一種側(cè)掛式管道全位置焊接機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于管道焊接技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種側(cè)掛式管道全位置焊接機(jī)器人，包括：底座、第一直線運(yùn)動單元、第二直線運(yùn)動單元、角擺單元以及焊槍；所述第一直線運(yùn)動單元固定在所述底座上；所述第二直線運(yùn)動單元固定在所述第一直線運(yùn)動單元的滑塊上，且所述第二直線運(yùn)動單元的滑塊的滑動方向與所述第一直線運(yùn)動單元的滑塊的滑動方向垂直；所述角擺單元固定在所述第二直線運(yùn)動單元的滑塊上；所述焊槍固定在所述角擺單元上；其中，所述焊槍可隨所述角擺單元在一平衡位置兩側(cè)產(chǎn)生穩(wěn)定擺幅的擺動。本發(fā)明提供了一種高效的根焊機(jī)器人。
【專利說明】
一種側(cè)掛式管道全位置焊接機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及管道焊接技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種側(cè)掛式管道全位置焊接機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]大型管道焊接通常采用焊接機(jī)器人，遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)控制焊接。
[0003]目前管道等回轉(zhuǎn)體零件的全位置焊接主要采用快裝式全位置管道焊接機(jī)頭加柔性軌道的方式完成，這種方式主要是要滿足移動式焊接工藝對設(shè)備便攜性要求。
[0004]隨著裝備集成化程度的提高，對機(jī)器人的要求越來越高;現(xiàn)有的焊接機(jī)器人體積相對較大，且復(fù)雜，對于焊縫較深的情況適應(yīng)能力較差，特別是根焊時，效果往往不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種側(cè)掛式管道全位置焊接機(jī)器人，解決現(xiàn)有技術(shù)中焊接機(jī)器人結(jié)構(gòu)復(fù)雜，深度焊接，根焊焊接效果不理想的技術(shù)問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種側(cè)掛式管道全位置焊接機(jī)器人，包括:底座、第一直線運(yùn)動單元、第二直線運(yùn)動單元、角擺單元以及焊槍；
[0007]所述第一直線運(yùn)動單元固定在所述底座上；
[0008]所述第二直線運(yùn)動單元固定在所述第一直線運(yùn)動單元的滑塊上，且所述第二直線運(yùn)動單元的滑塊的滑動方向與所述第一直線運(yùn)動單元的滑塊的滑動方向垂直；
[0009]所述角擺單元固定在所述第二直線運(yùn)動單元的滑塊上；
[0010]所述焊槍固定在所述角擺單元上；
[0011]其中，所述焊槍可隨所述角擺單元在一平衡位置兩側(cè)產(chǎn)生穩(wěn)定擺幅的擺動。
[0012]進(jìn)一步地，所述角擺單元包括:角擺支座以及第一減速電機(jī)；
[0013]所述第一減速電機(jī)固定在所述角擺支座內(nèi)，所述焊槍通過焊槍夾具固定在所述第一減速機(jī)輸出端上；
[0014]所述角擺支座固定在所述第二直線運(yùn)動單元的滑塊上。
[0015]進(jìn)一步地，所述機(jī)器人還包括:驅(qū)動輪以及與之匹配的導(dǎo)軌；
[0016]所述驅(qū)動輪通過轉(zhuǎn)軸固定在所述底座上，所述導(dǎo)向輪置于所述導(dǎo)軌上；
