一种六轴焊接设备的制作方法

本实用新型涉及焊接设备技术领域，尤其涉及一种六轴焊接设备。

背景技术：

目前，金属板焊接产品往往需要按照工序对产品部件的多个位置进行焊接，对于那些不是平面的产品，焊枪就需要不断的调整焊接方向和焊接角度，或者通过多台焊接机来完成不同部位的焊接，焊接设备上的单一固定式焊枪，不能调节其焊接位置和焊接角度，给焊接带来诸多使用上的不便，采用多台焊接机，占用空间大，工序多，定位困难，质量不易保证。如何研发一台新型的焊接设备，以满足纵向、横向直线焊接，圆弧焊接，且可平面内、空间内的任意曲线焊接，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种六轴焊接设备，解决现有技术焊机的焊接位置和焊接角度不方便调整，焊装不方便，不能满足多方位焊接需求的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型一种六轴焊接设备，包括机架，所述机架包括两个支腿和一个横梁，所述机架上安装有X轴水平移动装置、Y轴水平移动装置、Z轴垂直移动装置和焊枪翻转装置，所述X轴水平移动装置安装在所述横梁上，所述Y轴水平移动装置设置在所述X轴水平移动装置的上方，且所述Y轴水平移动装置与所述X轴水平移动装置垂直布置，所述Z轴垂直移动装置设置在所述Y轴水平移动装置上，所述焊枪翻转装置安装在所述Z轴垂直移动装置上；所述机架上安装有控制装置，所述X轴水平移动装置、Y轴水平移动装置、Z轴垂直移动装置和焊枪翻转装置均与所述控制装置电连通。

进一步的，所述X轴水平移动装置包括直线导轨、X轴行走减速机、X轴伺服电机、直线滑块和斜齿轮齿条传动机构，所述直线导轨安装在所述机架的横梁上，所述直线滑块与所述直线导轨相匹配，所述X轴伺服电机通过X轴行走减速机驱动所述斜齿轮齿条传动机构运动，带动所述所述直线滑块沿所述直线导轨实现X轴水平移动。

再进一步的，所述直线滑块的X轴水平移动行程为1600mm。

再进一步的，所述Y轴水平移动装置包括Y轴行走减速机、Y轴伺服电机和Y轴行走机构，所述Y轴伺服电机通过所述Y轴行走减速机7驱动所述Y轴行走机构实现Y轴水平移动。

再进一步的，所述Y轴行走机构的Y轴水平移动行程为800mm。

再进一步的，所述Z轴垂直移动装置包括Z轴行走机构、Z轴伺服电机和Z轴行走减速机，所述Z轴伺服电机通过所述Z轴行走减速机驱动所述Z轴行走机构实现Z轴垂直移动。

再进一步的，所述Z轴行走机构的Z轴水平移动行程为600mm。

再进一步的，所述焊枪翻转装置包括旋转机构、第一翻转机构和第二翻转机构；

所述旋转机构包括旋转伺服电机和旋转轴，所述旋转伺服电机通过同步带轮带动所述旋转轴转动，所述旋转伺服电机安装在所述Z轴行走机构的顶端，所述旋转轴贯穿所述Z轴行走机构后与所述第一翻转机构连接；

所述第一翻转机构包括L形连接板、第一翻转伺服电机和第一翻转减速机，所述L形连接板的上横板连接在所述旋转轴的下端，所述L形连接板的下竖板上连接有所述第一翻转伺服电机和第一翻转减速机，且所述第一翻转减速机通过第一翻转轴安装在所述L形连接板上，所述第一翻转轴伺服电机通过同步带轮与所述第一翻转减速机相连并驱动所述第一翻转轴旋转；

所述第二翻转机构包括翻转连接板、第二翻转减速机和第二翻转伺服电机，所述翻转连接板连接在所述第一翻转轴上，所述翻转连接板上安装有第二翻转轴，第二翻转伺服电机通过所述第二翻转减速机与所述第二翻转轴的一端连接，所述第二翻转轴的另一端连接有夹持机构，所述焊枪安装在所述夹持机构上。

