CN109079405A - 一种重工机器人倒吊焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种重工机器人倒吊焊接装置，涉及机器人焊接技术领域，包括一升降定位机构以及设置于升降定位机构一侧的焊接立柱，所述焊接立柱的顶部设置有旋转机构，所述旋转机构上设置有一通过所述旋转机构与所述焊接立柱可旋转的旋转横梁，所述旋转横梁上设置有一焊接摆臂，所述焊接摆臂的一个端部通过旋转盘连接所述旋转横梁，所述焊接摆臂上设置有一焊枪，所述焊枪的枪头固定设置于所述焊接摆臂的另一个端部。本发明能够固定待焊接的工作，并且方便工件的翻转，保证机器人焊接工作的正常进行，提升焊接效率。
Description
技术领域
本发明属于机器人技术领域，特别涉及一种重工机器人倒吊焊接装置。
背景技术
目前，焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人。根据国际标准化组织(ISO)工业机器人属于标准焊接机器人的定义，工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机，具有三个或更多可编程的轴，用于工业自动化领域。但是现在的工业机器人在焊接时，通常需要额外的利用人工对待焊接的工件进行固定或者翻转，而对于重型的工件，尤其是一些重量达到吨级单位的工件，再利用人工的固定或者翻转已经不现实，这样就导致机器人焊接工作难以正常进行，焊接的效率十分低下。
因此，鉴于上述方案于实际制作及实施使用上的缺失之处，而加以修正、改良，同时本着求好的精神及理念，并由专业的知识、经验的辅助，以及在多方巧思、试验后，方创设出本发明，特再提供一种重工机器人倒吊焊接装置，能够固定待焊接的工作，并且方便工件的翻转，保证机器人焊接工作的正常进行，提升焊接效率。
发明内容
本发明提出一种重工机器人倒吊焊接装置，解决了现有技术中现在的工业机器人在焊接时，通常需要额外的利用人工对待焊接的工件进行固定或者翻转，而对于重型的工件，尤其是一些重量达到吨级单位的工件，再利用人工的固定或者翻转已经不现实，这样就导致机器人焊接工作难以正常进行，焊接的效率十分低下的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：重工机器人倒吊焊接装置，包括一升降定位机构以及设置于升降定位机构一侧的焊接立柱，所述焊接立柱的顶部设置有旋转机构，所述旋转机构上设置有一通过所述旋转机构与所述焊接立柱可旋转的旋转横梁，所述旋转横梁上设置有一焊接摆臂，所述焊接摆臂的一个端部通过旋转盘连接所述旋转横梁，所述焊接摆臂上设置有一焊枪，所述焊枪的枪头固定设置于所述焊接摆臂的另一个端部。
作为一种优选的实施方式，所述旋转机构包括一用于驱动旋转横梁转动的旋转电机，且所述旋转电机与旋转横梁之间设置有第一减速机，所述焊接立柱与所述旋转横梁之间设置有第一重载回转轴承。
作为一种优选的实施方式，所述升降机构包括一底座以及位于所述底座顶部的升降平台，所述升降平台的顶面上设置有一万向球轴承，所述底座两侧分别设置有头座立柱和尾座立柱，所述升降平台与底座之间设置有升降机构，所述头座立柱和底座立柱相对的一侧上均设置有用于固定工件的夹紧定位组件。
作为一种优选的实施方式，所述夹紧定位组件包括位于头座立柱一侧的第一焊接卡盘和位于底座立柱一侧的第二焊接卡盘。
作为一种优选的实施方式，所述尾座立柱与底座之间设置有一粗调机构，所述粗调机构包括一设置于尾座立柱与底座之间的粗调螺母套，所述粗调螺母套内设置有粗调丝杆，所述粗调螺母套外设有驱动所述粗调丝杆的变频电机，所述尾座立柱的一端伸入所述粗调螺母套内，且尾座立柱的该个端部设置有与粗调丝杆适配的蜗轮。
