固定在连接架的另一端，所述穿线孔与第一 穿线导管的中心通道相连通。 [0012] 作为优选的实施方式，所述一轴固定底座、二轴座、三轴主臂、四轴座、五轴前臂和 六轴座均为开模铸件。 [0013] 作为优选的实施方式，所述六轴机械手通过落地式、侧挂式或倒挂式的安装方式 安装在安装面上。 [0014] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于： [0015] 本实用新型的设计合理，集自动送料和自动焊接功能为一体，代替了人工焊接，提 高了工作效率，降低了生产成本，降低安全隐患，焊接精度高，实现焊接产品的统一性，解决 了传统人工焊接工作强度大、效率低，存在操作安全隐患，以及现有的焊接机械，具有局限 性，焊接不够精确，不能保证产品的统一性的问题。 附图说明 [0016] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本 实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还 可以根据这些附图获得其他的附图。 [0017] 图1是本实用新型实施例提供的外置焊接机器人的结构示意图； [0018] 图2是本实用新型实施例提供的外置焊接机器人的一轴固定底座与二轴座的连接 示意图； [0019] 图3是本实用新型实施例提供的外置焊接机器人的三轴主臂、二轴座和四轴座的 连接示意图； [0020] 图4是本实用新型实施例提供的外置焊接机器人的四轴座与五轴前臂的连接示意 图； 5 5 CN 213257621 U 说明书 3/5页 [0021] 图5是本实用新型实施例提供的外置焊接机器人的五轴前臂与六轴座的连接示意 图； [0022] 图6是本实用新型实施例提供的外置焊接机器人的六轴座与焊枪的连接部位的结 构示意图； [0023] 图7是本实用新型实施例提供的外置焊接机器人的送丝机的工作示意图； [0024] 图8是本实用新型实施例提供的外置焊接机器人的焊丝盘支架部位的结构示意 图； [0025] 图9是本实用新型实施例提供的外置焊接机器人的焊丝盘支架的连接架的结构示 意图。 具体实施方式 [0026] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新 型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描 述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施 例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于 本实用新型保护的范围。 [0027] 请参考图1至图9，本实用新型的实施例提供了一种外置焊接机器人，包括六轴机 械手1、焊枪2、焊丝盘支架3和送丝机4等部件，下面将对各个组成部分的结构及其工作原理 进行说明。 [0028] 六轴机械手1包括一轴固定底座11、二轴座12、三轴主臂13、四轴座14、五轴前臂15 和六轴座16，一轴固定底座11与二轴座12转动连接，一轴固定底座11与二轴座12之间设有 第一旋转驱动装置，二轴座12与三轴主臂13的一端转动连接，三轴主臂13的一端与二轴座 12之间设有第二旋转驱动装置，三轴主臂13的另一端与四轴座14转动连接，三轴主臂13的 另一端与四轴座14之间设有第三旋转驱动装置。 [0029] 如2图所示，第一旋转驱动装置包括第一减速机51和第一伺服电机52，第一伺服电 机52朝下安装在二轴座12的下部座体上，第一减速机51安装在一轴固定底座11的内腔顶 部，第一伺服电机52的输出轴与第一减速机51传动连接，以带动二轴座12转动。 [0030] 如图3所示，第二旋转驱动装置包括第二伺服电机61和第二减速机62，第二伺服电 机61安装在二轴座12的支架上，第二减速机62安装在三轴主臂13的一端，第二伺服电机61 的输出轴与第二减速机62传动连接。 [0031] 如图3所示，第三旋转驱动装置包括第三伺服电机71和第三减速机72，第三伺服电 机71安装在四轴座14的下端，第三减速机72安装在三轴主臂13的另一端并与第三伺服电机 71的输出轴传动连接。 [0032] 四轴座14与五轴前臂15转动连接，四轴座14与五轴前臂15之间设有第四旋转驱动 装置，五轴前臂15与六轴座16转动连接，五轴前臂15与六轴座16之间设有第五旋转驱动装 置，六轴座16的内部设有第六旋转驱动装置，第六旋转驱动装置的输出端设有连接法兰 103，焊枪2安装在连接法兰103上，焊丝盘支架3安装在二轴座12上，送丝机4安装在四轴座 14的顶部，送丝机4的输入端与焊丝盘支架3之间连接有第一穿线之间连接有第二穿线为市面上常见的自动送丝机，焊枪2为 6 6 CN 213257621 U 说明书 4/5页 市面上的采用焊枪线所示，第四旋转驱动装置包括第四伺服电机81、第四减速机82、第一同步轮 83、第二同步轮84和第一同步带85，第四伺服电机81通过第一电机安装板86安装在四轴座 14的上端内腔中，第四减速机82安装在五轴前臂15的一端，第一同步轮83安装在第四伺服 电机81的输出轴上，第二同步轮84安装在第四减速机82的输入轴上并通过第一同步带85与 第一同步轮83同步连接。 [0034] 如图5所示，第五旋转驱动装置包括第五伺服电机91、第五减速机92(如超薄谐波 减速机)、第三同步轮93、第四同步轮94和第二同步带95，第五伺服电机91通过第二电机安 装板96安装在五轴前臂15的内腔前端，第五减速机92安装在六轴座16上，第三同步轮93安 装在第五伺服电机91的输出轴上，第四同步轮94安装在第五减速机92的输入轴上并通过第 二同步带95与第三同步轮93同步连接。 [0035] 如图6所示，第六旋转驱动装置包括第六伺服电机101和第六减速机102(如谐波减 速机)，第六伺服电机101安装在六轴座16的内部腔室中，第六减速机102安装在六轴座16的 开口处并与第六伺服电机101传动连接，连接法兰103安装在第六减速机102的输出端。 [0036] 如图7所示，送丝机4的驱动电机45驱动两个送丝滚轮43旋转，使两个送丝滚轮43 分别与各自的夹丝滚轮44相配合带动夹在送丝滚轮43和夹丝滚轮44之间的焊丝01移动，从 而实现送料。 [0037] 优选的，如图8所示，焊丝盘支架3可以包括外部壳体31、转盘32和连接架34，外部 壳体31通过连接臂33安装在二轴座12上，转盘32可转动地安装在外部壳体31内，连接架34 的一端安装在连接臂33上，连接架34的另一端延伸至外部壳体31的侧部开口处，连接架34 的另一端开设有穿线的另一端，穿线 与第一穿线的中心通道相连通。 [0038] 具体实施时，一轴固定底座11、二轴座12、三轴主臂13、四轴座14、五轴前臂15和六 轴座16均可以设置为开模铸件，六轴机械手1可以通过落地式、侧挂式或倒挂式等安装方式 安装在安装面上，非本实施例为限。 [0039] 在工作时，第一伺服电机和第一减速机能够配合控制二轴座转动，从而实现机械 手的角度旋转功能，第二伺服电机和第二减速机能够配合控制三轴主臂前后摆动，从而实 现机械手的前进后退动作，第三伺服电机和第三减速机能够配合控制四轴座转动，从而实 现机械手的前臂上升下降动作，第四伺服电机、第一同步轮、第二同步轮、第一同步带和第 四减速机能够配合带动机器人的五轴前臂转动，从而实现机械手的前臂转动动作，第五伺 服电机、第五减速机、第三同步轮、第四同步轮和第二同步带能够配合带动六轴座上下摆 动，从而实现机械手的腕部摆动动作，第六伺服电机和第六减速机能够配合带动焊枪旋转， 从而实现机器人的焊枪转动功能。 [0040] 综上所述，本实用新型具有以下优点： [0041] 1、外置焊接机器人的运行稳定，精度高，提高了焊接质量，替代了传统的手工焊 接，实现了焊接产品的统一性，在现在机器人中处于领先的地位。 [0042] 2、外置焊接机器人提高劳动生产率，一台机器人胜过五个焊接工人，从长远来看 节约企业生产成本。 [0043] 3、外置焊接机器人能灵活适应尺寸不同、位置各异的工件，大幅增强机器人对装 7 7 CN 213257621 U 说明书 5/5页 配与精加工中各种不确定因素的适应能力。 [0044] 4、外置焊接机器人改善了工人劳动强度，可在有害环境下工作，解放了人类，让企 业的工作环境更加友好。 [0045] 5、外置焊接机器人降低了对工人操作技术的要求，减轻企业的用工压力。 [0046] 6、外置焊接机器人缩短了产品改型换代的准备周期，减少相应的设备投资。 [0047] 上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述 实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替 代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。 8 8 CN 213257621 U 说明书附图 1/6页 图1 9 9 CN 213257621 U 说明书附图 2/6页 图2 10 10 CN 213257621 U 说明书附图 3/6页 图3 图4 11 11 CN 213257621 U 说明书附图 4/6页 图5 图6 12 12 CN 213257621 U 说明书附图 5/6页 图7 图8 13 13 CN 213257621 U 说明书附图 6/6页 图9 14 14

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