CN106624518B - 一种焊接机器人 - Google Patents

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Abstract

一种焊接机器人，包括控制器，控制器装在基座底部，立柱沿X轴方向滑动装在基座顶面上，横梁沿Z轴方向滑动装在立柱上，焊枪安装座沿Y轴方向滑动装在横梁上，横梁上装有Y向驱动电机组件，立柱上端设有Z向驱动电机组件，立柱下端设有X向驱动电机组件；还包括旋转电机，旋转电机安装在焊枪安装座上，旋转电机的输出轴与旋转臂一端相连，旋转臂另一端与角度定位圆盘的侧壁相连，两块角度调节连接板的一端夹装在角度定位圆盘的两端上，两块角度调节连接板的另一端与焊枪夹持件相连，焊枪夹持安装在焊枪夹持件内，X向驱动电机组件、Y向驱动电机组件、Z向驱动电机组件和旋转电机分别与控制器相连。适用于小批量零部件的焊接。

Description

一种焊接机器人
技术领域
本发明涉及焊接领域，特别涉及一种焊接机器人。
背景技术
目前，在焊接加工过程中，根据焊接方式的不同有种类繁多的焊接机器人，自动焊接在解决人工焊接质量和效率方面取得了很大进展，但是现有的焊接机器人在对一些小批量的零部件进行焊接时，存在以下问题：
虽然现有的焊接机器人大多能实现焊枪在X方向、Y方向和Z方向的三向调节，但其无法实现焊枪位置的精细调节，这样，在对小批量的的零部件进行焊接时，现有的焊接机器人无法满足焊接需求。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种焊接机器人。
为了实现以上目的，本发明提供的一种焊接机器人，包括基座、立柱、横梁、焊枪安装座、焊枪和控制器，所述控制器安装在所述基座的底部，所述立柱沿X轴方向滑动安装在所述基座的顶面上，所述横梁沿Z轴方向滑动安装在所述立柱上，所述焊枪安装座沿Y轴方向滑动安装在所述横梁上，所述横梁上安装有用于驱动所述焊枪安装座滑动的Y向驱动电机组件，所述立柱上端设有用于驱动所述横梁滑动的Z向驱动电机组件，所述立柱下端设有用于驱动所述立柱滑动的X向驱动电机组件，所述X向驱动电机组件、所述Y向驱动电机组件和所述Z向驱动电机组件的控制电路分别与所述控制器相连；所述焊枪通过位置精细调节组件安装在所述焊枪安装座上，所述位置精细调节组件包括旋转电机、旋转臂、角度定位圆盘、角度调节连接板和焊枪夹持件，所述旋转电机安装在所述焊枪安装座上，所述旋转电机的输出轴与所述旋转臂的一端相连，所述旋转臂的另一端与所述角度定位圆盘的侧壁相连，两块所述角度调节连接板的一端夹装在所述角度定位圆盘的两端上，两块所述角度调节连接板的另一端与所述焊枪夹持件相连，所述焊枪夹持安装在所述焊枪夹持件内，所述旋转臂的旋转方向与所述角度定位圆盘的角度调节方向垂直，所述旋转电机的控制电路与所述控制器相连。
通过在焊枪与焊枪安装座之间加装位置精细调节组件，这样，可先通过X向驱动电机组件、Y向驱动电机组件和Z向驱动电机组件粗调焊枪的位置，然后通过旋转电机与角度定位圆盘的配合，快速、精细地调节焊枪的准确位置，从而使得焊接质量更好，也大大地提高了焊接效率；同时；通过将X向驱动电机组件安装在立柱的下端上，降低了立柱的重心，并将X向驱动电机组件和Z向驱动电机组件分别布置在立柱的两端，这样，立柱的滑动更平稳可靠。
在上述方案中，所述X向驱动电机组件包括X向驱动电机安装罩、X向驱动电机和X向驱动齿轮，所述X向驱动电机通过所述X向驱动电机安装罩竖直倒装在所述立柱的下端上，所述X向驱动齿轮安装在所述X向驱动电机的输出轴上，所述基座的顶面上沿X轴方向平行铺设有两根X向导轨，所述两根X向导轨之间设有与所述X向驱动齿轮相配合的齿条，所述齿条与所述X向驱动齿轮啮合。当然，也可采用链条与链轮的配合结构、丝杆与滑块的配合结构等。Y向驱动电机组件和Z向驱动电机组件可采用与X向驱动电机组件相同的结构，也可根据实际需要设计。
在上述方案中，所述基座的顶面上设有用于遮盖所述X向导轨的风琴防护罩。加设风琴防护罩可有效地防止灰尘进入到X向导轨内，影响立柱的滑动。
