CN209503302U - 一种用于罐体焊接机器人的焊接装置 - Google Patents

Abstract

一种用于罐体焊接机器人的焊接装置，包括立柱，立柱上安装有X轴横梁，X轴横梁上滑动安装有焊接总成，焊接总成包括顶面X轴导轨，顶面X轴导轨沿纵向铺设在X轴横梁的顶面上，X轴横梁的外侧面上沿纵向铺设有X轴齿条，L型滑板横向布置，L型滑板的横臂滑动安装在顶面X轴导轨上，L型滑板的横臂上对应X轴齿条的位置安装有X轴驱动电机，X轴驱动电机的输出轴上安装有X轴驱动齿轮，X轴驱动齿轮与X轴齿条啮合，L型滑板的竖臂朝向罐体布置，L型滑板的竖臂上安装有Z轴电动滑台，Z轴电动滑台的滑台滑块上安装有焊枪安装座，焊枪安装座上安装有位置精细调节组件，位置精细调节组件上安装有焊枪。适用于罐体的焊接。

Description

一种用于罐体焊接机器人的焊接装置

技术领域

本实用新型涉及焊接领域，特别涉及一种用于罐体焊接机器人的焊接装置。

背景技术

目前，在一些罐体焊接加工过程中，对罐体的环缝焊接通常采用焊接变位机的自动焊接，自动焊接在解决人工焊接质量和效率方面取得了很大进展，但是对一些较大型的罐体，采用焊接变位机难以实现环缝和直缝的自动焊接。

为此，我们亟需研发出一种罐体焊接机器人，以实现罐体的环缝和直缝的自动焊接。但研发出一种罐体焊接机器人的重要问题之一是：如何研发出一种焊接罐体的焊接装置。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种用于罐体焊接机器人的焊接装置。

为了实现以上目的，本实用新型提供的一种用于罐体焊接机器人的焊接装置，包括立柱，所述立柱上安装有X轴横梁，所述X轴横梁上滑动安装有焊接总成，所述焊接总成包括顶面X轴导轨、L型滑板、X轴驱动电机、X轴驱动齿轮、X轴齿条、Z轴电动滑台、焊枪安装座、位置精细调节组件和焊枪，所述顶面X轴导轨沿纵向铺设在所述X轴横梁的顶面上，所述X轴横梁的外侧面上沿纵向铺设有所述X轴齿条，所述L型滑板横向布置，所述L型滑板的横臂滑动安装在所述顶面X轴导轨上，所述L型滑板的横臂上对应所述X轴齿条的位置安装有所述X轴驱动电机，所述X轴驱动电机的输出轴上安装有所述X轴驱动齿轮，所述X轴驱动齿轮与所述X轴齿条啮合，所述L型滑板的竖臂朝向罐体布置，所述L型滑板的竖臂上安装有所述Z轴电动滑台，所述Z轴电动滑台的滑台滑块上安装有所述焊枪安装座，所述焊枪安装座上安装有所述位置精细调节组件，所述位置精细调节组件上安装有所述焊枪。

通过L型滑板将Z轴电动滑台滑动安装在X轴横梁上，并将焊枪通过位置精细调节组件和焊枪安装座安装在Z轴电动滑台的滑台滑块上，这样可自由调整焊枪的位置，以实现罐体的焊接。

在上述方案中，所述L型滑板的竖臂朝下布置，所述L型滑板的竖臂与X轴横梁的内侧面之间设有侧面X轴导轨。加设的侧面X轴导轨可使焊接总成的滑动更平稳可靠。

在上述方案中，所述L型滑板的横臂顶面上安装有X轴滑座，所述X轴滑座上安装有为所述焊枪送丝的送丝机构。通过将X轴滑座和送丝机构布置在L型滑板的横臂顶面上，这样能使L型滑板的受力更均匀，从而能使焊接总成的滑动更平稳可靠。

