焊接機(jī)器人懸掛式移動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本專利具體公開了焊接機(jī)器人懸掛式移動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架、固定安裝在機(jī)架下方的第一線性滑軌、垂直于第一線性滑軌的第二線性滑軌、固定安裝機(jī)架上并驅(qū)動(dòng)第一線性滑軌的第一液壓缸、固定安裝在第一線性滑軌上并驅(qū)動(dòng)第二線性滑軌的第二液壓缸、通過螺栓固定安裝在第二線性滑軌下方的平衡支撐臺(tái)、用于固定安裝焊接機(jī)器人的支架臺(tái)以及步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)固定安裝在平衡支撐臺(tái)的下方，支架臺(tái)的上部與平衡支撐臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與支架臺(tái)軸孔配合鍵連接。該裝置的第一線性滑軌和第二線性滑軌的長(zhǎng)度可根據(jù)實(shí)際焊接工作的需要分別進(jìn)行延長(zhǎng)設(shè)置；另一方面，采用液壓缸驅(qū)動(dòng)的線性滑軌具有穩(wěn)定性好、承載能力高、且造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
焊接機(jī)器人懸掛式移動(dòng)機(jī)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及焊接設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種焊接機(jī)器人懸掛式移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)機(jī)器人是一種多用途的、可編程的自動(dòng)控制操作裝置，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化的各個(gè)領(lǐng)域。焊接機(jī)器人是工業(yè)機(jī)器人中的一種，它主要用于代替人工進(jìn)行焊接工作。目前使用的焊接機(jī)器人主要是關(guān)節(jié)式焊接機(jī)器人，關(guān)節(jié)式焊接機(jī)器人中設(shè)置有焊接組件，焊接組件包括:焊絲機(jī)，焊絲機(jī)上連接有用于穿設(shè)焊絲的焊槍軟管，焊槍軟管的頭部安裝有焊槍頭，焊槍頭安裝在關(guān)節(jié)式焊接機(jī)器人的關(guān)節(jié)臂上。由控制器對(duì)關(guān)節(jié)式焊接機(jī)器人的關(guān)節(jié)臂進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，從而達(dá)到操縱焊槍頭進(jìn)行焊接工作的目的。關(guān)節(jié)式焊接機(jī)器人的缺點(diǎn)如下:一、關(guān)節(jié)式焊接機(jī)器人的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、穩(wěn)定性差、承載能力低;二、關(guān)節(jié)式焊接機(jī)器人的造價(jià)高;三、工作半徑有限，最大只能是三米，從而導(dǎo)致焊接工作長(zhǎng)度受限；四、關(guān)節(jié)式機(jī)器人重復(fù)定位精度低;五、安全性差，維護(hù)不便;六、拓展能力有限。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供焊接機(jī)器人懸掛式移動(dòng)機(jī)構(gòu)，承載能力高、焊接工作長(zhǎng)度能延長(zhǎng)。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的基礎(chǔ)方案為:焊接機(jī)器人懸掛式移動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架、固定安裝在機(jī)架下方的第一線性滑軌、垂直于第一線性滑軌的第二線性滑軌、固定安裝機(jī)架上并驅(qū)動(dòng)第一線性滑軌的第一液壓缸、固定安裝在第一線性滑軌上并驅(qū)動(dòng)第二線性滑軌的第二液壓缸、通過螺栓固定安裝在第二線性滑軌下方的平衡支撐臺(tái)、用于固定安裝焊接機(jī)器人的支架臺(tái)以及步進(jìn)電機(jī)，第二線性滑軌固定安裝在第一線性滑軌的下方，步進(jìn)電機(jī)固定安裝在平衡支撐臺(tái)的下方，支架臺(tái)的上部與平衡支撐臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與支架臺(tái)軸孔配合鍵連接。
[0005]本方案的工作原理及優(yōu)點(diǎn)在于:焊接機(jī)器人固定安裝在支架臺(tái)上，第一液壓缸驅(qū)動(dòng)第一線性滑軌為焊接機(jī)器人提供了X方向的位移;第二液壓缸驅(qū)動(dòng)第二線性滑軌為焊接機(jī)器人提供了 Y方向的位移。由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)支架臺(tái)旋轉(zhuǎn)，提供了焊接機(jī)器人Y和Z方向的位移。固定安裝在支架臺(tái)上的焊接機(jī)器人通過該裝置即可被懸掛與空中并具有較大的位移量。
