CN208162925U - 五轴桁架焊接机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种五轴桁架焊接机器人，包括两两相互垂直的X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构，X轴运动机构包括第一纵向滑轨、第二纵向滑轨、第一滑块、第二滑块和第一驱动装置，第一滑块与第一纵向滑轨滑动连接，第二滑块与第二纵向滑轨滑动连接，第一驱动装置连接第一滑块；Y轴运动机构包括横向滑轨、双向滑块和第二驱动装置，双向滑块一端与横向滑轨滑动连接，第二驱动装置连接双向滑块，横向滑轨两端分别设于第一滑块和第二滑块上；Z轴运动机构包括竖直滑轨、第三驱动装置，双向滑块另一端与竖直滑轨滑动连接，第三驱动装置连接双向滑块；水平旋转台和竖直旋转台采用电机与减速机配合转动。本实用新型结构简单，焊接范围更广。

Description

五轴桁架焊接机器人

技术领域

本实用新型涉及焊接设备技术领域，尤其涉及一种五轴桁架焊接机器人。

背景技术

由于焊接行业恶劣的工作环境，以及具有经验的工人稀缺等因素，导致行业形成一种招工难、焊接技术不稳定的严峻问题。但随着机械化焊接技术的飞速发展，以及五轴桁架焊接机器人焊接技术的可靠性，可用于对各类不同厚度、不同材料、不同形状产品的精密焊接工作，渐渐的缓解了这一问题。

但是，目前行业内的五轴桁架焊接机器人结构复杂，安装精度很难保证；并且除常规水平横轴、水平纵轴和垂直竖向轴以外的另外两个轴向旋转范围受到限制，致使其焊接的范围有限，运用不够灵活方便，不能满足各种不同的需求焊接需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单，焊接范围更广的五轴桁架焊接机器人。

本实用新型公开的五轴桁架焊接机器人所采用的技术方案是:

一种五轴桁架焊接机器人，包括用于支撑的支架和用于焊接的焊枪，还包括两两相互垂直的X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构，所述X轴运动机构包括第一纵向滑轨、第二纵向滑轨、第一滑块、第二滑块和第一驱动装置，所述第一纵向滑轨和第二纵向滑轨设于支架上，且互相平行，所述第一滑块与第一纵向滑轨滑动连接，所述第二滑块与第二纵向滑轨滑动连接，所述第一驱动装置连接第一滑块；所述Y轴运动机构包括横向滑轨、双向滑块和第二驱动装置，所述双向滑块一端与横向滑轨滑动连接，所述第二驱动装置连接双向滑块，所述横向滑轨两端分别设于第一滑块和第二滑块上；所述Z轴运动机构包括竖直滑轨、第三驱动装置，所述双向滑块另一端与竖直滑轨滑动连接，所述第三驱动装置连接双向滑块；水平旋转台定板，包括固定部和连接部，所述固定部固定于竖直滑轨底部端面，所述固定部和连接部指向水平纵向的延伸方向；水平旋转台，包括互相连接第一电机和水平减速机，所述第一电机贯穿固定于连接部，实现水平方向旋转；连接机构，包括水平旋转台下板和竖直固定板，所述水平旋转台下板固定于水平减速机底部，所述竖直固定板垂直固定于水平旋转台下板一端面上；竖直旋转台，包括互相连接第二电机和竖直减速机，所述第二电机贯穿固定于竖直固定板上，实现竖直方向旋转；L形焊枪固定板，所述L形焊枪固定板一端固定于竖直减速机上，所述焊枪设于L形焊枪固定板的另一端上。

作为优选方案，所述第一驱动装置、第二驱动装置和第三驱动装置均采用丝杠驱动。

作为优选方案，所述竖直滑轨顶部设有水平方向的拖链。

作为优选方案，所述第一纵向滑轨和第二纵向滑轨与支架之间均设有钢板。

作为优选方案，所述水平旋转台旋转角度为正负180度。

作为优选方案，所述竖直旋转台旋转角度为正负170度。

作为优选方案，所述支架包括多根立柱，多根所述立柱为工字钢结构。

作为优选方案，还包括多扇防辐射门，多扇所述防辐射门设于钢板下方。

作为优选方案，还包括多根方通支柱，多根所述方通支柱分别设于钢板底部，所述方通支柱侧壁连接防辐射门。

作为优选方案，还包括一工作台，多扇所述防辐射门底部和多根所述立柱底部均与工作台固定连接。

本实用新型公开的五轴桁架焊接机器人的有益效果是：1、本实用新型在水平横向、水平纵向以及垂直竖向的X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构采用滑轨滑块配合运动，使结构更加简单；2、第一纵向滑轨和第二纵向滑轨设于支架上，且互相平行，第一滑块与第一纵向滑轨滑动连接，第二滑块与第二纵向滑轨滑动连接，横向滑轨两端分别设于第一滑块和第二滑块上，第一驱动装置驱动第一滑块在第一纵向滑轨上运动，横向滑轨带动第二滑块在第二纵向滑轨上运动，实现单边驱动的效果；3、横向滑轨和竖直滑轨均连接在双向滑块上，双向滑块水平发向上滑动连接横向滑轨，第三驱动装置工作时，双向滑块在竖直方向无法移动，因此竖直滑轨在竖直方向上发生相对运动；4、水平旋转台和竖直旋转台采用电机与减速机配合转动，转动幅度更大，并配合 X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构在水平横向、水平纵向以及垂直竖向运动实现焊接范围更广。

