復(fù)雜軌跡全位置雙槍自動(dòng)焊接機(jī)器人的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種復(fù)雜軌跡全位置雙槍自動(dòng)焊接機(jī)器人，主要由軌道（1）、行走機(jī)構(gòu)（2）、橫擺機(jī)構(gòu)（3）、兩個(gè)高低調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（4，5）、兩個(gè)角擺機(jī)構(gòu)（6，7）以及兩個(gè)焊槍夾（8，9）、把手（10）組成，其中：軌道（1）可選用剛性或柔性軌道，其整體結(jié)構(gòu)可行走，橫擺高低運(yùn)行。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，工作可靠性高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 復(fù)雜軌跡全位置雙槍自動(dòng)焊接機(jī)器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焊接機(jī)器人，特別是復(fù)雜軌跡全位置雙槍自動(dòng)焊接機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]目前針對(duì)各種鋼結(jié)構(gòu)的高效率自動(dòng)焊接設(shè)備主要分為兩種:第一種是單槍多層多道自動(dòng)焊接設(shè)備通過(guò)加大焊接電流或采用雙絲提高效率，這種自動(dòng)焊接設(shè)備雖然結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，但因?yàn)楹覆慕Y(jié)晶不太好，造成焊接成型效果與熔透性較差；另一種是類(lèi)似深圳市瑞凌實(shí)業(yè)股份有限公司采用的雙槍自動(dòng)焊接設(shè)備(申請(qǐng)?zhí)?01010266167.4)，這種焊接方法在提高焊接效率的同時(shí)，可保證較好的焊材結(jié)晶效果，成型效果較好，但所介紹的焊接設(shè)備僅適用于鋼材的橫向焊接，而不能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜軌跡，如各種圓面、弧面以及曲率連續(xù)變化軌跡面的橫焊、立焊、仰焊等全位置高效自動(dòng)焊接。因此，有必要提供一種不僅可以實(shí)現(xiàn)平板的全位置高效焊接，而且可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜軌跡全位置高效自動(dòng)焊接的設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)【背景技術(shù)】所述，本發(fā)明旨在提供一種復(fù)雜軌跡全位置雙槍自動(dòng)焊接機(jī)器人，通過(guò)平行于焊縫的前后兩把焊槍同時(shí)焊接，并配合可鋪設(shè)于復(fù)雜軌跡的柔性軌道，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜軌跡全位置高效自動(dòng)焊接。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明專(zhuān)利是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
一種復(fù)雜軌跡全位置雙槍自動(dòng)焊接機(jī)器人，主要由軌道(I)、行走機(jī)構(gòu)(2)、橫擺機(jī)構(gòu)(3 )、兩個(gè)高低調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4，5 )、兩個(gè)角擺機(jī)構(gòu)(6，7 )以及兩個(gè)焊槍夾(8，9 )、把手(10 )組成。
[0005]軌道(I)可采用剛性圓軌道或與剛性圓軌道結(jié)構(gòu)類(lèi)似的剛性直軌道或目前市面上廣泛采用的各種柔性軌道。
[0006]行走機(jī)構(gòu)(2)由行走電機(jī)(21)、減速器(22)組成；減速器輸出軸上的行走齒輪
(23)與軌道(I)的齒條嚙合，行走電機(jī)(21)加減速器(22)帶動(dòng)整個(gè)焊接機(jī)器人本體沿軌道行走。
[0007]行走機(jī)構(gòu)(2)上表面通過(guò)螺栓固聯(lián)橫擺機(jī)構(gòu)(3)，橫擺機(jī)構(gòu)由橫擺電機(jī)(31)和絲杠(32 )組成，絲杠(32 )末端與剛性連接條(33 )固定，在橫擺電機(jī)(31)的帶動(dòng)下，剛性連接條(33)可隨橫擺機(jī)構(gòu)沿垂直軌道方向擺動(dòng)。
[0008]兩個(gè)相同的高低調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4，5)分別通過(guò)連接板I (34)與剛性連接條(33)固連。高低調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)(4，5)由高低調(diào)節(jié)電機(jī)(41)和導(dǎo)軌(42)組成，導(dǎo)軌(42)在高低調(diào)節(jié)電機(jī)(41)的帶動(dòng)下可上下移動(dòng)，導(dǎo)軌(42)上固連一塊帶有多個(gè)小孔的擋板(43)，擋板(43)又與一塊槽型活動(dòng)板(44)通過(guò)螺栓固定，槽型活動(dòng)板(44)與另一塊彎板(45)通過(guò)一組螺栓相連。彎板(45)與帶有小孔擋板(43)之間的高低位置可通過(guò)調(diào)節(jié)槽型活動(dòng)板(44)與擋板(43)之間的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)；彎板(45)上開(kāi)有一個(gè)弧形槽和一個(gè)小孔，彎板可繞此小孔最多旋轉(zhuǎn)90度，以此來(lái)調(diào)節(jié)彎板(45)與擋板(43)之間的角度關(guān)系。
