CN219169850U - 一种龙门式双机器人焊接系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种龙门式双机器人焊接系统，包括：X轴方向驱动机构、双轴方向驱动机构和ABB机器人；所述X轴方向驱动机构的数量为两个，两个所述X轴方向驱动机构从前至后并列设置；双轴方向驱动机构沿左右方向设置在左右两个所述X轴方向驱动机构的顶部；所述ABB机器人的数量为两个，两个所述ABB机器人分别设置在双轴方向驱动机构的前后两侧移动端。该龙门式双机器人焊接系统，可满足大型工件焊接要求，实现减小产品焊接变形概率的效果，相较于传统焊接设备提高生产加工效率和焊接产品质量，并且避免工件需要频繁搬运至指定加工位置，达到减少工人劳动量的目标。

Description

一种龙门式双机器人焊接系统

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，具体为一种龙门式双机器人焊接系统。

背景技术

龙门式机器人焊接系统可开展单枪横焊、仰焊、平焊、立焊等位置的角接接头、搭接接头、“K”型接头的单道焊接或多层多道焊接，多轴机器人可进行自动焊接。系统预留接口，可配置视觉识别系统、线激光跟踪系统、熔池视觉系统等智能化部件，用于实现焊缝自动定位、焊缝跟踪、焊接质量评价等功能；

现有技术领域内，授权公告号为CN212264816U的实用新型公开了一种桥式吊挂机器人弧焊工作站，包括双侧轨道、保护气钢瓶、龙门骨架、笼梯、电控柜、维护平台、MAG焊机焊枪系统、标准机器人、安全挡块、随行自动润滑系统、双电机、可切换工装夹具和系统控制柜，该桥式吊挂机器人弧焊工作站，操作方便高效，利用双电机协调，使得桥式龙门架在轨道上高速移动，通过PLC控制电机，使得龙门能停留在行程的任意位置，精度为0.05mm，机器人通过PLC在得到焊缝的位置，和自身的位置的时候，运行特定的程序完成焊接，可以准确的完成超长零件的一次焊接，且保证毫米级的精度，上件可以通过天车来上件，通过夹具定位以后，可以用10mm/s的速度完成焊接，减轻工人的工作强度；

但是现有技术领域内焊接系统只具有单一焊枪，导致其只能单次对单一工件与连接件进行单方向上加热，导致工件与连接件焊接位置受热后只能单一方向受热发生形变，焊接的变形范围较大连接成功率较低，进而导致焊接连接的生产效率较低，由于现有技术领域内焊接系统的焊枪采用固定位置设置，导致焊接系统加工作业仍需要工作人员手动移动搬运工件使工件焊接位置对准焊枪位置，自动化程度较低，增加了工作人员的劳动强度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种龙门式双机器人焊接系统，以至少解决现有技术的焊接装置只能对工件进行单工位进行焊接，焊接位置容易产生变形，生产效率较低，需要工作人员配合对工件进行移动搬运使工件适配该工位位置，工作人员劳动强度较大的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种龙门式双机器人焊接系统，包括：

X轴方向驱动机构，所述X轴方向驱动机构的数量为两个，两个所述X轴方向驱动机构从前至后并列设置；

双轴方向驱动机构，沿左右方向设置在左右两个所述X轴方向驱动机构的顶部；

ABB机器人，所述ABB机器人的数量为两个，两个所述ABB机器人分别设置在双轴方向驱动机构的前后两侧移动端。

优选的，所述X轴方向驱动机构包括；地轨、支撑架、第一限位器、限位轮、第一电机、第一齿轮和第一齿条；地轨沿前后方向设置在所述双轴方向驱动机构的下方；支撑架设置在所述地轨的顶部；所述第一限位器的数量为两个，两个所述第一限位器分别设置在地轨的前后两侧；所述限位轮的数量为两个，两个所述限位轮分别通过销轴转动连接在支撑架的内侧底端前后两侧，所述限位轮与地轨的外壁卡接；第一电机安装在所述支撑架的内腔底端；第一齿轮安装在所述第一电机的输出端；第一齿条沿前后方向内嵌在所述地轨的外侧，所述第一齿条和第一齿轮啮合。

