專利名稱：一種雙層伸縮型焊接機(jī)器人系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊接機(jī)器人系統(tǒng)，特別涉及一種雙層伸縮型焊接機(jī)器人系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在焊接領(lǐng)域，常常需要對(duì)各種類型的工件進(jìn)行焊接作業(yè)，人為的焊接通常會(huì)造成焊接速度慢、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，效率低、生產(chǎn)成本高。特別是在對(duì)大型工件進(jìn)行翻轉(zhuǎn)、焊接等作業(yè)時(shí)，其需要進(jìn)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(huì)存在較大的安全隱患。因此，現(xiàn)有技術(shù)中需要一種用于能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化焊接、翻轉(zhuǎn)的機(jī)器人系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，焊接質(zhì)量高，且能進(jìn)行自動(dòng)化焊接的雙層伸縮型焊接機(jī)器人系統(tǒng)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種雙層伸縮型焊接機(jī)器人系統(tǒng)，包括用于翻轉(zhuǎn)和/或旋轉(zhuǎn)需加工的工件的變位機(jī)、臺(tái)車本體、行走機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、雙層伸縮機(jī)構(gòu)、焊接機(jī)器人和用于控制所述焊接機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行焊接的自動(dòng)控制電路，其中:所述行走機(jī)構(gòu)裝設(shè)在所述臺(tái)車本體上，且所述行走機(jī)構(gòu)在所述臺(tái)車本體上根據(jù)焊接位置的需要移動(dòng)；所述升降機(jī)構(gòu)裝設(shè)在所述行走機(jī)構(gòu)上端，所述雙層伸縮機(jī)構(gòu)一端安裝在所述升降機(jī)構(gòu)上，另一端安裝所述焊接機(jī)器人；所述變位機(jī)配合設(shè)置在焊接機(jī)器人的操作范圍內(nèi)；所述臺(tái)車本體設(shè)置固定在地基上。進(jìn)一步地，所述行走機(jī)構(gòu)設(shè)置用以在所述臺(tái)車本體上沿空間直角坐標(biāo)系的Y軸移動(dòng)；所述升降機(jī)構(gòu)設(shè)置用以使所述雙層伸縮機(jī)構(gòu)沿空間直角坐標(biāo)系的Z軸移動(dòng)；所述雙層伸縮機(jī)構(gòu)設(shè)置用以使所述焊接機(jī)器人沿空間直角坐標(biāo)系的X軸移動(dòng)。進(jìn)一步地，所述臺(tái)車本體上倒置設(shè)有導(dǎo)軌A，所述臺(tái)車本體上安裝有齒條A，所述行走機(jī)構(gòu)上設(shè)置有伺服馬達(dá)A、減速器A和齒輪A，其中:所述行走機(jī)構(gòu)活動(dòng)連接在所述導(dǎo)軌A上；所述伺服馬達(dá)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(jìn)一步地，所述導(dǎo)軌A上具有滑塊，所述行走機(jī)構(gòu)固接于所述滑塊上。進(jìn)一步地，所述升降機(jī)構(gòu)上設(shè)置有導(dǎo)軌B、伺服馬達(dá)B、減速器B和具有螺母的絲杠B ;其中:所述雙層伸縮機(jī)構(gòu)的一端活動(dòng)連接在所述導(dǎo)軌B上，且固裝在所述絲杠B的螺母上；
所述伺服馬達(dá)B連接所述減速器B，所述減速器B通過(guò)聯(lián)軸器B與所述絲杠B連接。進(jìn)一步地，所述導(dǎo)軌B上具有滑塊，所述雙層伸縮機(jī)構(gòu)固接于所述滑塊上。進(jìn)一步地，所述雙層伸縮機(jī)構(gòu)與所述焊接機(jī)器人之間設(shè)置有用于固定所述焊接機(jī)器人的架臺(tái)，所述架臺(tái)上設(shè)有導(dǎo)軌C和齒條C ;所述導(dǎo)軌C上具有與導(dǎo)軌C相適應(yīng)的滑塊，所述滑塊固裝于所述雙層伸縮機(jī)構(gòu)上；所述雙層伸縮機(jī)構(gòu)上還設(shè)置有伺服馬達(dá)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(dá)C連接所述減速器C，所述減速器C連接所述齒輪C。