CN209272789U - 改进焊枪结构的中部槽焊接十轴联动焊接机器人 - Google Patents

Abstract

一种改进焊枪结构的中部槽焊接十轴联动焊接机器人，包括第一关节、基座、第一机械臂、第二关节、第二机械臂、第三关节、第三机械臂、第四关节、第四机械臂、第五关节、第五机械臂、第六关节、水平横梁、第六左臂、第六右臂、左焊枪、右焊枪，本实用新型克服了传统的六关节工业机器人适应性差，难以实现中部槽的中板和底板两侧不同焊缝的摆焊，以及不同焊层的焊接，采用机械化代替人工焊接，将焊枪的连接管成Z字形弯曲设置，使得焊枪头能垂直于中板进行焊接，第二连接段呈S光滑曲线，以及第二连接段与第一连接段、第三连接段连接部分形成圆弧过渡，能克服焊丝在焊枪内由于弯曲处摩擦阻力过大，造成焊丝在焊枪内卡丝。

Description

改进焊枪结构的中部槽焊接十轴联动焊接机器人

技术领域

本实用新型涉及焊接机器人设备技术领域，特别涉及一种改进焊枪结构的中部槽焊接十轴联动焊接机器人。

背景技术

中部槽作为刮板输送机的重要部件，使用量巨大，当前，中部槽中的中板和底板与中部槽槽体之间焊接采用人工焊接，中板、底板的焊缝均为两条，焊缝沿中部槽长度方向，分布在中板、底板的两侧，每一条焊缝有四层焊层构成，每一层焊层的宽度不同，每一层焊层均由焊枪沿中部槽长度方向移动的过程中，再沿中部槽宽度方向周期摆动完成，而传统的六关节工业机器人适应性差，难以适应中部槽中板和底板的焊接。此外，中部槽中板的焊缝位于顶板下方，并靠近侧壁的位置，由于顶板的阻挡，常规的焊枪不能垂直于中板进行焊接操作。

发明内容

有鉴于此，正对上述不足，有必要提出一种能代替人工，且适用于中板焊接的改进焊枪结构的中部槽焊接十轴联动焊接机器人。

一种改进焊枪结构的中部槽焊接十轴联动焊接机器人，包括第一关节、基座、第一机械臂、第二关节、第二机械臂、第三关节、第三机械臂、第四关节、第四机械臂、第五关节、第五机械臂、第六关节、水平横梁、第六左臂、第六右臂、左焊枪、右焊枪，所述第一关节沿第一轴线转动，第一关节的下端与基座的上端转动连接，第一关节的上端与第一机械臂的下端转动连接，所述第二关节沿第二轴线转动，第二关节的一端与第一机械臂的上端转动连接，第二关节的另一端与第二机械臂的一端转动连接，所述第三关节沿第三轴线转动，第三关节的一端与第二机械臂的另一端转动连接，第三关节的另一端与第三机械臂的一端转动连接，所述第四关节沿第四轴线转动，第四关节的一端与第三机械臂的另一端转动连接，第四关节的另一端与第四机械臂的一端转动连接，所述第五关节沿第五轴线转动，第五关节的一端与第四机械臂的另一端转动连接，第五关节的另一端与第五机械臂的一端转动连接，所述第六关节沿第六轴线转动，第六关节的一端与第五机械臂的另一端转动连接，第六关节的另一端固定安装有水平横梁，水平横梁的两端分别安装有第六左臂、第六右臂，所述第六左臂、第六右臂均可沿水平横梁左右直线移动，所述第六左臂、第六右臂均可沿竖直方向上下直线伸缩，所述左焊枪、右焊枪分别安装于第六左臂、第六右臂上，所述左焊枪、右焊枪结构对称，所述左焊枪包括连接管、焊枪头，所述连接管呈Z字形，所述连接管包括第一连接段、第二连接段、第三连接段，第一连接段的一端与焊枪头的入口连接，第一连接段的另一端与第二连接段的一端连接，第二连接段的另一端与第三连接段的一端连接，第三连接段的另一端用于焊丝的送入，第二连接段呈S光滑曲线，以使第二连接段与第一连接段、第三连接段连接部分形成圆弧过渡。

优选的，第一连接段、第二连接段在水平方向的投影长度为70mm，第一连接段、第二连接段在竖直方向的投影长度为80mm，第一连接段的长度为30～40mm。

优选的，所述改进焊枪结构的中部槽焊接十轴联动焊接机器人还包括运动控制模块、遥控器，所述第一关节、第二关节、第三关节、第四关节、第五关节、第六关节分别由第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机、第六电机驱动转动，所述第六左臂、第六右臂的左右直线运动移动分别由第七电机、第八电机驱动，所述第六左臂、第六右臂的上下直线伸缩分别由第九电机、第十电机驱动，所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机、第六电机、第七电机、第八电机、第九电机、第十电机分别对应一个光电编码器，每一个光电编码器均与运动控制模块连接，所述运动控制模块与所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机、第六电机、第七电机、第八电机、第九电机、第十电机连接，所述运动控制模块还与遥控器连接。