再进一步的，所述第二翻转减速机和所述夹持机构位于所述翻转连接板的同一侧，其中所述第二翻转减速机靠近所述翻转连接板，所述夹持机构远离所述翻转连接板。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：

本实用新型包括机架，机架上安装有X轴水平移动装置、Y轴水平移动装置、Z轴垂直移动装置和焊枪翻转装置，焊枪翻转装置包括旋转机构、第一翻转机构和第二翻转机构，且以上装置和机构均通过电机驱动，并通过控制装置内设备参数的设置实现对X轴、Y轴、Z轴、旋转轴、第一翻转轴和第二翻转轴的移动方向、移动速度和移动距离的控制。本实用新型为配套金属结构件加工设计，可实现纵向、横向直线焊接，可圆弧焊接，可平面内、空间内的任意曲线焊接，焊接精度高、变形小，具有结构合理、操作简单、功能齐全、自动化程度高、配置先进、焊接精度高、质量好、动态稳定性好等优点。

附图说明

下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型六轴焊接设备主视图；

图2为本实用新型六轴焊接设备左视图；

图3为本实用新型六轴焊接设备俯视图；

图4为本实用新型“Ⅰ”位置放大图；

图5为本实用新型旋转机构结构示意图；

附图标记说明：1、机架；2、直线导轨；3、焊枪翻转装置；4、Z轴行走机构；5、X轴行走减速机；6、X轴伺服电机；7、Y轴行走减速机；8、Y轴伺服电机；9、Y轴行走机构；10、直线滑块；11、斜齿轮齿条传动机构；12、Z轴伺服电机；13、Z轴行走减速机；14、第一翻转轴伺服电机；15、第一翻转减速机；16、翻转连接板；17、第二翻转减速机；18、第二翻转轴伺服电机；19、夹持机构；20、焊枪；21、L形连接板；22、旋转伺服电机；23、旋转轴。

具体实施方式

如图1～5所示，一种六轴焊接设备，包括机架1，所述机架1包括两个支腿和一个横梁，所述机架1上安装有X轴水平移动装置、Y轴水平移动装置、Z轴垂直移动装置和焊枪翻转装置3，所述X轴水平移动装置安装在所述横梁上，所述Y轴水平移动装置设置在所述X轴水平移动装置的上方，且所述Y轴水平移动装置与所述X轴水平移动装置垂直布置，所述Z轴垂直移动装置设置在所述Y轴水平移动装置上，所述焊枪翻转装置3安装在所述Z轴垂直移动装置上；所述机架1上安装有控制装置，所述X轴水平移动装置、Y轴水平移动装置、Z轴垂直移动装置和焊枪翻转装置3均与所述控制装置电连通。

所述X轴水平移动装置包括直线导轨2、X轴行走减速机5、X轴伺服电机6、直线滑块10和斜齿轮齿条传动机构11，所述直线导轨2安装在所述机架1的横梁上，所述直线滑块10与所述直线导轨2相匹配，所述X轴伺服电机6通过X轴行走减速机5驱动所述斜齿轮齿条传动机构11运动，带动所述所述直线滑块10沿所述直线导轨2实现X轴水平移动；所述直线滑块10的X轴水平移动行程为1600mm。具体来说，行走时启动X轴伺服电机6通过X轴行走减速机5驱动斜齿轮齿条传动机构11的斜齿轮旋转，并沿斜齿轮齿条传动机构11的齿条水平左、右移动，移动过程中直线滑块10沿直线导轨2运行，起到定位导向的作用。

所述Y轴水平移动装置包括Y轴行走减速机7、Y轴伺服电机8和Y轴行走机构9，所述Y轴伺服电机8通过所述Y轴行走减速机7驱动所述Y轴行走机构9实现Y轴水平移动；所述Y轴行走机构9的Y轴水平移动行程为800mm。具体来说，所述Y轴行走机构9包括滑块导轨组件和斜齿轮齿条组件，行走时启动Y轴伺服电机8通过Y轴行走减速机7驱动斜齿轮旋转，并沿齿条水平前、后移动，移动过程中滑块导轨组件起到定位导向的作用。