進(jìn)一步地，所述自動(dòng)控制電路為PLC，所述行走機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、雙層伸縮機(jī)構(gòu)、焊接機(jī)器人上均設(shè)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(dá)A、伺服馬達(dá)B和伺服馬達(dá)C。進(jìn)一步地，所述自動(dòng)控制電路為PLC。進(jìn)一步地，所述變位機(jī)為兩軸或三軸變位機(jī)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、方便，動(dòng)作流暢、可靠，省時(shí)省力，工作效率高，安全性高，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高焊接質(zhì)量，節(jié)省了生產(chǎn)成本；特別是其不僅實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化焊接、翻轉(zhuǎn)，行走臺(tái)車還采用雙層伸縮機(jī)構(gòu)，即一段先伸出，另一段再伸出，使其實(shí)現(xiàn)雙層伸縮，其降低了占地面積的同時(shí)提高了焊接機(jī)器人焊接范圍，并保證了焊接質(zhì)量，提高了焊接生產(chǎn)率和生產(chǎn)過(guò)程的安全性。


圖1是在一實(shí)施例中的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意主視圖。圖2是在一實(shí)施例中的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意左視圖。符號(hào)說(shuō)明:I變位機(jī)，2焊接機(jī)器人，3臺(tái)車本體，4行走機(jī)構(gòu)，5升降機(jī)構(gòu)，6雙層伸縮機(jī)構(gòu)，31導(dǎo)軌A，32齒條A，41伺服馬達(dá)A，42減速器A、43齒輪A，51伺服馬達(dá)B，52減速器B，53聯(lián)軸器B，54絲杠B，55導(dǎo)軌B，61架臺(tái)，611導(dǎo)軌C，612齒條C，62伺服馬達(dá)C，63減速度C，64齒輪C。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實(shí)施例1參見(jiàn)圖1和2，一種雙層伸縮型焊接機(jī)器人系統(tǒng)，包括用于翻轉(zhuǎn)和/或旋轉(zhuǎn)需加工的工件的變位機(jī)1、臺(tái)車本體3、行走機(jī)構(gòu)4、升降機(jī)構(gòu)5、雙層伸縮機(jī)構(gòu)6、焊接機(jī)器人2和用于控制焊接機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行焊接的自動(dòng)控制電路(未示出)，其中:變位機(jī)I設(shè)置在行走機(jī)構(gòu)4的一側(cè)，并設(shè)置在焊接機(jī)器人的操作范圍內(nèi)；行走機(jī)構(gòu)4裝設(shè)在臺(tái)車本體3上，行走機(jī)構(gòu)4設(shè)置用以在臺(tái)車本體3上根據(jù)焊接位置的需要移動(dòng)；升降機(jī)構(gòu)5裝設(shè)在行走機(jī)構(gòu)4上端，雙層伸縮機(jī)構(gòu)6的一端裝設(shè)在升降機(jī)構(gòu)5上，另一端連接所述焊接機(jī)器人2，升降機(jī)構(gòu)5設(shè)置用以使雙層伸縮機(jī)構(gòu)6根據(jù)焊接位置的需要升降移動(dòng)；雙層伸縮機(jī)構(gòu)6設(shè)置用以使焊接機(jī)器人2根據(jù)焊接位置的需要伸縮移動(dòng)；臺(tái)車本體3設(shè)置固定在地基上，并設(shè)置用以搭載控制行走機(jī)構(gòu)4。采用本實(shí)施例的技術(shù)方案，通過(guò)變位機(jī)I上的夾具夾持待焊接的工件，并由該變位機(jī)I控制翻轉(zhuǎn)和/或旋轉(zhuǎn)工件，使工件焊縫達(dá)到最佳焊接效果位置。通過(guò)自動(dòng)控制電路控制焊接機(jī)器人2進(jìn)行自動(dòng)焊接工件。同時(shí)通過(guò)雙層伸縮機(jī)構(gòu)6的作用，降低了占地面積的同時(shí)提高了焊接機(jī)器人焊接范圍。從而能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化焊接和翻轉(zhuǎn)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(yè)的安全性。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，行走機(jī)構(gòu)4設(shè)置用以在臺(tái)車本體3上沿空間直角坐標(biāo)系的Y軸移動(dòng)；升降機(jī)構(gòu)5設(shè)置用以使雙層伸縮機(jī)構(gòu)6沿空間直角坐標(biāo)系的Z軸移動(dòng)；雙層伸縮機(jī)構(gòu)6設(shè)置用以使焊接機(jī)器人2沿空間直角坐標(biāo)系的X軸移動(dòng)。