优选的，所述改进焊枪结构的中部槽焊接十轴联动焊接机器人还包括调节机构，所述左焊枪、右焊枪分别通过一个调节机构安装于第六左臂、第六右臂上，所述调节机构包括第一连接件、第一支撑臂、第二连接件、第二支撑臂、固定架，所述第一连接件与第六左臂或第六右臂固定连接，第一支撑臂的一端与第一连接件转动连接，第一支撑臂的另一端与第二连接件固定连接，第二连接件与第二支撑臂的一端转动连接，第二支撑臂的另一端固定安装有固定架，所述左焊枪或右焊枪固定安装于固定架上。

本实用新型中，由第一关节、第二关节、第三关节、第四关节、第五关节、第六关节实现左焊枪、右焊枪沿中部槽长度方向直线运动，由第六左臂、第六右臂实现左焊枪、右焊枪的沿中部槽宽度方向摆焊，以及焊缝的不用焊层的焊接，克服了传统的六关节工业机器人适应性差，难以实现中部槽的中板和底板两侧不同焊缝的摆焊，以及不同焊层的焊接，采用机械化代替人工焊接，降低了工人的工作强度，提高了工作效率，将焊枪的连接管成Z字形弯曲设置，经第二连接段的过渡，第一连接段以及其连接的焊枪头正好能伸入至顶板与中板之间的位置，使得焊枪头能垂直于中板进行焊接，第二连接段呈S光滑曲线，以及第二连接段与第一连接段、第三连接段连接部分形成圆弧过渡，能克服焊丝在焊枪内由于弯曲处摩擦阻力过大，造成焊丝在焊枪内卡丝。

附图说明

图1为所述改进焊枪结构的中部槽焊接十轴联动焊接机器人的主视图。

图2为所述改进焊枪结构的中部槽焊接十轴联动焊接机器人的俯视图。

图3为显示中部槽上焊缝位置的示意图。

图4为中部槽的局部截面视图。

图5为显示焊缝焊层的截面视图。

图6为所述调节机构的俯视图。

图7为所述调节机构的主视图。

图8为所述左焊枪的结构示意图。

图中：改进焊枪结构的中部槽焊接十轴联动焊接机器人100、第一关节101、第一轴线1011、基座102、第一机械臂103、第二关节104、第二轴线1041、第二机械臂105、第三关节106、第三轴线1061、第三机械臂107、第四关节108、第四轴线1081、第四机械臂109、第五关节110、第五轴线1101、第五机械臂111、第六关节112、第六轴线1121、水平横梁113、第六左臂114、第六右臂115、左焊枪116、连接管1161、第一连接段11611、第二连接段11612、第三连接段11613、焊枪头1162、右焊枪117、调节机构118、第一连接件1181、第一支撑臂1182、第二连接件1183、第二支撑臂1184、固定架1185、中部槽200、中板201、底板202、焊缝203、焊层2031、顶板204。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图1和图2，本实用新型实施例提供了一种改进焊枪结构的中部槽焊接十轴联动焊接机器人100，包括第一关节101、基座102、第一机械臂103、第二关节104、第二机械臂105、第三关节106、第三机械臂107、第四关节108、第四机械臂109、第五关节110、第五机械臂111、第六关节112、水平横梁113、第六左臂114、第六右臂115、左焊枪116、右焊枪117，第一关节101沿第一轴线1011转动，第一关节101的下端与基座102的上端转动连接，第一关节101的上端与第一机械臂103的下端转动连接，第二关节104沿第二轴线1041转动，第二关节104的一端与第一机械臂103的上端转动连接，第二关节104的另一端与第二机械臂105的一端转动连接，第三关节106沿第三轴线1061转动，第三关节106的一端与第二机械臂105的另一端转动连接，第三关节106的另一端与第三机械臂107的一端转动连接，第四关节108沿第四轴线1081转动，第四关节108的一端与第三机械臂107的另一端转动连接，第四关节108的另一端与第四机械臂109的一端转动连接，第五关节110沿第五轴线1101转动，第五关节110的一端与第四机械臂109的另一端转动连接，第五关节110的另一端与第五机械臂111的一端转动连接，第六关节112沿第六轴线1121转动，第六关节112的一端与第五机械臂111的另一端转动连接，第六关节112的另一端固定安装有水平横梁113，水平横梁113的两端分别安装有第六左臂114、第六右臂115，第六左臂114、第六右臂115均可沿水平横梁113左右直线移动，第六左臂114、第六右臂115均可沿竖直方向上下直线伸缩，左焊枪116、右焊枪117分别安装于第六左臂114、第六右臂115上，请参见图8，左焊枪116、右焊枪117结构对称，左焊枪116包括连接管1161、焊枪头1162，连接管1161呈Z字形，连接管1161包括第一连接段11611、第二连接段11612、第三连接段11613，第一连接段11611的一端与焊枪头1162的入口连接，第一连接段11611的另一端与第二连接段11612的一端连接，第二连接段11612的另一端与第三连接段11613的一端连接，第三连接段11613的另一端用于焊丝的送入，第二连接段11612呈S光滑曲线，以使第二连接段11612与第一连接段11611、第三连接段11613连接部分形成圆弧过渡。