[0006]該裝置的第一線性滑軌和第二線性滑軌的長(zhǎng)度可根據(jù)實(shí)際焊接工作的需要分別進(jìn)行延長(zhǎng)設(shè)置;另一方面，采用液壓缸驅(qū)動(dòng)的線性滑軌具有穩(wěn)定性好、承載能力高、且造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn)。
[0007]優(yōu)化方案一:作為基礎(chǔ)方案的優(yōu)選方案，第一液壓缸采用液壓伺服控制系統(tǒng)。采用了液壓伺服控制系統(tǒng)的第一液壓缸能提高焊接機(jī)器人的焊接精度，因?yàn)橐簤核欧刂葡到y(tǒng)除了具有一般液壓傳動(dòng)所固有的優(yōu)點(diǎn)外，還有系統(tǒng)剛度大、控制精度高、響應(yīng)速度快、可以快速啟動(dòng)、停止和反向的優(yōu)點(diǎn)。而且液壓伺服控制系統(tǒng)可以組成體積小、重量輕、加速能力強(qiáng)、動(dòng)作迅速和控制精度高的大功率和大負(fù)載的伺服系統(tǒng)，所以也進(jìn)一步減小了該裝置的體積。
[0008]優(yōu)選方案二:作為優(yōu)選方案一的優(yōu)選方案，第二液壓缸采用液壓伺服控制系統(tǒng)。采用了液壓伺服控制系統(tǒng)的第二液壓缸能提高焊接機(jī)器人的焊接精度，因?yàn)橐簤核欧刂葡到y(tǒng)除了具有一般液壓傳動(dòng)所固有的優(yōu)點(diǎn)外，還有系統(tǒng)剛度大、控制精度高、響應(yīng)速度快、可以快速啟動(dòng)、停止和反向的優(yōu)點(diǎn)。而且液壓伺服控制系統(tǒng)可以組成體積小、重量輕、加速能力強(qiáng)、動(dòng)作迅速和控制精度高的大功率和大負(fù)載的伺服系統(tǒng)，所以也進(jìn)一步減小了該裝置的體積。
[0009]優(yōu)選方案三:作為優(yōu)選方案二的優(yōu)選方案，第一液壓缸和第二液壓缸采用差動(dòng)連接的方式接入液壓伺服控制系統(tǒng)中。差動(dòng)連接是在不增加液壓栗容量和功率的條件下，實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)的有效辦法。所以第一液壓缸和第二液壓缸采用差動(dòng)連接的方式接入液壓伺服控制系統(tǒng)中可以進(jìn)一步提尚焊接機(jī)器人的移動(dòng)速度，為企業(yè)節(jié)約生廣時(shí)間，提尚生廣效率。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型焊接機(jī)器人懸掛式移動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)施例的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011 ]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的液壓伺服控制系統(tǒng)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面通過【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0013]說明書附圖中的附圖標(biāo)記包括:機(jī)架1、第一線性滑軌2、第一液壓缸3、第二線性滑軌4、第二液壓缸5、平衡支撐臺(tái)6、步進(jìn)電機(jī)7、支架臺(tái)8。
[0014]實(shí)施例基本如附圖1所示:
[0015]焊接機(jī)器人懸掛式移動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架1、機(jī)架I的底部固定設(shè)置有第一線性滑軌2和第一液壓缸3，第一液壓缸3驅(qū)動(dòng)第一線性滑軌2來回移動(dòng)。第一線性滑軌2的下方固定安裝有第二線性滑軌4和第二液壓缸5，第二線性滑軌4垂直于第一線性滑軌2設(shè)置，第二液壓缸5固定安裝在第一線性滑軌2上并驅(qū)動(dòng)第二線性滑軌4來回移動(dòng)。本實(shí)施例中，如圖1所示，第二下行滑軌的下方固定設(shè)置有平衡支撐臺(tái)6，平衡支撐臺(tái)6的上方通過螺栓與分別固定安裝在兩個(gè)第二線性滑軌4上，平衡支撐臺(tái)6的下方設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)7，步進(jìn)電機(jī)7固定安裝在平衡支撐臺(tái)6的下方。平衡支撐臺(tái)6的中部下方還設(shè)置由用于固定安裝焊接機(jī)器人的支架臺(tái)8，支架臺(tái)8的上部與平衡支撐臺(tái)6轉(zhuǎn)動(dòng)連接，步進(jìn)電機(jī)7的輸出軸與支架臺(tái)8軸孔配合鍵連接。本實(shí)施例中，焊接機(jī)器人固定安裝在支架臺(tái)8上，第一液壓缸3驅(qū)動(dòng)第一線性滑軌2為焊接機(jī)器人提供了 X方向的位移;第二液壓缸5驅(qū)動(dòng)第二線性滑軌4為焊接機(jī)器人提供了 Y方向的位移。由步進(jìn)電機(jī)7驅(qū)動(dòng)支架臺(tái)8旋轉(zhuǎn)，提供了焊接機(jī)器人Y和Z方向的位移。固定安裝在支架臺(tái)8上的焊接機(jī)器人通過該裝置即可被懸掛與空中并具有較大的位移量。
