一種雙層伸縮型焊接機器人系統的製作方法
2023-08-11 09:29:51 1
專利名稱：一種雙層伸縮型焊接機器人系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種焊接機器人系統，特別涉及一種雙層伸縮型焊接機器人系統。
背景技術：
在焊接領域，常常需要對各種類型的工件進行焊接作業，人為的焊接通常會造成焊接速度慢、產品質量不穩定，效率低、生產成本高。特別是在對大型工件進行翻轉、焊接等作業時，其需要進行焊接的焊縫往往不止一條，且工作量大，焊接要求高，如此人工焊接不僅效率低，還會存在較大的安全隱患。因此，現有技術中需要一種用於能夠實現自動化焊接、翻轉的機器人系統。
實用新型內容本實用新型的目的是針對現有技術中存在的難題，提供一種結構簡單、操作方便，焊接質量高，且能進行自動化焊接的雙層伸縮型焊接機器人系統。為達到上述目的，本實用新型採用如下技術方案:一種雙層伸縮型焊接機器人系統，包括用於翻轉和/或旋轉需加工的工件的變位機、臺車本體、行走機構、升降機構、雙層伸縮機構、焊接機器人和用於控制所述焊接機器人系統進行焊接的自動控制電路，其中:所述行走機構裝設在所述臺車本體上，且所述行走機構在所述臺車本體上根據焊接位置的需要移動；
所述升降機構裝設在所述行走機構上端，所述雙層伸縮機構一端安裝在所述升降機構上，另一端安裝所述焊接機器人；所述變位機配合設置在焊接機器人的操作範圍內；所述臺車本體設置固定在地基上。進一步地，所述行走機構設置用以在所述臺車本體上沿空間直角坐標系的Y軸移動；所述升降機構設置用以使所述雙層伸縮機構沿空間直角坐標系的Z軸移動；所述雙層伸縮機構設置用以使所述焊接機器人沿空間直角坐標系的X軸移動。進一步地，所述臺車本體上倒置設有導軌A，所述臺車本體上安裝有齒條A，所述行走機構上設置有伺服馬達A、減速器A和齒輪A，其中:所述行走機構活動連接在所述導軌A上；所述伺服馬達A連接所述減速器A ;所述減速器A連接所述齒輪A ;所述齒輪A與所述齒條A相配合。進一步地，所述導軌A上具有滑塊，所述行走機構固接於所述滑塊上。進一步地，所述升降機構上設置有導軌B、伺服馬達B、減速器B和具有螺母的絲槓B ;其中:所述雙層伸縮機構的一端活動連接在所述導軌B上，且固裝在所述絲槓B的螺母上；所述伺服馬達B連接所述減速器B，所述減速器B通過聯軸器B與所述絲槓B連接。進一步地，所述導軌B上具有滑塊，所述雙層伸縮機構固接於所述滑塊上。進一步地，所述雙層伸縮機構與所述焊接機器人之間設置有用於固定所述焊接機器人的架臺，所述架臺上設有導軌C和齒條C ;所述導軌C上具有與導軌C相適應的滑塊，所述滑塊固裝於所述雙層伸縮機構上；所述雙層伸縮機構上還設置有伺服馬達C、減速器C和齒輪C，其中:所述齒輪C與所述齒條C相配合；所述伺服馬達C連接所述減速器C，所述減速器C連接所述齒輪C。進一步地，所述自動控制電路為PLC，所述行走機構、升降機構、雙層伸縮機構、焊接機器人上均設置有傳感器，所述傳感器連接所述PLC，所述PLC操作控制所述伺服馬達A、伺服馬達B和伺服馬達C。進一步地，所述自動控制電路為PLC。進一步地，所述變位機為兩軸或三軸變位機。本實用新型的優點是操作簡單、方便，動作流暢、可靠，省時省力，工作效率高，安全性高，降低了勞動強度，提高焊接質量，節省了生產成本；特別是其不僅實現了自動化焊接、翻轉，行走臺車還採用雙層伸縮機構，即一段先伸出，另一段再伸出 ，使其實現雙層伸縮，其降低了佔地面積的同時提高了焊接機器人焊接範圍，並保證了焊接質量，提高了焊接生產率和生產過程的安全性。