请参看图3和图4，中板201的焊缝203位于顶板204的下方，并靠近中部槽200侧壁的位置，由于顶板204的阻挡，常规的焊枪不能垂直于中板201进行焊接操作。

请参看图3至图5.本实施例中，左焊枪116、右焊枪117沿中部槽200长度方向的运动由第一关节101、第二关节104、第三关节106、第四关节108、第五关节110、第六关节112的转动实现，左焊枪116、右焊枪117沿中部槽200宽度方向摆动由第六左臂114、第六右臂115左右直线移动实现，第六左臂114、第六右臂115沿中部槽200高度方向移动，满足左焊枪116、右焊枪117不同深度焊层2031的完成。

中部槽200的中板201、底板202两侧的焊缝203不能保证相互平行，为满足上述不同焊缝203的焊接，本实施方式中，第六左臂114、第六右臂115的运动相互独立。

本实用新型中，由第一关节101、第二关节104、第三关节106、第四关节108、第五关节110、第六关节112实现左焊枪116、右焊枪117沿中部槽200长度方向直线运动，由第六左臂114、第六右臂115实现左焊枪116、右焊枪117的沿中部槽200宽度方向摆焊，以及焊缝203的不用焊层2031的焊接，克服了传统的六关节工业机器人适应性差，难以实现中部槽200的中板201和底板202两侧不同焊缝203的摆焊，以及不同焊层2031的焊接，采用机械化代替人工焊接，降低了工人的工作强度，提高了工作效率，将焊枪的连接管1161成Z字形弯曲设置，经第二连接段11612的过渡，第一连接段11611以及其连接的焊枪头1162正好能伸入至顶板204与中板201之间的位置，使得焊枪头1162能垂直于中板201进行焊接，第二连接段11612呈S光滑曲线，以及第二连接段11612与第一连接段11611、第三连接段11613连接部分形成圆弧过渡，能克服焊丝在焊枪内由于弯曲处摩擦阻力过大，造成焊丝在焊枪内卡丝。

参见图8，进一步，第一连接段11611、第二连接段11612在水平方向的投影长度为70mm，第一连接段11611、第二连接段11612在竖直方向的投影长度为80mm，第一连接段11611的长度为30～40mm。

本实施例具体给出了一种具体尺寸的焊枪，适用于中部槽200中板201的焊接，使用过程中从未出现焊丝卡丝问题。

进一步，改进焊枪结构的中部槽焊接十轴联动焊接机器人100还包括运动控制模块、遥控器，第一关节101、第二关节104、第三关节106、第四关节108、第五关节110、第六关节112分别由第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机、第六电机驱动转动，第六左臂114、第六右臂115的左右直线运动移动分别由第七电机、第八电机驱动，第六左臂114、第六右臂115的上下直线伸缩分别由第九电机、第十电机驱动，第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机、第六电机、第七电机、第八电机、第九电机、第十电机分别对应一个光电编码器，每一个光电编码器均与运动控制模块连接，运动控制模块与第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机、第六电机、第七电机、第八电机、第九电机、第十电机连接，运动控制模块还与遥控器连接。

本实施例中，运动控制模块内置编程软件，左焊枪116、右焊枪117沿中部槽200长度方向的运动轨迹有运动控制模块预先编制，通常的做法如下，参见图3，将一条直线焊缝203上的两个点，A点、B点的坐标输入值编程软件，由编程软件自动生成控制第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机、第六电机转动量的程序，通过编程软件将焊层2031宽度和焊层2031厚度的参数输入至程序，按照程序控制第七电机、第八电机、第九电机、第十电机的转动量，从而实现中部槽200中板201和底板202的自动化焊接，自动焊接过程中不可避免的存在误差，外置的遥控器与运动控制模块连接，能实时微调焊层2031宽度和焊层2031厚度的参数，以满足自动焊接过程中的手段干预调整。