作为一种优选的实施方式，所述尾座立柱的顶部设置有一微调机构，所述微调机构包括一微调螺母套，所述微调螺母套内设置有一微调丝杆，所述微调丝杆连接有一设置于微调螺母套外部的手轮，所述微调螺母套内设置有一与所述微调丝杆相适配的微调连接套筒，所述微调连接套筒的一端伸出于所述微调螺母套，且伸出部分固定设置有连接法兰，所述第二焊接卡盘与所述连接法兰固定设置。
作为一种优选的实施方式，所述第一焊接卡盘一侧固定设置有一旋转轴，所述旋转轴通过第二重载回转轴承转动设置于头座立柱上，且所述旋转轴通过第二减速机连接有伺服电机。
作为一种优选的实施方式，所述升降机构包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和第二连杆的两端均分别与底座和升降平台铰接设置，靠近所述第一连杆和第二连杆的中间位置处设置有将第一连杆和第二连杆铰接设置的铰接柱。
作为一种优选的实施方式，所述第二连杆一侧设置有一液压缸，所述液压缸的一端与所述底座铰接设置，另一端与第二连杆铰接设置，且所述液压缸与第二连杆的铰接点位于铰接柱以上。
作为一种优选的实施方式，所述焊接立柱的一侧设置有冷水机。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
1、通过升降定位机构，可以对待焊接的工件进行升降定位，保证了工件的稳定性；
2、通过粗调机构可以使尾座立柱进行上升或者下降，方便第二焊接卡盘带动工件进行位置的上下调整；
3、通过微调机可以使第二焊接卡盘在水平方向上发生位移，从而使工件在水平方向的位置进行微调整；
4、通过伺服电机带动旋转轴及第一卡盘的转动，实现工件的快速翻转，提升了焊接的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明一个视角的剖视结构示意图；
图3为本发明另一个视角的剖视结构示意图。
图中，1-焊接立柱；2-旋转横梁；3-头座立柱；4-焊接摆臂；5-底座；6-升降机构；7-粗调机构；8-尾座立柱；9-微调机构；10-第一减速机；11-第一重载轴承；12-旋转电机；13-旋转盘；14-焊枪；15-工件；16-第一连杆；17-第二连杆；18-液压缸；19-升降平台；20-万向球轴承；21-粗调螺母套；22-变频电机；23-粗调丝杆；24-连接法兰；25-第二焊接卡盘；26-第一焊接卡盘；27-第二重载回转轴承；28-第二减速机；29-伺服电机；31-手轮；32-微调丝杆；33-微调螺母套；34-微调连接套筒。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参照图1-3所示，重工机器人倒吊焊接装置，包括一升降定位机构以及设置于升降定位机构一侧的焊接立柱1，焊接立柱1的顶部设置有旋转机构，旋转机构上设置有一通过旋转机构与焊接立柱1可旋转的旋转横梁2，旋转横梁2上设置有一焊接摆臂4，焊接摆臂4的一个端部通过旋转盘13连接旋转横梁2，焊接摆臂4上设置有一焊枪14，焊枪14的枪头固定设置于焊接摆臂4的另一个端部。
基于此，在需要对待处理的工作进行焊接时，将待处理的工件15放置到升降定位机构上，利用升降定位机构对工件15进行位置的调速，使其满足焊接加工的要求，进行固定后，可以通过焊接立柱1上的放置机构带动焊接摆臂4进行摆动，而焊接摆臂4上设置有焊枪14，利用焊接摆臂4带动焊枪14对工件15的不同位置进行焊接处理，提升焊接的效率，由于采用了升降定位机构之后，可以满足吨级重量单位的工件15的焊接，保证了焊接工作的正常进行。
具体的，请参照图2，旋转机构包括一用于驱动旋转横梁2转动的旋转电机12，且旋转电机12与旋转横梁2之间设置有第一减速机10，焊接立柱1与旋转横梁2之间设置有第一重载回转轴承11。利用旋转电机12控制旋转横梁2发生相对于立焊接立柱1的旋转，使旋转横梁2上的焊接摆臂4以及位于所述焊接摆臂4上的焊枪14发生位移，从而对不同位置的工件15以及工件15的不同位置进行焊接，从而使其满足工件15的焊接要求。