圖1是在一實施例中的本實用新型的結構示意主視圖。圖2是在一實施例中的本實用新型的結構示意左視圖。符號說明:I變位機，2焊接機器人，3臺車本體，4行走機構，5升降機構，6雙層伸縮機構，31導軌A，32齒條A，41伺服馬達A，42減速器A、43齒輪A，51伺服馬達B，52減速器B，53聯軸器B，54絲槓B，55導軌B，61架臺，611導軌C，612齒條C，62伺服馬達C，63減速度C，64齒輪C。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。實施例1參見圖1和2，一種雙層伸縮型焊接機器人系統，包括用於翻轉和/或旋轉需加工的工件的變位機1、臺車本體3、行走機構4、升降機構5、雙層伸縮機構6、焊接機器人2和用於控制焊接機器人系統進行焊接的自動控制電路(未示出)，其中:變位機I設置在行走機構4的一側，並設置在焊接機器人的操作範圍內；行走機構4裝設在臺車本體3上，行走機構4設置用以在臺車本體3上根據焊接位置的需要移動；升降機構5裝設在行走機構4上端，雙層伸縮機構6的一端裝設在升降機構5上，另一端連接所述焊接機器人2，升降機構5設置用以使雙層伸縮機構6根據焊接位置的需要升降移動；雙層伸縮機構6設置用以使焊接機器人2根據焊接位置的需要伸縮移動；臺車本體3設置固定在地基上，並設置用以搭載控制行走機構4。採用本實施例的技術方案，通過變位機I上的夾具夾持待焊接的工件，並由該變位機I控制翻轉和/或旋轉工件，使工件焊縫達到最佳焊接效果位置。通過自動控制電路控制焊接機器人2進行自動焊接工件。同時通過雙層伸縮機構6的作用，降低了佔地面積的同時提高了焊接機器人焊接範圍。從而能夠實現自動化焊接和翻轉工件。如此不僅滿足了焊接要求，提高了焊接效率，還保證了焊接作業的安全性。在本實用新型的另一實施例中，行走機構4設置用以在臺車本體3上沿空間直角坐標系的Y軸移動；升降機構5設置用以使雙層伸縮機構6沿空間直角坐標系的Z軸移動；雙層伸縮機構6設置用以使焊接機器人2沿空間直角坐標系的X軸移動。由此使本實用新型的雙層伸縮型焊接機器人系統實現了空間Y軸、Z軸和X軸方向的移動，即實現了焊接機器人2在臺車本體3上行走、升降和伸縮。為使行走機構4在臺車本體3上沿Y軸移動，上述臺車本體3上倒置設有導軌A31，臺車本體上安裝有齒條A32，行走機構4上設置有伺服馬達A41、減速器A42和齒輪A43，其中:減速器A42連接於齒輪A43 ;行走機構4活動連接於導軌A31，行走機構4可以沿著導軌運動，一種實施方式為，該活動連接可通過導軌A31上具有滑塊，由行走機構4固接於該滑塊上來實現；齒輪A43與齒條A32相配合，即齒輪可以沿著齒條進行運動；伺服馬達A41連接於減速器A42，減速器A42連接並帶動齒輪A43，伺服馬達A41被設置用於控制驅動減速器A42帶動齒輪A43使行走機構4通過導軌A31在臺車本體3上移動。