附图说明

图1是本实用新型五轴桁架焊接机器人的结构示意图。

图2是本实用新型五轴桁架焊接机器人A区的结构示意图。

图3是本实用新型五轴桁架焊接机器人第一滑台的结构示意图。

图4是本实用新型五轴桁架焊接机器人第二滑台的结构示意图。

图5是本实用新型五轴桁架焊接机器人双向滑块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型做进一步阐述和说明:

请参考图1和图2，一种五轴桁架焊接机器人，包括X轴运动机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构、水平旋转台、竖直旋转台、水平旋转台定板61、连接机构62、L形焊枪固定板63、焊枪64、拖链71、钢板72、支架、多根方通支柱74、多扇防辐射门75和工作台80。

支架包括多根立柱73，多根立柱73为工字钢结构，用以增强支架的稳定性。

X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构两两相互垂直，分别五轴桁架焊接机器人的第一轴、第二轴和第三轴。

请参考图3和图4，X轴运动机构包括第一纵向滑轨11、第二纵向滑轨12、第一滑块13、第二滑块14和第一驱动装置15，第一纵向滑轨11和第二纵向滑轨12设于支架上，且互相平行，第一滑块13与第一纵向滑轨11滑动连接，第二滑块14与第二纵向滑轨12滑动连接，第一驱动装置15连接第一滑块13。

请参考图5，Y轴运动机构包括横向滑轨21、双向滑块22和第二驱动装置 23，双向滑块22一端与横向滑轨21滑动连接，第二驱动装置23连接双向滑块22，横向滑轨21两端分别设于第一滑块13和第二滑块14上。横向滑轨21 侧面设有固定横梁65，用于支撑横向滑轨21，保证设备运行的稳定性。

第一驱动装置15驱动第一滑块13在第一纵向滑轨11上运动，横向滑轨 21带动第二滑块14在第二纵向滑轨12上运动，实现单边驱动的效果。

Z轴运动机构包括竖直滑轨31、第三驱动装置32，双向滑块22另一端与竖直滑轨31滑动连接，第三驱动装置32连接双向滑块22。

由于双向滑块22在水平发向上与横向滑轨21滑动连接，竖直方向上于竖直滑轨31滑动连接，当第三驱动装置32工作时，双向滑块22在竖直方向无法移动，因此竖直滑轨31在竖直方向上发生相对运动。

水平旋转台定板61包括固定部和连接部，固定部固定于竖直滑轨底部端面，固定部和连接部指向水平纵向的延伸方向。

水平旋转台为五轴桁架焊接机器人的第四轴，包括互相连接第一电机41 和水平减速机42，第一电机41贯穿固定于连接部，实现水平方向旋转。水平旋转台旋转角度为正负180度。

连接机构62包括水平旋转台下板621和竖直固定板622，水平旋转台下板 621固定于水平减速机42底部，竖直固定板622垂直固定于水平旋转台下板 621一端面上。

竖直旋转台为五轴桁架焊接机器人的第五轴，包括互相连接第二电机51 和竖直减速机52，第二电机51贯穿固定于竖直固定板622上，实现竖直方向旋转。竖直旋转台旋转角度为正负170度。

L形焊枪固定板63一端固定于竖直减速机52上，焊枪64设于L形焊枪固定板64的另一端上。

水平旋转台和竖直旋转台采用电机与减速机配合转动，转动幅度更大，并配合X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构在水平横向、水平纵向以及垂直竖向运动，设计结构简洁，焊接范围更广。

本实施例中，第一驱动装置15、第二驱动装置23和第三驱动装置32均采用丝杠驱动，结构简单，精度高。

竖直滑轨31顶部设有水平方向的拖链71，用于拖放线材。

第一纵向滑轨11和第二纵向滑轨12与支架之间均设有钢板72，承载支撑第一纵向滑轨11和第二纵向滑轨12，使设备更加稳固。

多扇防辐射门75设于钢板72下方，并且多扇防辐射门75底部和多根立柱73底部均与工作台80固定连接，加设防辐射门75的设计可以保护人的安全，操作人员不会因为大意而被正在运行的设备撞伤；并且可以有效的阻挡焊接过程中的光辐射，从而保护工作人员的身体健康。