参见图6和图7，进一步，改进焊枪结构的中部槽焊接十轴联动焊接机器人100还包括调节机构118，左焊枪116、右焊枪117分别通过一个调节机构118安装于第六左臂114、第六右臂115上，调节机构118包括第一连接件1181、第一支撑臂1182、第二连接件1183、第二支撑臂1184、固定架1185，第一连接件1181与第六左臂114或第六右臂115固定连接，第一支撑臂1182的一端与第一连接件1181转动连接，第一支撑臂1182的另一端与第二连接件1183固定连接，第二连接件1183与第二支撑臂1184的一端转动连接，第二支撑臂1184的另一端固定安装有固定架1185，左焊枪116或右焊枪117固定安装于固定架1185上。

本实施例中的调节机构118能调节左焊枪116、右焊枪117的角度，以适应不同位置焊缝203的焊接。

本实用新型实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (4)

1.一种改进焊枪结构的中部槽焊接十轴联动焊接机器人，其特征在于：包括第一关节、基座、第一机械臂、第二关节、第二机械臂、第三关节、第三机械臂、第四关节、第四机械臂、第五关节、第五机械臂、第六关节、水平横梁、第六左臂、第六右臂、左焊枪、右焊枪，所述第一关节沿第一轴线转动，第一关节的下端与基座的上端转动连接，第一关节的上端与第一机械臂的下端转动连接，所述第二关节沿第二轴线转动，第二关节的一端与第一机械臂的上端转动连接，第二关节的另一端与第二机械臂的一端转动连接，所述第三关节沿第三轴线转动，第三关节的一端与第二机械臂的另一端转动连接，第三关节的另一端与第三机械臂的一端转动连接，所述第四关节沿第四轴线转动，第四关节的一端与第三机械臂的另一端转动连接，第四关节的另一端与第四机械臂的一端转动连接，所述第五关节沿第五轴线转动，第五关节的一端与第四机械臂的另一端转动连接，第五关节的另一端与第五机械臂的一端转动连接，所述第六关节沿第六轴线转动，第六关节的一端与第五机械臂的另一端转动连接，第六关节的另一端固定安装有水平横梁，水平横梁的两端分别安装有第六左臂、第六右臂，所述第六左臂、第六右臂均可沿水平横梁左右直线移动，所述第六左臂、第六右臂均可沿竖直方向上下直线伸缩，所述左焊枪、右焊枪分别安装于第六左臂、第六右臂上，所述左焊枪、右焊枪结构对称，所述左焊枪包括连接管、焊枪头，所述连接管呈Z字形，所述连接管包括第一连接段、第二连接段、第三连接段，第一连接段的一端与焊枪头的入口连接，第一连接段的另一端与第二连接段的一端连接，第二连接段的另一端与第三连接段的一端连接，第三连接段的另一端用于焊丝的送入，第二连接段呈S光滑曲线，以使第二连接段与第一连接段、第三连接段连接部分形成圆弧过渡。

2.如权利要求1所述的改进焊枪结构的中部槽焊接十轴联动焊接机器人，其特征在于：第一连接段、第二连接段在水平方向的投影长度为70mm，第一连接段、第二连接段在竖直方向的投影长度为80mm，第一连接段的长度为30～40mm。

3.如权利要求1所述的改进焊枪结构的中部槽焊接十轴联动焊接机器人，其特征在于：所述改进焊枪结构的中部槽焊接十轴联动焊接机器人还包括运动控制模块、遥控器，所述第一关节、第二关节、第三关节、第四关节、第五关节、第六关节分别由第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机、第六电机驱动转动，所述第六左臂、第六右臂的左右直线运动移动分别由第七电机、第八电机驱动，所述第六左臂、第六右臂的上下直线伸缩分别由第九电机、第十电机驱动，所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机、第六电机、第七电机、第八电机、第九电机、第十电机分别对应一个光电编码器，每一个光电编码器均与运动控制模块连接，所述运动控制模块与所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机、第六电机、第七电机、第八电机、第九电机、第十电机连接，所述运动控制模块还与遥控器连接。

4.如权利要求1所述的改进焊枪结构的中部槽焊接十轴联动焊接机器人，其特征在于：所述改进焊枪结构的中部槽焊接十轴联动焊接机器人还包括调节机构，所述左焊枪、右焊枪分别通过一个调节机构安装于第六左臂、第六右臂上，所述调节机构包括第一连接件、第一支撑臂、第二连接件、第二支撑臂、固定架，所述第一连接件与第六左臂或第六右臂固定连接，第一支撑臂的一端与第一连接件转动连接，第一支撑臂的另一端与第二连接件固定连接，第二连接件与第二支撑臂的一端转动连接，第二支撑臂的另一端固定安装有固定架，所述左焊枪或右焊枪固定安装于固定架上。