由此使本發(fā)明的雙層伸縮型焊接機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了空間Y軸、Z軸和X軸方向的移動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)了焊接機(jī)器人2在臺(tái)車本體3上行走、升降和伸縮。為使行走機(jī)構(gòu)4在臺(tái)車本體3上沿Y軸移動(dòng)，上述臺(tái)車本體3上倒置設(shè)有導(dǎo)軌A31，臺(tái)車本體上安裝有齒條A32，行走機(jī)構(gòu)4上設(shè)置有伺服馬達(dá)A41、減速器A42和齒輪A43，其中:減速器A42連接于齒輪A43 ;行走機(jī)構(gòu)4活動(dòng)連接于導(dǎo)軌A31，行走機(jī)構(gòu)4可以沿著導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，一種實(shí)施方式為，該活動(dòng)連接可通過(guò)導(dǎo)軌A31上具有滑塊，由行走機(jī)構(gòu)4固接于該滑塊上來(lái)實(shí)現(xiàn)；齒輪A43與齒條A32相配合，即齒輪可以沿著齒條進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；伺服馬達(dá)A41連接于減速器A42，減速器A42連接并帶動(dòng)齒輪A43，伺服馬達(dá)A41被設(shè)置用于控制驅(qū)動(dòng)減速器A42帶動(dòng)齒輪A43使行走機(jī)構(gòu)4通過(guò)導(dǎo)軌A31在臺(tái)車本體3上移動(dòng)。其導(dǎo)軌A31采用倒掛式安裝，使滑塊在行走裝置的上方、導(dǎo)軌A31在臺(tái)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(chǎn)成本。通過(guò)伺服馬達(dá)A41驅(qū)動(dòng)減速器A42帶動(dòng)齒輪A43使行走機(jī)構(gòu)4通過(guò)導(dǎo)軌A31在臺(tái)車本體3上行走移動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)了Y軸方向的移動(dòng)。為使上述雙層伸縮機(jī)構(gòu)6沿Z軸移動(dòng)，上述升降機(jī)構(gòu)5上設(shè)置有導(dǎo)軌B55、伺服馬達(dá)B51、減速器B52和具有螺母的絲杠B51 ;其中:雙層伸縮機(jī)構(gòu)6活動(dòng)連接于導(dǎo)軌B55和絲杠B54的螺母上，即分別的活動(dòng)連接導(dǎo)軌和固接螺母，通過(guò)螺母的移動(dòng)帶動(dòng)雙層伸縮機(jī)構(gòu)6沿著導(dǎo)軌B55運(yùn)動(dòng)，其活動(dòng)連接可通過(guò)導(dǎo)軌B55上具有滑塊，上述雙層伸縮機(jī)構(gòu)6連接于該滑塊上來(lái)實(shí)現(xiàn)；伺服馬達(dá)B51連接于減速器B52，減速器B52通過(guò)聯(lián)軸器B53與絲杠B54連接，伺服馬達(dá)B51被設(shè)置用于控制驅(qū)動(dòng)減速器B52帶動(dòng)絲杠B54使雙層伸縮機(jī)構(gòu)6通過(guò)導(dǎo)軌B55在升降機(jī)構(gòu)5上移動(dòng)。通過(guò)伺服馬達(dá)B51驅(qū)動(dòng)減速器B52帶動(dòng)絲杠B54使雙層伸縮機(jī)構(gòu)6通過(guò)導(dǎo)軌B55在升降機(jī)構(gòu)5上升降移動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)了 Z軸方向的移動(dòng)。為使焊接機(jī)器人2沿X軸移動(dòng)，上述雙層伸縮機(jī)構(gòu)6設(shè)置有用于固定焊接機(jī)器人2的架臺(tái)61，架臺(tái)61上設(shè)有導(dǎo)軌C611和齒條C612 ;導(dǎo)軌C611上具有滑塊，滑塊裝設(shè)于雙層伸縮機(jī)構(gòu)6的固定端；雙層伸縮機(jī)構(gòu)6的固定端設(shè)置有伺服馬達(dá)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(dá)C62連接于減速器C63，并被設(shè)置用于控制驅(qū)動(dòng)減速器C63帶動(dòng)齒輪C64使焊接機(jī)器人2通過(guò)導(dǎo)軌C611在雙層伸縮機(jī)構(gòu)6上伸縮移動(dòng)。通過(guò)伺服馬達(dá)C62驅(qū)動(dòng)減速器C63帶動(dòng)齒輪C64使雙層伸縮機(jī)構(gòu)6的架臺(tái)61通過(guò)導(dǎo)軌C611在雙層伸縮機(jī)構(gòu)6上進(jìn)行伸縮，即實(shí)現(xiàn)了 X軸方向的移動(dòng)。