CN217529604U - 一种多工位六轴多功能加工平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多工位六轴多功能加工平台，包括工作台和位于工作台上的XY轴直线电机模组，XY轴直线电机模组包括双Y轴直线电机模组、和X轴直线电机模组；双Y轴直线电机模组、和X轴直线电机模组上均设置有中空旋转平台；双Y轴直线电机模组、上均设置有在Y轴方向往复运动的XZ轴方向旋转机构；X轴直线电机模组上设置有在X轴方向上往复运动的YZ轴方向旋转机构；YZ轴方向旋转机构上设置有激光焊接头。本发明实现了在X轴、Y轴、Z轴方向上的的移动方向、移动速度和移动距离的控制，占地空间小，定位精准并且可以满足多工位的焊接工作，占地空间小，定位精准并且可以满足多工位的焊接工作。

Description

一种多工位六轴多功能加工平台

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，具体涉及一种多工位六轴多功能加工平台。

背景技术

激光焊接产品往往需要按照工序对产品部件的多个位置进行焊接，对于那些不是平面的产品，焊接头就需要不断的调整焊接方向和焊接角度，或者通过多台焊接机来完成不同部位的焊接，焊接设备上的单一固定式焊枪，不能调节其焊接位置和焊接角度，给焊接带来诸多使用上的不便，采用多台焊接机，占用空间大，工序多，定位困难，质量不易保证。如何研发一台新型的焊接设备，以满足纵向、横向直线焊接，圆弧焊接，且可平面内、空间内的任意曲线焊接，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。同时六轴机械手焊接占比空间比较大，只能单一工位的焊接，无法多工位的焊接。

发明内容

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种多工位六轴多功能加工平台，占地空间小，定位精准并且可以满足多工位的焊接工作。

一种多工位六轴多功能加工平台包括工作台和位于工作台上的XY轴直线电机模组，XY轴直线电机模组包括双Y轴直线电机模组、和X轴直线电机模组；双Y轴直线电机模组、和X轴直线电机模组上均设置有中空旋转平台；中空旋转平台包括第一中空旋转平台、第二中空旋转平台、第三中空旋转平台；

双Y轴直线电机模组、上均设置有在Y轴方向往复运动的XZ轴方向旋转机构；

工作台上支撑有门架，门架的横梁上设置有X轴直线电机模组，X轴直线电机模组上设置有在X轴方向上往复运动的YZ轴方向旋转机构；YZ轴方向旋转机构上设置有激光焊接头。

进一步地，XZ轴方向旋转机构包括安装在双Y轴直线电机模组上的安装基板，安装基板上设置有第一伺服电机和由第一伺服电机驱动的第一中空旋转平台，第一中空旋转平台上设置有安装圆台，安装圆台上设置有第二中空旋转平台，第二中空旋转平台通过第二伺服电机驱动，第二中空旋转平台的顶部设置有工装板。

进一步地，第二中空旋转平台内设置有第一感应限位开关，第一感应限位开关与外置的驱动器信号连接，第一感应限位开关通过驱动器控制第一伺服电机和第二伺服电机。

进一步地，YZ轴方向旋转机构包括第三伺服电机，第三伺服电机驱动与X轴直线电机模组连接的滚珠丝杆模组在Z轴方向上往复运动，滚珠丝杆模组的下部设置有第三中空旋转平台，第三中空旋转平台上设置有第四伺服电机和转接板，第四伺服电机驱动第三中空旋转平台转动，转接板上设置有激光焊接头。

进一步地，第三中空旋转平台内设置有第二感应限位开关，第二感应限位开关与外置的驱动器信号连接，第二感应限位开关通过驱动器控制第三伺服电机和第四伺服电机。

进一步地，XZ轴方向旋转机构通过第一连接安装板设置在双Y轴直线电机模组上；YZ轴方向旋转机构通过第二连接安装板设置在X轴直线电机模组上。

进一步地，双Y轴直线电机模组内均设置有Y轴直线电机，Y轴直线电机通过Y 轴连接件连接有第一读数头，Y轴直线电机上还设置有第一光栅和第一光电开关，第一读数头、第一光栅和第一光电开关均与外置的驱动器信号连接。