[0016]為了進(jìn)一步提高本裝置的位移精度，本實(shí)施例中的第一液壓缸3和第二液壓缸5采用了液壓伺服控制系統(tǒng)，如圖2所示，液壓伺服控制系統(tǒng)由輸入裝置、比較元件、伺服放大器、液壓控制元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及被控制對(duì)象組成，其中執(zhí)行機(jī)構(gòu)即為本實(shí)施例中的第一液壓缸3和第二液壓缸5、被控制對(duì)象為本實(shí)施例中的第一線性滑軌2和第二線性滑軌4，位移量是本實(shí)施例中的第一線性滑軌2或第二線性滑軌4的位移數(shù)值。該液壓伺服控制系統(tǒng)的主要原理是:由驅(qū)動(dòng)裝置提供給比較元件一個(gè)既定進(jìn)給量，即:第一線性滑軌2和第二線性滑軌4各自需要移動(dòng)位移輸入量，由比較元件提供給伺服放大器一個(gè)信號(hào)，然后由伺服放大器通過液壓缸控制元件，如比例控制閥、電液控制閥等控制液壓缸的動(dòng)作，液壓缸帶動(dòng)第一線性滑軌2或第二線性滑軌4產(chǎn)生位移量。排除阻力、空氣、溫度、壓力等干擾因素以后，由檢測(cè)裝置測(cè)定第一線性滑軌2或第二線性滑軌4的實(shí)際位移量、將實(shí)際位移量反饋至比較元件，然后比較元件再將輸入位移量與實(shí)際位移量做比對(duì)，通過比對(duì)值來對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使最終的實(shí)際位移量與輸入位移量相等。
[0017]當(dāng)然，本實(shí)施例中的第一液壓缸3和第二液壓缸5也可以采用開環(huán)的液壓控制系統(tǒng)，但液壓開環(huán)的控制系統(tǒng)的控制精度相比液壓伺服控制系統(tǒng)的精度將大打折扣。液壓伺服控制系統(tǒng)除了具有一般液壓傳動(dòng)所固有的優(yōu)點(diǎn)外，還有系統(tǒng)剛度大、控制精度高、響應(yīng)速度快、可以快速啟動(dòng)、停止和反向的優(yōu)點(diǎn)。所以，可以組成體積小、重量輕、加速能力強(qiáng)、動(dòng)作迅速和控制精度高的大功率和大負(fù)載的伺服系統(tǒng)。為了進(jìn)一步提高焊接機(jī)器人的移動(dòng)速度，第一液壓缸3和第二液壓缸5米用差動(dòng)連接的方式接入液壓伺服控制系統(tǒng)中。
[0018]以上所述的僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識(shí)在此未作過多描述。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，這些都不會(huì)影響本實(shí)用新型實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。本申請(qǐng)要求的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，說明書中的【具體實(shí)施方式】等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.焊接機(jī)器人懸掛式移動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架，其特征在于，還包括固定安裝在機(jī)架下方的第一線性滑軌、垂直于第一線性滑軌的第二線性滑軌、固定安裝機(jī)架上并驅(qū)動(dòng)第一線性滑軌的第一液壓缸、固定安裝在第一線性滑軌上并驅(qū)動(dòng)第二線性滑軌的第二液壓缸、通過螺栓固定安裝在第二線性滑軌下方的平衡支撐臺(tái)、用于固定安裝焊接機(jī)器人的支架臺(tái)以及步進(jìn)電機(jī)，所述第二線性滑軌固定安裝在第一線性滑軌的下方，所述步進(jìn)電機(jī)固定安裝在平衡支撐臺(tái)的下方，所述支架臺(tái)的上部與平衡支撐臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與支架臺(tái)軸孔配合鍵連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接機(jī)器人懸掛式移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一液壓缸采用液壓伺服控制系統(tǒng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焊接機(jī)器人懸掛式移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第二液壓缸采用液壓伺服控制系統(tǒng)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焊接機(jī)器人懸掛式移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一液壓缸和第二液壓缸采用差動(dòng)連接的方式接入液壓伺服控制系統(tǒng)中。
【文檔編號(hào)】B25J9/12GK205496819SQ201521012600
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2015年12月9日
【發(fā)明人】祝源成
【申請(qǐng)人】重慶鐳寶激光智能機(jī)器人制造有限公司