CN110480129A - 一种轨道式多轴焊接机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轨道式多轴焊接机器人，包括轨道、焊接执行机构，焊接执行机构能够沿轨道行走，焊接执行机构包括焊枪、送丝单元、送丝调整单元，送丝调整单元包括纵向调整组件、与纵向调整组件相连接的横向调整组件，纵向调整组件包括纵向位置调整齿条柱、纵向调整齿轮组、纵向位置调整电机；横向调整组件包括横向位置调整丝杆、横向调整齿轮组、横向位置调整电机，送丝单元连接在横向调整齿轮组或纵向调整齿轮组上。本发明在焊接过程中，调整机构能够实现送丝单元焊丝与焊枪、焊枪与被焊管道位置的纵向和横向调整，保证了熔池的良好形成、焊缝的形成位置，提高了焊接质量。

Description

一种轨道式多轴焊接机器人
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，特别是涉及一种轨道式多轴焊接机器人。
背景技术
在电力、石化、制药等领域，外径为168~1500mm，壁厚≤19mm的大管道的焊接一般采用填丝焊接。随着自动化焊接技术的日益成熟，焊接机器人的应用越来越广泛。此类多轴焊接机器人具有五轴式结构，即送丝轴、行走轴、机头摆动轴、机头弧压跟踪轴和钨极摆动轴，焊接机器人通过轨道安装在被焊管道上，通过控制输入命令，焊枪在气体保护以及填丝操作下沿管道焊接一圈或多圈，直到焊接完成。然而，在管道安装和维修阶段，许多被焊管道周围空间有限，不仅需要采用外形尺寸较小的焊接机器人，而且要求焊接过程中，气体保护要充分，焊丝、焊枪位置能够调整以便满足焊接的需要。
总体来说，现有的轨道式焊接机器人存在以下的问题：
（1）、焊枪前端保护气体不充分，导致焊缝被氧化，不能保证焊接质量；
（2）、焊接机器人在焊接过程中，焊丝同焊枪的相对位置，包括纵向距离和横向距离，在焊接过程中不能调整，影响熔池的形成，不能保证焊接质量；
（3）、焊接机器人在焊接过程中，焊枪同被焊管道的相对位置，包括横向距离、垂直距离，在焊接过程中不能调整，影响焊缝的形成位置，不能保证焊接质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种轨道式多轴机器人。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种轨道式多轴焊接机器人，包括用于与被焊管道进行固定的轨道、连接在所述的轨道上用于对被焊管道进行焊接的焊接执行机构，所述的焊接执行机构能够沿所述的轨道行走，所述的焊接执行机构包括焊枪、送丝单元，所述的焊接执行机构还与所述的送丝单元相连接的送丝调整单元，所述的送丝调整单元包括纵向调整组件、与所述的纵向调整组件相连接的横向调整组件，所述的纵向调整组件包括纵向位置调整齿条柱、设置在所述的纵向位置调整齿条柱上的纵向调整齿轮组、驱动所述的纵向调整齿轮组在所述的纵向位置调整齿条柱上移动的纵向位置调整电机；所述的横向调整组件包括横向位置调整丝杆、设置在所述的横向位置调整丝杆上的横向调整齿轮组、驱动所述的横向调整齿轮组在所述的横向位置调整丝杆上移动的横向位置调整电机，当所述的横向调整组件连接在所述的纵向调整齿轮组上时，所述的送丝单元连接在所述的横向调整齿轮组上；当所述的纵向调整组件连接在所述的横向调整齿轮组上时，所述的送丝单元连接在所述的纵向调整齿轮组上。
优选地，所述的焊接机器人还包括用于驱动所述的焊接执行机构在所述的轨道上行走的行走驱动部件。
优选地，所述的焊接执行机构能够在所述的轨道上正向行走或者反向行走。
优选地，所述的焊枪包括机头壳体、设置在所述的机头壳体内并伸出机头壳体前端的钨极、从所述的机头壳体内向所述的钨极伸出一侧进行保护气氛喷吹的保护气氛供送部件。
进一步优选地，所述的机头壳体具有前部壳体、位于所述的前部壳体后部的后部壳体，所述的钨极伸出所述的前部壳体的前端，所述的前部壳体外部套设有保护气氛罩，所述的保护气氛供送部件的保护气氛从所述的保护气氛罩与所述的前部壳体之间、所述的前部壳体内部喷出。
进一步优选地，所述的前部壳体、所述的保护气氛罩均呈圆柱形。