所述Z轴垂直移动装置包括Z轴行走机构4、Z轴伺服电机12和Z轴行走减速机13，所述Z轴伺服电机12通过所述Z轴行走减速机13驱动所述Z轴行走机构4实现Z轴垂直移动；所述Z轴行走机构4的Z轴水平移动行程为600mm。具体来说，所述Z轴行走机构4包括滑块导轨组件和斜齿轮齿条组件，行走时启动Z轴伺服电机12通过Z轴行走减速机13驱动斜齿轮旋转，并沿齿条垂直上、下移动，移动过程中滑块导轨组件起到定位导向的作用。

如图1、2、5所示，所述焊枪翻转装置3包括旋转机构、第一翻转机构和第二翻转机构；

所述旋转机构包括旋转伺服电机22和旋转轴23，所述旋转伺服电机22通过同步带轮带动所述旋转轴23转动，所述旋转伺服电机22安装在所述Z轴行走机构4的顶端，所述旋转轴23贯穿所述Z轴行走机构4后与所述第一翻转机构连接；具体来说，工作时启动旋转伺服电机22通过同步带轮带动旋转轴23旋转，所述旋转轴23带动下方的第一翻转机构和第二翻转机构及焊枪20以所述旋转轴23的轴心为圆心360°旋转。

所述第一翻转机构包括L形连接板21、第一翻转伺服电机14和第一翻转减速机15，所述L形连接板21的上横板连接在所述旋转轴23的下端，所述L形连接板21的下竖板上连接有所述第一翻转伺服电机14和第一翻转减速机15，且所述第一翻转减速机15通过第一翻转轴安装在所述L形连接板21上，所述第一翻转轴伺服电机14通过同步带轮与所述第一翻转减速机15相连并驱动所述第一翻转轴旋转；具体来说，工作时L形连接板21上安装的第一翻转伺服电机14启动，通过同步带轮带动下方的第一翻转减速机15及第一翻转轴翻转，从而带动所述焊枪20以所述第一翻转轴的轴心为圆心翻转，其翻转有效角度可以达到-30°到+80°。

所述第二翻转机构包括翻转连接板16、第二翻转减速机17和第二翻转伺服电机18，所述翻转连接板16连接在所述第一翻转轴上，所述翻转连接板16上安装有第二翻转轴，第二翻转伺服电机18通过所述第二翻转减速机17与所述第二翻转轴的一端连接，所述第二翻转轴的另一端连接有夹持机构19，所述焊枪20安装在所述夹持机构19上；具体来说，工作时第二翻转伺服电机18启动通过第二翻转减速机17带动第二翻转轴旋转，所述第二翻转轴旋转带动所述夹持机构19及其上面的焊枪20以所述第二翻转轴的轴心为圆心翻转，其翻转有效角度可以达到±90°。

所述第二翻转减速机17和所述夹持机构19位于所述翻转连接板16的同一侧，其中所述第二翻转减速机17靠近所述翻转连接板16，所述夹持机构19远离所述翻转连接板16。

本实用新型的工作过程如下：

本实用新型六轴焊接设备，包括机架1，所述机架1上安装有X轴水平移动装置、Y轴水平移动装置、Z轴垂直移动装置和焊枪翻转装置3，所述焊枪翻转装置3包括旋转机构、第一翻转机构和第二翻转机构，且以上装置和机构均通过电机驱动，所说有驱动电机均与控制装置连通，通过控制装置内设备参数的设置实现对X轴、Y轴、Z轴、旋转轴、第一翻转轴和第二翻转轴的移动方向、移动速度和移动距离的控制，且工作时与非工作时的移动速度可分别调节,并可实现回零动作，同时控制整个系统的自动运行和手动运行。该设备为配套金属结构件加工设计，可实现纵向、横向直线焊接，可圆弧焊接，可平面内、空间内的任意曲线焊接，焊接精度高、变形小。该机具有结构合理、操作简单、功能齐全、自动化程度高、配置先进、焊接精度高、质量好、动态稳定性好等优点。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。