CN117381264A - 一种智能高效的八轴悬臂焊接机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能高效的八轴悬臂焊接机器人，包括底座、设置于底座顶部的滑板、固定安装于滑板顶部的固定柱和设置于固定柱一侧的智能焊接头，所述固定柱的正面固定连接有PLC控制器，所述固定柱的内部设置有用于对智能焊接头进行升降调节的升降调节装置，所述固定柱的顶部设置有用于对智能焊接头进行旋转调节的旋转调节装置，所述底座的内部设置有用于对智能焊接头进行前后移动的移动装置。该智能高效的八轴悬臂焊接机器人，通过控制器控制第二伺服电机启动带动转轴转动，转轴转动带动旋转板旋转，旋转板旋转带动智能焊接头旋转，便于根据奇异构型机械焊接需求来调节智能焊接头的焊接角度，达到了焊接效率高的优点。

Description

一种智能高效的八轴悬臂焊接机器人
技术领域
本发明涉及焊接机器人技术领域，具体为一种智能高效的八轴悬臂焊接机器人。
背景技术
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，为了适应不同的用途，机器人最后一个轴的机械接口，通常是一个连接法兰，可接装不同工具或称末端执行器，焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊枪的，使之能进行焊接，切割或热喷涂。
目前，市场的焊接机器人多为六轴运转，而当待焊接机械处于奇异构型时，智能焊接头不能绕某个方向进行运动，影响了运动规划，导致焊接效率低，不能满足生产需求，故而提出一种智能高效的八轴悬臂焊接机器人来解决上述中所提出的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能高效的八轴悬臂焊接机器人，具备焊接效率高等优点，解决了现有的焊接机器人多为六轴运转，当待焊接机械处于奇异构型时，智能焊接头不能绕某个方向进行运动，影响了运动规划，导致焊接效率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能高效的八轴悬臂焊接机器人，包括底座、设置于底座顶部的滑板、固定安装于滑板顶部的固定柱和设置于固定柱一侧的智能焊接头，所述固定柱的正面固定连接有PLC控制器，所述固定柱的内部设置有用于对智能焊接头进行升降调节的升降调节装置，所述固定柱的顶部设置有用于对智能焊接头进行旋转调节的旋转调节装置，所述底座的内部设置有用于对智能焊接头进行前后移动的移动装置；
所述升降调节装置包括固定安装于固定柱外部的第一伺服电机和固定安装于固定柱内部的安装板，所述第一伺服电机的输出轴上固定连接有延伸至固定柱内部的旋转轴，所述旋转轴的外部固定安装有主锥形齿轮，所述安装板的内部转动连接有螺纹杆，所述螺纹杆的外表面上螺纹连接有延伸至固定柱外部的螺纹管，所述螺纹管的顶部固定安装有安装框，所述螺纹杆的底部固定安装有与主锥形齿轮相啮合的副锥形齿轮；
所述旋转调节装置包括固定安装于安装框顶部的第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴上固定连接有延伸至安装框内部的转轴，所述转轴的外部固定安装有延伸至安装框外部的旋转板；
所述移动装置包括固定安装于底座外部的第四伺服电机，所述第四伺服电机的输出轴上固定连接有延伸至底座内部的转杆，所述转杆的外表面上固定安装有调节齿轮，所述滑板的底部固定安装有与调节齿轮相啮合的齿条。
进一步，所述固定柱为空心的圆柱体，所述固定柱的顶部开设有与螺纹管相适配的贯穿孔。
进一步，所述安装板的内部固定安装有与螺纹杆相适配的轴承，所述螺纹管的左右两侧均固定连接有延伸至固定柱内部的限位滑杆，所述固定柱的内部开设有与固定柱相适配的限位滑槽。
进一步，所述旋转板靠近安装框的一侧固定连接有延伸至安装框内部的限位滑块，所述限位滑块为实心的圆柱体。
进一步，所述安装框为空心的圆柱体，所述安装框的内部固定安装有与限位滑块相适配的滑轨。
进一步，所述滑板底部的左右两侧均固定安装有安装架，所述安装架的内部转动安装有滑轮。
进一步，所述安装架和滑轮的数量均为四个，所述底座顶部的左右两侧均固定安装有与滑轮滑动连接的轨道。