优选的，所述双轴方向驱动机构包括；承载平台、机器人控制柜和辅助系统柜；承载平台沿左右方向设置在所述支撑架的顶端；所述机器人控制柜的数量为两个，两个所述机器人控制柜分别设置在承载平台的顶部左右两侧；所述辅助系统柜的数量为两个，两个所述辅助系统柜分别设置在承载平台的顶部且位于左右两侧机器人控制柜的外侧；其中，所述承载平台的前后两侧设置有Y轴移动方向组件，且前后两侧Y轴移动方向组件旋转一百八十度后重合设置。

优选的，所述Y轴移动方向组件包括；导轨、第二限位器、第二齿条、移动座、第一折叠罩、第二电机和第二齿轮；所述导轨的数量为两个，两个所述导轨分别沿左右方向设置在承载平台的侧壁上下两端；所述第二限位器的数量为两个，两个所述第二限位器分别设置在上下两个导轨的内侧左右两端；第二齿条沿左右方向设置在上下两个导轨的内侧，移动座套接在上下两个导轨的外侧；第一折叠罩套接在所述上下两个所述导轨的外侧，所述第一折叠罩的两端分别与移动座和承载平台的外壁固定连接；第二电机设置在所述移动座的外侧，所述第二电机的输出端延伸至移动座的内侧；第二齿轮螺钉连接在

第二电机的输出端，所述第二齿轮与第二齿条啮合；其中，所述移动座的外侧设置在Z轴移动方向单元。

优选的，所述Z轴移动方向单元包括：插槽块、滑轨、连接外壳、第二折叠罩、第三限位器、第三齿条、第三电机和第三齿轮；所述插槽块的数量为两组，每组所述插槽块的数量为两个，两组所述插槽块分别内嵌在移动座的外侧左右两端上下两侧；所述滑轨的数量为两个，两个所述滑轨分别沿上下方向插接在两组插槽块内侧；连接外壳沿上下方向设置在两个滑轨的外侧，所述连接外壳的底部与ABB机器人顶端固定连接；第二折叠罩套接在两个所述滑轨的外侧，所述第二折叠罩的上下两端分别与连接外壳的后侧顶端和移动座的顶部固定连接；所述第三限位器的数量为两个，两个所述第三限位器分别设置在连接外壳的后侧上下两端；第三齿条沿上下方向设置在所述第一折叠罩的内侧顶端；第三电机固定安装在所述移动座的前侧；第三齿轮螺钉连接在所述第三电机的输出端，所述第三齿轮和第三齿条啮合。

优选的，所述限位齿轮的数量为两个，两个所述限位齿轮分别设置在移动座和第三齿轮的外部并分别与第二齿条和第三齿条啮合，两个所述限位齿轮的内部配备智能润滑系统。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该龙门式双机器人焊接系统：

1、通过第一电机驱动对应位置上第一齿轮转动，使第一齿轮沿第一齿条并使支撑架驱动限位轮沿地轨的外壁移动，促使支撑架在双轴方向驱动机构配合下驱动ABB机器人前后方向上X轴移动，第二电机驱动第二齿轮转动，第二齿轮沿第二齿条外侧驱动移动座在Z轴移动方向单元配合下带动ABB机器人沿Y轴方向移动，第三电机驱动第三齿轮转动，并使第三齿条驱动连接外壳和第二折叠罩同步移动，使连接外壳驱动ABB机器人沿Z轴方向运动；

2、通过当前后两侧ABB机器人被对应位置上X轴方向驱动机构和双轴方向驱动机构驱动在工件上方进行三轴方向移动，前后两侧ABB机器人内部移动端预先安装的焊接加工模块对工件指定位置进行焊接作业，进而实现双加工工位对工件进行同步焊接作业。

从而可满足大型工件焊接要求，实现减小产品焊接变形概率的效果，相较于传统焊接设备提高生产加工效率和焊接产品质量，并且避免工件需要频繁搬运至指定加工位置，达到减少工人劳动量的目标。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的X轴方向驱动机构爆炸图；