[0017]所述驅(qū)動輪與第二減速電機(jī)相連，受驅(qū)轉(zhuǎn)動，沿所述導(dǎo)軌移動。
[0018]進(jìn)一步地，所述機(jī)器人還包括:導(dǎo)向輪；
[0019]所述導(dǎo)向輪通過轉(zhuǎn)軸固定在所述底座上，所述導(dǎo)向輪置于所述導(dǎo)軌上。
[0020]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)向輪包括:上導(dǎo)向輪以及下導(dǎo)向輪；
[0021]所述上導(dǎo)向輪和所述下導(dǎo)向輪均通過轉(zhuǎn)軸固定在所述底座上，且所述上導(dǎo)向輪和所述下導(dǎo)向輪抵靠在所述導(dǎo)軌兩側(cè)。
[0022]進(jìn)一步地，所述底座上開設(shè)滑槽，所述下導(dǎo)向輪的轉(zhuǎn)軸嵌于所述滑槽內(nèi)，可沿所述滑槽遠(yuǎn)離或者靠近所述上導(dǎo)向輪。
[0023 ]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)向輪還包括:下導(dǎo)向輪壓緊機(jī)構(gòu)；
[0024]所述下導(dǎo)向輪壓緊機(jī)構(gòu)固定在所述底座上；
[0025]所述下導(dǎo)向輪壓緊機(jī)構(gòu)與所述下導(dǎo)向輪的轉(zhuǎn)軸相連，可施加向所述上導(dǎo)向輪的壓力。
[0026]進(jìn)一步地，所述下導(dǎo)向輪壓緊機(jī)構(gòu)包括:壓簧以及支桿；
[0027]所述支桿中部通過鉸軸與所述底座鉸接；
[0028]所述支桿第一端與所述下導(dǎo)向輪的轉(zhuǎn)軸鉸接，所述支桿的第二端與所述壓簧的一端奴接；
[0029]所述壓簧的另一端與所述底座鉸接。
[0030]進(jìn)一步地，所述支桿上設(shè)置一手柄。
[0031 ]進(jìn)一步地，所述驅(qū)動輪為齒輪，所述導(dǎo)軌齒條。
[0032]本申請實(shí)施例中提供的一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn):
[0033]本申請實(shí)施例中提供的側(cè)掛式管道全位置焊接機(jī)器人，采用運(yùn)動方向垂直的第一直線運(yùn)動單元以及第二直線運(yùn)動單元構(gòu)成焊槍位置調(diào)整結(jié)構(gòu)，以使其深入焊縫實(shí)現(xiàn)焊接，特別對于根焊，能夠深入焊縫，調(diào)整焊接位置;同時采用角擺單元對焊槍的實(shí)行終端擺幅控制，即，使焊槍以一定頻率在以平衡位置兩側(cè)按照一定擺幅擺動，從而有效的焊接兩側(cè)待焊體，克服虛焊焊接不徹底等問題，大大提升了焊接質(zhì)量，特別是根焊，你能夠?qū)崿F(xiàn)全位置焊接。
[0034]進(jìn)一步地，通過驅(qū)動輪，導(dǎo)向輪以及導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計實(shí)現(xiàn)穩(wěn)固的測管式結(jié)構(gòu)，便于全位置焊接的同時能夠?qū)崿F(xiàn)高效移動。
【附圖說明】
[0035]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的側(cè)掛式管道全位置焊接機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2為圖1的主視圖。
[0037]圖3為圖2的左視圖。
[0038]圖4為圖2中A-A的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]本申請實(shí)施例通過提供一種側(cè)掛式管道全位置焊接機(jī)器人，解決現(xiàn)有技術(shù)中焊接機(jī)器人結(jié)構(gòu)復(fù)雜，深度焊接，根焊焊接效果不理想的技術(shù)問題。