进一步，所述旋转板远离安装框的一侧设置有用于对智能焊接头进行左右调节的左右调节装置，所述左右调节装置包括固定安装于旋转板远离安装框一侧的限位架，所述限位架的外部固定安装有第三伺服电机，所述第三伺服电机的输出轴上固定连接有延伸至限位架内部的调节丝杠，所述调节丝杠的外表面上螺纹连接有移动板。
进一步，所述移动板的正面固定安装有固定板，所述固定板的顶部固定安装有伸缩机构，所述智能焊接头固定安装于伸缩机构的输出端上。
进一步，所述调节丝杠的顶部和底部均设置有限位杆，所述限位杆与限位架固定连接，所述移动板滑动连接于两个所述限位杆的外部，所述固定板为L形。
与现有技术相比，本发明提供了一种智能高效的八轴悬臂焊接机器人，具备以下有益效果：
1、该智能高效的八轴悬臂焊接机器人，通过控制器控制第二伺服电机启动带动转轴转动，转轴转动带动旋转板旋转，旋转板旋转带动智能焊接头旋转，便于根据奇异构型机械焊接需求来调节智能焊接头的焊接角度，达到了焊接效率高的优点。
2、该智能高效的八轴悬臂焊接机器人，通过控制器控制第四伺服电机启动带动转杆转动，转杆转动带动与调节齿轮啮合的齿条前后移动，齿条前后移动带动滑板前后移动，便于根据奇异构型机械焊接需求来调节智能焊接头的前后焊接方向，达到了焊接效率高的优点。
3、该智能高效的八轴悬臂焊接机器人，通过控制器控制第一伺服电机启动带动旋转轴外部的主锥形齿轮旋转，主锥形齿轮旋转带动副锥形齿轮一端的螺纹杆旋转，螺纹杆旋转带动螺纹管上下移动，螺纹管上下移动带动智能焊接头上下移动，便于根据奇异构型机械焊接需求来调节智能焊接头的焊接高度，达到了焊接效率高的优点。
附图说明
图1为本发明一种智能高效的八轴悬臂焊接机器人的结构剖视图；
图2为本发明一种智能高效的八轴悬臂焊接机器人的结构正视图；
图3为本发明一种智能高效的八轴悬臂焊接机器人的齿条的结构仰视图；
图4为本发明一种智能高效的八轴悬臂焊接机器人的图1所示A的放大结构示意图。
图中：1底座、2滑板、3固定柱、4智能焊接头、5第一伺服电机、6安装板、7旋转轴、8主锥形齿轮、9螺纹杆、10螺纹管、11安装框、12限位杆、13第二伺服电机、14转轴、15旋转板、16限位滑块、17限位架、18第三伺服电机、19调节丝杠、20移动板、21固定板、22伸缩机构、23第四伺服电机、24转杆、25调节齿轮、26齿条、27安装架、28滑轮、29PLC控制器。
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做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。
请参阅图1-4，本实施例中的一种智能高效的八轴悬臂焊接机器人，包括底座1、设置于底座1顶部的滑板2、固定安装于滑板2顶部的固定柱3和设置于固定柱3一侧的智能焊接头4，固定柱3的正面固定连接有PLC控制器29，固定柱3的内部设置有用于对智能焊接头4进行升降调节的升降调节装置，升降调节装置包括固定安装于固定柱3外部的第一伺服电机5和固定安装于固定柱3内部的安装板6，第一伺服电机的输出轴上固定连接有延伸至固定柱3内部的旋转轴7，旋转轴7的外部固定安装有主锥形齿轮8，安装板6的内部转动连接有螺纹杆9，螺纹杆9的外表面上螺纹连接有延伸至固定柱3外部的螺纹管10，螺纹管10的顶部固定安装有安装框11，螺纹杆9的底部固定安装有与主锥形齿轮8相啮合的副锥形齿轮12。通过控制器29控制第一伺服电机5启动带动旋转轴7外部的主锥形齿轮8旋转，主锥形齿轮8旋转带动副锥形齿轮12一端的螺纹杆9旋转，螺纹杆9旋转带动螺纹管10上下移动，螺纹管10上下移动带动智能焊接头4上下移动，便于根据奇异构型机械焊接需求来调节智能焊接头4的焊接高度，达到了焊接效率高的优点。
具体地，固定柱3为空心的圆柱体，固定柱3的顶部开设有与螺纹管10相适配的贯穿孔。
具体地，安装板6的内部固定安装有与螺纹杆9相适配的轴承，螺纹管10的左右两侧均固定连接有延伸至固定柱3内部的限位滑杆，限位滑杆为实心的圆柱体，固定柱3的内部开设有与固定柱3相适配的限位滑槽，限位滑杆与限位滑槽的连接方式为滑动连接。
本实施例中，固定柱3的顶部设置有用于对智能焊接头4进行旋转调节的旋转调节装置，旋转调节装置包括固定安装于安装框11顶部的第二伺服电机13，第二伺服电机13的输出轴上固定连接有延伸至安装框11内部的转轴14，转轴14的外部固定安装有延伸至安装框11外部的旋转板15。通过控制器29控制第二伺服电机13启动带动转轴14转动，转轴14转动带动旋转板15旋转，旋转板15旋转带动智能焊接头4旋转，便于根据奇异构型机械焊接需求来调节智能焊接头4的焊接角度，达到了焊接效率高的优点。