其導軌A31採用倒掛式安裝，使滑塊在行走裝置的上方、導軌A31在臺車安裝面的下方，避免了焊渣掉落在接觸面上，提高了防塵、防焊渣效果，降低了生產成本。通過伺服馬達A41驅動減速器A42帶動齒輪A43使行走機構4通過導軌A31在臺車本體3上行走移動，即實現了Y軸方向的移動。為使上述雙層伸縮機構6沿Z軸移動，上述升降機構5上設置有導軌B55、伺服馬達B51、減速器B52和具有螺母的絲槓B51 ;其中:雙層伸縮機構6活動連接於導軌B55和絲槓B54的螺母上，即分別的活動連接導軌和固接螺母，通過螺母的移動帶動雙層伸縮機構6沿著導軌B55運動，其活動連接可通過導軌B55上具有滑塊，上述雙層伸縮機構6連接於該滑塊上來實現；伺服馬達B51連接於減速器B52，減速器B52通過聯軸器B53與絲槓B54連接，伺服馬達B51被設置用於控制驅動減速器B52帶動絲槓B54使雙層伸縮機構6通過導軌B55在升降機構5上移動。通過伺服馬達B51驅動減速器B52帶動絲槓B54使雙層伸縮機構6通過導軌B55在升降機構5上升降移動，即實現了 Z軸方向的移動。為使焊接機器人2沿X軸移動，上述雙層伸縮機構6設置有用於固定焊接機器人2的架臺61，架臺61上設有導軌C611和齒條C612 ;導軌C611上具有滑塊，滑塊裝設於雙層伸縮機構6的固定端；雙層伸縮機構6的固定端設置有伺服馬達C62、減速器C63和齒輪C64，其中:齒輪C64與齒條C612相配合；伺服馬達C62連接於減速器C63，並被設置用於控制驅動減速器C63帶動齒輪C64使焊接機器人2通過導軌C611在雙層伸縮機構6上伸縮移動。 通過伺服馬達C62驅動減速器C63帶動齒輪C64使雙層伸縮機構6的架臺61通過導軌C611在雙層伸縮機構6上進行伸縮，即實現了 X軸方向的移動。在本實用新型中，自動控制電路可優選為PLC。在上述行走機構4、升降機構5、雙層伸縮機構6、焊接機器人2上均可設置有各種傳感器，傳感器連接於PLC，以通過PLC操作控制伺服馬達A41、伺服馬達B51和伺服馬達C62。在本實用新型中，變位機可優選為兩軸或三軸變位機。當然，也可使用其他類型的變位機。本實用新型在應用時，將工件固定在變位機I的夾具上，通過PLC控制，使工件焊縫達到最佳焊接效果位置後，通過對PLC編程實現對各個需要焊接點位置的設定，再通過PLC控制焊接機器人2在臺車本體3上行走、升降、伸縮(即實現了空間Y軸、Z軸、X軸方向移動)移動，並對工件上焊接點逐個進行焊接。以上詳細說明了本實用新型的優選實施例，但本實用新型並不限於這些實施例，在本實用新型的申請範圍內可以進行各種改變。儘管上文只是詳細闡述了本實用新型的幾個優選實施例，但是，所屬技術領域的技術人員很清楚在實質上不脫離本實用新型的新穎性教導和優點的範圍內，可以對例示性的實施例進行各種修改。
權利要求1.一種雙層伸縮型焊接機器人系統，其特徵在於，包括用於翻轉和/或旋轉需加工的工件的變位機、臺車本體、行走機構、升降機構、雙層伸縮機構、焊接機器人和用於控制所述焊接機器人系統進行焊接的自動控制電路，其中: 所述行走機構裝設在所述臺車本體上，且所述行走機構在所述臺車本體上根據焊接位置的需要移動； 所述升降機構裝設在所述行走機構上端，所述雙層伸縮機構一端安裝在所述升降機構上，另一端安裝所述焊接機器人； 所述變位機配合設置在焊接機器人的操作範圍內； 所述臺車本體設置固定在地基上。
