CN210908632U - 机器人自动焊接龙门架的移动横梁 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机器人自动焊接辅助装置技术领域，具体地是一种机器人自动焊接龙门架的移动横梁。包括横梁主体、主梁移动组件、副梁移动组件，还包括主梁附加行程组件和动力传动部件，动力传动部件一侧与主梁附加行程组件固定连接，另一侧与主梁移动组件固定连接。可以显著的减小因副梁变形及振动对主梁造成的影响，也因此减小了主梁的变形和振动，提高主梁上焊接机器人的稳定性；设置主梁附加行程组件，保证了在副梁移动台板较大而主梁移动台板较小的基础上，主梁移动台板拥有足够大的有效行程；采用单电机驱动，单电机驱动的控制系统相对于双电机驱动的控制系统较容易设计；结构紧凑、成本较低。

Description

机器人自动焊接龙门架的移动横梁

技术领域

本实用新型属于机器人自动焊接辅助装置技术领域，具体地是一种用于机器人自动焊接龙门架结构的单电机驱动移动横梁。

背景技术

在现有的机器人自动焊接双龙门架结构中，主梁移动平台和副梁移动平台采用相互独立的电机驱动。而相互独立的双电机驱动增加了控制难度，增加了驱动的数量，因而导致其硬件成本高、并且传动结构复杂等问题。若采用单电机驱动，则需要解决主梁和副梁形变及振动的传递问题。

因此，本实用新型意在研发一款能够解决上述技术问题的移动横梁。

实用新型内容

为了解决机器人自动焊接双龙门架结构中的移动横梁采用双电机驱动时控制难度高、传动结构复杂及采用单电机驱动时主梁与副梁的振动及变形相互影响较大的技术问题，本实用新型提供了一种用于机器人自动焊接龙门架的并且主副梁各移动平台共用一套驱动系统的单电机驱动移动横梁。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种机器人自动焊接龙门架的移动横梁，包括横梁主体、主梁移动组件、副梁移动组件，还包括主梁附加行程组件和动力传动部件；所述横梁主体包括主梁、副梁、连接架、第一驱动电机、第一驱动齿轮和横梁滑块；所述主梁及副梁等长，主梁与副梁的两端对齐并且分别固定在连接架；所述连接架对称设置在主梁、副梁的两端，并且主梁及副梁的两端分别与连接架固定连接；所述对称设置的连接架一端分别安装有第一驱动电机，并且在第一驱动电机的输出轴上安装有所述第一驱动齿轮；横梁滑块固定安装在连接架的底面，横梁滑块的滑动方向沿连接架的长度方向设置；所述主梁移动组件包括主梁移动台板、第二驱动电机、第二驱动齿轮、主梁滑块、主梁导轨和齿条，所述主梁导轨为两根并且分别沿所述横梁主体中主梁长度方向设置，其中一根固定在主梁的顶面，另一根固定在主梁的外侧面；所述齿条固定于主梁顶面并与主梁导轨平行设置，且齿条位于两根主梁导轨之间；两根主梁导轨安装有所述主梁滑块，所述主梁移动台板固定安装在滑动连接座上；第二驱动电机固定安装在主梁移动台板上，第二驱动齿轮安装在第二驱动电机输出轴端，并且第二驱动齿轮与齿条啮合；所述副梁移动组件包括副梁移动台板、副梁滑块和副梁导轨，在副梁的顶面和外侧面分别沿副梁长度方向固定设置有副梁导轨，且两根副梁导轨的两端对齐；所述副梁导轨上安装有所述副梁滑块；所述副梁移动台板固定安装在副梁滑块上；所述主梁附加行程组件包括附加行程导轨、附加行程滑块和限位挡板；附加行程导轨沿副梁长度方向固定在副梁移动台板顶面靠近主梁一侧；附加行程导轨上安装有所述附加行程滑块；附加行程导轨的两端设置有限位挡板，限位挡板固定在副梁移动台板上；所述动力传动部件一侧固定安装在附加行程滑块；另一侧与主梁移动台板固定连接。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：设置动力传动部件能够实现主梁移动组件和副梁移动组件共用一套驱动系统，同时在让副梁承担更多的焊接辅助设备带来的负荷，可以显著的减小因副梁变形及振动对主梁造成的影响，也因此减小了主梁的变形和振动，提高主梁上焊接机器人的稳定性；设置主梁附加行程组件，保证了在副梁移动台板较大而主梁移动台板较小的基础上，主梁移动台板拥有足够大的有效行程；同时，本实用新型采用单电机驱动，单电机驱动的控制系统相对于双电机驱动的控制系统较容易设计；并且本实用新型提供的移动横梁结构紧凑、成本较低。