在本發(fā)明中，自動(dòng)控制電路可優(yōu)選為PLC。在上述行走機(jī)構(gòu)4、升降機(jī)構(gòu)5、雙層伸縮機(jī)構(gòu)6、焊接機(jī)器人2上均可設(shè)置有各種傳感器，傳感器連接于PLC，以通過(guò)PLC操作控制伺服馬達(dá)A41、伺服馬達(dá)B51和伺服馬達(dá)C62。在本發(fā)明中，變位機(jī)可優(yōu)選為兩軸或三軸變位機(jī)。當(dāng)然，也可使用其他類型的變位機(jī)。本發(fā)明在應(yīng)用時(shí)，將工件固定在變位機(jī)I的夾具上，通過(guò)PLC控制，使工件焊縫達(dá)到最佳焊接效果位置后，通過(guò)對(duì)PLC編程實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)需要焊接點(diǎn)位置的設(shè)定，再通過(guò)PLC控制焊接機(jī)器人2在臺(tái)車本體3上行走、升降、伸縮(即實(shí)現(xiàn)了空間Y軸、Z軸、X軸方向移動(dòng))移動(dòng)，并對(duì)工件上焊接點(diǎn)逐個(gè)進(jìn)行焊接。以上詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例，在本發(fā)明的申請(qǐng)范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種改變。盡管上文只是詳細(xì)闡述了本發(fā)明的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，但是，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員很清楚在實(shí)質(zhì)上不脫離本發(fā)明的新穎性教導(dǎo)和優(yōu)點(diǎn)的范圍內(nèi)，可以對(duì)例示性的實(shí)施例進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種雙層伸縮型焊接機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，包括用于翻轉(zhuǎn)和/或旋轉(zhuǎn)需加工的工件的變位機(jī)、臺(tái)車本體、行走機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、雙層伸縮機(jī)構(gòu)、焊接機(jī)器人和用于控制所述焊接機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行焊接的自動(dòng)控制電路，其中: 所述行走機(jī)構(gòu)裝設(shè)在所述臺(tái)車本體上，且所述行走機(jī)構(gòu)在所述臺(tái)車本體上根據(jù)焊接位置的需要移動(dòng)； 所述升降機(jī)構(gòu)裝設(shè)在所述行走機(jī)構(gòu)上端，所述雙層伸縮機(jī)構(gòu)一端安裝在所述升降機(jī)構(gòu)上，另一端安裝所述焊接機(jī)器人； 所述變位機(jī)配合設(shè)置在焊接機(jī)器人的操作范圍內(nèi)； 所述臺(tái)車本體設(shè)置固定在地基上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層伸縮型焊接機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述行走機(jī)構(gòu)設(shè)置用以在所述臺(tái)車本體上沿空間直角坐標(biāo)系的Y軸移動(dòng)； 所述升降機(jī)構(gòu)設(shè)置用以使所述雙層伸縮機(jī)構(gòu)沿空間直角坐標(biāo)系的Z軸移動(dòng)； 所述雙層伸縮機(jī)構(gòu)設(shè)置用以使所述焊接機(jī)器人沿空間直角坐標(biāo)系的X軸移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙層伸縮型焊接機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述臺(tái)車本體上倒置設(shè)有導(dǎo)軌A，所述臺(tái)車本體上安裝有齒條A，所述行走機(jī)構(gòu)上設(shè)置有伺服馬達(dá)A、減速器A和齒輪A，其中: 所述行走機(jī)構(gòu)活動(dòng)連接在所述導(dǎo)軌A的滑塊上；所述伺服馬達(dá)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(jù)權(quán)利要求 