在上述方案中，所述Z轴电动滑台包括滑台基座、滑台电机、滑台丝杆、滑台导轨和滑台滑块，所述滑台基座竖直安装在所述L型滑板的竖臂上，所述滑台电机固定安装在所述滑台基座上，所述滑台丝杆沿纵向可自转地安装在所述滑台基座上，所述滑台丝杆与所述滑台电机的输出轴同轴相连，所述滑台基座的两侧分别铺设有一根所述滑台导轨，所述滑台滑块的两端分别对应滑动安装在两根所述滑台导轨上，且所述滑台滑块通过螺纹方式套装在所述滑台丝杆上，所述焊枪安装座安装在所述滑台滑块上。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：

1、通过L型滑板将Z轴电动滑台滑动安装在X轴横梁上，并将焊枪通过位置精细调节组件和焊枪安装座安装在Z轴电动滑台的滑台滑块上，这样可自由调整焊枪的位置，以实现罐体的焊接；

2、加设的侧面X轴导轨可使焊接总成的滑动更平稳可靠；

3、通过将X轴滑座和送丝机构布置在L型滑板的横臂顶面上，这样能使L型滑板的受力更均匀，从而能使焊接总成的滑动更平稳可靠。

附图说明

图1是一种罐体焊接机器人的结构示意图；

图2是图1的另一视角结构示意图；

图3是图1的侧视结构示意图；

图4是三爪卡盘的结构示意图；

图5是图4的另一视角结构示意图；

图6是三爪卡盘的使用状态结构示意图；

图7是Z轴电动滑台的结构示意图；

图8是图7的主视结构示意图；

图9是图7的后视结构示意图；

图10是图7的仰视结构示意图。

图中，基座1，基座导轨1a，罐体支撑驱动组件2，第一支撑台2a，第一轴承座2b，驱动链轮2c，驱动链条2d，第一三爪卡盘2e，罐体支撑组件3，支撑台底板3a，第二支撑台3b，第二轴承座3c，第二三爪卡盘3d，支撑升降万向轮3e，支撑万向轮本体3e1，支撑安装螺杆3e2，支撑操作杆3e3，立柱4，X轴横梁5，焊接总成6，顶面X轴导轨6a，L型滑板6b，X轴驱动电机6c，X轴驱动齿轮6d，X轴齿条6e，Z轴电动滑台6f，滑台基座6f1，滑台电机6f2，滑台丝杆6f3，滑台导轨6f4，滑台滑块6f5，焊枪安装座6g，位置精细调节组件6h，焊枪6i，侧面X轴导轨6j，X轴滑座6k，送丝机构6m，罐体搬运组件7，搬运底盘7a，搬运升降万向轮7b，搬运万向轮本体7b1，搬运安装螺杆7b2，搬运操作杆7b3，罐体托架7c，竖向支撑杆7c1，弧形托杆7c2，罐体卡爪8，防滑垫片8a，罐体a，。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供的一种用于罐体焊接机器人的焊接装置，包括立柱4，所述立柱4上安装有X轴横梁5，所述X轴横梁5上滑动安装有焊接总成6，所述焊接总成6包括顶面X轴导轨6a、L型滑板6b、X轴驱动电机6c、X轴驱动齿轮6d、X轴齿条6e、Z轴电动滑台6f、焊枪安装座6g、位置精细调节组件6h和焊枪6i，所述顶面X轴导轨6a沿纵向铺设在所述X轴横梁5的顶面上，所述X轴横梁5的外侧面上沿纵向铺设有所述X轴齿条6e，所述L型滑板6b横向布置，所述L型滑板6b的横臂滑动安装在所述顶面X轴导轨6a上，所述L型滑板6b的横臂上对应所述X轴齿条6e的位置安装有所述X轴驱动电机6c，所述X轴驱动电机6c的输出轴上安装有所述X轴驱动齿轮6d，所述X轴驱动齿轮6d与所述X轴齿条6e啮合，所述L型滑板6b的竖臂朝向罐体a布置，所述L型滑板6b的竖臂上安装有所述Z轴电动滑台6f，所述Z轴电动滑台6f的滑台滑块上安装有所述焊枪安装座6g，所述焊枪安装座6g上安装有所述位置精细调节组件6h，所述位置精细调节组件6h上安装有所述焊枪6i。

通过L型滑板6b将Z轴电动滑台6f滑动安装在X轴横梁5上，并将焊枪6i通过位置精细调节组件6h和焊枪安装座6g安装在Z轴电动滑台6f的滑台滑块上，这样可自由调整焊枪6i的位置，以实现罐体a的焊接。