具体的，请参照图3，升降机构6包括一底座5以及位于底座5顶部的升降平台19，升降平台19的顶面上设置有一万向球轴承20，底座5两侧分别设置有头座立柱3和尾座立柱8，升降平台19与底座5之间设置有升降机构6，头座立柱3和底座5立柱相对的一侧上均设置有用于固定工件15的夹紧定位组件。
请参照图2-图3，夹紧定位组件包括位于头座立柱3一侧的第一焊接卡盘26和位于底座5立柱一侧的第二焊接卡盘25，利用第一焊接卡盘26和第二焊接卡盘25对工件15进行固定，并且第一焊接卡盘26和第二焊接卡盘25的表面上均设置有用于固定工件15的突出，保证了工件15在焊接过程中的稳定性，避免由于工件15滚动发生的焊接故障。
请参照图3，尾座立柱8与底座5之间设置有一粗调机构7，粗调机构7包括一设置于尾座立柱8与底座5之间的粗调螺母套21，粗调螺母套21内设置有粗调丝杆23，粗调螺母套21外设有驱动粗调丝杆23的变频电机22，尾座立柱8的一端伸入粗调螺母套21内，且尾座立柱8的该个端部设置有与粗调丝杆23适配的蜗轮，利用变频电机22带动粗调丝杆23的转动，从而使粗调丝杆23通过蜗轮带动尾座立柱8的升降，实现尾座立柱8高度的粗调，满足不同的焊接要求。
请参照图3，尾座立柱8的顶部设置有一微调机构9，微调机构9包括一微调螺母套33，微调螺母套33内设置有一微调丝杆32，微调丝杆32连接有一设置于微调螺母套33外部的手轮31，微调螺母套33内设置有一与微调丝杆32相适配的微调连接套筒34，微调连接套筒34的一端伸出于微调螺母套33，且伸出部分固定设置有连接法兰，第二焊接卡盘25与连接法兰固定设置，利用手轮31转动，从而使微调连接套筒34进行转动，带动连接法兰进行位移，从而实现工件15位置的调速。第一焊接卡盘26一侧固定设置有一旋转轴，旋转轴通过第二重载回转轴承27转动设置于头座立柱3上，且旋转轴通过第二减速机28连接有伺服电机29。而通过伺服电机29以及第二减速机28连接旋转轴，并通过旋转轴带动第一焊接卡盘26，可以实现第一焊接卡盘26的快速翻转，从而方便工件15其他表面的快速焊接，配合第二焊接卡盘25及用于调节第二焊接卡盘25的微调机构9，实现了工件15的位置的调整，即保证了效率，又保证了精度。
在一个实施例中，升降机构6包括第一连杆16和第二连杆17，第一连杆16和第二连杆17的两端均分别与底座5和升降平台19铰接设置，靠近第一连杆16和第二连杆17的中间位置处设置有将第一连杆16和第二连杆17铰接设置的铰接柱。第二连杆17一侧设置有一液压缸18，液压缸18的一端与底座5铰接设置，另一端与第二连杆17铰接设置，且液压缸18与第二连杆17的铰接点位于铰接柱以上。利用液压缸18带动第二连杆17发生移动，而第一连杆16和第二连杆17之间铰接设置，由于第一连杆16和第二连杆17在液压缸18的作用下发生位置升降的同时，受制于第一连杆16和第二连杆17的铰接设置的特点，升降平台19除了发生垂直方向上的位移外，还会发生水平方向上的位移，而在升降平台19的上表面上设置有万向球轴承20，则可以使工件15在升降平台19的表面发生一定的滑动，可以使其不随着升降平台19而发生水平方向上的位移，保证了工件15水平位置的稳定性。焊接立柱1的一侧设置有冷水机。可以在焊枪14焊接后进行水冷却，另外，还可以配置清枪装置，清除焊枪14焊接后，枪口的杂质，保证焊枪14的正常工作。