在上述方案中，所述旋转电机竖直倒装在所述焊枪安装座上。
在上述方案中，所述旋转臂水平布置。
在上述方案中，所述角度定位圆盘的轴线水平布置。所述角度定位圆盘可采用转筒转轴的结构，具体地，角度定位圆盘包括相互配合的转筒和转轴，所述转轴可自转地限位安装在所述转筒内，所述转筒的外壁与所述旋转臂相连，所述转轴的两端分别对应与两块所述角度调节连接板相连，所述转筒的端头处沿圆周方向均匀设有若干个定位孔，所述转轴上对应的位置设有与所述定位孔相配合的定位槽，所述定位槽内安装有用于固定所述转筒与所述转轴之间相对位置的弹性定位销或弹性定位滚珠，弹性定位销或弹性定位滚珠的数量(即定位槽的数量)可根据实际所需的固定力设计，通过转动转轴即可实现角度调节连接板的角度调节，角度调节到位后，弹性定位销或弹性定位滚珠即可实现转筒与转轴之间的定位。当然，也可采用其他结构。
在上述方案中，所述角度定位圆盘安装在所述旋转臂的底面上。
在上述方案中，两块所述角度调节连接板之间设有加固杆，所述加固杆的数量至少为一根。加设的加固杆提高了焊枪安装的稳固性，从而进一步地提高了焊接质量。
在上述方案中，所述加固杆的轴线与所述角度定位圆盘的轴线平行布置。
在上述方案中，所述焊枪安装座和所述Y向驱动电机组件分别布置在所述横梁的两端。通过将焊枪安装座和Y向驱动电机组件分别布置在横梁的两端，这样提高了横梁在Z轴方向上滑动的平稳性。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
1、通过在焊枪与焊枪安装座之间加装位置精细调节组件，这样，可先通过X向驱动电机组件、Y向驱动电机组件和Z向驱动电机组件粗调焊枪的位置，然后通过旋转电机与角度定位圆盘的配合，快速、精细地调节焊枪的准确位置，从而使得焊接质量更好，也大大地提高了焊接效率；
2、通过将X向驱动电机组件安装在立柱的下端上，降低了立柱的重心，并将X向驱动电机组件和Z向驱动电机组件分别布置在立柱的两端，这样，立柱的滑动更平稳可靠；
3、加设风琴防护罩可有效地防止灰尘进入到X向导轨内，影响立柱的滑动；
4、加设的加固杆提高了焊枪安装的稳固性，从而进一步地提高了焊接质量；
5、通过将焊枪安装座和Y向驱动电机组件分别布置在横梁的两端，这样提高了横梁在Z轴方向上滑动的平稳性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中A部的局部放大结构示意图；
图3是图1的侧视结构示意图；
图4是沿图3中B-B线的剖面结构示意图；
图5是图1的后视结构示意图；
图6是图5的俯视结构示意图。
图中，基座1，X向导轨1a，齿条1b，立柱2，横梁3，焊枪安装座4，焊枪5，控制器6，Y向驱动电机组件7，Z向驱动电机组件8，X向驱动电机组件9，位置精细调节组件10，旋转电机10a，旋转臂10b，角度定位圆盘10c，角度调节连接板10d，焊枪夹持件10e，加固杆10f，风琴防护罩11。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图1所示，本实施例提供的一种焊接机器人，包括基座1、立柱2、横梁3、焊枪安装座4、焊枪5和控制器6，所述控制器6安装在所述基座1的底部，所述立柱2沿X轴方向滑动安装在所述基座1的顶面上，所述横梁3沿Z轴方向滑动安装在所述立柱2上，所述焊枪安装座4沿Y轴方向滑动安装在所述横梁3上，所述横梁3上安装有用于驱动所述焊枪安装座4滑动的Y向驱动电机组件7，所述立柱2上端设有用于驱动所述横梁3滑动的Z向驱动电机组件8，所述立柱2下端设有用于驱动所述立柱2滑动的X向驱动电机组件9，所述X向驱动电机组件9、所述Y向驱动电机组件7和所述Z向驱动电机组件8的控制电路分别与所述控制器6相连；所述焊枪5通过位置精细调节组件10安装在所述焊枪安装座4上，所述位置精细调节组件10包括旋转电机10a、旋转臂10b、角度定位圆盘10c、角度调节连接板10d和焊枪夹持件10e，所述旋转电机10a安装在所述焊枪安装座4上，所述旋转电机10a的输出轴与所述旋转臂10b的一端相连，所述旋转臂10b的另一端与所述角度定位圆盘10c的侧壁相连，两块所述角度调节连接板10d的一端夹装在所述角度定位圆盘10c的两端上，两块所述角度调节连接板10d的另一端与所述焊枪夹持件10e相连，所述焊枪5夹持安装在所述焊枪夹持件10e内，所述旋转臂10b的旋转方向与所述角度定位圆盘10c的角度调节方向垂直，所述旋转电机10a的控制电路与所述控制器6相连。