通过第一光栅及第一读数头确认位移距离，第一读数头和Y轴连接件通过螺丝连接，Y轴连接件通过螺丝与Y轴直线电机连接，第一光栅及第一读数头与驱动器信号连接，同时通过第一光电开关确认限位位置，第一光电开关与外置的驱动器信号连接。因此实现Y轴的高精度水平移动，通过驱动器控制直线电机，光栅及读数头监测移动距离，从而使双Y轴 直线电机模组实现移动方向、移动速度和移动距离的控制，从而实现高速度，高精度，高响应。

进一步地，X轴直线电机模组内设置有X轴直线电机，X轴直线电机通过X轴连接件连接有第二读数头，X轴直线电机上还设置有第二光栅和第二光电开关，第二读数头、第二光栅和第二光电开关均与外置的驱动器信号连接。

通过第二光栅及第二读数头确认位移距离，第二读数头和X轴连接件通过螺丝连接，X轴连接件通过螺丝与直线电机连接，第二光栅及第二读数头与驱动器信号连接，同时通过第二光电开关确认限位位置，第二光电开关与驱动器信号连接。因此实现Y 轴的高精度水平移动，通过驱动器控制直线电机，第二光栅及第二读数头监测移动距离，从而实现高速度，高精度，高响应。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：(1)本发明通过设计有工作平台，工作平台上安装有双Y轴直线电机模组和X轴直线电机模组，实现了在X轴、Y轴、Z轴方向上的的移动方向、移动速度和移动距离的控制；(2)本发明中的激光焊接头通过中空旋转平台连接，能够实现旋转速度和、旋转方向的控制；(3)本发明中为配套金属结构件加工设计，可实现纵向、横向直线焊接，可圆弧焊接，可平面内、空间内的任意曲线焊接，焊接精度高、变形小，具有结构合理、操作简单、功能齐全、自动化程度高、配置先进、焊接精度高、质量好、动态稳定性好，且多工位加工等优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中YZ轴方向旋转机构的结构示意图；

图3是本发明中XZ轴方向旋转结构的结构示意图。

图4是本发明中双Y轴直线电机模组的结构示意图。

图5是本发明中X轴直线电机模组的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

如图1所示多工位六轴多功能加工平台，包括工作台7和位于工作台上的XY轴直线电机模组，XY轴直线电机模组包括双Y轴直线电机模组4-1、4-2和X轴直线电机模组2；双Y轴直线电机模组4-1、4-2和X轴直线电机模组2上均设置有中空旋转平台；中空旋转平台可以选择欧得克精密型中空旋转平台。中空旋转平台包括第一中空旋转平台、第二中空旋转平台、第三中空旋转平台；第一中空旋转平台503是欧得克精密型WP85-10，第二中空旋转平台505是欧得克精密型WP60-05，第三中空旋转平台 302是欧得克精密型WP85-10。

双Y轴直线电机模组4-1、4-2上均设置有在Y轴方向往复运动的XZ轴方向旋转机构5；XZ轴方向旋转机构5包括安装在双Y轴直线电机模组上的安装基板502，安装基板502上设置有第一伺服电机501和由第一伺服电机501驱动的第一中空旋转平台503，第一中空旋转平台503上设置有安装圆台504，安装圆台504上设置有第二中空旋转平台505，第二中空旋转平台505通过第二伺服电机506驱动，第二中空旋转平台 505的顶部设置有工装板507。第二中空旋转平台505内设置有第一感应限位开关，第一感应限位开关与外置的驱动器信号连接，第一感应限位开关通过驱动器控制第一伺服电机501和第二伺服电机506。双Y轴直线电机模组4-1、4-2的水平移动距离为600mm；

工作台7上支撑有门架1，门架的材质可采用铝型材。门架1的横梁上设置有X轴直线电机模组2，X轴直线电机模组2上设置有在X轴方向上往复运动的YZ轴方向旋转机构3；YZ轴方向旋转机构3上设置有激光焊接头301。YZ轴方向旋转机构3包括第三伺服电机305，第三伺服电机305驱动与X轴直线电机模组2连接的滚珠丝杆模组 304在Z轴方向上往复运动，滚珠丝杆模组304的上下升降距离为300mm。第三伺服电机305与滚珠丝杆模组304之间通过联轴器连接。滚珠丝杆模组304的下部设置有第三中空旋转平台302，第三中空旋转平台302上设置有第四伺服电机303和转接板306，第四伺服电机303驱动第三中空旋转平台302转动，转接板306上设置有激光焊接头 301。第三中空旋转平台302内设置有第二感应限位开关，第二感应限位开关与外置的驱动器信号连接，第二感应限位开关通过驱动器控制第三伺服电机905和第四伺服电机 903。