该重工机器人倒吊焊接装置的工作原理是：利用焊接立柱1上的旋转横梁2带动焊接摆臂4进行旋转，而焊接摆臂4上设置有焊枪14，可以对工件15进行焊接操作，配合有升降定位机构，可以对工件15进行粗调升降和微调定位，保证工件15处于合适的位置，而利用第一焊接卡盘26和第二卡接焊接对工件15进行夹持，利用伺服电机29通过第一焊接卡盘26对工件15进行翻转，第二手轮31对第二焊接卡盘25进行微调，保证了工件15的稳定性，对于重量级较大的工件15，本装置能够方便工件15的升降定位和翻转，保证了焊接工件15的正常进行，提升了焊接的效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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)
1.一种重工机器人倒吊焊接装置，其特征在于，包括一升降定位机构以及设置于升降定位机构一侧的焊接立柱，所述焊接立柱的顶部设置有旋转机构，所述旋转机构上设置有一通过所述旋转机构与所述焊接立柱可旋转的旋转横梁，所述旋转横梁上设置有一焊接摆臂，所述焊接摆臂的一个端部通过旋转盘连接所述旋转横梁，所述焊接摆臂上设置有一焊枪，所述焊枪的枪头固定设置于所述焊接摆臂的另一个端部。
2.根据权利要求1所述的重工机器人倒吊焊接装置，其特征在于，所述旋转机构包括一用于驱动旋转横梁转动的旋转电机，且所述旋转电机与旋转横梁之间设置有第一减速机，所述焊接立柱与所述旋转横梁之间设置有第一重载回转轴承。
3.根据权利要求2所述的重工机器人倒吊焊接装置，其特征在于，所述升降机构包括一底座以及位于所述底座顶部的升降平台，所述升降平台的顶面上设置有一万向球轴承，所述底座两侧分别设置有头座立柱和尾座立柱，所述升降平台与底座之间设置有升降机构，所述头座立柱和底座立柱相对的一侧上均设置有用于固定工件的夹紧定位组件。
4.根据权利要求2所述的重工机器人倒吊焊接装置，其特征在于，所述夹紧定位组件包括位于头座立柱一侧的第一焊接卡盘和位于底座立柱一侧的第二焊接卡盘。
5.根据权利要求4所述的重工机器人倒吊焊接装置，其特征在于，所述尾座立柱与底座之间设置有一粗调机构，所述粗调机构包括一设置于尾座立柱与底座之间的粗调螺母套，所述粗调螺母套内设置有粗调丝杆，所述粗调螺母套外设有驱动所述粗调丝杆的变频电机，所述尾座立柱的一端伸入所述粗调螺母套内，且尾座立柱的该个端部设置有与粗调丝杆适配的蜗轮。
6.根据权利要求5所述的重工机器人倒吊焊接装置，其特征在于，所述尾座立柱的顶部设置有一微调机构，所述微调机构包括一微调螺母套，所述微调螺母套内设置有一微调丝杆，所述微调丝杆连接有一设置于微调螺母套外部的手轮，所述微调螺母套内设置有一与所述微调丝杆相适配的微调连接套筒，所述微调连接套筒的一端伸出于所述微调螺母套，且伸出部分固定设置有连接法兰，所述第二焊接卡盘与所述连接法兰固定设置。
7.根据权利要求6所述的重工机器人倒吊焊接装置，其特征在于，所述第一焊接卡盘一侧固定设置有一旋转轴，所述旋转轴通过第二重载回转轴承转动设置于头座立柱上，且所述旋转轴通过第二减速机连接有伺服电机。
8.根据权利要求7所述的重工机器人倒吊焊接装置，其特征在于，所述升降机构包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和第二连杆的两端均分别与底座和升降平台铰接设置，靠近所述第一连杆和第二连杆的中间位置处设置有将第一连杆和第二连杆铰接设置的铰接柱。
9.根据权利要求8所述的重工机器人倒吊焊接装置，其特征在于，所述第二连杆一侧设置有一液压缸，所述液压缸的一端与所述底座铰接设置，另一端与第二连杆铰接设置，且所述液压缸与第二连杆的铰接点位于铰接柱以上。
10.根据权利要求9所述的重工机器人倒吊焊接装置，其特征在于，所述焊接立柱的一侧设置有冷水机。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20181225 |