对于本实用新型还可以进行如下进一步地改进，进一步的改进方案如下：

所述横梁主体的每个连接架的底面安装有两个横梁滑块，所述两个横梁座分别与连接架两端对齐安装，并且安装于同一连接架底面的两个横梁滑块将安装在同一导轨上。

所述主梁导轨、齿条以及副梁导轨长度均与主梁及副梁的长度相等，并且安装时主梁导轨和齿条的两端分别与主梁两端对齐，副梁导轨与副梁的两端对齐。

所述副梁移动台板顶面靠近主梁一侧，沿副梁长度方向设置有两根平行且两端对齐的附加行程导轨。

所述动力传动部件靠近主梁一侧设置有开口，所述主梁移动台板上设置有与开口相匹配的凸台；所述动力传动部件的开口与所述主梁移动台板的凸台卡接固定。

所述副梁移动台板台板呈直角状，设置有水平部和竖直部，水平一端与竖直板一端焊接一体成型；主梁移动台板呈T型板，所述T型板一侧设置有分别与竖直段和水平段连接的加强板，另一侧与副梁滑块连接。

附图说明

图1是本实用新型实施例立体结构示意图。

图2是本实用新型实施例横梁主体结构示意图。

图3是本实用新型实施例主梁移动组件结构示意图。

图4是本实用新型实施例副梁移动组件结构示意图。

图5是本实用新型实施例动力传动部件及主梁附加行程组件结构示意图。

图中：横梁主体1；主梁移动组件2；副梁移动组件3；动力传动部件4；开口4-1；主梁附加行程组件5；主梁6；副梁7；连接架8；第一驱动电机9；第一驱动齿轮10；横梁滑块11；主梁移动台板12；凸台12-1；竖直部12-2；水平部12-3；第二驱动电机13；第二驱动齿轮14；主梁滑块15；主梁导轨16；齿条17；副梁移动台板18；加强板18-1；副梁滑块19；副梁导轨20；附加行程导轨21；附加行程滑块22；限位挡板23。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例，对本实用新型进行详述。

如图1-5所示，本实用新型实施例由横梁主体1、主梁移动组件2、副梁移动组件3、动力传动部件4、开口4-1、主梁附加行程组件5、主梁6、副梁7、连接架8、第一驱动电机9、第一驱动齿轮10、横梁滑块11、主梁移动台板12、凸台12-1、竖直部12-2、水平部12-3、第二驱动电机13、第二驱动齿轮14、主梁滑块15、主梁导轨16、齿条17、副梁移动台板18、加强板18-1、副梁滑块19、副梁导轨20、附加行程导轨21、附加行程滑块22和限位挡板23等构成。

横梁主体1包括主梁6、副梁7、连接架8、第一驱动电机9、第一驱动齿轮10和横梁滑块11；所述主梁6和副梁7等长，主梁6与副梁7的两端对齐并且分别固定在连接架8；所述连接架8对称设置在主梁6、副梁7的两端，并且主梁6和副梁7的两端分别与连接架8固定连接；所述对称设置的连接架8一端分别安装有第一驱动电机9，并且在第一驱动电机9的输出轴上安装有所述第一驱动齿轮10；横梁滑块11固定安装在连接架8的底面，横梁滑块11的滑动方向沿连接架8的长度方向设置。

横梁主体1中主梁6、副梁7和连接架8之间的均采用焊接方式连接。

为了便于对本技术方案的理解设连接架8长度方向为X方向，主梁6的长度方向为Y方向。通过第一驱动电机9运动可实现带动横梁在相应导轨上移动；即第一驱动电机9作为横梁在X轴方向的驱动，通过设置在连接架8底面的横梁滑块11与滑轨与相应的导轨配合，从而实现本实施例在X轴上的移动。

主梁移动组件2包括主梁移动台板12、第二驱动电机13、第二驱动齿轮14、主梁滑块15、主梁导轨16和齿条17，所述主梁导轨16为两根并且分别沿所述横梁主体1中主梁6长度方向设置，其中一根固定在主梁6的顶面，另一根固定在主梁6的外侧面；所述齿条17固定于主梁6顶面并与主梁导轨16平行设置，且齿条17位于两根主梁导轨16之间；两根主梁导轨16安装有所述主梁滑块15，所述主梁移动台板12固定安装在滑动连接座上；第二驱动电机13固定安装在主梁移动台板12上，第二驱动齿轮14安装在第二驱动电机13输出轴端，并且第二驱动齿轮14与齿条17啮合。

