一種焊接機器人的製作方法

2023-05-26 17:45:12

本發明涉及焊接領域，特別涉及一種焊接機器人。

背景技術：

目前，在焊接加工過程中，根據焊接方式的不同有種類繁多的焊接機器人，自動焊接在解決人工焊接質量和效率方面取得了很大進展，但是現有的焊接機器人在對一些小批量的零部件進行焊接時，存在以下問題：

雖然現有的焊接機器人大多能實現焊槍在X方向、Y方向和Z方向的三向調節，但其無法實現焊槍位置的精細調節，這樣，在對小批量的的零部件進行焊接時，現有的焊接機器人無法滿足焊接需求。

技術實現要素：

本發明的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種焊接機器人。

為了實現以上目的，本發明提供的一種焊接機器人，包括基座、立柱、橫梁、焊槍安裝座、焊槍和控制器，所述控制器安裝在所述基座的底部，所述立柱沿X軸方向滑動安裝在所述基座的頂面上，所述橫梁沿Z軸方向滑動安裝在所述立柱上，所述焊槍安裝座沿Y軸方向滑動安裝在所述橫梁上，所述橫梁上安裝有用於驅動所述焊槍安裝座滑動的Y向驅動電機組件，所述立柱上端設有用於驅動所述橫梁滑動的Z向驅動電機組件，所述立柱下端設有用於驅動所述立柱滑動的X向驅動電機組件，所述X向驅動電機組件、所述Y向驅動電機組件和所述Z向驅動電機組件的控制電路分別與所述控制器相連；所述焊槍通過位置精細調節組件安裝在所述焊槍安裝座上，所述位置精細調節組件包括旋轉電機、旋轉臂、角度定位圓盤、角度調節連接板和焊槍夾持件，所述旋轉電機安裝在所述焊槍安裝座上，所述旋轉電機的輸出軸與所述旋轉臂的一端相連，所述旋轉臂的另一端與所述角度定位圓盤的側壁相連，兩塊所述角度調節連接板的一端夾裝在所述角度定位圓盤的兩端上，兩塊所述角度調節連接板的另一端與所述焊槍夾持件相連，所述焊槍夾持安裝在所述焊槍夾持件內，所述旋轉臂的旋轉方向與所述角度定位圓盤的角度調節方向垂直，所述旋轉電機的控制電路與所述控制器相連。

通過在焊槍與焊槍安裝座之間加裝位置精細調節組件，這樣，可先通過X向驅動電機組件、Y向驅動電機組件和Z向驅動電機組件粗調焊槍的位置，然後通過旋轉電機與角度定位圓盤的配合，快速、精細地調節焊槍的準確位置，從而使得焊接質量更好，也大大地提高了焊接效率；同時；通過將X向驅動電機組件安裝在立柱的下端上，降低了立柱的重心，並將X向驅動電機組件和Z向驅動電機組件分別布置在立柱的兩端，這樣，立柱的滑動更平穩可靠。

在上述方案中，所述X向驅動電機組件包括X向驅動電機安裝罩、X向驅動電機和X向驅動齒輪，所述X向驅動電機通過所述X向驅動電機安裝罩豎直倒裝在所述立柱的下端上，所述X向驅動齒輪安裝在所述X向驅動電機的輸出軸上，所述基座的頂面上沿X軸方向平行鋪設有兩根X嚮導軌，所述兩根X嚮導軌之間設有與所述X向驅動齒輪相配合的齒條，所述齒條與所述X向驅動齒輪嚙合。當然，也可採用鏈條與鏈輪的配合結構、絲杆與滑塊的配合結構等。Y向驅動電機組件和Z向驅動電機組件可採用與X向驅動電機組件相同的結構，也可根據實際需要設計。

在上述方案中，所述基座的頂面上設有用於遮蓋所述X嚮導軌的風琴防護罩。加設風琴防護罩可有效地防止灰塵進入到X嚮導軌內，影響立柱的滑動。

在上述方案中，所述旋轉電機豎直倒裝在所述焊槍安裝座上。

在上述方案中，所述旋轉臂水平布置。

在上述方案中，所述角度定位圓盤的軸線水平布置。所述角度定位圓盤可採用轉筒轉軸的結構，具體地，角度定位圓盤包括相互配合的轉筒和轉軸，所述轉軸可自轉地限位安裝在所述轉筒內，所述轉筒的外壁與所述旋轉臂相連，所述轉軸的兩端分別對應與兩塊所述角度調節連接板相連，所述轉筒的端頭處沿圓周方向均勻設有若干個定位孔，所述轉軸上對應的位置設有與所述定位孔相配合的定位槽，所述定位槽內安裝有用於固定所述轉筒與所述轉軸之間相對位置的彈性定位銷或彈性定位滾珠，彈性定位銷或彈性定位滾珠的數量(即定位槽的數量)可根據實際所需的固定力設計，通過轉動轉軸即可實現角度調節連接板的角度調節，角度調節到位後，彈性定位銷或彈性定位滾珠即可實現轉筒與轉軸之間的定位。當然，也可採用其他結構。