[0009]兩側(cè)的兩塊彎板(45)上分別固聯(lián)兩個(gè)角擺機(jī)構(gòu)(6，7)，角擺機(jī)構(gòu)(6，7)的輸出軸上再分別連接兩個(gè)固定焊槍的焊槍夾(8，9)，在角擺電機(jī)的帶動(dòng)可實(shí)現(xiàn)焊槍的擺動(dòng)。
[0010]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明專(zhuān)利具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果:
1.本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜軌跡，如圓面、弧面、曲率連續(xù)變化的軌跡面的全自動(dòng)高效焊
接;
2.本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)橫焊、立焊、仰焊等全位置全自動(dòng)高效焊接；
3.本發(fā)明焊接過(guò)程實(shí)現(xiàn)全部程序自動(dòng)化控制；
4.本發(fā)明可同時(shí)實(shí)現(xiàn)焊道坡口排道和機(jī)器人示教跟蹤；
5.本發(fā)明采用單個(gè)橫擺機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)化了整體機(jī)構(gòu)，但可利用兩個(gè)角擺機(jī)構(gòu)的角度差實(shí)現(xiàn)兩把焊槍在橫向的位置變化；
6.本發(fā)明兩把既可焊槍可獨(dú)立工作，亦可配合工作。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明專(zhuān)利俯視圖；
圖2為本發(fā)明專(zhuān)利側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]由圖1和圖2示出，一種復(fù)雜軌跡全位置雙槍自動(dòng)焊接機(jī)器人，主要由軌道1、行走機(jī)構(gòu)2、橫擺機(jī)構(gòu)3、兩個(gè)高低調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4，5、兩個(gè)角擺機(jī)構(gòu)6，7以及兩個(gè)焊槍夾8，9、把手10組成。
[0013]軌道I可采用剛性圓軌道或與剛性圓軌道結(jié)構(gòu)類(lèi)似的剛性直軌道或目前市面上廣泛采用的各種柔性軌道，具體可參見(jiàn)專(zhuān)利:管道全位置自動(dòng)焊錐面鎖緊型導(dǎo)軌ZL200920110095.7、管道全位置自動(dòng)焊雙向夾緊型導(dǎo)軌ZL200920110094.2、管道全位置自動(dòng)焊接用導(dǎo)軌ZL200920105418.3、便于安裝的管道自動(dòng)焊接用導(dǎo)軌ZL200920105417.9、管道全位置自動(dòng)焊接用快速拆裝導(dǎo)軌ZL200920105416.4。
[0014]行走機(jī)構(gòu)2由行走電機(jī)21、減速器22組成，減速器輸出軸上的行走齒輪23與軌道I的齒條嚙合，行走電機(jī)21加減速器22帶動(dòng)整個(gè)焊接機(jī)器人本體沿軌道行走。
[0015]行走機(jī)構(gòu)2上表面通過(guò)螺栓固聯(lián)橫擺機(jī)構(gòu)3，橫擺機(jī)構(gòu)由橫擺電機(jī)31和絲杠32組成，絲杠32末端與剛性連接條33固定，在橫擺電機(jī)31的帶動(dòng)下，剛性連接條33可隨橫擺機(jī)構(gòu)沿垂直軌道方向擺動(dòng)。
[0016]兩個(gè)相同的高低調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4，5分別通過(guò)連接板34與剛性連接條33固連，高低調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)4, 5由高低調(diào)節(jié)電機(jī)41和導(dǎo)軌42組成，導(dǎo)軌42在高低調(diào)節(jié)電機(jī)41的帶動(dòng)下可上下移動(dòng)，導(dǎo)軌42上固連一塊帶有多個(gè)小孔的擋板43，擋板43又與一塊槽型活動(dòng)板44通過(guò)螺栓固定，槽型活動(dòng)板44與另一塊彎板45通過(guò)一組螺栓相連，彎板45與帶有小孔擋板43之間的高低位置可通過(guò)調(diào)節(jié)槽型活動(dòng)板44與擋板43之間的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)；彎板45上開(kāi)有一個(gè)弧形槽和一個(gè)小孔，彎板可繞此小孔最多旋轉(zhuǎn)90度，以此來(lái)調(diào)節(jié)彎板45與擋板43之間的角度關(guān)系。