上述L型滑板6b的竖臂朝下布置，所述L型滑板6b的竖臂与X轴横梁5的内侧面之间设有侧面X轴导轨6j。加设的侧面X轴导轨6j可使焊接总成6的滑动更平稳可靠。所述L型滑板6b的横臂顶面上安装有X轴滑座6k，所述X轴滑座6k上安装有为所述焊枪6i送丝的送丝机构6m。通过将X轴滑座6k和送丝机构6m布置在L型滑板6b的横臂顶面上，这样能使L型滑板6b的受力更均匀，从而能使焊接总成6的滑动更平稳可靠。

上述Z轴电动滑台6f包括滑台基座6f1、滑台电机6f2、滑台丝杆6f3、滑台导轨6f4和滑台滑块6f5，所述滑台基座6f1竖直安装在所述L型滑板6b的竖臂上，所述滑台电机6f2固定安装在所述滑台基座6f1上，所述滑台丝杆6f3沿纵向可自转地安装在所述滑台基座6f1上，所述滑台丝杆6f3与所述滑台电机6f2的输出轴同轴相连，所述滑台基座6f1的两侧分别铺设有一根所述滑台导轨6f4，所述滑台滑块6f5的两端分别对应滑动安装在两根所述滑台导轨6f4上，且所述滑台滑块6f5通过螺纹方式套装在所述滑台丝杆6f3上，所述焊枪安装座6g安装在所述滑台滑块6f5上。

本实施例通过L型滑板6b将Z轴电动滑台6f滑动安装在X轴横梁5上，并将焊枪6i通过位置精细调节组件6h和焊枪安装座6g安装在Z轴电动滑台6f的滑台滑块上，这样可自由调整焊枪6i的位置，以实现罐体a的焊接。

同时，加设的侧面X轴导轨6j可使焊接总成6的滑动更平稳可靠；通过将X轴滑座6k和送丝机构6m布置在L型滑板6b的横臂顶面上，这样能使L型滑板6b的受力更均匀，从而能使焊接总成6的滑动更平稳可靠。

实施例2：

如图1所示，本实施例提供的一种罐体焊接机器人，包括基座1，所述基座1的一端固定安装有罐体支撑驱动组件2，所述罐体支撑驱动组件2包括固定安装在所述基座1上的第一支撑台2a，所述第一支撑台2a内安装有三爪卡盘驱动电机，所述第一支撑台2a顶面上设有第一轴承座2b，所述第一轴承座2b内安装有第一转轴，所述第一转轴的一端安装有驱动链轮2c，所述驱动链轮2c通过驱动链条2d与所述三爪卡盘驱动电机的输出端传动连接，所述第一转轴的另一端安装有第一三爪卡盘2e；所述基座1的两侧分别安装有基座导轨1a，所述基座1的另一端通过所述基座导轨1a滑动安装有罐体支撑组件3，所述罐体支撑组件3包括滑动安装在所述基座导轨1a上的支撑台底板3a和安装在所述支撑台底板3a上的第二支撑台3b，所述第二支撑台3b顶面上设有第二轴承座3c，所述第二轴承座3c内安装有第二转轴，所述第二转轴朝向所述第一三爪卡盘2e的一端安装有第二三爪卡盘3d；所述基座1的一侧沿纵向通过立柱4安装有X轴横梁5，所述X轴横梁5上滑动安装有焊接总成6，所述焊接总成6包括顶面X轴导轨6a、L型滑板6b、X轴驱动电机6c、X轴驱动齿轮6d、X轴齿条6e、Z轴电动滑台6f、焊枪安装座6g、位置精细调节组件6h和焊枪6i，所述顶面X轴导轨6a沿纵向铺设在所述X轴横梁5的顶面上，所述X轴横梁5的外侧面上沿纵向铺设有所述X轴齿条6e，所述L型滑板6b横向布置，所述L型滑板6b的横臂滑动安装在所述顶面X轴导轨6a上，所述L型滑板6b的横臂上对应所述X轴齿条6e的位置安装有所述X轴驱动电机6c，所述X轴驱动电机6c的输出轴上安装有所述X轴驱动齿轮6d，所述X轴驱动齿轮6d与所述X轴齿条6e啮合，所述L型滑板6b的竖臂朝向罐体a布置，所述L型滑板6b的竖臂上安装有所述Z轴电动滑台6f，所述Z轴电动滑台6f的滑台滑块上安装有所述焊枪安装座6g，所述焊枪安装座6g上安装有所述位置精细调节组件6h，所述位置精细调节组件6h上安装有所述焊枪6i。