在上述方案中，所述角度定位圓盤安裝在所述旋轉臂的底面上。

在上述方案中，兩塊所述角度調節連接板之間設有加固杆，所述加固杆的數量至少為一根。加設的加固杆提高了焊槍安裝的穩固性，從而進一步地提高了焊接質量。

在上述方案中，所述加固杆的軸線與所述角度定位圓盤的軸線平行布置。

在上述方案中，所述焊槍安裝座和所述Y向驅動電機組件分別布置在所述橫梁的兩端。通過將焊槍安裝座和Y向驅動電機組件分別布置在橫梁的兩端，這樣提高了橫梁在Z軸方向上滑動的平穩性。

本發明提供的技術方案帶來的有益效果是：

1、通過在焊槍與焊槍安裝座之間加裝位置精細調節組件，這樣，可先通過X向驅動電機組件、Y向驅動電機組件和Z向驅動電機組件粗調焊槍的位置，然後通過旋轉電機與角度定位圓盤的配合，快速、精細地調節焊槍的準確位置，從而使得焊接質量更好，也大大地提高了焊接效率；

2、通過將X向驅動電機組件安裝在立柱的下端上，降低了立柱的重心，並將X向驅動電機組件和Z向驅動電機組件分別布置在立柱的兩端，這樣，立柱的滑動更平穩可靠；

3、加設風琴防護罩可有效地防止灰塵進入到X嚮導軌內，影響立柱的滑動；

4、加設的加固杆提高了焊槍安裝的穩固性，從而進一步地提高了焊接質量；

5、通過將焊槍安裝座和Y向驅動電機組件分別布置在橫梁的兩端，這樣提高了橫梁在Z軸方向上滑動的平穩性。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是圖1中A部的局部放大結構示意圖；

圖3是圖1的側視結構示意圖；

圖4是沿圖3中B-B線的剖面結構示意圖；

圖5是圖1的後視結構示意圖；

圖6是圖5的俯視結構示意圖。

圖中，基座1，X嚮導軌1a，齒條1b，立柱2，橫梁3，焊槍安裝座4，焊槍5，控制器6，Y向驅動電機組件7，Z向驅動電機組件8，X向驅動電機組件9，位置精細調節組件10，旋轉電機10a，旋轉臂10b，角度定位圓盤10c，角度調節連接板10d，焊槍夾持件10e，加固杆10f，風琴防護罩11。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

如圖1所示，本實施例提供的一種焊接機器人，包括基座1、立柱2、橫梁3、焊槍安裝座4、焊槍5和控制器6，所述控制器6安裝在所述基座1的底部，所述立柱2沿X軸方向滑動安裝在所述基座1的頂面上，所述橫梁3沿Z軸方向滑動安裝在所述立柱2上，所述焊槍安裝座4沿Y軸方向滑動安裝在所述橫梁3上，所述橫梁3上安裝有用於驅動所述焊槍安裝座4滑動的Y向驅動電機組件7，所述立柱2上端設有用於驅動所述橫梁3滑動的Z向驅動電機組件8，所述立柱2下端設有用於驅動所述立柱2滑動的X向驅動電機組件9，所述X向驅動電機組件9、所述Y向驅動電機組件7和所述Z向驅動電機組件8的控制電路分別與所述控制器6相連；所述焊槍5通過位置精細調節組件10安裝在所述焊槍安裝座4上，所述位置精細調節組件10包括旋轉電機10a、旋轉臂10b、角度定位圓盤10c、角度調節連接板10d和焊槍夾持件10e，所述旋轉電機10a安裝在所述焊槍安裝座4上，所述旋轉電機10a的輸出軸與所述旋轉臂10b的一端相連，所述旋轉臂10b的另一端與所述角度定位圓盤10c的側壁相連，兩塊所述角度調節連接板10d的一端夾裝在所述角度定位圓盤10c的兩端上，兩塊所述角度調節連接板10d的另一端與所述焊槍夾持件10e相連，所述焊槍5夾持安裝在所述焊槍夾持件10e內，所述旋轉臂10b的旋轉方向與所述角度定位圓盤10c的角度調節方向垂直，所述旋轉電機10a的控制電路與所述控制器6相連。