图3为图2的A处放大图；

图4为图1的双轴方向驱动机构爆炸图；

图5为图4的B处放大图；

图6为图4的限位齿轮爆炸图。

图中：1、X轴方向驱动机构，11、地轨，12、支撑架，14、第一限位器，15、限位轮，16、第一电机，17、第一齿轮，18、第一齿条，2、双轴方向驱动机构，21、承载平台，22、机器人控制柜，23、辅助系统柜，24、导轨，25、第二限位器，26、第二齿条，27、移动座，28、第一折叠罩，29、第二电机，210、第二齿轮，211、插槽块，212、滑轨，213、连接外壳，214、第二折叠罩，215、第三限位器，216、第三齿条，217、第三电机，218、第三齿轮，219、限位齿轮，3、ABB机器人。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种龙门式双机器人焊接系统，包括：X轴方向驱动机构1、双轴方向驱动机构2和ABB机器人3，X轴方向驱动机构1和双轴方向驱动机构2机械结构件采用优质高强钢焊接，焊后退火、喷砂去应力处理，机械结构件采用整体加工，保证安装面尺寸和精度；X轴方向驱动机构1的数量为两个，两个X轴方向驱动机构1从前至后并列设置；双轴方向驱动机构2沿左右方向设置在左右两个X轴方向驱动机构1的顶部；ABB机器人3的数量为两个，两个ABB机器人3分别设置在双轴方向驱动机构2的前后两侧移动端，ABB机器人3外部轴电机配合高精度减速机来驱动齿轮齿条，完成各关节的高速高精度运动，ABB机器人3移动端可预先加装焊接模块和激光焊缝跟踪系统并驱动激光焊缝跟踪系统，进而可针对焊接大型复杂机构部件进行焊接，确保大型工件在常规工装夹具难以精确地固定情况下，激光传感器通过实时控制机器人焊接路径来解决焊缝定位偏差问题。

作为优选方案，更进一步的，如图2和图3所示，X轴方向驱动机构1包括；地轨11、支撑架12、第一限位器14、限位轮15、第一电机16、第一齿轮17和第一齿条18；地轨11沿前后方向设置在双轴方向驱动机构2的下方；支撑架12设置在地轨11的顶部；第一限位器14的数量为两个，两个第一限位器14分别设置在地轨11的前后两侧，前后两侧第一限位器14间距为10米；限位轮15的数量为两个，两个限位轮15分别通过销轴转动连接在支撑架12的内侧底端前后两侧，限位轮15与地轨11的外壁卡接，限位轮15可沿地轨11的外壁滚动同时，防止限位轮15与地轨11的外部脱轨；第一电机16安装在支撑架12的内腔底端，第一电机16可驱动第一齿轮17顺时针或逆时针方向转动；第一齿轮17安装在第一电机16的输出端；第一齿条18沿前后方向内嵌在地轨11的外侧，第一齿条18和第一齿轮17啮合。

作为优选方案，更进一步的，如图4和图5所示，双轴方向驱动机构2包括；承载平台21、机器人控制柜22和辅助系统柜23；承载平台21沿左右方向设置在支撑架12的顶端，承载平台21需满足日常人员的操作和维修保养的行走通道和空间要求；机器人控制柜22的数量为两个，两个机器人控制柜22分别设置在承载平台21的顶部左右两侧；辅助系统柜23的数量为两个，两个辅助系统柜23分别设置在承载平台21的顶部且位于左右两侧机器人控制柜22的外侧，辅助系统柜23内部设置有焊丝筒、切割电源、焊接电源、水箱、除尘系统等各设备、并保证安装稳定、线缆最短等原则合理布局，稳固安装；其中，承载平台21的前后两侧设置有Y轴移动方向组件，且前后两侧Y轴移动方向组件旋转一百八十度后重合设置，Y轴移动方向组件包括；导轨24、第二限位器25、第二齿条26、移动座27、第一折叠罩28、第二电机29和第二齿轮210；导轨24的数量为两个，两个导轨24分别沿左右方向设置在承载平台21的侧壁上下两端；第二限位器25的数量为两个，两个第二限位器25分别设置在上下两个导轨24的内侧左右两端，第二限位器25间距≥4米；第二齿条26沿左右方向设置在上下两个导轨24的内侧，移动座27套接在上下两个导轨24的外侧；第一折叠罩28套接在上下两个导轨24的外侧，第一折叠罩28的两端分别与移动座27和承载平台21的外壁固定连接，第一折叠罩28可在移动座27移动座移动过程中伸缩折叠；第二电机29设置在移动座27的外侧，第二电机29的输出端延伸至移动座27的内侧，第二电机29可驱动第二齿轮210顺时针或逆时针方向转动；第二齿轮210螺钉连接在

