焊接机器人悬挂式移动机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及焊接设备领域，具体涉及一种焊接机器人悬挂式移动机构。
【背景技术】
[0002]工业机器人是一种多用途的、可编程的自动控制操作装置，广泛应用于工业自动化的各个领域。焊接机器人是工业机器人中的一种，它主要用于代替人工进行焊接工作。目前使用的焊接机器人主要是关节式焊接机器人，关节式焊接机器人中设置有焊接组件，焊接组件包括:焊丝机，焊丝机上连接有用于穿设焊丝的焊枪软管，焊枪软管的头部安装有焊枪头，焊枪头安装在关节式焊接机器人的关节臂上。由控制器对关节式焊接机器人的关节臂进行运动控制，从而达到操纵焊枪头进行焊接工作的目的。关节式焊接机器人的缺点如下:一、关节式焊接机器人的结构复杂、稳定性差、承载能力低；二、关节式焊接机器人的造价高；三、工作半径有限，最大只能是三米，从而导致焊接工作长度受限；四、关节式机器人重复定位精度低；五、安全性差，维护不便；六、拓展能力有限。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供焊接机器人悬挂式移动机构，承载能力高、焊接工作长度能延长。
[0004]为达到上述目的，本发明的基础方案为:焊接机器人悬挂式移动机构，包括机架、固定安装在机架下方的第一线性滑轨、垂直于第一线性滑轨的第二线性滑轨、固定安装机架上并驱动第一线性滑轨的第一液压缸、固定安装在第一线性滑轨上并驱动第二线性滑轨的第二液压缸、通过螺栓固定安装在第二线性滑轨下方的平衡支撑台、用于固定安装焊接机器人的支架台以及步进电机，第二线性滑轨固定安装在第一线性滑轨的下方，步进电机固定安装在平衡支撑台的下方，支架台的上部与平衡支撑台转动连接，步进电机的输出轴与支架台轴孔配合键连接。
[0005]本方案的工作原理及优点在于:焊接机器人固定安装在支架台上，第一液压缸驱动第一线性滑轨为焊接机器人提供了 X方向的位移；第二液压缸驱动第二线性滑轨为焊接机器人提供了 Y方向的位移。由步进电机驱动支架台旋转，提供了焊接机器人Y和Z方向的位移。固定安装在支架台上的焊接机器人通过该装置即可被悬挂与空中并具有较大的位移量。
[0006]该装置的第一线性滑轨和第二线性滑轨的长度可根据实际焊接工作的需要分别进行延长设置；另一方面，采用液压缸驱动的线性滑轨具有稳定性好、承载能力高、且造价较低等优点。
[0007]优化方案一:作为基础方案的优选方案，第一液压缸采用液压伺服控制系统。采用了液压伺服控制系统的第一液压缸能提高焊接机器人的焊接精度，因为液压伺服控制系统除了具有一般液压传动所固有的优点外，还有系统刚度大、控制精度高、响应速度快、可以快速启动、停止和反向的优点。而且液压伺服控制系统可以组成体积小、重量轻、加速能力强、动作迅速和控制精度高的大功率和大负载的伺服系统，所以也进一步减小了该装置的体积。
[0008]优选方案二:作为优选方案一的优选方案，第二液压缸采用液压伺服控制系统。采用了液压伺服控制系统的第二液压缸能提高焊接机器人的焊接精度，因为液压伺服控制系统除了具有一般液压传动所固有的优点外，还有系统刚度大、控制精度高、响应速度快、可以快速启动、停止和反向的优点。而且液压伺服控制系统可以组成体积小、重量轻、加速能力强、动作迅速和控制精度高的大功率和大负载的伺服系统，所以也进一步减小了该装置的体积。
[0009]优选方案三:作为优选方案二的优选方案，第一液压缸和第二液压缸采用差动连接的方式接入液压伺服控制系统中。差动连接是在不增加液压栗容量和功率的条件下，实现快速运动的有效办法。所以第一液压缸和第二液压缸采用差动连接的方式接入液压伺服控制系统中可以进一步提尚焊接机器人的移动速度，为企业节约生广时间，提尚生广效率。
【附图说明】
[0010]图1是本发明焊接机器人悬挂式移动机构实施例的安装结构示意图；
图2是本发明实施例的液压伺服控制系统图。
【具体实施方式】
[0011]下面通过【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
说明书附图中的附图标记包括:机架1、第一线性滑轨2、第一液压缸3、第二线性滑轨4、第二液压缸5、平衡支撑台6、步进电机7、支架台8。
[0012]实施例基本如附图1所示:
焊接机器人悬挂式移动机构，包括机架1、机架1的底部固定设置有第一线性滑轨2和第一液压缸3，第一液压缸3驱动第一线性滑轨2来回移动。第一线性滑轨2的下方固定安装有第二线性滑轨4和第二液压缸5，第二线性滑轨4垂直于第一线性滑轨2设置，第二液压缸5固定安装在第一线性滑轨2上并驱动第二线性滑轨4来回移动。本实施例中，如图1所示，第二下行滑轨的下方固定设置有平衡支撑台6，平衡支撑台6的上方通过螺栓与分别固定安装在两个第二线性滑轨4上，平衡支撑台6的下方设置有步进电机7，步进电机7固定安装在平衡支撑台6的下方。平衡支撑台6的中部下方还设置由用于固定安装焊接机器人的支架台8，支架台8的上部与平衡支撑台6转动连接，步进电机7的输出轴与支架台8轴孔配合键连接。本实施例中，焊接机器人固定安装在支架台8上，第一液压缸3驱动第一线性滑轨2为焊接机器人提供了 X方向的位移；第二液压缸5驱动第二线性滑轨4为焊接机器人提供了 Y方向的位移。由步进电机7驱动支架台8旋转，提供了焊接机器人Y和Z方向的位移。固定安装在支架台8上的焊接机器人通过该装置即可被悬挂与空中并具有较大的位移量。
[0013]为了进一步提高本装置的位移精度，本实施例中的第一液压缸3和第二液压缸5采用了液压伺服控制系统，如图2所示，液压伺服控制系统由输入装置、比较元件、伺服放大器、液压控制元件、执行机构以及被控制对象组成，其中执行机构即为本实施例中的第一液压缸3和第二液压缸5、被控制对象为本实施例中的第一线性滑轨2和第二线性滑轨4，位移量是本实施例中的第一线性滑轨2或第二线性滑轨4的位移数值。该液压伺服控制系统的主要原理是:由驱动装置提供给比较元件一个既定进给量，即:第一线性滑轨2和第二线性滑轨4各自需要移动位移输入量，由比较元件提供给伺服放大器一个信号，然后由伺服放大器通过液压缸控制元件，如比例控制阀、电液控制阀等控制液压缸的动作，液压缸带动第一线性滑轨2或第二线性滑轨4产生位移量。排除阻力、空气、温度、压力等干扰因素以后，由检测装置测定第一线性滑轨2或第二线性滑轨4的实际位移量、将实际位移量反馈至比较元件，然后比较元件再将输入位移量与实际位移量做比对，通过比对值来对系统进行调节，使最终的实际位移量与输入位移量相等。
[0014]当然，本实施例中的第一液压缸3和第二液压缸5也可以采用开环的液压控制系统，但液压开环的控制系统的控制精度相比液压伺服控制系统的精度将大打折扣。液压伺服控制系统除了具有一般液压传动所固有的优点外，还有系统刚度大、控制精度高、响应速度快、可以快速启动、停止和反向的优点。所以，可以组成体积小、重量轻、加速能力强、动作迅速和控制精度高的大功率和大负载的伺服系统。为了进一步提高焊接机器人的移动速度，第一液压缸3和第二液压缸5米用差动连接的方式接入液压伺服控制系统中。
[0015]以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的【具体实施方式】等记载可以用于解释权利要求的内容。
【主权项】
1.焊接机器人悬挂式移动装置，包括机架，其特征在于，还包括固定安装在机架下方的第一线性滑轨、垂直于第一线性滑轨的第二线性滑轨、固定安装机架上并驱动第一线性滑轨的第一液压缸、固定安装在第一线性滑轨上并驱动第二线性滑轨的第二液压缸、通过螺栓固定安装在第二线性滑轨下方的平衡支撑台、用于固定安装焊接机器人的支架台以及步进电机，所述第二线性滑轨固定安装在第一线性滑轨的下方，所述步进电机固定安装在平衡支撑台的下方，所述支架台的上部与平衡支撑台转动连接，步进电机的输出轴与支架台轴孔配合键连接。2.根据权利要求1所述的焊接机器人悬挂式移动装置，其特征在于，所述第一液压缸采用液压伺服控制系统。3.根据权利要求2所述的焊接机器人悬挂式移动装置，其特征在于，所述第二液压缸采用液压伺服控制系统。4.根据权利要求3所述的焊接机器人悬挂式移动装置，其特征在于，所述第一液压缸和第二液压缸采用差动连接的方式接入液压伺服控制系统中。
【专利摘要】本发明具体公开了焊接机器人悬挂式移动装置，包括机架、固定安装在机架下方的第一线性滑轨、垂直于第一线性滑轨的第二线性滑轨、固定安装机架上并驱动第一线性滑轨的第一液压缸、固定安装在第一线性滑轨上并驱动第二线性滑轨的第二液压缸、通过螺栓固定安装在第二线性滑轨下方的平衡支撑台、用于固定安装焊接机器人的支架台以及步进电机，步进电机固定安装在平衡支撑台的下方，支架台的上部与平衡支撑台转动连接，步进电机的输出轴与支架台轴孔配合键连接。该装置的第一线性滑轨和第二线性滑轨的长度可根据实际焊接工作的需要分别进行延长设置；另一方面，采用液压缸驱动的线性滑轨具有稳定性好、承载能力高、且造价较低等优点。
【IPC分类】B23K37/00, B25J9/12, B25J9/14
【公开号】CN105345333
【申请号】CN201510900155
【发明人】祝源成
【申请人】重庆镭宝激光智能机器人制造有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月9日