进一步优选地，所述的保护气氛罩呈透明。
优选地，所述的焊接执行机构还包括与所述的焊枪相连接的焊枪调整单元，所述的焊枪调整单元包括电机调节滑块、驱动所述的焊枪在所述的电机调节滑块上进行移动的调节电机，所述的焊枪连接在所述的电机调节滑块上。
进一步优选地，所述的电机调节滑块为呈十字形，所述的焊枪能够在所述的电机调节滑块上可以进行左右、上下方向的移动。
进一步优选地，所述的焊枪调整单元还包括连接在所述的电机调节滑块上的手动调节连接板、将手动调节连接板固定在所述的电机调节滑块上的手动调节旋钮，所述的焊枪连接在所述的手动调节连接板上。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
1、在焊接过程中，送丝调整单元能够实现送丝单元焊丝与焊枪位置的纵向和横向调整，保证了熔池的良好形成，提高了焊接质量；
2、在焊接过程中，焊枪调整单元能够实现焊枪与被焊管道位置的横向和垂直调整，保证了焊缝的形成位置，提高了焊接质量；
3、焊枪前端增加了保护气氛罩，焊缝能够被充分保护，提高了焊接质量。
附图说明
附图1为本实施例中送丝调整单元的结构示意图；
附图2为本实施例中焊枪的俯视示意图；
附图3为本实施例中焊枪的主视示意图；
附图4为本实施例中焊枪调整单元的结构示意图。
其中：1、送丝单元；20、纵向位置调整齿条柱；21、纵向位置调整电机；22、横向位置调整丝杆；23、横向位置调整电机；3、保护气氛罩；4、机头壳体；40、前部壳体；41、后部壳体；5、钨极；6、焊枪；70、电机调节滑块；71、手动调节连接板；72、手动调节旋钮。
具体实施方式
下面结合附图及实施案例对本发明作进一步描述：
一种轨道式多轴焊接机器人，包括用于与被焊管道进行固定的轨道、连接在轨道上用于对被焊管道进行焊接的焊接执行机构，焊接执行机构能够沿轨道行走。焊接执行机构通过行走驱动部件沿轨道行走，如电机，并且焊接执行机构能够在轨道上正向行走或者反向行走，移动十分灵活。
在本实施例中：焊接执行机构包括送丝单元1、与送丝单元1相连接的送丝调整单元、焊枪6、与焊枪6相连接的焊枪调整单元。
送丝单元1用于将焊丝进行输送，未涉及改进，可以采用现有技术即可，在此不再进行赘述。
如图1所示：送丝调整单元包括纵向调整组件、与纵向调整组件相连接的横向调整组件，纵向调整组件包括纵向位置调整齿条柱20、设置在纵向位置调整齿条柱20上的纵向调整齿轮组、驱动纵向调整齿轮组在纵向位置调整齿条柱20上移动的纵向位置调整电机21；横向调整组件包括横向位置调整丝杆22、设置在横向位置调整丝杆22上的横向调整齿轮组、驱动横向调整齿轮组在横向位置调整丝杆22上移动的横向位置调整电机23。当横向调整组件连接在纵向调整齿轮组上，送丝单元1连接在横向调整齿轮组上；当纵向调整组件连接在横向调整齿轮组上，送丝单元1则连接在纵向调整齿轮组上。
如图2、3所示：焊枪包括机头壳体4、设置在机头壳体4内并伸出机头壳体4前端的钨极5、从机头壳体4内向钨极5伸出一侧进行保护气氛喷吹的保护气氛供送部件。其中：机头壳体4具有前部壳体40、位于前部壳体40后部的后部壳体41，钨极5伸出前部壳体40的前端。在本实施中：前部壳体40外部套设有保护气氛罩3，保护气氛罩3伸出前部壳体40，前部壳体40、保护气氛罩3均呈圆柱形，保护气氛供送部件的保护气氛从保护气氛罩3与前部壳体40之间、前部壳体40内部喷出，保护气氛喷出集中。优选地，保护气氛罩3呈透明，方便操作人员的观察。
如图4所示：焊枪调整单元包括电机调节滑块70、驱动焊枪6在电机调节滑块70上进行移动的调节电机。在本实施例中：焊枪调整单元还包括连接在电机调节滑块70上的手动调节连接板71、将手动调节连接板71固定在电机调节滑块70上的手动调节旋钮72，焊枪6连接在手动调节连接板71上。焊枪6即可以通过调节电机驱动，自动地相对电机调节滑块70进行滑动，也可以通过操作手动调节旋钮72手动调节焊枪6相对电机调节滑块70进行滑动。电机调节滑块70为呈十字形，焊枪6能够在电机调节滑块70上可以进行左右、上下方向的移动。