多根方通支柱74分别设于钢板72底部，方通支柱74侧壁连接防辐射门 75，防止第一纵向滑轨11和第二纵向滑轨12变形；第一纵向滑轨11和第二纵向滑轨12相邻两端分别设有拉紧横梁76，以确保设备自身结构的稳定性。

上述方案中，工作台80为平台式、方便较大型产品焊接工作的滑轨式、可实现翻转旋转等功能的变位机式以及适用于小型产品大批量焊接工作需求的水线式其中任意一种。

本实用新型提供一种五轴桁架焊接机器人，1、本实用新型在水平横向、水平纵向以及垂直竖向的X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构采用滑轨滑块配合运动，使结构更加简单；2、第一纵向滑轨和第二纵向滑轨设于支架上，且互相平行，第一滑块与第一纵向滑轨滑动连接，第二滑块与第二纵向滑轨滑动连接，横向滑轨两端分别设于第一滑块和第二滑块上，第一驱动装置驱动第一滑块在第一纵向滑轨上运动，横向滑轨带动第二滑块在第二纵向滑轨上运动，实现单边驱动的效果；3、横向滑轨和竖直滑轨均连接在双向滑块上，双向滑块水平发向上滑动连接横向滑轨，第三驱动装置工作时，双向滑块在竖直方向无法移动，因此竖直滑轨在竖直方向上发生相对运动；4、水平旋转台和竖直旋转台采用电机与减速机配合转动，转动幅度更大，并配合X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构在水平横向、水平纵向以及垂直竖向运动实现焊接范围更广。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种五轴桁架焊接机器人，包括用于支撑的支架和用于焊接的焊枪，其特征在于，还包括两两相互垂直的X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构，所述X轴运动机构包括第一纵向滑轨、第二纵向滑轨、第一滑块、第二滑块和第一驱动装置，所述第一纵向滑轨和第二纵向滑轨设于支架上，且互相平行，所述第一滑块与第一纵向滑轨滑动连接，所述第二滑块与第二纵向滑轨滑动连接，所述第一驱动装置连接第一滑块；

所述Y轴运动机构包括横向滑轨、双向滑块和第二驱动装置，所述双向滑块一端与横向滑轨滑动连接，所述第二驱动装置连接双向滑块，所述横向滑轨两端分别设于第一滑块和第二滑块上；

所述Z轴运动机构包括竖直滑轨、第三驱动装置，所述双向滑块另一端与竖直滑轨滑动连接，所述第三驱动装置连接双向滑块；

水平旋转台定板，包括固定部和连接部，所述固定部固定于竖直滑轨底部端面，所述固定部和连接部指向水平纵向的延伸方向；

水平旋转台，包括互相连接第一电机和水平减速机，所述第一电机贯穿固定于连接部，实现水平方向旋转；

连接机构，包括水平旋转台下板和竖直固定板，所述水平旋转台下板固定于水平减速机底部，所述竖直固定板垂直固定于水平旋转台下板一端面上；

竖直旋转台，包括互相连接第二电机和竖直减速机，所述第二电机贯穿固定于竖直固定板上，实现竖直方向旋转；

L形焊枪固定板，所述L形焊枪固定板一端固定于竖直减速机上，所述焊枪设于L形焊枪固定板的另一端上。

2.如权利要求1所述的五轴桁架焊接机器人，其特征在于，所述第一驱动装置、第二驱动装置和第三驱动装置均采用丝杠驱动。

3.如权利要求2所述的五轴桁架焊接机器人，其特征在于，所述竖直滑轨顶部设有水平方向的拖链。

4.如权利要求2所述的五轴桁架焊接机器人，其特征在于，所述第一纵向滑轨和第二纵向滑轨与支架之间均设有钢板。

5.如权利要求1所述的五轴桁架焊接机器人，其特征在于，所述水平旋转台旋转角度为正负180度。

6.如权利要求1所述的五轴桁架焊接机器人，其特征在于，所述竖直旋转台旋转角度为正负170度。

7.如权利要求1所述的五轴桁架焊接机器人，其特征在于，所述支架包括多根立柱，多根所述立柱为工字钢结构。

8.如权利要求7所述的五轴桁架焊接机器人，其特征在于，还包括多扇防辐射门，多扇所述防辐射门设于钢板下方。

9.如权利要求8所述的五轴桁架焊接机器人，其特征在于，还包括多根方通支柱，多根所述方通支柱分别设于钢板底部，所述方通支柱侧壁连接防辐射门。

10.如权利要求9所述的五轴桁架焊接机器人，其特征在于，还包括一工作台，多扇所述防辐射门底部和多根所述立柱底部均与工作台固定连接。