[0017]兩側(cè)的兩塊彎板45上分別固聯(lián)兩個(gè)角擺機(jī)構(gòu)6，7,角擺機(jī)構(gòu)6，7的輸出軸上再分別連接兩個(gè)固定焊槍的焊槍夾8，9，在角擺電機(jī)的帶動(dòng)可實(shí)現(xiàn)焊槍的擺動(dòng)。
[0018]軌道通過(guò)磁座11吸附在待焊工件12表面，或根據(jù)軌道類(lèi)型的不同，選擇其他連接方式。
[0019]行走機(jī)構(gòu)、橫擺機(jī)構(gòu)、高低調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以及角擺機(jī)構(gòu)除以上的實(shí)施例，還可采用市面上常用的類(lèi)似機(jī)械結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)焊接機(jī)器人的行走、焊槍的橫向擺動(dòng)、焊槍的高低調(diào)節(jié)以及焊槍角度的變化。
[0020]在現(xiàn)場(chǎng)焊接時(shí)，根據(jù)待焊工件的不同，選擇相應(yīng)的軌道類(lèi)型，并將本發(fā)明安裝在軌道上，在行走機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，沿軌道行走。當(dāng)兩把焊槍處于同一狀態(tài)時(shí)，可成倍提高焊接效率。當(dāng)進(jìn)行打底焊或其他僅需要單只焊槍工作的場(chǎng)合，可控制單只焊槍進(jìn)行焊接。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)雜軌跡全位置雙槍自動(dòng)焊接機(jī)器人，主要由軌道(I)、行走機(jī)構(gòu)(2)、橫擺機(jī)構(gòu)(3)、兩個(gè)高低調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4，5)、兩個(gè)角擺機(jī)構(gòu)(6，7)以及兩個(gè)焊槍夾(8，9)、把手(10)組成，其特征在于:軌道(I)為剛性圓軌道，軌道(I)通過(guò)磁座(11)吸附在待焊工件(12)表面，行走機(jī)構(gòu)(2)上表面通過(guò)螺栓固聯(lián)橫擺機(jī)構(gòu)(3)，兩個(gè)相同的高低調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4，5)分別通過(guò)連接板(34)與剛性連接條(33)固連，兩個(gè)角擺機(jī)構(gòu)(6，7)分別固聯(lián)在兩側(cè)的兩塊彎板(45)上，角擺機(jī)構(gòu)(6，7)的輸出軸上再分別連接兩個(gè)固定焊槍的焊槍夾(8，9)，在角擺電機(jī)的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)焊槍的擺動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜軌跡全位置雙槍自動(dòng)焊接機(jī)器人，其特征在于:所述的軌道(I)為剛性直軌道或柔性軌道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜軌跡全位置雙槍自動(dòng)焊接機(jī)器人，其特征在于:所述的行走機(jī)構(gòu)(2 )由行走電機(jī)(21)、減速器(22 )組成，減速器輸出軸上的行走齒輪(23 )與軌道(I)的齒條嚙合，行走電機(jī)(21)與減速器(22 )帶動(dòng)整個(gè)焊接機(jī)器人本體沿軌道行走。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜軌跡全位置雙槍自動(dòng)焊接機(jī)器人，其特征在于:所述的橫擺機(jī)構(gòu)(3)由橫擺電機(jī)(31)和絲杠(32)組成，絲杠(32)末端與剛性連接條(33)固定，在橫擺電機(jī)(31)的帶動(dòng)下，剛性連接條(33)可隨橫擺機(jī)構(gòu)沿垂直軌道方向擺動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜軌跡全位置雙槍自動(dòng)焊接機(jī)器人，其特征在于:所述的高低調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)(4，5)由高低調(diào)節(jié)電機(jī)(41)和導(dǎo)軌(42)組成，導(dǎo)軌(42)在高低調(diào)節(jié)電機(jī)(41)的帶動(dòng)下可上下移動(dòng)，導(dǎo)軌(42)上固連一塊帶有多個(gè)小孔的擋板(43)，擋板(43)又與一塊槽型活動(dòng)板(44)通過(guò)螺栓固定，槽型活動(dòng)板(44)與另一塊彎板(45)通過(guò)一組螺栓相連，彎板(45 )與帶有小孔擋板(43 )之間的高低位置可通過(guò)調(diào)節(jié)槽型活動(dòng)板(44)與擋板(43 )之間的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)；彎板(45)上開(kāi)有一個(gè)弧形槽和一個(gè)小孔，彎板可繞此小孔最多旋轉(zhuǎn)90度，以此來(lái)調(diào)節(jié)彎板(45)與擋板(43)之間的角度關(guān)系。
【文檔編號(hào)】B23K37/02GK103506788SQ201310434530
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】薛龍, 曹俊芳, 梁亞軍, 黃繼強(qiáng), 鄒勇, 曹瑩瑜 申請(qǐng)人:北京石油化工學(xué)院