复杂轨迹全位置双枪自动焊接机器人的制作方法
【专利摘要】一种复杂轨迹全位置双枪自动焊接机器人，主要由轨道（1）、行走机构（2）、横摆机构（3）、两个高低调节机构（4，5）、两个角摆机构（6，7）以及两个焊枪夹（8，9）、把手（10）组成，其中：轨道（1）可选用刚性或柔性轨道，其整体结构可行走，横摆高低运行。本实用新型结构紧凑，简单，造价低廉，工作可靠性高。
【专利说明】复杂轨迹全位置双枪自动焊接机器人
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种焊接机器人，特别是复杂轨迹全位置双枪自动焊接机器人。【背景技术】
[0002]目前针对各种钢结构的高效率自动焊接设备主要分为两种:第一种是单枪多层多道自动焊接设备通过加大焊接电流或采用双丝提高效率，这种自动焊接设备虽然结构相对简单，但因为焊材结晶不太好，造成焊接成型效果与熔透性较差；另一种是类似深圳市瑞凌实业股份有限公司采用的双枪自动焊接设备(申请号201010266167.4)，这种焊接方法在提高焊接效率的同时，可保证较好的焊材结晶效果，成型效果较好，但所介绍的焊接设备仅适用于钢材的横向焊接，而不能实现复杂轨迹，如各种圆面、弧面以及曲率连续变化轨迹面的横焊、立焊、仰焊等全位置高效自动焊接。因此，有必要提供一种不仅可以实现平板的全位置高效焊接，而且可以实现复杂轨迹全位置高效自动焊接的设备。
【发明内容】
[0003]根据【背景技术】所述，本实用新型旨在提供一种复杂轨迹全位置双枪自动焊接机器人，通过平行于焊缝的前后两把焊枪同时焊接，并配合可铺设于复杂轨迹的柔性轨道，实现复杂轨迹全位置高效自动焊接。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的:
[0005]一种复杂轨迹全位置双枪自动焊接机器人，主要由轨道(1)、行走机构(2)、横摆机构(3 )、两个高低调节机构(4，5 )、两个角摆机构(6，7 )以及两个焊枪夹(8，9 )、把手(10 )组成。
[0006]轨道(1)可采用刚性圆轨道或与刚性圆轨道结构类似的刚性直轨道或目前市面上广泛采用的各种柔性轨道。
[0007]行走机构(2)由行走电机(21)、减速器(22)组成；减速器输出轴上的行走齿轮
(23)与轨道(1)的齿条啮合，行走电机(21)加减速器(22)带动整个焊接机器人本体沿轨道行走。
[0008]行走机构(2)上表面通过螺栓固联横摆机构(3)，横摆机构由横摆电机(31)和丝杠(32 )组成，丝杠(32 )末端与刚性连接条(33 )固定，在横摆电机(31)的带动下，刚性连接条(33)可随横摆机构沿垂直轨道方向摆动。
[0009]两个相同的高低调节机构(4，5)分别通过连接板1 (34)与刚性连接条(33)固连。高低调节结构(4，5)由高低调节电机(41)和导轨(42)组成，导轨(42)在高低调节电机(41)的带动下可上下移动，导轨(42)上固连一块带有多个小孔的挡板(43)，挡板(43)又与一块槽型活动板(44)通过螺栓固定，槽型活动板(44)与另一块弯板(45)通过一组螺栓相连。弯板(45)与带有小孔挡板(43)之间的高低位置可通过调节槽型活动板(44)与挡板(43)之间的位置来实现；弯板(45)上开有一个弧形槽和一个小孔，弯板可绕此小孔最多旋转90度，以此来调节弯板(45)与挡板(43)之间的角度关系。[0010]两侧的两块弯板(45)上分别固联两个角摆机构(6，7)，角摆机构(6，7)的输出轴上再分别连接两个固定焊枪的焊枪夹(8，9)，在角摆电机的带动可实现焊枪的摆动。
[0011]由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下优点和效果:
[0012]1.本实用新型可实现各种复杂轨迹，如圆面、弧面、曲率连续变化的轨迹面的全自动闻效焊接；
[0013]2.本实用新型可实现横焊、立焊、仰焊等全位置全自动高效焊接；
[0014]3.本实用新型焊接过程实现全部程序自动化控制；
[0015]4.本实用新型可同时实现焊道坡口排道和机器人示教跟踪；
[0016]5.本实用新型采用单个横摆机构，简化了整体机构，但可利用两个角摆机构的角度差实现两把焊枪在横向的位置变化；
[0017]6.本实用新型两把既可焊枪可独立工作，亦可配合工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型结构俯视图；
[0019]图2为本实用新型结构侧视图。
【具体实施方式】
[0020]由图1和图2示出，一种复杂轨迹全位置双枪自动焊接机器人，主要由轨道1、行走机构2、横摆机构3、两个高低调节机构4，5、两个角摆机构6，7以及两个焊枪夹8，9、把手10组成。