[0040]為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說明書附圖以及具體的實(shí)施方式對上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明實(shí)施例以及實(shí)施例中的具體特征是對本申請技術(shù)方案的詳細(xì)的說明，而不是對本申請技術(shù)方案的限定，在不沖突的情況下，本申請實(shí)施例以及實(shí)施例中的技術(shù)特征可以相互組合。
[0041]參見圖1，圖2和圖3，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種側(cè)掛式管道全位置焊接機(jī)器人，包括:底座1、第一直線運(yùn)動單元7、第二直線運(yùn)動單元8、角擺單元(9、10)以及焊槍12。
[0042]所述第一直線運(yùn)動單元7固定在所述底座I上；所述第二直線運(yùn)動單元8固定在所述第一直線運(yùn)動單元7的滑塊上，且所述第二直線運(yùn)動單元8的滑塊的滑動方向與所述第一直線運(yùn)動單元7的滑塊的滑動方向垂直;即可以實(shí)現(xiàn)軸向和徑向的移動，調(diào)整焊槍的位置。
[0043]所述角擺單元固定在所述第二直線運(yùn)動單元的滑塊上;所述焊槍固定在所述角擺單元上;其中，所述焊槍可隨所述角擺單元在一平衡位置兩側(cè)產(chǎn)生穩(wěn)定擺幅的擺動。具體來說，即可實(shí)現(xiàn)高頻擺動，便于根焊的兩側(cè)焊接，提升質(zhì)量。
[0044]所述角擺單元包括:角擺支座9以及第一減速電機(jī)10。
[0045]所述第一減速電機(jī)10固定在所述角擺支座9內(nèi)，所述焊槍12通過焊槍夾具11固定在所述第一減速機(jī)10輸出端上;所述角擺支座9固定在所述第二直線運(yùn)動單元8的滑塊上。
[0046]所述機(jī)器人還包括:驅(qū)動輪5以及與之匹配的導(dǎo)軌6;所述驅(qū)動輪5通過轉(zhuǎn)軸固定在所述底座I上，所述驅(qū)動輪5置于所述導(dǎo)軌6上;所述驅(qū)動輪5與第二減速電機(jī)4相連，受驅(qū)轉(zhuǎn)動，沿所述導(dǎo)軌6移動。
[0047]所述機(jī)器人還包括:導(dǎo)向輪2(13);所述導(dǎo)向輪通過轉(zhuǎn)軸固定在所述底座I上，所述導(dǎo)向輪2(13)置于所述導(dǎo)軌6上。從而形成了與所述驅(qū)動輪5的兩點(diǎn)導(dǎo)向支撐結(jié)構(gòu)，穩(wěn)固且運(yùn)動流暢。
[0048]所述導(dǎo)向輪包括:上導(dǎo)向輪2以及下導(dǎo)向輪13;所述上導(dǎo)向輪和所述下導(dǎo)向輪均通過轉(zhuǎn)軸固定在所述底座上，且所述上導(dǎo)向輪和所述下導(dǎo)向輪抵靠在所述導(dǎo)軌兩側(cè)。
[0049]具體來說，形成上下夾持的結(jié)構(gòu)形式，保證機(jī)器人能夠穩(wěn)定的沿著導(dǎo)軌6移動。
[0050]進(jìn)一步地，所述底座上開設(shè)滑槽，所述下導(dǎo)向輪的轉(zhuǎn)軸嵌于所述滑槽內(nèi)，可沿所述滑槽遠(yuǎn)離或者靠近所述上導(dǎo)向輪。實(shí)現(xiàn)下導(dǎo)向輪的位置可調(diào)，便于適應(yīng)各類場合需求。
[0051]參見圖3和圖4，所述導(dǎo)向輪還包括:下導(dǎo)向輪壓緊機(jī)構(gòu);所述下導(dǎo)向輪壓緊機(jī)構(gòu)固定在所述底座上;所述下導(dǎo)向輪壓緊機(jī)構(gòu)與所述下導(dǎo)向輪的轉(zhuǎn)軸相連，可施加向所述上導(dǎo)向輪的壓力。即形成持續(xù)穩(wěn)定的壓緊施力形式，保持機(jī)器人的穩(wěn)定。