第二驱动电机13作为横梁Y轴方向上的驱动。通过第二驱动电机13的驱动下，第二驱动齿轮14在与其啮合的齿条17的作用下使得主梁滑块15在主梁导轨16上滑动，即实现了主梁移动组件2沿Y轴方向上的往复直线运动，通过第二驱动电机13可带动主梁移动组件2运动，实现主梁移动组件2在主梁6上的位置变化。在主梁6的上面及外侧面均设置导轨的作用是增加主梁移动组件2运动的平稳性。

副梁移动组件3包括副梁移动台板18、副梁滑块19和副梁导轨20，在副梁7的顶面和外侧面分别沿副梁7长度方向固定设置有副梁导轨20，且两根副梁导轨20的两端对齐；所述副梁导轨20上安装有所述副梁滑块19；所述副梁移动台板18固定安装在副梁滑块19上。

主梁附加行程组件5包括附加行程导轨21、附加行程滑块22和限位挡板23；附加行程导轨21沿副梁7长度方向固定在副梁移动台板18顶面靠近主梁6一侧；附加行程导轨21上安装有所述附加行程滑块22；附加行程导轨21的两端设置有限位挡板23，限位挡板23固定在副梁移动台板18上。动力传动部件4一侧固定安装在附加行程滑块22；另一侧与主梁移动台板12固定连接。

主梁移动组件2通过动力传动部件4带动副梁移动组件3运动，实现副梁移动组件3在副梁7上的位置变化。

通过动力传动部件4在两个限位挡板23的限制范围内移动实现主梁移动组件2和副梁移动组件3行程的差异变更；通过动力传动部件4与限位挡板23的面接触将动力传动部件4驱动力传递到副梁移动台板18上。这样既能实现副梁移动台板18的移动，又能使副梁移动台板18逆移动方向偏移到一个限位挡板23位置，扩大了主梁移动台板12在主梁6上的移动极限范围，从而扩大了主梁6上机器人沿Y轴（即横梁长度方向）的工作范围。

由第二驱动电机13产生的驱动力经过动力传动部件4及主梁附加行程组件5传递到副梁7上，实现主梁移动组件2和副梁移动组件3共用一套驱动系统。

与现有技术相比，本实用新型实施例具有如下优点：

设置动力传动部件4能够实现主梁移动组件2和副梁移动组件3共用一套驱动系统，同时在让副梁7承担更多的焊接辅助设备带来的负荷，可以显著的减小因副梁7变形及振动对主梁6造成的影响，也因此减小了主梁6的变形和振动，提高主梁6上焊接机器人的稳定性；设置主梁附加行程组件5，保证了在副梁移动台板18较大而主梁移动台板12较小的基础上，主梁移动台板12的拥有足够大的有效行程；同时，本实用新型采用单电机驱动，单电机驱动的控制系统相对于双电机驱动的控制系统较容易设计；并且本实用新型提供的移动横梁结构紧凑、成本较低。

对于本实施例的改进可以采取以下优选结构：

作为优选结构，横梁主体1的每个连接架8的底面安装有两个横梁滑块11，所述两个横梁座分别与连接架8两端对齐安装，并且安装于同一连接架8底面的两个横梁滑块11将安装在同一导轨上。确保横梁在X轴方向运动的平稳性。

作为优选结构，所述主梁导轨16、齿条17以及副梁导轨20长度均与主梁6和副梁7的长度相等，并且安装时主梁导轨16和齿条17的两端分别与主梁6两端对齐，副梁导轨20与副梁7的两端对齐。保证机器人作业时拥有足够的沿Y轴的工作行程。

作为优选结构，所述副梁移动台板18顶面靠近主梁6一侧，沿副梁7长度方向设置有两根平行且两端对齐的附加行程导轨21。增加驱动力传递的可靠性。

作为优选结构，所述动力传动部件4靠近主梁6一侧设置有开口4-1，所述主梁移动台板12上设置有与开口4-1相匹配的凸台12-1；所述动力传动部件4的开口4-1与所述主梁移动台板12的凸台12-1卡接固定。采用可拆卸的固定连接，方便了实施例拆卸的同时，进一步的减小了副梁7变形及振动对主梁6的影响。

