本发明属于机加工设备技术领域，尤其涉及四轴龙门自动焊接装置。
背景技术：
焊接工艺是汽车零部件与车身制造中的一个关键环节，起着承上启下的作用，同时，汽车产品的车型众多、成型结构复杂、零部件生产专业化、标准化以及汽车制造在质量、效率和成本等方面的综合要求，都决定了焊接加工的高水平，针对汽车行业零部件某焊接工序，但不局限于特定工序和工件，设计一种自动焊接装置，现有技术存在通用性较差、成本较高的问题。
技术实现要素：
本发明提供一种四轴龙门自动焊接装置，以解决上述背景技术中提出的通用性较差、成本较高的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：四轴龙门自动焊接装置，包括支撑体，X轴行走装置、Y轴行走装置、Z轴升降及旋转装置、自动X型焊钳、工件固定小车，所述X轴行走装置设置于支撑体顶端，所述Y轴行走装置垂直设置于X轴行装置，所述X轴行走装置和Y轴行走装置共同形成第一平面，所述Z轴升降及旋转装置与第一平面垂直设置并连接于Y轴行走装置下端面，所述自动X型焊钳设置并连接于Z轴升降及旋转装置底端，所述工件固定小车设置于自动X型焊钳下方，工件设置于工件固定小车上。
进一步，所述X轴行走装置包括两根X轴导轨、X轴伺服电机，所述Y轴行走装置包括一根Y轴导轨、Y轴伺服电机，所述Z轴升降及旋转装置包括一根Z轴丝杆、Z轴伺服升降电机、Z轴伺服旋转电机，所述两根X轴导轨平行设置并连接于于支撑体顶端，所述Y轴导轨一端设置并连接于一根X轴导轨上端面，其另一端设置并连接于另一根X轴导轨上端面，所述Z轴丝杆一端垂直设置并连接于Y轴导轨下端面，所述Z轴伺服升降电机设置并连接于Z轴丝杆另一端，所述Z轴伺服旋转电机设置于Z轴伺服升降电机下方并连接于Z轴滑块上，所述自动X型焊钳设置并经法兰盘连接于Z轴伺服旋转电机，所述X轴伺服电机驱动Y轴导轨沿X方向运动，所述Y轴伺服电机驱动Z轴丝杆沿Y轴方向运动。
进一步，所述两根X轴导轨分别设置两组同步齿形带，所述两组同步齿形带用一个伺服电机驱动，所述两组同步齿形带中间用联轴器和联杆连接。
进一步：
所述Y轴行走装置可增加一条Y轴导轨；
所述Z轴行走装置可增加一条Z轴导轨。
进一步：
所述X轴向行程为1200毫米；
所述Y轴向行程为800毫米；
所述Z轴上下移动行程为250毫米。
1、本发明自动焊枪固定在X轴、Y轴、Z轴三个方向运动的伺服驱动组合滑台上运动，焊枪自身在伺服电机的驱动下可旋转。整个伺服系统共四轴运动，从而实现工件的焊接，具有自动化程度高的有益技术效果。
2、本发明采用X轴方向移动，采用伺服电机驱动同步齿形带传动，为了保证同步，两组同步齿形带用一个伺服电机驱动，中间用联轴器和联杆连接，具有同步性好的有益技术效果。
3、本发明采用Y 轴向移动用伺服电机带动丝杆旋转，增加一组直线导轨，Z 轴向移动用伺服电机带动丝杆旋转，增加一组直线导轨，由于增加两根导轨后支撑能力更强，因此具有保证支撑强度的有益技术效果。
4、本发明采用Z轴旋转（即自动焊枪旋转）机构固定在Z轴上下移动的滑块上，通过伺服电机减速机驱动轴旋转，焊枪通过法兰盘与旋转轴连接，具有连接合理、可靠的有益技术效果。
5、本发明实用、美观、通用性强，适用于焊接加工的场合。
附图说明
图1是本发明四轴龙门自动焊接装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述：
图中：1-支撑体，2- X轴行走装置，3- Y轴行走装置，4- Z轴升降及旋转装置，5-自动X型焊钳，6-工件固定小车，7-X轴导轨，8- X轴伺服电机（未示出），9-Y轴导轨，10- Y轴伺服电机（未示出），11-Z轴丝杆，12- Z轴伺服升降电机，13- Z轴伺服旋转电机。