通过在焊枪5与焊枪安装座4之间加装位置精细调节组件，这样，可先通过X向驱动电机组件9、Y向驱动电机组件7和Z向驱动电机组件8粗调焊枪5的位置，然后通过旋转电机10a与角度定位圆盘10c的配合，快速、精细地调节焊枪5的准确位置，从而使得焊接质量更好，也大大地提高了焊接效率；同时；通过将X向驱动电机组件9安装在立柱2的下端上，降低了立柱2的重心，并将X向驱动电机组件9和Z向驱动电机组件8分别布置在立柱2的两端，这样，立柱2的滑动更平稳可靠。
上述旋转电机10a竖直倒装在所述焊枪安装座4上。所述旋转臂10b水平布置。所述角度定位圆盘10c的轴线水平布置。所述角度定位圆盘10c可采用转筒转轴的结构，具体地，角度定位圆盘10c包括相互配合的转筒和转轴，所述转轴可自转地限位安装在所述转筒内，所述转筒的外壁与所述旋转臂10b相连，所述转轴的两端分别对应与两块所述角度调节连接板10d相连，所述转筒的端头处沿圆周方向均匀设有若干个定位孔，所述转轴上对应的位置设有与所述定位孔相配合的定位槽，所述定位槽内安装有用于固定所述转筒与所述转轴之间相对位置的弹性定位销或弹性定位滚珠，弹性定位销或弹性定位滚珠的数量(即定位槽的数量)可根据实际所需的固定力设计。通过转动转轴即可实现角度调节连接板10d的角度调节，角度调节到位后，弹性定位销或弹性定位滚珠即可实现转筒与转轴之间的定位。当然，也可采用其他结构。所述角度定位圆盘10c安装在所述旋转臂10b的底面上。两块所述角度调节连接板10d之间设有加固杆10f，所述加固杆10f的数量至少为一根。加设的加固杆10f提高了焊枪5安装的稳固性，从而进一步地提高了焊接质量。所述加固杆10f的轴线与所述角度定位圆盘10c的轴线平行布置。
上述X向驱动电机组件9包括X向驱动电机安装罩、X向驱动电机和X向驱动齿轮，所述X向驱动电机通过所述X向驱动电机安装罩竖直倒装在所述立柱2的下端上，所述X向驱动齿轮安装在所述X向驱动电机的输出轴上，所述基座1的顶面上沿X轴方向平行铺设有两根X向导轨1a，所述两根X向导轨1a之间设有与所述X向驱动齿轮相配合的齿条1b，所述齿条1b与所述X向驱动齿轮啮合。当然，也可采用链条与链轮的配合结构、丝杆与滑块的配合结构等。Y向驱动电机组件7和Z向驱动电机组件8可采用与X向驱动电机组件9相同的结构，也可根据实际需要设计。
上述焊枪安装座4和所述Y向驱动电机组件7分别布置在所述横梁3的两端。通过将焊枪安装座4和Y向驱动电机组件7分别布置在横梁3的两端，这样提高了横梁3在Z轴方向上滑动的平稳性。所述基座1的顶面上设有用于遮盖所述X向导轨1a的风琴防护罩11。加设风琴防护罩11可有效地防止灰尘进入到X向导轨1a内，影响立柱2的滑动。
本实施例通过在焊枪5与焊枪安装座4之间加装位置精细调节组件，这样，可先通过X向驱动电机组件9、Y向驱动电机组件7和Z向驱动电机组件8粗调焊枪5的位置，然后通过旋转电机10a与角度定位圆盘10c的配合，快速、精细地调节焊枪5的准确位置，从而使得焊接质量更好，也大大地提高了焊接效率；通过将X向驱动电机组件9安装在立柱2的下端上，降低了立柱2的重心，并将X向驱动电机组件9和Z向驱动电机组件8分别布置在立柱2的两端，这样，立柱2的滑动更平稳可靠；加设风琴防护罩11可有效地防止灰尘进入到X向导轨1a内，影响立柱2的滑动；加设的加固杆10f提高了焊枪5安装的稳固性，从而进一步地提高了焊接质量；通过将焊枪安装座4和Y向驱动电机组件7分别布置在横梁