2.根據權利要求1所述的雙層伸縮型焊接機器人系統，其特徵在於，所述行走機構設置用以在所述臺車本體上沿空間直角坐標系的Y軸移動； 所述升降機構設置用以使所述雙層伸縮機構沿空間直角坐標系的Z軸移動； 所述雙層伸縮機構設置用以使所述焊接機器人沿空間直角坐標系的X軸移動。
3.根據權利要求1或2所述的雙層伸縮型焊接機器人系統，其特徵在於，所述臺車本體上倒置設有導軌A，所述臺車本體上安裝有齒條A，所述行走機構上設置有伺服馬達A、減速器A和齒輪A，其中: 所述行走機構活動連接在所述導軌A的滑塊上；所述伺服馬達A連接所述減速器A ;所述減速器A連接所述齒輪A ;所述齒輪A與所述齒條A相配合。
4.根據權利要求3所述的雙層伸縮型焊接機器人系統，其特徵在於，所述導軌A上具有滑塊，所述行走機構固接於所述滑`塊上。
5.根據權利要求3所述的雙層伸縮型焊接機器人系統，其特徵在於，所述升降機構上設置有導軌B、伺服馬達B、減速器B和具有螺母的絲槓B ;其中: 所述雙層伸縮機構的一端活動連接在所述導軌B上，且固裝在所述絲槓B的螺母上； 所述伺服馬達B連接所述減速器B，所述減速器B通過聯軸器B與所述絲槓B連接。
6.根據權利要求5所述的雙層伸縮型焊接機器人系統，其特徵在於，所述導軌B上具有滑塊，所述雙層伸縮機構固接於所述滑塊上。
7.根據權利要求5所述的雙層伸縮型焊接機器人系統，其特徵在於，所述雙層伸縮機構與所述焊接機器人之間設置有用於固定所述焊接機器人的架臺，所述架臺上設有導軌C和齒條C ； 所述導軌C上具有與導軌C相適應的滑塊，所述滑塊固裝於所述雙層伸縮機構上； 所述雙層伸縮機構上還設置有伺服馬達C、減速器C和齒輪C，其中: 所述齒輪C與所述齒條C相配合； 所述伺服馬達C連接所述減速器C，所述減速器C連接所述齒輪C。
8.根據權利要求7所述的雙層伸縮型焊接機器人系統，其特徵在於，所述自動控制電路為PLC，所述行走機構、升降機構、雙層伸縮機構、焊接機器人上均設置有傳感器，所述傳感器連接所述PLC，所述PLC操作控制所述伺服馬達A、伺服馬達B和伺服馬達C。
9.根據權利要求1或2或4或5或6或7所述的雙層伸縮型焊接機器人系統，其特徵在於，所述自動控制電路為PLC。
10.根據權利要求1所述的雙層伸縮型焊接機器人系統，其特徵在於，所述變位機為兩軸或三軸變位機。·
專利摘要本實用新型涉及一種雙層伸縮型焊接機器人系統。本實用新型提供的雙層伸縮型焊接機器人系統，包括用於翻轉和/或旋轉需加工的工件的變位機、臺車本體、行走機構、升降機構、雙層伸縮機構、焊接機器人和用於控制焊接機器人系統進行焊接的自動控制電路，其中行走機構裝設在臺車本體上並在臺車本體上根據焊接位置的需要移動；升降機構裝設在行走機構上端，雙層伸縮機構一端安裝在在升降機構上，另一端安裝所述焊接機器人；變位機配合設置在焊接機器人的操作範圍內；臺車本體設置固定在地基上。本實用新型的優點是操作簡單、方便，動作流暢、可靠，省時省力，工作效率高，安全性高，降低了勞動強度，提高焊接質量，節省了生產成本。
文檔編號B23K37/047GK203091997SQ20132012138
公開日2013年7月31日 申請日期2013年3月18日 優先權日2013年3月18日
發明者田村修二 申請人:太倉旭萊自動化機械有限公司