实施例：
本实施例：如图1所示，四轴龙门自动焊接装置，其特征在于，包括支撑体1，X轴行走装置2、Y轴行走装置3、Z轴升降及旋转装置4、自动X型焊钳5、工件固定小车6，所述X轴行走装置2设置于支撑体1顶端，所述Y轴行走装置3垂直设置于X轴行装置，所述X轴行走装置2和Y轴行走装置3共同形成第一平面，所述Z轴升降及旋转装置4与第一平面垂直设置并连接于Y轴行走装置3下端面，所述自动X型焊钳5设置并连接于Z轴升降及旋转装置4底端，所述工件固定小车6设置于自动X型焊钳5下方，工件设置于工件固定小车6上。
由于自动焊枪固定在X轴、Y轴、Z轴三个方向运动的伺服驱动组合滑台上运动，焊枪自身在伺服电机的驱动下可旋转。整个伺服系统共四轴运动，从而实现工件的焊接，具有自动化程度高的有益技术效果。
所述X轴行走装置2包括两根X轴导轨7、X轴伺服电机8，所述Y轴行走装置3包括一根Y轴导轨9、Y轴伺服电机10，所述Z轴升降及旋转装置4包括一根Z轴丝杆11、Z轴伺服升降电机12、Z轴伺服旋转电机13，所述两根X轴导轨7平行设置并连接于于支撑体1顶端，所述Y轴导轨9一端设置并连接于一根X轴导轨7上端面，其另一端设置并连接于另一根X轴导轨7上端面，所述Z轴丝杆11一端垂直设置并连接于Y轴导轨9下端面，所述Z轴伺服升降电机12设置并连接于Z轴丝杆11另一端，所述Z轴伺服旋转电机13设置于Z轴伺服升降电机12下方并连接于Z轴滑块上，所述自动X型焊钳5设置并经法兰盘连接于Z轴伺服旋转电机13，所述X轴伺服电机8驱动Y轴导轨9沿X方向运动，所述Y轴伺服电机10驱动Z轴丝杆11沿Y轴方向运动。
由于采用Z轴旋转（即自动焊枪旋转）机构固定在Z轴上下移动的滑块上，通过伺服电机减速机驱动轴旋转，焊枪通过法兰盘与旋转轴连接，具有连接合理、可靠的有益技术效果。
所述两根X轴导轨7分别设置两组同步齿形带，所述两组同步齿形带用一个伺服电机驱动，所述两组同步齿形带中间用联轴器和联杆连接。
由于采用X轴方向移动，采用伺服电机驱动同步齿形带传动，为了保证同步，两组同步齿形带用一个伺服电机驱动，中间用联轴器和联杆连接，具有同步性好的有益技术效果。
所述Y轴行走装置3可增加一条Y轴导轨9；
所述Z轴行走装置可增加一条Z轴导轨。
由于采用Y 轴向移动用伺服电机带动丝杆旋转，增加一组直线导轨，Z 轴向移动用伺服电机带动丝杆旋转，增加一组直线导轨，由于增加两根导轨后支撑能力更强，因此具有保证支撑强度的有益技术效果。
所述X轴向行程为1200毫米；
所述Y轴向行程为800毫米；
所述Z轴上下移动行程为250毫米。
工作原理：人工把工件放置在卡具中，夹紧定位。根据工件尺寸和焊点的位置，需订做自动焊钳。把电阻焊钳固定在四轴联动的移动架上，根据22个焊点的位置，用CNC预先设定轨迹，电阻焊钳依次完成22点的焊接。每个工件的焊接周期为70秒，除去工件装载取出时间20多秒，每个焊点的焊接时间约为2秒。因工件位置不动，为了能连续准确焊好22个点，焊头至少具备X轴移动、Y轴移动、Z轴移动、绕Z轴旋转四个自由度的运动。考虑到CNC编程和插补控制，这四个运动均采用伺服控制，完成焊接后，焊头回到原点位置，用人工取出工件，并安装固定新的工件，本发明解决了通用性较差、成本较高的问题，具有自动化程度高、同步性好、保证支撑强度、连接合理、可靠、、通用性强、适用于焊接加工的场合的有益技术效果。
利用本发明的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。