其中，所述位置精细调节组件6h的具体结构可参见中国专利CN201611244557.5，在此不再赘述。所述支撑台底板3a上对应所述基座导轨1a的位置设有锁紧装置，该锁紧装置的作用是固定罐体支撑组件3的位置，该锁紧装置可采用刹车结构，也可采用卡接限位结构。

通过两个三爪卡盘将罐体a的两端夹紧，并通过三爪卡盘驱动电机驱动三爪卡盘转动，三爪卡盘又带动罐体a转动，即可实现罐体a圆周方向的焊接，同时，通过控制焊接总成6在X轴横梁5上移动，即可实现罐体a轴向的焊接，整个焊接过程简单方便且效率高。

上述基座1的中部通过所述基座导轨1a滑动安装有罐体搬运组件7，所述罐体搬运组件7包括搬运底盘7a，所述搬运底盘7a滑动安装在所述基座导轨1a上，所述搬运底盘7a上设有搬运升降万向轮7b，所述搬运底盘7a的顶面设有罐体托架7c。加设的罐体搬运组件7方便了罐体a的搬运，从而降低了工人的作业强度，且效率更高。所述搬运升降万向轮7b包括搬运万向轮本体7b1，所述搬运万向轮本体7b1的顶面上设有搬运安装螺杆7b2，所述搬运万向轮本体7b1通过所述搬运安装螺杆7b2插装在所述搬运底盘7a上，所述搬运安装螺杆7b2的顶端横向插装有搬运操作杆7b3。搬运升降万向轮7b的升降结构与万向轮的结合，简单方便地实现了搬运底盘7a的升降和搬运。

上述罐体托架7c的数量为2个，2个所述罐体托架7c平行间隔布置在所述搬运底盘7a的顶面上，每个所述罐体托架7c包括两根平行间隔布置的竖向支撑杆7c1和一根弧形托杆7c2，所述弧形托杆7c2的弧形内表面与罐体a的外表面相配合，所述弧形托杆7c2的弧形外表面与两根所述竖向支撑杆7c1的上端相连，两根所述竖向支撑杆7c1的下端安装在所述搬运底盘7a上，所述弧形托杆7c2的弧形内表面上设有垫片。通过将弧形托杆7c2的弧形内表面设计成与罐体a的外表面相配合，这样能避免对罐体a造成损伤，而且支撑得更稳固；加设的垫片能进一步地避免对罐体a造成损伤，且还能起到防滑作用。

上述第一三爪卡盘2e的三个卡爪和所述第二三爪卡盘3d的三个卡爪上均安装有罐体卡爪8，所述罐体卡爪8为L型结构，所述罐体卡爪8的卡紧端的内表面为与罐体a的外表面相配合的弧形结构。通过在三爪卡盘上加设L型结构的罐体卡爪8，并将罐体卡爪8的卡紧端的内表面设计成与罐体a的外表面相配合的弧形结构，这样方便了罐体a的夹紧且夹紧得更牢固。所述罐体卡爪8的卡紧端的内表面上设有防滑垫片8a。加设的防滑垫片8a能使罐体卡爪8夹紧得更牢固，且还能避免对罐体a造成损伤。

上述支撑台底板3a上安装有支撑升降万向轮3e，所述支撑升降万向轮3e包括支撑万向轮本体3e1，所述支撑万向轮本体3e1的顶面上设有支撑安装螺杆3e2，所述支撑万向轮本体3e1通过所述支撑安装螺杆3e2插装在所述支撑台底板3a上，所述支撑安装螺杆3e2的顶端横向插装有支撑操作杆3e3。支撑升降万向轮3e的升降结构与万向轮的结合，简单方便地实现了支撑台底板3a的升降和移动。