以下具体阐述下本实施例的工作过程，本实施例以焊接φ300×4.75mm管道为例，包括：
（1）、安装焊接机器人的轨道：
根据管道规格，选定对应的焊接机器人的轨道，并可靠准确安装在被焊管道相应位置上。
（2）、安装焊接机器人的焊接执行机构：
焊接机器人的焊接执行机构安装在轨道上，按照技术要求和规范，调节焊送丝单元1和焊枪6到达指定位置。
（3）、焊接管道：
打开保护气氛供送部件开关，保护气氛从保护气氛罩3与前部壳体40之间、前部壳体40内部喷出，在保护气氛罩3作用下对焊缝进行充分保护，启动焊接，在焊接过程中，为了保证了焊缝的形成位置，可以通过调节焊枪6后部的焊枪调整单元，实现焊枪6与被焊管道位置的横向和垂直调整；同时，为了保证了熔池的良好形成，通过调节送丝单元1后端的送丝调整单元，实现焊丝与焊枪6位置的纵向和横向调整。
（4）、焊接机器人拆卸：
焊工检查焊缝焊接质量，然后焊接机器人的焊接执行机构和轨道，并清理现场。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轨道式多轴焊接机器人，包括用于与被焊管道进行固定的轨道、连接在所述的轨道上用于对被焊管道进行焊接的焊接执行机构，所述的焊接执行机构能够沿所述的轨道行走，所述的焊接执行机构包括焊枪、送丝单元，其特征在于：所述的焊接执行机构还与所述的送丝单元相连接的送丝调整单元，所述的送丝调整单元包括纵向调整组件、与所述的纵向调整组件相连接的横向调整组件，所述的纵向调整组件包括纵向位置调整齿条柱、设置在所述的纵向位置调整齿条柱上的纵向调整齿轮组、驱动所述的纵向调整齿轮组在所述的纵向位置调整齿条柱上移动的纵向位置调整电机；所述的横向调整组件包括横向位置调整丝杆、设置在所述的横向位置调整丝杆上的横向调整齿轮组、驱动所述的横向调整齿轮组在所述的横向位置调整丝杆上移动的横向位置调整电机，当所述的横向调整组件连接在所述的纵向调整齿轮组上时，所述的送丝单元连接在所述的横向调整齿轮组上；当所述的纵向调整组件连接在所述的横向调整齿轮组上时，所述的送丝单元连接在所述的纵向调整齿轮组上。
2.根据权利要求1所述的一种轨道式多轴焊接机器人，其特征在于：所述的焊接机器人还包括用于驱动所述的焊接执行机构在所述的轨道上行走的行走驱动部件。
3.根据权利要求1或2所述的一种轨道式多轴焊接机器人，其特征在于：所述的焊接执行机构能够在所述的轨道上正向行走或者反向行走。
4.根据权利要求1所述的一种轨道式多轴焊接机器人，其特征在于：所述的焊枪包括机头壳体、设置在所述的机头壳体内并伸出机头壳体前端的钨极、从所述的机头壳体内向所述的钨极伸出一侧进行保护气氛喷吹的保护气氛供送部件。
5.根据权利要求4所述的一种轨道式多轴焊接机器人，其特征在于：所述的机头壳体具有前部壳体、位于所述的前部壳体后部的后部壳体，所述的钨极伸出所述的前部壳体的前端，所述的前部壳体外部套设有保护气氛罩，所述的保护气氛供送部件的保护气氛从所述的保护气氛罩与所述的前部壳体之间、所述的前部壳体内部喷出。
6.根据权利要求5所述的一种轨道式多轴焊接机器人，其特征在于：所述的前部壳体、所述的保护气氛罩均呈圆柱形。
7.根据权利要求5所述的一种轨道式多轴焊接机器人，其特征在于：所述的保护气氛罩呈透明。
8.根据权利要求1所述的一种轨道式多轴焊接机器人，其特征在于：所述的焊接执行机构还包括与所述的焊枪相连接的焊枪调整单元，所述的焊枪调整单元包括电机调节滑块、驱动所述的焊枪在所述的电机调节滑块上进行移动的调节电机，所述的焊枪连接在所述的电机调节滑块上。
9.根据权利要求8所述的一种轨道式多轴焊接机器人，其特征在于：所述的电机调节滑块为呈十字形，所述的焊枪能够在所述的电机调节滑块上可以进行左右、上下方向的移动。
10.根据权利要求8所述的一种轨道式多轴焊接机器人，其特征在于：所述的焊枪调整单元还包括连接在所述的电机调节滑块上的手动调节连接板、将手动调节连接板固定在所述的电机调节滑块上的手动调节旋钮，所述的焊枪连接在所述的手动调节连接板上。
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