具体地，旋转板15靠近安装框11的一侧固定连接有延伸至安装框11内部的限位滑块16，限位滑块16为实心的圆柱体。
具体地，安装框11为空心的圆柱体，安装框11的内部固定安装有与限位滑块16相适配的滑轨，限位滑块16与滑轨的连接方式为滑动连接。
需要说明的是，该旋转板15的旋转角度为90°-180°之间。
本实施例中，底座1的内部设置有用于对智能焊接头4进行前后移动的移动装置，移动装置包括固定安装于底座1外部的第四伺服电机23，第四伺服电机23的输出轴上固定连接有延伸至底座1内部的转杆24，转杆24的外表面上固定安装有调节齿轮25，滑板2的底部固定安装有与调节齿轮25相啮合的齿条26。通过控制器29控制第四伺服电机23启动带动转杆24转动，转杆24转动带动与调节齿轮25啮合的齿条26前后移动，齿条26前后移动带动滑板2前后移动，便于根据奇异构型机械焊接需求来调节智能焊接头4的前后焊接方向，达到了焊接效率高的优点。
具体地，滑板2底部的左右两侧均固定安装有安装架27，安装架27的内部转动安装有滑轮28。
具体地，安装架27和滑轮28的数量均为四个，底座1顶部的左右两侧均固定安装有与滑轮28滑动连接的轨道。
需要说明的是，该齿条26的长度大于滑板2的长度，该齿条26靠近底座1的一侧延伸至底座1的内部，底座1的内部开设有与齿条26相适配的活动槽。
本实施例中，旋转板15远离安装框11的一侧设置有用于对智能焊接头4进行左右调节的左右调节装置，左右调节装置包括固定安装于旋转板15远离安装框11一侧的限位架17，限位架17的外部固定安装有第三伺服电机18，第三伺服电机18的输出轴上固定连接有延伸至限位架17内部的调节丝杠19，调节丝杠19的外表面上螺纹连接有移动板20。
具体地，移动板20的正面固定安装有固定板21，固定板21的顶部固定安装有伸缩机构22，智能焊接头4固定安装于伸缩机构22的输出端上。
具体地，调节丝杠19的顶部和底部均设置有限位杆，限位杆与限位架17固定连接，移动板20滑动连接于两个限位杆的外部，固定板21为L形。
本实施例在使用时：
先将待加工奇异构型机械放在指定位置，通过控制器29控制第一伺服电机5启动带动旋转轴7外部的主锥形齿轮8旋转，主锥形齿轮8旋转带动副锥形齿轮12一端的螺纹杆9旋转，螺纹杆9旋转带动螺纹管10向上移动，螺纹管10向上移动带动智能焊接头4向上移动，使奇智能焊接头4移动至异构型机械的顶部；再通过控制器29控制第四伺服电机23启动带动转杆24转动，转杆24转动带动与调节齿轮25啮合的齿条26前后移动，齿条26前后移动带动滑板2前后移动，直至智能焊接头4移动至焊接位置；当需要对异构型机械的斜面进行焊接时，再通过控制器29控制第二伺服电机13启动带动转轴14转动，转轴14转动带动旋转板15旋转，旋转板15旋转带动智能焊接头4旋转，使智能焊接头4移动至奇异构型机械的斜面一侧进行焊接处理，直至焊接完成。
上述实施例的有益效果为：
该智能高效的八轴悬臂焊接机器人，通过控制器29控制第二伺服电机13启动带动转轴14转动，转轴14转动带动旋转板15旋转，旋转板15旋转带动智能焊接头4旋转，便于根据奇异构型机械焊接需求来调节智能焊接头4的焊接角度，达到了焊接效率高的优点。
该智能高效的八轴悬臂焊接机器人，通过控制器29控制第四伺服电机23启动带动转杆24转动，转杆24转动带动与调节齿轮25啮合的齿条26前后移动，齿条26前后移动带动滑板2前后移动，便于根据奇异构型机械焊接需求来调节智能焊接头4的前后焊接方向，达到了焊接效率高的优点。
该智能高效的八轴悬臂焊接机器人，通过控制器29控制第一伺服电机5启动带动旋转轴7外部的主锥形齿轮8旋转，主锥形齿轮8旋转带动副锥形齿轮12一端的螺纹杆9旋转，螺纹杆9旋转带动螺纹管10上下移动，螺纹管10上下移动带动智能焊接头4上下移动，便于根据奇异构型机械焊接需求来调节智能焊接头4的焊接高度，达到了焊接效率高的优点。