[0021]轨道1可采用刚性圆轨道或与刚性圆轨道结构类似的刚性直轨道或目前市面上广泛采用的各种柔性轨道，具体可参见专利:管道全位置自动焊锥面锁紧型导轨ZL200920110095.7、管道全位置自动焊双向夹紧型导轨ZL200920110094.2、管道全位置自动焊接用导轨ZL200920105418.3、便于安装的管道自动焊接用导轨ZL200920105417.9、管道全位置自动焊接用快速拆装导轨ZL200920105416.4。
[0022]行走机构2由行走电机21、减速器22组成，减速器输出轴上的行走齿轮23与轨道1的齿条啮合，行走电机21加减速器22带动整个焊接机器人本体沿轨道行走。
[0023]行走机构2上表面通过螺栓固联横摆机构3，横摆机构由横摆电机31和丝杠32组成，丝杠32末端与刚性连接条33固定，在横摆电机31的带动下，刚性连接条33可随横摆机构沿垂直轨道方向摆动。
[0024]两个相同的高低调节机构4，5分别通过连接板34与刚性连接条33固连，高低调节结构4, 5由高低调节电机41和导轨42组成，导轨42在高低调节电机41的带动下可上下移动，导轨42上固连一块带有多个小孔的挡板43，挡板43又与一块槽型活动板44通过螺栓固定，槽型活动板44与另一块弯板45通过一组螺栓相连，弯板45与带有小孔挡板43之间的高低位置可通过调节槽型活动板44与挡板43之间的位置来实现；弯板45上开有一个弧形槽和一个小孔，弯板可绕此小孔最多旋转90度，以此来调节弯板45与挡板43之间的角度关系。
[0025]两侧的两块弯板45上分别固联两个角摆机构6，7,角摆机构6，7的输出轴上再分别连接两个固定焊枪的焊枪夹8，9，在角摆电机的带动可实现焊枪的摆动。[0026]轨道通过磁座11吸附在待焊工件12表面，或根据轨道类型的不同，选择其他连接方式。
[0027]行走机构、横摆机构、高低调节机构以及角摆机构除以上的实施例，还可采用市面上常用的类似机械结构，实现焊接机器人的行走、焊枪的横向摆动、焊枪的高低调节以及焊枪角度的变化。
[0028]在现场焊接时，根据待焊工件的不同，选择相应的轨道类型，并将本实用新型安装在轨道上，在行走机构的带动下，沿轨道行走。当两把焊枪处于同一状态时，可成倍提高焊接效率。当进行打底焊或其他仅需要单只焊枪工作的场合，可控制单只焊枪进行焊接。
【权利要求】
1.一种复杂轨迹全位置双枪自动焊接机器人，主要由轨道(1)、行走机构(2)、横摆机构(3)、两个高低调节机构(4，5)、两个角摆机构(6，7)以及两个焊枪夹(8，9)、把手(10)组成，其特征在于:轨道(1)为刚性圆轨道，轨道(1)通过磁座(11)吸附在待焊工件(12)表面，行走机构(2)上表面通过螺栓固联横摆机构(3)，两个相同的高低调节机构(4，5)分别通过连接板(34)与刚性连接条(33)固连，两个角摆机构(6，7)分别固联在两侧的两块弯板(45)上，角摆机构(6，7)的输出轴上再分别连接两个固定焊枪的焊枪夹(8，9)，在角摆电机的带动下实现焊枪的摆动。
2.根据权利要求1所述的复杂轨迹全位置双枪自动焊接机器人，其特征在于:所述的轨道(1)为刚性直轨道或柔性轨道。
3.根据权利要求1所述的复杂轨迹全位置双枪自动焊接机器人，其特征在于:所述的行走机构(2 )由行走电机(21)、减速器(22 )组成，减速器输出轴上的行走齿轮(23 )与轨道(1)的齿条啮合，行走电机(21)与减速器(22)带动整个焊接机器人本体沿轨道行走。
4.根据权利要求1所述的复杂轨迹全位置双枪自动焊接机器人，其特征在于:所述的横摆机构(3)由横摆电机(31)和丝杠(32)组成，丝杠(32)末端与刚性连接条(33)固定，在横摆电机(31)的带动下，刚性连接条(33)可随横摆机构沿垂直轨道方向摆动。
5.根据权利要求1所述的复杂轨迹全位置双枪自动焊接机器人，其特征在于:所述的高低调节结构(4，5)由高低调节电机(41)和导轨(42)组成，导轨(42)在高低调节电机(41)的带动下可上下移动，导轨(42)上固连一块带有多个小孔的挡板(43)，挡板(43)又与一块槽型活动板(44)通过螺栓固定，槽型活动板(44)与另一块弯板(45)通过一组螺栓相连，弯板(45 )与带有小孔挡板(43 )之间的高低位置可通过调节槽型活动板(44)与挡板(43 )之间的位置来实现；弯板(45)上开有一个弧形槽和一个小孔，弯板可绕此小孔最多旋转90度，以此来调节弯板(45)与挡板(43)之间的角度关系。
【文档编号】B23K37/02GK203495455SQ201320587145
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月23日 优先权日:2013年9月23日
【发明者】薛龙, 曹俊芳, 梁亚军, 黄继强, 邹勇, 曹莹瑜 申请人:北京石油化工学院