作为优选结构，所述副梁移动台板18台板呈直角状，设置有水平部12-3和竖直部12-2，水平一端与竖直板一端焊接一体成型；主梁移动台板12呈T型板，所述T型板一侧设置有分别与竖直段和水平段连接的加强板18-1，另一侧与副梁滑块19连接。这样的结构主要作用就是保证运动的平稳性及主梁6和副梁7对抵抗振动的强度。

在使用本实施例时副梁7承担更多焊接辅助设备，即焊接辅助设备的负载主要集中在副梁7上，在这种情况下，可以隔断副梁7变形及振动对主梁6的影响，从而减小主梁6的变形和振动，提高主梁6上焊接机器人的稳定性。

在本实用新型实施例中，所述各导轨的固定方式均采用螺钉固定或者均采用焊接的方式固定；所述各种滑块与安装于滑块的各个部件之间均采用螺钉固定连接；所述各导轨及滑块可采用直线导轨或者直线轴承等类似的直线运动装置。

Claims (6)

1.一种机器人自动焊接龙门架的移动横梁，包括横梁主体、主梁移动组件、副梁移动组件，其特征在于：还包括主梁附加行程组件和动力传动部件；

所述横梁主体包括主梁、副梁、连接架、第一驱动电机、第一驱动齿轮和横梁滑块；所述主梁及副梁等长，主梁与副梁的两端对齐并且分别固定在连接架；所述连接架对称设置在主梁、副梁的两端，并且主梁及副梁的两端分别与连接架固定连接；所述对称设置的连接架一端分别安装有第一驱动电机，并且在第一驱动电机的输出轴上安装有所述第一驱动齿轮；横梁滑块固定安装在连接架的底面，横梁滑块的滑动方向沿连接架的长度方向设置；

所述主梁移动组件包括主梁移动台板、第二驱动电机、第二驱动齿轮、主梁滑块、主梁导轨和齿条，所述主梁导轨为两根并且分别沿所述横梁主体中主梁长度方向设置，其中一根固定在主梁的顶面，另一根固定在主梁的外侧面；所述齿条固定于主梁顶面并与主梁导轨平行设置，且齿条位于两根主梁导轨之间；两根主梁导轨安装有所述主梁滑块，所述主梁移动台板固定安装在滑动连接座上；第二驱动电机固定安装在主梁移动台板上，第二驱动齿轮安装在第二驱动电机输出轴端，并且第二驱动齿轮与齿条啮合；

所述副梁移动组件包括副梁移动台板、副梁滑块和副梁导轨，在副梁的顶面和外侧面分别沿副梁长度方向固定设置有副梁导轨，且两根副梁导轨的两端对齐；所述副梁导轨上安装有所述副梁滑块；所述副梁移动台板固定安装在副梁滑块上；

所述主梁附加行程组件包括附加行程导轨、附加行程滑块和限位挡板；附加行程导轨沿副梁长度方向固定在副梁移动台板顶面靠近主梁一侧；附加行程导轨上安装有所述附加行程滑块；附加行程导轨的两端设置有限位挡板，限位挡板固定在副梁移动台板上；

所述动力传动部件一侧固定安装在附加行程滑块；另一侧与主梁移动台板固定连接。

2.根据权利要求1所述的机器人自动焊接龙门架的移动横梁，其特征在于：所述横梁主体的每个连接架的底面安装有两个横梁滑块，所述两个横梁滑块分别与连接架两端对齐安装，并且安装于同一连接架底面的两个横梁滑块将安装在同一导轨上。

3.根据权利要求2所述的机器人自动焊接龙门架的移动横梁，其特征在于：所述主梁导轨、齿条以及副梁导轨长度均与主梁及副梁的长度相等，并且安装时主梁导轨和齿条的两端分别与主梁两端对齐，副梁导轨与副梁的两端对齐。

4.根据权利要求3所述的机器人自动焊接龙门架的移动横梁，其特征在于：所述副梁移动台板顶面靠近主梁一侧，沿副梁长度方向设置有两根平行且两端对齐的附加行程导轨。

5.根据权利要求4所述的机器人自动焊接龙门架的移动横梁，其特征在于：所述动力传动部件靠近主梁一侧设置有开口，所述主梁移动台板上设置有与开口相匹配的凸台；所述动力传动部件的开口与所述主梁移动台板的凸台卡接固定。

6.根据权利要求5所述的机器人自动焊接龙门架的移动横梁，其特征在于：所述副梁移动台板台板呈直角状，设置有水平部和竖直部，水平一端与竖直板一端焊接一体成型；主梁移动台板呈T型板，所述T型板一侧设置有分别与竖直段和水平段连接的加强板，另一侧与副梁滑块连接。

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