第二电机29的输出端，第二齿轮210与第二齿条26啮合；其中，移动座27的外侧设置在Z轴移动方向单元，Z轴移动方向单元包括：插槽块211、滑轨212、连接外壳213、第二折叠罩214、第三限位器215、第三齿条216、第三电机217和第三齿轮218；插槽块211的数量为两组，每组插槽块211的数量为两个，两组插槽块211分别内嵌在移动座27的外侧左右两端上下两侧；滑轨212的数量为两个，两个滑轨212分别沿上下方向插接在两组插槽块211内侧，滑轨212可在插槽块211内侧上下移动；连接外壳213沿上下方向设置在两个滑轨212的外侧，连接外壳213的底部与ABB机器人3顶端固定连接；第二折叠罩214套接在两个滑轨212的外侧，第二折叠罩214的上下两端分别与连接外壳213的后侧顶端和移动座27的顶部固定连接；第三限位器215的数量为两个，两个第三限位器215分别设置在连接外壳213的后侧上下两端；第三齿条216沿上下方向设置在第一折叠罩28的内侧顶端；第三电机217固定安装在移动座27的前侧，第三电机217驱动第三齿轮218顺时针或逆时针方向转动；第三齿轮218螺钉连接在第三电机217的输出端，第三齿轮218和第三齿条216啮合。

作为优选方案，更进一步的，限位齿轮219的数量为两个，两个限位齿轮219分别设置在移动座27和第三齿轮218的外部并分别与第二齿条26和第三齿条216啮合，两个限位齿轮219的内部配备智能润滑系统，滑块的润滑直接将润滑油定时定量注入润滑孔内。齿轮齿条的润滑采用毛毡齿轮润滑的形式，润滑系统将润滑油注入毛毡润滑齿轮内，然后润滑齿轮齿条。

其详细连接手段，为本领域公知技术，具体工作原理如下：

步骤1：需要控制进行X轴移动时，两侧支撑架12内部中的第一电机16驱动对应位置上第一齿轮17同步顺时针或逆时针方向转动，进而使第一齿轮17沿第一齿条18外侧转动同时在第一电机16配合下驱动支撑架12在第一齿条18外侧移动，并使支撑架12驱动限位轮15沿地轨11的外壁移动，并在地轨11前后两侧第一限位器14限位作用下，使支撑架12在双轴方向驱动机构2配合下驱动ABB机器人3前后移动范围为10米：

步骤2：需要进行Y轴移动时，前后两侧Y轴移动方向组件内的第二电机29驱动第二齿轮210顺时针或逆时针方向转动，进而使第二齿轮210沿第二齿条26外侧转动同时在第二电机29配合下驱动移动座27在第二齿条26外侧移动，并使移动座27在第二齿条26和第二限位器25的限位作用下驱动Z轴移动方向单元带动ABB机器人3沿水平方向移动，且Y轴方向运动范围≥4米；

步骤3：需要进行Z轴移动时，前后两侧Z轴移动方向单元内的第三电机217驱动第三齿轮218顺时针或逆时针方向转动，进而使第三齿条216在第三齿轮218旋转力的作用下上下移动，并使第三齿条216驱动连接外壳213和第二折叠罩214同步移动，进而在第三限位器215和滑轨212的限位作用下，使连接外壳213驱动ABB机器人3沿Z轴方向运动范围≥2米；

步骤4：当前后两侧ABB机器人3被对应位置上X轴方向驱动机构1和双轴方向驱动机构2驱动在工件上方进行三轴方向上移动同时，前后两侧ABB机器人3内部移动端预先安装的焊接加工模块对工件指定位置进行焊接作业，进而实现双加工工位对工件进行同步焊接作业。

从而可满足大型工件焊接要求，实现减小产品焊接变形概率的效果，相较于传统焊接设备提高生产加工效率和焊接产品质量，并且避免工件需要频繁搬运至指定加工位置，达到减少工人劳动量的目标。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种龙门式双机器人焊接系统，其特征在于，包括：