XZ轴方向旋转机构5通过第一连接安装板6设置在双Y轴直线电机模组上；YZ 轴方向旋转机构3通过第二连接安装板8设置在X轴直线电机模组2上。XZ轴方向旋转机构5与第一连接安装板6通过螺钉连接，销钉定位；YZ轴方向旋转机构3与第二连接安装板8通过螺钉连接，销钉定位。

双Y轴直线电机模组4-1、4-2内均设置有Y轴直线电机405，所述Y轴直线电机 405通过Y轴连接件402连接有第一读数头403，所述Y轴直线电机405上还设置有第一光栅404和第一光电开关401，所述第一读数头403、第一光栅404和第一光电开关 401均与外置的驱动器信号连接。

通过第一光栅及第一读数头确认位移距离，第一读数头和Y轴连接件通过螺丝连接，Y轴连接件通过螺丝与Y轴直线电机连接，第一光栅及第一读数头与驱动器信号连接，同时通过第一光电开关确认限位位置，第一光电开关与外置的驱动器信号连接。因此实现Y轴的高精度水平移动，通过驱动器控制直线电机，光栅及读数头监测移动距离，从而使双Y轴 直线电机模组4实现移动方向、移动速度和移动距离的控制，从而实现高速度，高精度，高响应。

X轴直线电机模组2内设置有X轴直线电机205，所述X轴直线电机205通过X 轴连接件202连接有第二读数头203，所述X轴直线电机205上还设置有第二光栅204 和第二光电开关201，所述第二读数头203、第二光栅204和第二光电开关201均与外置的驱动器信号连接。

通过第二光栅及第二读数头确认位移距离，第二读数头和X轴连接件通过螺丝连接，X轴连接件通过螺丝与直线电机连接，第二光栅及第二读数头与驱动器信号连接，同时通过第二光电开关确认限位位置，第二光电开关与驱动器信号连接。因此实现Y 轴的高精度水平移动，通过驱动器控制直线电机，第二光栅及第二读数头监测移动距离，从而实现高速度，高精度，高响应。

实施例2

将两种待焊接的金属件放在工装板507上，通过螺丝固定，工装板507的大小形状可以不同，根据金属件的实际情况确认。

可实现纵向、横向直线焊接。可圆弧焊接，可平面内、空间内的任意曲线焊接

纵向直线焊接方式是第三中空旋转平台302带动激光焊接头301旋转，第一中空旋转平台503带动至放置金属件的工装板507和第二中空旋转平台505一起旋转(第二中空旋转平台(505)不旋转)，直至激光焊接头301与工装板507相互垂直至可焊接的距离，如图1所示的方式，双Y轴直线电机模组4-1带动XZ轴方向旋转机构5沿着Y轴方向移动，同时激光焊接头301出光焊接金属件。实现纵向直线焊接。

横向直线焊接方式是第三中空旋转平台302带动激光焊接头301旋转，第一中空旋转平台503带动至放置金属件的工装板507旋转，直至激光焊接头301与工装板507相互垂直至可焊接的距离，如图1所示的方式，X轴直线电机模组2带动YZ轴方向旋转机构3沿着X轴方向移动，同时激光焊接头301出光焊接金属件。实现纵向直线焊接。

可圆弧焊接方式是第二中空旋转平台505带动放置金属件的工装板507旋转，同时X轴直线电机模组2带动YZ轴方向旋转机构3进行X轴方向短距离移动，同时双Y 轴直线电机模组4-1带动XZ轴方向旋转机构5进行Y轴方向短距离移动，激光焊接头 301出光焊接金属件。实现圆弧方向焊接。

平面内、空间内的任意曲线焊接方式是通过X轴直线电机模组2，双Y轴直线电机模组4-1，4-2，滚珠丝杆模组304，通过X,Y,Z方向移动，同时与XZ轴方向旋转机构5，YZ轴方向旋转机构3，通过在X,Y,Z方向的旋转，辅助激光焊接头301出光焊接，可以实现平面内、空间内的任意曲线焊接。双Y轴直线电机模组4-1，4-2可以实现多工位的焊接。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (8)