3的两端，这样提高了横梁3在Z轴方向上滑动的平稳性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种焊接机器人，包括基座(1)、立柱(2)、横梁(3)、焊枪安装座(4)、焊枪(5)和控制器(6)，所述控制器(6)安装在所述基座(1)的底部，所述立柱(2)沿X轴方向滑动安装在所述基座(1)的顶面上，所述横梁(3)沿Z轴方向滑动安装在所述立柱(2)上，所述焊枪安装座(4)沿Y轴方向滑动安装在所述横梁(3)上，所述横梁(3)上安装有用于驱动所述焊枪安装座(4)滑动的Y向驱动电机组件(7)，所述立柱(2)上端设有用于驱动所述横梁(3)滑动的Z向驱动电机组件(8)，其特征在于，所述立柱(2)下端设有用于驱动所述立柱(2)滑动的X向驱动电机组件(9)，所述X向驱动电机组件(9)、所述Y向驱动电机组件(7)和所述Z向驱动电机组件(8)的控制电路分别与所述控制器(6)相连；所述焊枪(5)通过位置精细调节组件(10)安装在所述焊枪安装座(4)上，所述位置精细调节组件(10)包括旋转电机(10a)、旋转臂(10b)、角度定位圆盘(10c)、角度调节连接板(10d)和焊枪夹持件(10e)，所述旋转电机(10a)安装在所述焊枪安装座(4)上，所述旋转电机(10a)的输出轴与所述旋转臂(10b)的一端相连，所述旋转臂(10b)的另一端与所述角度定位圆盘(10c)的侧壁相连，两块所述角度调节连接板(10d)的一端夹装在所述角度定位圆盘(10c)的两端上，两块所述角度调节连接板(10d)的另一端与所述焊枪夹持件(10e)相连，所述焊枪(5)夹持安装在所述焊枪夹持件(10e)内，所述旋转臂(10b)的旋转方向与所述角度定位圆盘(10c)的角度调节方向垂直，所述旋转电机(10a)的控制电路与所述控制器(6)相连；所述角度定位圆盘(10c)包括相互配合的转筒和转轴，所述转轴可自转地限位安装在所述转筒内，所述转筒的外壁与所述旋转臂(10b)相连，所述转轴的两端分别对应与两块所述角度调节连接板(10d)相连，所述转筒的端头处沿圆周方向设有定位孔，所述转轴上对应的位置设有与所述定位孔相配合的定位槽，所述定位槽内安装有用于固定所述转筒与所述转轴之间相对位置的弹性定位销或弹性定位滚珠。
2.如权利要求1所述的一种焊接机器人，其特征在于，所述X向驱动电机组件(9)包括X向驱动电机安装罩、X向驱动电机和X向驱动齿轮，所述X向驱动电机通过所述X向驱动电机安装罩竖直倒装在所述立柱(2)的下端上，所述X向驱动齿轮安装在所述X向驱动电机的输出轴上，所述基座(1)的顶面上沿X轴方向平行铺设有两根X向导轨(1a)，所述两根X向导轨(1a)之间设有与所述X向驱动齿轮相配合的齿条(1b)，所述齿条(1b)与所述X向驱动齿轮啮合。
3.如权利要求2所述的一种焊接机器人，其特征在于，所述基座(1)的顶面上设有用于遮盖所述X向导轨(1a)的风琴防护罩(11)。
4.如权利要求1所述的一种焊接机器人，其特征在于，所述旋转电机(10a)竖直倒装在所述焊枪安装座(4)上。
5.如权利要求1所述的一种焊接机器人，其特征在于，所述旋转臂(10b)水平布置。
6.如权利要求1所述的一种焊接机器人，其特征在于，所述角度定位圆盘(10c)的轴线水平布置。
7.如权利要求1所述的一种焊接机器人，其特征在于，所述角度定位圆盘(10c)安装在所述旋转臂(10b)的底面上。
8.如权利要求1所述的一种焊接机器人，其特征在于，两块所述角度调节连接板(10d)之间设有加固杆(10f)，所述加固杆(10f)的数量至少为一根。
9.如权利要求8所述的一种焊接机器人，其特征在于，所述加固杆(10f)的轴线与所述角度定位圆盘(10c)的轴线平行布置。
10.如权利要求1所述的一种焊接机器人，其特征在于，所述焊枪安装座(4)和所述Y向驱动电机组件(7)分别布置在所述横梁(3)的两端。
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