[0052]所述下導(dǎo)向輪壓緊機(jī)構(gòu)包括:壓簧16以及支桿3;所述支桿3中部通過鉸軸與所述底座I鉸接;所述支桿3第一端與所述下導(dǎo)向輪13的轉(zhuǎn)軸鉸接，所述支桿3的第二端與所述壓簧16的一端鉸接;所述壓簧16的另一端與所述底座I鉸接。
[0053]具體來說，壓簧16通過支桿形成杠桿施力結(jié)構(gòu)，持續(xù)施加穩(wěn)定的彈性壓力，將所述下導(dǎo)向輪13壓緊在所述導(dǎo)軌6上。
[0054]所述壓簧16可置于一空心連桿15內(nèi)，保持其形態(tài)。
[0055]進(jìn)一步地，所述支桿上設(shè)置一手柄14。便于調(diào)整下導(dǎo)向輪的位置和裝卸。
[0056]進(jìn)一步地，所述驅(qū)動輪為齒輪，所述導(dǎo)軌齒條。實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高效的驅(qū)動。
[0057]底座I采用一板形基板，便于側(cè)掛。
[0058]下面將介紹所述焊接機(jī)器人的工作過程。
[0059]在安裝前，底座I上的下導(dǎo)向輪13處于打開狀態(tài)，安裝時首先將整個焊接機(jī)器人置于在環(huán)形齒條6的一側(cè)，使齒輪5與環(huán)形齒條6嚙合，上導(dǎo)向輪2與環(huán)形齒條6頂部的兩側(cè)導(dǎo)向面貼合，再扳動手柄14，手柄14帶動下導(dǎo)向輪13向上擺動，使下導(dǎo)向輪13與與環(huán)形齒條6底部的兩側(cè)導(dǎo)向面貼合，此時手柄14在空心連桿15內(nèi)部壓簧16的作用下對下導(dǎo)向輪13施加壓緊力，確保下導(dǎo)向輪13與與環(huán)形齒條6緊密配合。
[0060]安裝完成后可操作焊接機(jī)器人完成全位置焊接動作，第二減速電機(jī)4通過齒輪5驅(qū)動焊接機(jī)器人沿環(huán)形齒條6完成圓周全位置運(yùn)動;第一直線運(yùn)動單元7可完成焊槍12沿管道軸線的平移;第二直線運(yùn)動單元二8可完成焊槍12沿管道徑向的平移；固定在角擺軸支座9上的第一減速電機(jī)10可直接驅(qū)動焊槍固定塊11和焊槍12轉(zhuǎn)動，并完成焊接中的角擺動作。
[0061]本申請實(shí)施例中提供的側(cè)掛式管道全位置焊接機(jī)器人，采用運(yùn)動方向垂直的第一直線運(yùn)動單元以及第二直線運(yùn)動單元構(gòu)成焊槍位置調(diào)整結(jié)構(gòu)，以使其深入焊縫實(shí)現(xiàn)焊接，特別對于根焊，能夠深入焊縫，調(diào)整焊接位置;同時采用角擺單元對焊槍的實(shí)行終端擺幅控制，即，使焊槍以一定頻率在以平衡位置兩側(cè)按照一定擺幅擺動，從而有效的焊接兩側(cè)待焊體，克服虛焊焊接不徹底等問題，大大提升了焊接質(zhì)量，特別是根焊，你能夠?qū)崿F(xiàn)全位置焊接。
[0062]進(jìn)一步地，通過驅(qū)動輪，導(dǎo)向輪以及導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計實(shí)現(xiàn)穩(wěn)固的測管式結(jié)構(gòu)，便于全位置焊接的同時能夠?qū)崿F(xiàn)高效移動。
[0063]進(jìn)一步地，在滿足全位置焊接工藝的條件下，簡化了小型焊接機(jī)器人的軸數(shù)和結(jié)構(gòu)。