1.一种多工位六轴多功能加工平台，包括工作台(7)和位于工作台上的XY轴直线电机模组，其特征在于：所述XY轴直线电机模组包括双Y轴直线电机模组(4-1)、(4-2)和X轴直线电机模组(2)；所述双Y轴直线电机模组(4-1)、(4-2)和X轴直线电机模组(2)上均设置有中空旋转平台；所述中空旋转平台包括第一中空旋转平台、第二中空旋转平台、第三中空旋转平台；

所述双Y轴直线电机模组(4-1)、(4-2)上均设置有在Y轴方向往复运动的XZ轴方向旋转机构(5)；

所述工作台(7)上支撑有门架(1)，所述门架(1)的横梁上设置有X轴直线电机模组(2)，所述X轴直线电机模组(2)上设置有在X轴方向上往复运动的YZ轴方向旋转机构(3)；所述YZ轴方向旋转机构(3)上设置有激光焊接头(301)。

2.根据权利要求1所述的一种多工位六轴多功能加工平台，其特征在于：所述XZ轴方向旋转机构(5)包括安装在所述双Y轴直线电机模组上的安装基板(502)，所述安装基板(502)上设置有第一伺服电机(501)和由第一伺服电机(501)驱动的第一中空旋转平台(503)，所述第一中空旋转平台(503)上设置有安装圆台(504)，所述安装圆台(504)上设置有第二中空旋转平台(505)，所述第二中空旋转平台(505)通过第二伺服电机(506)驱动，所述第二中空旋转平台(505)的顶部设置有工装板(507)。

3.根据权利要求2所述的一种多工位六轴多功能加工平台，其特征在于：所述第二中空旋转平台(505)内设置有第一感应限位开关，所述第一感应限位开关与外置的驱动器信号连接，所述第一感应限位开关通过驱动器控制第一伺服电机(501)和第二伺服电机(506)。

4.根据权利要求1所述的一种多工位六轴多功能加工平台，其特征在于：所述YZ轴方向旋转机构(3)包括第三伺服电机(305)，所述第三伺服电机(305)驱动与所述X轴直线电机模组(2)连接的滚珠丝杆模组(304)在Z轴方向上往复运动，所述滚珠丝杆模组(304)的下部设置有第三中空旋转平台(302)，所述第三中空旋转平台(302)上设置有第四伺服电机(303)和转接板(306)，所述第四伺服电机(303)驱动所述第三中空旋转平台(302)转动，所述转接板(306)上设置有激光焊接头(301)。

5.根据权利要求4所述的一种多工位六轴多功能加工平台，其特征在于：所述第三中空旋转平台(302)内设置有第二感应限位开关，所述第二感应限位开关与外置的驱动器信号连接，所述第二感应限位开关通过驱动器控制第三伺服电机(305)和第四伺服电机(303)。

6.根据权利要求1所述的一种多工位六轴多功能加工平台，其特征在于：所述XZ轴方向旋转机构(5)通过第一连接安装板(6)设置在所述双Y轴直线电机模组上；所述YZ轴方向旋转机构(3)通过第二连接安装板(8)设置在所述X轴直线电机模组(2)上。

7.根据权利要求1所述的一种多工位六轴多功能加工平台，其特征在于：所述双Y轴直线电机模组(4-1)、(4-2)内均设置有Y轴直线电机(405)，所述Y轴直线电机(405)通过Y轴连接件(402)连接有第一读数头(403)，所述Y轴直线电机(405)上还设置有第一光栅(404)和第一光电开关(401)，所述第一读数头(403)、第一光栅(404)和第一光电开关(401)均与外置的驱动器信号连接。

8.根据权利要求1所述的一种多工位六轴多功能加工平台，其特征在于：所述X轴直线电机模组(2)内设置有X轴直线电机(205)，所述X轴直线电机(205)通过X轴连接件(202)连接有第二读数头(203)，所述X轴直线电机(205)上还设置有第二光栅(204)和第二光电开关(201)，所述第二读数头(203)、第二光栅(204)和第二光电开关(201)均与外置的驱动器信号连接。

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