CN210731447U - 用于机器人自动焊接的双龙门架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于机器人自动焊接的双龙门架，包括平行设置的两个龙门架，每个龙门架均设有立柱，立柱顶端设有固定纵梁，两个龙门架间设有两个移动横梁，每个移动横梁的两端分别通过X轴运动机构与固定纵梁连接，移动横梁设有主梁、副梁，移动横梁由电机驱动沿固定纵梁运动，机器人通过Z轴驱动机构连接在主梁上，机器人的辅助设备安装在副梁上，主副梁同步运动。本实用新型移动横梁采用主副梁结构，将机器人单独安装在主梁上，其他辅助设备例如控制柜、焊机电源等负载安装在副梁上，主副梁同步运动。主副梁结构可以有效降低主梁负载，减小主梁变形和振动，缩小焊缝的跟踪误差。

Description

用于机器人自动焊接的双龙门架

技术领域

本实用新型涉及焊接装置，确切地说是一种用于机器人自动焊接的双龙门架。

背景技术

在现有技术中，对于大型钢结构件的制造过程，大多都需要经过焊接工艺，对于大型结构件要实现自动焊接，则要针对性的设计相应大型焊接设备才能够完成焊接工艺。

焊接机器人在焊接大型结构件时大多采用的龙门式结构，将焊接机器人吊装在移动横梁上，移动横梁上除了机器人本体之外，还包括机器人控制柜、焊机电源、送丝机等随机器人频繁移动的负载。移动横梁上这些负载很大，会造成移动横梁自身变形和振动，这些移动负载随着自身位置的变化引起移动横梁的变形和振动的大小也会变化，从而影响焊缝的跟踪精度，因此单个移动横梁承担移动负载的结构很难满足高精度的焊接工艺要求，移动横梁稳定性能差，承载能力低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于机器人自动焊接的双龙门架，该龙门架移动横梁变形及振动小，工作效率高，稳定性能好，承载能力强，焊缝跟踪误差小。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术手段：

一种用于机器人自动焊接的双龙门架，包括平行设置的两个龙门架，每个龙门架均设有立柱，立柱顶端设有固定纵梁，两个龙门架间设有两个移动横梁，每个移动横梁的两端分别通过X轴运动机构与固定纵梁连接，移动横梁设有主梁、副梁，移动横梁由电机驱动沿固定纵梁运动，机器人通过Z轴驱动机构连接在主梁上，机器人的辅助设备安装在副梁上，主副梁同步运动。

与现有技术相比，其突出的特点是：

移动横梁采用主副梁结构，将机器人单独安装在主梁上，其他辅助设备例如控制柜、焊机电源等负载安装在副梁上，主副梁同步运动。主副梁结构可以有效降低主梁负载，减小主梁变形和振动，缩小焊缝的跟踪误差。

进一步的优选技术方案如下：

所述的X轴运动机构在固定纵梁上端外侧设有X轴导轨，固定纵梁上端内侧设有X轴齿条，移动横梁的两端分别设有安装在X轴导轨上的X轴滑块，移动横梁两侧设有X轴驱动电机，X轴驱动电机的输出端设有与X轴齿条配合的X轴齿轮。

通过上述设置，可以实现X轴方向上的运动。

所述的Y轴驱动机构在主梁和副梁上端分别设有Y轴导轨和Y轴齿条，主梁和副梁外侧面设有Y轴导轨，主梁和副梁上端及外侧面的Y轴导轨分别与Y轴滑块配合，Y轴滑块分别与主滑板、副滑板通过螺栓固定连接；主滑板、副滑板上分别设有Y轴驱动电机，Y轴驱动电机的输出端设有与Y轴齿条配合的Y轴齿轮。

通过上述设置，可以实现Y轴上的运动。

所述副滑板与配重块支架固定连接，配重块支架两端分别与滑轮铰接，钢丝绳与滑轮配合连接，钢丝绳两端分别与Z轴直线模组和配重块通过吊耳固定连接；副滑板下方与配重块连接板通过螺栓固定连接，配重块连接板内侧装有配重块导轨，配重块两侧与配重块滑块通过螺栓连接，配重块导轨与配重块滑块配合保证配重块能够随Z轴直线模组做垂直方向运动。