[0064]最后所應(yīng)說明的是，以上【具體實(shí)施方式】僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種側(cè)掛式管道全位置焊接機(jī)器人，其特征在于，包括:底座、第一直線運(yùn)動單元、第二直線運(yùn)動單元、角擺單元以及焊槍； 所述第一直線運(yùn)動單元固定在所述底座上； 所述第二直線運(yùn)動單元固定在所述第一直線運(yùn)動單元的滑塊上，且所述第二直線運(yùn)動單元的滑塊的滑動方向與所述第一直線運(yùn)動單元的滑塊的滑動方向垂直； 所述角擺單元固定在所述第二直線運(yùn)動單元的滑塊上； 所述焊槍固定在所述角擺單元上； 其中，所述焊槍可隨所述角擺單元在一平衡位置兩側(cè)產(chǎn)生穩(wěn)定擺幅的擺動。2.如權(quán)利要求1所述的側(cè)掛式管道全位置焊接機(jī)器人，其特征在于，所述角擺單元包括:角擺支座以及第一減速電機(jī)； 所述第一減速電機(jī)固定在所述角擺支座內(nèi)，所述焊槍通過焊槍夾具固定在所述第一減速機(jī)輸出端上； 所述角擺支座固定在所述第二直線運(yùn)動單元的滑塊上。3.如權(quán)利要求2所述的側(cè)掛式管道全位置焊接機(jī)器人，其特征在于，所述機(jī)器人還包括:驅(qū)動輪以及與之匹配的導(dǎo)軌； 所述驅(qū)動輪通過轉(zhuǎn)軸固定在所述底座上，所述驅(qū)動輪置于所述導(dǎo)軌上； 所述驅(qū)動輪與第二減速電機(jī)相連，受驅(qū)轉(zhuǎn)動，沿所述導(dǎo)軌移動。4.如權(quán)利要求3所述的側(cè)掛式管道全位置焊接機(jī)器人，其特征在于，所述機(jī)器人還包括:導(dǎo)向輪； 所述導(dǎo)向輪通過轉(zhuǎn)軸固定在所述底座上，所述導(dǎo)向輪置于所述導(dǎo)軌上。5.如權(quán)利要求4所述的側(cè)掛式管道全位置焊接機(jī)器人，其特征在于，所述導(dǎo)向輪包括:上導(dǎo)向輪以及下導(dǎo)向輪； 所述上導(dǎo)向輪和所述下導(dǎo)向輪均通過轉(zhuǎn)軸固定在所述底座上，且所述上導(dǎo)向輪和所述下導(dǎo)向輪抵靠在所述導(dǎo)軌兩側(cè)。6.如權(quán)利要求5所述的側(cè)掛式管道全位置焊接機(jī)器人，其特征在于:所述底座上開設(shè)滑槽，所述下導(dǎo)向輪的轉(zhuǎn)軸嵌于所述滑槽內(nèi)，可沿所述滑槽遠(yuǎn)離或者靠近所述上導(dǎo)向輪。7.如權(quán)利要求6所述的側(cè)掛式管道全位置焊接機(jī)器人，其特征在于，所述導(dǎo)向輪還包括:下導(dǎo)向輪壓緊機(jī)構(gòu)； 所述下導(dǎo)向輪壓緊機(jī)構(gòu)固定在所述底座上； 所述下導(dǎo)向輪壓緊機(jī)構(gòu)與所述下導(dǎo)向輪的轉(zhuǎn)軸相連，可施加向所述上導(dǎo)向輪的壓力。8.如權(quán)利要求7所述的側(cè)掛式管道全位置焊接機(jī)器人，其特征在于，所述下導(dǎo)向輪壓緊機(jī)構(gòu)包括:壓簧以及支桿； 所述支桿中部通過鉸軸與所述底座鉸接； 所述支桿第一端與所述下導(dǎo)向輪的轉(zhuǎn)軸鉸接，所述支桿的第二端與所述壓簧的一端鉸接； 所述壓簧的另一端與所述底座鉸接。9.如權(quán)利要求8所述的側(cè)掛式管道全位置焊接機(jī)器人，其特征在于:所述支桿上設(shè)置一手柄。10.如權(quán)利要求3?9任一項(xiàng)所述側(cè)掛式管道全位置焊接機(jī)器人，其特征在于:所述驅(qū)動輪為齒輪，所述導(dǎo)軌齒條。
【文檔編號】B23K37/02GK105945475SQ201610446320
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月20日
【發(fā)明人】羅剛, 朱東志, 張洪, 刁鳳東, 劉文樂, 李頌宏, 張英奎, 丁英利, 劉彥青, 吳大偉
【申請人】湖北三江航天紅陽機(jī)電有限公司