3所述的雙層伸縮型焊接機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)軌A上具有滑塊，所述行走機(jī)構(gòu)固接于所述滑塊上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙層伸縮型焊接機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述升降機(jī)構(gòu)上設(shè)置有導(dǎo)軌B、伺服馬達(dá)B、減速器B和具有螺母的絲杠B ;其中: 所述雙層伸縮機(jī)構(gòu)的一端活動(dòng)連接在所述導(dǎo)軌B上，且固裝在所述絲杠B的螺母上； 所述伺服馬達(dá)B連接所述減速器B，所述減速器B通過(guò)聯(lián)軸器B與所述絲杠B連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙層伸縮型焊接機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)軌B上具有滑塊，所述雙層伸縮機(jī)構(gòu)固接于所述滑塊上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙層伸縮型焊接機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述雙層伸縮機(jī)構(gòu)與所述焊接機(jī)器人之間設(shè)置有用于固定所述焊接機(jī)器人的架臺(tái)，所述架臺(tái)上設(shè)有導(dǎo)軌C和齒條C ； 所述導(dǎo)軌C上具有與導(dǎo)軌C相適應(yīng)的滑塊，所述滑塊固裝于所述雙層伸縮機(jī)構(gòu)上； 所述雙層伸縮機(jī)構(gòu)上還設(shè)置有伺服馬達(dá)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(dá)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(jù)權(quán)利要求7所述的雙層伸縮型焊接機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)控制電路為PLC，所述行走機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、雙層伸縮機(jī)構(gòu)、焊接機(jī)器人上均設(shè)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(dá)A、伺服馬達(dá)B和伺服馬達(dá)C。
9.根據(jù)權(quán)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(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)控制電路為PLC。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層伸縮型焊接機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述變位機(jī)為兩軸或三軸變位機(jī) 。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙層伸縮型焊接機(jī)器人系統(tǒng)。本發(fā)明提供的雙層伸縮型焊接機(jī)器人系統(tǒng)，包括用于翻轉(zhuǎn)和/或旋轉(zhuǎn)需加工的工件的變位機(jī)、臺(tái)車本體、行走機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、雙層伸縮機(jī)構(gòu)、焊接機(jī)器人和用于控制焊接機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行焊接的自動(dòng)控制電路，其中行走機(jī)構(gòu)裝設(shè)在臺(tái)車本體上并在臺(tái)車本體上根據(jù)焊接位置的需要移動(dòng)；升降機(jī)構(gòu)裝設(shè)在行走機(jī)構(gòu)上端，雙層伸縮機(jī)構(gòu)一端安裝在在升降機(jī)構(gòu)上，另一端安裝所述焊接機(jī)器人；變位機(jī)配合設(shè)置在焊接機(jī)器人的操作范圍內(nèi)；臺(tái)車本體設(shè)置固定在地基上。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、方便，動(dòng)作流暢、可靠，省時(shí)省力，工作效率高，安全性高，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高焊接質(zhì)量，節(jié)省了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)B23K37/00GK103143863SQ20131008520
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月18日
發(fā)明者田村修二 申請(qǐng)人:太倉(cāng)旭萊自動(dòng)化機(jī)械有限公司