上述L型滑板6b的竖臂朝下布置，所述L型滑板6b的竖臂与X轴横梁5的内侧面之间设有侧面X轴导轨6j。加设的侧面X轴导轨6j可使焊接总成6的滑动更平稳可靠。所述L型滑板6b的横臂顶面上安装有X轴滑座6k，所述X轴滑座6k上安装有为所述焊枪6i送丝的送丝机构6m。通过将X轴滑座6k和送丝机构6m布置在L型滑板6b的横臂顶面上，这样能使L型滑板6b的受力更均匀，从而能使焊接总成6的滑动更平稳可靠。

上述Z轴电动滑台6f包括滑台基座6f1、滑台电机6f2、滑台丝杆6f3、滑台导轨6f4和滑台滑块6f5，所述滑台基座6f1竖直安装在所述L型滑板6b的竖臂上，所述滑台电机6f2固定安装在所述滑台基座6f1上，所述滑台丝杆6f3沿纵向可自转地安装在所述滑台基座6f1上，所述滑台丝杆6f3与所述滑台电机6f2的输出轴同轴相连，所述滑台基座6f1的两侧分别铺设有一根所述滑台导轨6f4，所述滑台滑块6f5的两端分别对应滑动安装在两根所述滑台导轨6f4上，且所述滑台滑块6f5通过螺纹方式套装在所述滑台丝杆6f3上，所述焊枪安装座6g安装在所述滑台滑块6f5上。

本实施例通过两个三爪卡盘将罐体a的两端夹紧，并通过三爪卡盘驱动电机驱动三爪卡盘转动，三爪卡盘又带动罐体a转动，即可实现罐体a圆周方向的焊接，同时，通过控制焊接总成6在X轴横梁5上移动，即可实现罐体a轴向的焊接，整个焊接过程简单方便且效率高。

同时，加设的罐体搬运组件7方便了罐体a的搬运，从而降低了工人的作业强度，且效率更高；搬运升降万向轮7b的升降结构与万向轮的结合，简单方便地实现了搬运底盘7a的升降和搬运；通过将弧形托杆7c2的弧形内表面设计成与罐体a的外表面相配合，这样能避免对罐体a造成损伤，而且支撑得更稳固；加设的垫片能进一步地避免对罐体a造成损伤，且还能起到防滑作用。

而且，本实施例通过在三爪卡盘上加设L型结构的罐体卡爪8，并将罐体卡爪8的卡紧端的内表面设计成与罐体a的外表面相配合的弧形结构，这样方便了罐体a的夹紧且夹紧得更牢固；加设的防滑垫片8a能使罐体卡爪8夹紧得更牢固，且还能避免对罐体a造成损伤。

最后，支撑升降万向轮3e的升降结构与万向轮的结合，简单方便地实现了支撑台底板3a的升降和移动；加设的侧面X轴导轨6j可使焊接总成6的滑动更平稳可靠；通过将X轴滑座6k和送丝机构6m布置在L型滑板6b的横臂顶面上，这样能使L型滑板6b的受力更均匀，从而能使焊接总成6的滑动更平稳可靠。