在副梁上增加滑轮机构和配重块，可进一步减少主梁的受力变形。因配重降低了主梁负载，可以减小Z轴驱动电机功率。配重块增加导轨约束，防止配重块摆动引起移动横梁振动。

所述的主滑板外侧设有Z轴直线模组，Z轴直线模组与主滑板固定连接，Z轴驱动电机的输出端与Z轴直线模组固定连接。

Z轴直线模组下端的焊接机器人能够自由调整焊接角度，并能够协同龙门轨道上X、Y、Z轴上的位移进行联动，能够实现对大型结构件以及特殊条件下人工操作不便的深窄空间内的焊缝进行焊接，焊接效率和焊接质量均可明显提高，具有显著的技术效果和实用价值。

所述的Z轴直线模组与机器人基座连接，机器人基座下方安装焊接机器人。

通过设置机器人基座，便于机器人的安装固定。

所述的机器人的辅助设备包括控制柜、焊机电源等。

所述的辅助设备安装在副滑板上。

辅助设备安装在副滑板上，将大多数负载放在副梁上，可以有效降低主梁负载，减小主梁变形和振动。

所述的固定纵梁和移动横梁中主梁、副梁两端分别设有限位开关，机器人基座外侧设有防碰撞传感器。

通过上述设置，可以保证移动横梁以及直线模组安全。

所述的每个移动横梁上配备1-2台机器人。

2个移动横梁，每个移动横梁上可配备1~2台机器人进行自动焊接，两个移动横梁间的机器人工作互不约束，可同时进行自动焊接，提高了自动焊接效率。该结构适合大型焊接件的自动焊接。

附图说明

图1是本实用新型双龙门架结构的立体图。

图2是本实用新型移动横梁组件结构示意图。

图3是本实用新型X轴驱动电机相关安装组件的示意图。

图4是本实用新型Y、Z轴驱动电机相关安装组件的示意图。。

附图标记说明：1-立柱，2-固定纵梁，3-移动横梁，4-X轴导轨，5-X轴齿条，6-主梁，7-副梁，8-X轴滑块，9-X轴驱动电机，10-X轴齿轮，11-Y轴导轨，12-Y轴齿条，13-Y轴滑块，14-主滑板，15-副滑板，16-Y轴驱动电机，17-Y轴齿轮，18-Z轴直线模组，19-机器人基座，20-机器人，21-辅助设备，22-配重块支架，23-滑轮，24-钢丝绳，25-配重块，26-配重块滑块，27-配重块连接板，28-配重块导轨，29-限位开关，30-防碰撞传感器，31-Z轴驱动电机。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本实用新型。

参见图1可知，本实用新型的一种用于机器人自动焊接的双龙门架，由龙门架、移动横梁3组成；平行设置的两个龙门架，每个龙门架均设有立柱1，立柱1顶端设有固定纵梁2，两个龙门架间设有两个移动横梁3，每个移动横梁3的两端分别通过X轴运动机构与固定纵梁连接2，移动横梁3设有主梁6、副梁7，移动横梁3由电机驱动沿固定纵梁2运动，机器人20通过Z轴驱动机构连接在主梁6上，机器人20的辅助设备21安装在副梁7上，主、副梁同步运动。

结合图2、图3可知，固定纵梁2上端外侧设有X轴导轨4，内侧设有X轴齿条5，两个龙门架之间设有两个移动横梁。移动横梁是由主梁6和副梁7组成，移动横梁的两端分别设有安装在X轴导轨4上的X轴滑块8，移动横梁两侧设有X轴驱动电机9，电机法兰与移动横梁螺栓连接，X轴驱动电机9的输出端设有与X轴齿条5配合的X轴齿轮10，由此实现X轴方向的运动。

如图4所示，所述主梁6和副梁7上端分别设有Y轴导轨11和Y轴齿条12，主梁6和副梁7外侧面同样设有Y轴导轨11，主副梁6、7上端及外侧面的Y轴导轨11分别与Y轴滑块13配合，主副梁6、7上的Y轴滑块13分别与主副滑板14、15通过螺栓固定连接；主副滑板14、15上分别设有Y轴驱动电机16，并通过法兰与主副滑板14、15固定连接，Y轴驱动电机16的输出端设有与Y轴齿条12配合的Y轴齿轮17，由此实现Y轴方向的运动。