通過在焊槍5與焊槍安裝座4之間加裝位置精細調節組件，這樣，可先通過X向驅動電機組件9、Y向驅動電機組件7和Z向驅動電機組件8粗調焊槍5的位置，然後通過旋轉電機10a與角度定位圓盤10c的配合，快速、精細地調節焊槍5的準確位置，從而使得焊接質量更好，也大大地提高了焊接效率；同時；通過將X向驅動電機組件9安裝在立柱2的下端上，降低了立柱2的重心，並將X向驅動電機組件9和Z向驅動電機組件8分別布置在立柱2的兩端，這樣，立柱2的滑動更平穩可靠。

上述旋轉電機10a豎直倒裝在所述焊槍安裝座4上。所述旋轉臂10b水平布置。所述角度定位圓盤10c的軸線水平布置。所述角度定位圓盤10c可採用轉筒轉軸的結構，具體地，角度定位圓盤10c包括相互配合的轉筒和轉軸，所述轉軸可自轉地限位安裝在所述轉筒內，所述轉筒的外壁與所述旋轉臂10b相連，所述轉軸的兩端分別對應與兩塊所述角度調節連接板10d相連，所述轉筒的端頭處沿圓周方向均勻設有若干個定位孔，所述轉軸上對應的位置設有與所述定位孔相配合的定位槽，所述定位槽內安裝有用於固定所述轉筒與所述轉軸之間相對位置的彈性定位銷或彈性定位滾珠，彈性定位銷或彈性定位滾珠的數量(即定位槽的數量)可根據實際所需的固定力設計。通過轉動轉軸即可實現角度調節連接板10d的角度調節，角度調節到位後，彈性定位銷或彈性定位滾珠即可實現轉筒與轉軸之間的定位。當然，也可採用其他結構。所述角度定位圓盤10c安裝在所述旋轉臂10b的底面上。兩塊所述角度調節連接板10d之間設有加固杆10f，所述加固杆10f的數量至少為一根。加設的加固杆10f提高了焊槍5安裝的穩固性，從而進一步地提高了焊接質量。所述加固杆10f的軸線與所述角度定位圓盤10c的軸線平行布置。

上述X向驅動電機組件9包括X向驅動電機安裝罩、X向驅動電機和X向驅動齒輪，所述X向驅動電機通過所述X向驅動電機安裝罩豎直倒裝在所述立柱2的下端上，所述X向驅動齒輪安裝在所述X向驅動電機的輸出軸上，所述基座1的頂面上沿X軸方向平行鋪設有兩根X嚮導軌1a，所述兩根X嚮導軌1a之間設有與所述X向驅動齒輪相配合的齒條1b，所述齒條1b與所述X向驅動齒輪嚙合。當然，也可採用鏈條與鏈輪的配合結構、絲杆與滑塊的配合結構等。Y向驅動電機組件7和Z向驅動電機組件8可採用與X向驅動電機組件9相同的結構，也可根據實際需要設計。

上述焊槍安裝座4和所述Y向驅動電機組件7分別布置在所述橫梁3的兩端。通過將焊槍安裝座4和Y向驅動電機組件7分別布置在橫梁3的兩端，這樣提高了橫梁3在Z軸方向上滑動的平穩性。所述基座1的頂面上設有用於遮蓋所述X嚮導軌1a的風琴防護罩11。加設風琴防護罩11可有效地防止灰塵進入到X嚮導軌1a內，影響立柱2的滑動。

本實施例通過在焊槍5與焊槍安裝座4之間加裝位置精細調節組件，這樣，可先通過X向驅動電機組件9、Y向驅動電機組件7和Z向驅動電機組件8粗調焊槍5的位置，然後通過旋轉電機10a與角度定位圓盤10c的配合，快速、精細地調節焊槍5的準確位置，從而使得焊接質量更好，也大大地提高了焊接效率；通過將X向驅動電機組件9安裝在立柱2的下端上，降低了立柱2的重心，並將X向驅動電機組件9和Z向驅動電機組件8分別布置在立柱2的兩端，這樣，立柱2的滑動更平穩可靠；加設風琴防護罩11可有效地防止灰塵進入到X嚮導軌1a內，影響立柱2的滑動；加設的加固杆10f提高了焊槍5安裝的穩固性，從而進一步地提高了焊接質量；通過將焊槍安裝座4和Y向驅動電機組件7分別布置在橫梁3的兩端，這樣提高了橫梁3在Z軸方向上滑動的平穩性。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。