X轴方向驱动机构(1)，所述X轴方向驱动机构(1)的数量为两个，两个所述X轴方向驱动机构(1)从前至后并列设置；

双轴方向驱动机构(2)，沿左右方向设置在左右两个所述X轴方向驱动机构(1)的顶部；

ABB机器人(3)，所述ABB机器人(3)的数量为两个，两个所述ABB机器人(3)分别设置在双轴方向驱动机构(2)的前后两侧移动端。

2.根据权利要求1所述的一种龙门式双机器人焊接系统，其特征在于：所述X轴方向驱动机构(1)包括；

地轨(11)，沿前后方向设置在所述双轴方向驱动机构(2)的下方；

支撑架(12)，设置在所述地轨(11)的顶部；

第一限位器(14)，所述第一限位器(14)的数量为两个，两个所述第一限位器(14)分别设置在地轨(11)的前后两侧；

限位轮(15)，所述限位轮(15)的数量为两个，两个所述限位轮(15)分别通过销轴转动连接在支撑架(12)的内侧底端前后两侧，所述限位轮(15)与地轨(11)的外壁卡接；

第一电机(16)，安装在所述支撑架(12)的内腔底端；

第一齿轮(17)，安装在所述第一电机(16)的输出端；

第一齿条(18)，沿前后方向内嵌在所述地轨(11)的外侧，所述第一齿条(18)和第一齿轮(17)啮合。

3.根据权利要求2所述的一种龙门式双机器人焊接系统，其特征在于：所述双轴方向驱动机构(2)包括；

承载平台(21)，沿左右方向设置在所述支撑架(12)的顶端；

机器人控制柜(22)，所述机器人控制柜(22)的数量为两个，两个所述机器人控制柜(22)分别设置在承载平台(21)的顶部左右两侧；

辅助系统柜(23)，所述辅助系统柜(23)的数量为两个，两个所述辅助系统柜(23)分别设置在承载平台(21)的顶部且位于左右两侧机器人控制柜(22)的外侧；

其中，所述承载平台(21)的前后两侧设置有Y轴移动方向组件，且前后两侧Y轴移动方向组件旋转一百八十度后重合设置。

4.根据权利要求3所述的一种龙门式双机器人焊接系统，其特征在于：所述Y轴移动方向组件包括；

导轨(24)，所述导轨(24)的数量为两个，两个所述导轨(24)分别沿左右方向设置在承载平台(21)的侧壁上下两端；

第二限位器(25)，所述第二限位器(25)的数量为两个，两个所述第二限位器(25)分别设置在上下两个导轨(24)的内侧左右两端；

第二齿条(26)，沿左右方向设置在上下两个导轨(24)的内侧，

移动座(27)，套接在上下两个导轨(24)的外侧；

第一折叠罩(28)，套接在所述上下两个所述导轨(24)的外侧，所述第一折叠罩(28)的两端分别与移动座(27)和承载平台(21)的外壁固定连接；

第二电机(29)，设置在所述移动座(27)的外侧，所述第二电机(29)的输出端延伸至移动座(27)的内侧；

第二齿轮(210)，螺钉连接在

第二电机(29)的输出端，所述第二齿轮(210)与第二齿条(26)啮合；

其中，所述移动座(27)的外侧设置在Z轴移动方向单元。

5.根据权利要求4所述的一种龙门式双机器人焊接系统，其特征在于，所述Z轴移动方向单元包括：

插槽块(211)，所述插槽块(211)的数量为两组，每组所述插槽块(211)的数量为两个，两组所述插槽块(211)分别内嵌在移动座(27)的外侧左右两端上下两侧；

滑轨(212)，所述滑轨(212)的数量为两个，两个所述滑轨(212)分别沿上下方向插接在两组插槽块(211)内侧；

连接外壳(213)，沿上下方向设置在两个滑轨(212)的外侧，所述连接外壳(213)的底部与ABB机器人(3)顶端固定连接；

第二折叠罩(214)，套接在两个所述滑轨(212)的外侧，所述第二折叠罩(214)的上下两端分别与连接外壳(213)的后侧顶端和移动座(27)的顶部固定连接；

第三限位器(215)，所述第三限位器(215)的数量为两个，两个所述第三限位器(215)分别设置在连接外壳(213)的后侧上下两端；

第三齿条(216)，沿上下方向设置在所述第一折叠罩(28)的内侧顶端；

第三电机(217)，固定安装在所述移动座(27)的前侧；

第三齿轮(218)，螺钉连接在所述第三电机(217)的输出端，所述第三齿轮(218)和第三齿条(216)啮合；

限位齿轮(219)，所述限位齿轮(219)的数量为两个，两个所述限位齿轮(219)分别设置在移动座(27)和第三齿轮(218)的外部并分别与第二齿条(26)和第三齿条(216)啮合，两个所述限位齿轮(219)的内部配备智能润滑系统。

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