实施例3：

如图1所示，本实施例提供的一种罐体焊接机器人的焊接方法，包括以下步骤：

(1)将一个罐身a1与两个罐底a2点焊在一起，得到一个待焊接的罐体a；

(2)将所述待焊接的罐体a卡装在所述第一三爪卡盘2e与所述第二三爪卡盘3d之间；

(3)将所述焊枪6i调整到所述罐身a1与一个所述罐底a2的拼缝位置；

(4)转动所述第一三爪卡盘2e，带动所述待焊接的罐体a一起转动，所述焊枪6i完成所述罐身a1与一个所述罐底a2之间的焊接；

(5)转动所述第一三爪卡盘2e以调整所述罐身a1上的拼缝的位置，并调整所述焊枪6i的位置，使所述焊枪6i对准所述罐身a1上的拼缝；

(6)所述X轴驱动电机6c驱动所述焊枪6i沿X轴移动，完成所述罐身a1上的拼缝的焊接；

(7)将所述焊枪6i调整到所述罐身a1与另一个所述罐底a2的拼缝位置；

(8)转动所述第一三爪卡盘2e，带动所述待焊接的罐体a一起转动，所述焊枪6i完成所述罐身a1与另一个所述罐底a2之间的焊接即可。

本实施例还包括以下步骤：

(9)焊接完成后，调整所述搬运升降万向轮7b，使所述搬运升降万向轮7b落地，并使所述罐体托架7c托起焊接好的罐体a；

(10)松开所述第一三爪卡盘2e和所述第二三爪卡盘3d，使焊接好的罐体a完全搁置在所述罐体托架7c上；

(11)再次调整所述搬运升降万向轮7b，使所述搬运底盘7a落在所述基座导轨1a上；

(12)将罐体支撑组件3从所述基座导轨1a上移走，并将所述搬运底盘7a移动到所述基座导轨1a的端头处；

(13)再又调整所述搬运升降万向轮7b，使所述搬运升降万向轮7b落地，并使所述搬运底盘7a完全脱离所述基座导轨1a；

(14)通过所述搬运升降万向轮7b将焊接好的罐体a移动到所需位置即可。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于罐体焊接机器人的焊接装置，包括立柱(4)，所述立柱(4)上安装有X轴横梁(5)，所述X轴横梁(5)上滑动安装有焊接总成(6)，其特征在于，所述焊接总成(6)包括顶面X轴导轨(6a)、L型滑板(6b)、X轴驱动电机(6c)、X轴驱动齿轮(6d)、X轴齿条(6e)、Z轴电动滑台(6f)、焊枪安装座(6g)、位置精细调节组件(6h)和焊枪(6i)，所述顶面X轴导轨(6a)沿纵向铺设在所述X轴横梁(5)的顶面上，所述X轴横梁(5)的外侧面上沿纵向铺设有所述X轴齿条(6e)，所述L型滑板(6b)横向布置，所述L型滑板(6b)的横臂滑动安装在所述顶面X轴导轨(6a)上，所述L型滑板(6b)的横臂上对应所述X轴齿条(6e)的位置安装有所述X轴驱动电机(6c)，所述X轴驱动电机(6c)的输出轴上安装有所述X轴驱动齿轮(6d)，所述X轴驱动齿轮(6d)与所述X轴齿条(6e)啮合，所述L型滑板(6b)的竖臂朝向罐体(a)布置，所述L型滑板(6b)的竖臂上安装有所述Z轴电动滑台(6f)，所述Z轴电动滑台(6f)的滑台滑块上安装有所述焊枪安装座(6g)，所述焊枪安装座(6g)上安装有所述位置精细调节组件(6h)，所述位置精细调节组件(6h)上安装有所述焊枪(6i)。

2.如权利要求1所述的一种用于罐体焊接机器人的焊接装置，其特征在于，所述L型滑板(6b)的竖臂朝下布置，所述L型滑板(6b)的竖臂与X轴横梁(5)的内侧面之间设有侧面X轴导轨(6j)。

3.如权利要求1所述的一种用于罐体焊接机器人的焊接装置，其特征在于，所述L型滑板(6b)的横臂顶面上安装有X轴滑座(6k)，所述X轴滑座(6k)上安装有为所述焊枪(6i)送丝的送丝机构(6m)。

4.如权利要求1所述的一种用于罐体焊接机器人的焊接装置，其特征在于，所述Z轴电动滑台(6f)包括滑台基座(6f1)、滑台电机(6f2)、滑台丝杆(6f3)、滑台导轨(6f4)和滑台滑块(6f5)，所述滑台基座(6f1)竖直安装在所述L型滑板(6b)的竖臂上，所述滑台电机(6f2)固定安装在所述滑台基座(6f1)上，所述滑台丝杆(6f3)沿纵向可自转地安装在所述滑台基座(6f1)上，所述滑台丝杆(6f3)与所述滑台电机(6f2)的输出轴同轴相连，所述滑台基座(6f1)的两侧分别铺设有一根所述滑台导轨(6f4)，所述滑台滑块(6f5)的两端分别对应滑动安装在两根所述滑台导轨(6f4)上，且所述滑台滑块(6f5)通过螺纹方式套装在所述滑台丝杆(6f3)上，所述焊枪安装座(6g)安装在所述滑台滑块(6f5)上。