文中出现的电器元件均与主控器及电源电连接，主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备，且现有公开的电力连接技术，不在文中赘述。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种智能高效的八轴悬臂焊接机器人，包括底座(1)、设置于底座(1)顶部的滑板(2)、固定安装于滑板(2)顶部的固定柱(3)和设置于固定柱(3)一侧的智能焊接头(4)，其特征在于：所述固定柱(3)的正面固定连接有PLC控制器(29)，所述固定柱(3)的内部设置有用于对智能焊接头(4)进行升降调节的升降调节装置，所述固定柱(3)的顶部设置有用于对智能焊接头(4)进行旋转调节的旋转调节装置，所述底座(1)的内部设置有用于对智能焊接头(4)进行前后移动的移动装置；
所述升降调节装置包括固定安装于固定柱(3)外部的第一伺服电机(5)和固定安装于固定柱(3)内部的安装板(6)，所述第一伺服电机的输出轴上固定连接有延伸至固定柱(3)内部的旋转轴(7)，所述旋转轴(7)的外部固定安装有主锥形齿轮(8)，所述安装板(6)的内部转动连接有螺纹杆(9)，所述螺纹杆(9)的外表面上螺纹连接有延伸至固定柱(3)外部的螺纹管(10)，所述螺纹管(10)的顶部固定安装有安装框(11)，所述螺纹杆(9)的底部固定安装有与主锥形齿轮(8)相啮合的副锥形齿轮(12)；
所述旋转调节装置包括固定安装于安装框(11)顶部的第二伺服电机(13)，所述第二伺服电机(13)的输出轴上固定连接有延伸至安装框(11)内部的转轴(14)，所述转轴(14)的外部固定安装有延伸至安装框(11)外部的旋转板(15)；
所述移动装置包括固定安装于底座(1)外部的第四伺服电机(23)，所述第四伺服电机(23)的输出轴上固定连接有延伸至底座(1)内部的转杆(24)，所述转杆(24)的外表面上固定安装有调节齿轮(25)，所述滑板(2)的底部固定安装有与调节齿轮(25)相啮合的齿条(26)。
2.根据权利要求1所述的一种智能高效的八轴悬臂焊接机器人，其特征在于：所述固定柱(3)为空心的圆柱体，所述固定柱(3)的顶部开设有与螺纹管(10)相适配的贯穿孔。
3.根据权利要求1所述的一种智能高效的八轴悬臂焊接机器人，其特征在于：所述安装板(6)的内部固定安装有与螺纹杆(9)相适配的轴承，所述螺纹管(10)的左右两侧均固定连接有延伸至固定柱(3)内部的限位滑杆，所述固定柱(3)的内部开设有与固定柱(3)相适配的限位滑槽。
4.根据权利要求1所述的一种智能高效的八轴悬臂焊接机器人，其特征在于：所述旋转板(15)靠近安装框(11)的一侧固定连接有延伸至安装框(11)内部的限位滑块16，所述限位滑块(16)为实心的圆柱体。
5.根据权利要求1所述的一种智能高效的八轴悬臂焊接机器人，其特征在于：所述安装框(11)为空心的圆柱体，所述安装框(11)的内部固定安装有与限位滑块(16)相适配的滑轨。
6.根据权利要求1所述的一种智能高效的八轴悬臂焊接机器人，其特征在于：所述滑板(2)底部的左右两侧均固定安装有安装架(27)，所述安装架(27)的内部转动安装有滑轮(28)。
7.根据权利要求6所述的一种智能高效的八轴悬臂焊接机器人，其特征在于：所述安装架(27)和滑轮(28)的数量均为四个，所述底座(1)顶部的左右两侧均固定安装有与滑轮(28)滑动连接的轨道。
8.根据权利要求1所述的一种智能高效的八轴悬臂焊接机器人，其特征在于：所述旋转板(15)远离安装框(11)的一侧设置有用于对智能焊接头(4)进行左右调节的左右调节装置，所述左右调节装置包括固定安装于旋转板(15)远离安装框(11)一侧的限位架(17)，所述限位架(17)的外部固定安装有第三伺服电机(18)，所述第三伺服电机(18)的输出轴上固定连接有延伸至限位架(17)内部的调节丝杠(19)，所述调节丝杠(19)的外表面上螺纹连接有移动板(20)。
9.根据权利要求8所述的一种智能高效的八轴悬臂焊接机器人，其特征在于：所述移动板(20)的正面固定安装有固定板(21)，所述固定板(21)的顶部固定安装有伸缩机构(22)，所述智能焊接头(4)固定安装于伸缩机构(22)的输出端上。
10.根据权利要求8所述的一种智能高效的八轴悬臂焊接机器人，其特征在于：所述调节丝杠(19)的顶部和底部均设置有限位杆，所述限位杆与限位架(17)固定连接，所述移动板(20)滑动连接于两个所述限位杆的外部，所述固定板(21)为L形。
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