移动横梁主滑板14外侧设有Z轴直线模组18，与主滑板14通过螺栓固定连接，Z轴驱动电机31的输出端与Z轴直线模组18（中川生产，型号： JTK170-L50-S1000-BC-N）固定连接，由此实现Z轴方向的运动；Z轴直线模组18与机器人基座19螺栓连接，机器人基座19下方安装焊接机器人20，通过法兰固定连接；如图2所示，所述副滑板15上装有控制柜、焊机电源等辅助设备21，并通过螺栓固定连接。所述副滑板15与配重块支架22通过螺栓固定连接，配重块支架22两端分别与滑轮23铰接，钢丝绳24与滑轮23配合连接，钢丝绳24两端分别与Z轴直线模组18和配重块25通过吊耳固定连接；所述副滑板15下方与配重块连接板27通过螺栓固定连接，配重块连接板27内侧装有配重块导轨28，配重块25两侧与配重块滑块26通过螺栓连接，配重块导轨28与配重块滑块26配合保证配重块25能够随Z轴直线模组18做垂直方向运动；所述固定纵梁2和移动横梁中主副梁6、7两端分别设有限位开关29，所述机器人基座19外侧设有防碰撞传感器30，保证移动横梁以及直线模组安全。

本实施例的Z轴直线模组下端的焊接机器人能够自由调整焊接角度，并能够协同龙门轨道上X、Y、Z轴上的位移进行联动，能够实现对大型结构件以及特殊条件下人工操作不便的深窄空间内的焊缝进行焊接，焊接效率和焊接质量均可明显提高，具有显著的技术效果和实用价值。

以上所述仅为本实用新型较佳可行的实施例而已，并非因此局限本实用新型的权利范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本实用新型的权利范围之内。

Claims (10)

1.一种用于机器人自动焊接的双龙门架，包括平行设置的两个龙门架，每个龙门架均设有立柱，立柱顶端设有固定纵梁，其特征在于：两个龙门架间设有两个移动横梁，每个移动横梁的两端分别通过X轴运动机构与固定纵梁连接，移动横梁设有主梁、副梁，移动横梁由电机驱动沿固定纵梁运动，机器人通过Z轴驱动机构连接在主梁上，机器人的辅助设备安装在副梁上，主副梁同步运动。

2.根据权利要求1所述的用于机器人自动焊接的双龙门架，其特征在于：所述的X轴运动机构在固定纵梁上端外侧设有X轴导轨，固定纵梁上端内侧设有X轴齿条，移动横梁的两端分别设有安装在X轴导轨上的X轴滑块，移动横梁两侧设有X轴驱动电机，X轴驱动电机的输出端设有与X轴齿条配合的X轴齿轮。

3.根据权利要求1所述的用于机器人自动焊接的双龙门架，其特征在于：主梁和副梁上端分别设有Y轴导轨和Y轴齿条，主梁和副梁外侧面设有Y轴导轨，主梁和副梁上端及外侧面的Y轴导轨分别与Y轴滑块配合，Y轴滑块分别与主滑板、副滑板通过螺栓固定连接；主滑板、副滑板上分别设有Y轴驱动电机，Y轴驱动电机的输出端设有与Y轴齿条配合的Y轴齿轮。

4.根据权利要求3所述的用于机器人自动焊接的双龙门架，其特征在于：所述副滑板与配重块支架固定连接，配重块支架两端分别与滑轮铰接，钢丝绳与滑轮配合连接，钢丝绳两端分别与Z轴直线模组和配重块通过吊耳固定连接；副滑板下方与配重块连接板通过螺栓固定连接，配重块连接板内侧装有配重块导轨，配重块两侧与配重块滑块通过螺栓连接，配重块导轨与配重块滑块配合保证配重块能够随Z轴直线模组做垂直方向运动。

5.根据权利要求4所述的用于机器人自动焊接的双龙门架，其特征在于：所述的主滑板外侧设有Z轴直线模组，Z轴直线模组与主滑板固定连接，Z轴驱动电机的输出端与Z轴直线模组固定连接。

6.根据权利要求5所述的用于机器人自动焊接的双龙门架，其特征在于：所述的Z轴直线模组与机器人基座连接，机器人基座下方安装焊接机器人。

7.根据权利要求1所述的用于机器人自动焊接的双龙门架，其特征在于：所述的机器人的辅助设备包括控制柜、焊机电源。

8.根据权利要求7所述的用于机器人自动焊接的双龙门架，其特征在于：所述的辅助设备安装在副滑板上。

9.根据权利要求7所述的用于机器人自动焊接的双龙门架，其特征在于：所述的固定纵梁和移动横梁中主梁、副梁两端分别设有限位开关，机器人基座外侧设有防碰撞传感器。

10.根据权利要求1所述的用于机器人自动焊接的双龙门架，其特征在于：所述的每个移动横梁上配备1-2台机器人。

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