一种焊接工装设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种焊接工装设备，所述工装设备包括：底座；设置在所述底座上的沿X轴方向移动的X轴系统；设置在所述X轴系统上的沿Y轴方向移动的Y轴系统；设置在所述Y轴系统上的沿Z轴方向移动的Z轴系统；设置在所述Z轴系统上的绕A轴旋转的摆动轴系统；设置在所述摆动轴系统上的绕B轴旋转的旋转轴系统；与所述旋转轴系统固定连接的用于固定被焊接件的工作转盘；所述A轴平行于XY平面，所述B轴垂直于所述XY平面。本发明的焊接工装设备结构简单紧凑，整体结构强度好。
【专利说明】一种焊接工装设备
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及工装设备，尤其涉及一种焊接工装设备。
【背景技术】
[0002]现有的焊接主要包括人工焊接和机械焊接。人工焊接存在如下问题:人工焊接质量不高，焊接质量的好坏受操作人员水平影响，使得焊接质量不稳定；焊接存在废气，影响工人健康，焊接工人容易出现疲劳，视力下降等症状。机械焊接主要是指机器人焊接或专用焊接设备。在汽车零配件领域，焊接要求高的工艺场合，或者是焊接件极不规则且又需要柔性生产线的场合，机器人焊接得到普遍的使用。机器人焊接不仅改善了焊接的质量，满足了工厂柔性生产的需要，降低了工人的劳动强度，同时降低了成本。机器人的大规模应用，是大势所趋。
[0003]机器人焊接设备使用方便，但价格昂贵，从25?150万不等。国内成熟产品不多。主要是进口或者是合资生产。机器人所用的特种伺服电机及特种微型减速机行星齿轮容易损坏，易损坏的主要原因是伺服电机及减速机强调结构小巧，结构件的强度不够。损坏后一般都需要进口，周期长，价格高。机器人结构紧凑，使用的配件基本都是专用的，通用性极差，维修困难，需要专业人士和专用工具。因此急需一种方便维修的焊接工装设备。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种用于固定待加工件的工装设备，该工装设备通过五个系统控制工装设备上被待加工件的位置变化，焊枪固定在待加工件上方，进而实现了焊枪沿焊线的移动，结构简单紧凑、精度高。
[0005]本发明的技术方案是:一种焊接工装设备，所述工装设备包括:
[0006]底座；
[0007]设直在所述底座上的沿X轴方向移动的X轴系统；
[0008]设置在所述X轴系统上的沿Y轴方向移动的Y轴系统；
[0009]设置在所述Y轴系统上的沿Z轴方向移动的Z轴系统；
[0010]设置在所述Z轴系统上的绕A轴旋转的摆动轴系统；
[0011]设置在所述摆动轴系统上的绕B轴旋转的旋转轴系统；
[0012]与所述旋转轴系统固定连接的用于固定被焊接件的工作转盘；
[0013]所述A轴平行于XY平面,所述B轴垂直于所述XY平面。
[0014]可选择的，所述X轴系统、Y轴系统、Z轴系统均包括:依次连接的电动机、减速器、沿相应移动方向设置的滚珠丝杆、支撑板，所述滚珠丝杆包括丝杆和螺母，所述丝杆与所述减速器连接，所述螺母与所述支撑板固定连接，所述底座、所述X轴系统的支撑板、所述Y轴系统的支撑板、所述Z轴系统的支撑板依次两两接触。
[0015]可选择的，所述Z轴系统的减速器采用蜗轮蜗杆结构。
[0016]可选择的，所述摆动轴系统包括:电动机、减速器组件、支撑座，所述电动机与所述减速器组件连接，所述减速器组件的输出轴为A轴，所述减速器组件的输出轴与所述支撑座固定连接，所述支撑座与所述Z轴系统的支撑板接触。
[0017]可选择的，所述减速器组件具有外置的齿轮组结构，所述减速器的输出轴即为所述齿轮组结构的输出轴，所述齿轮组结构的输出齿轮具有配重块。
[0018]可选择的，所述旋转轴系统包括:电动机、减速器，所述电动机与所述减速器连接，所述减速器的输出轴为B轴，所述减速器的输出轴与所述工作转盘固定连接，所述工作转盘与所述支撑座相接触。
[0019]可选择的，所述Y轴系统的支撑板具有第二导槽及第二导杆，所述Z轴系统的支撑板具有第三导槽及第三凹槽，所述摆动轴系统的支撑座具有第四凹槽；所述底座与所述X轴系统的支撑板配合，所述第一导块与所述第二导槽配合，所述第二导杆与所述第三导槽配合，所述第三凹槽与所述齿轮组的输出轴配合，所述第四凹槽与所述工作转盘配合。
[0020]可选择的，所述支撑座为U形框架，所述第三导槽的个数为两个，两个所述第三导槽对称分布于所述支撑座两侧与两个相对应的第二导杆配合。
[0021]可选择的，所述第二导槽为燕尾槽。
[0022]本发明的有益效果是:
[0023]本发明的焊接工装设备采用依次关联的三个移动系统和两个转动系统驱动工作转盘，能够实现待加工件多角度的焊接，且布置合理，采用配重块整体受力均衡。
[0024]本发明的焊接工装设备具有机器人的优点，并可消除机器人的缺陷，使用国内常用伺服电动机及减速机，损害后易维修具有周期短，维修件成本低，简便的特点，且强度增力口，维修方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本发明实施例的焊接工装设备的立体图；
[0026]图2为本发明实施例的焊接工装设备的主视图；
[0027]图3为本发明实施例的焊接工装设备的左视图；
[0028]图4为本发明实施例的焊接工装设备的俯视图。
[0029]附图标记说明:1-底座，2-第一支撑板，21-X系统连接端，3-第二支撑板，31-第二导槽，32-第二导杆，33-Y系统连接端，4-第三支撑板，41-第三导槽，42-第三凹槽，43-Z系统连接端，5-支撑座，51-第四凹槽，52-齿轮组结构的输入端，53-输出齿轮，54-配重块，
6-工作转盘，61-旋转轴系统连接端。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
[0031]如图1?4所示，焊接工装设备包括:底座I ;设置在底座上的沿X轴方向移动的X轴系统；设置在X轴系统上的沿Y轴方向移动的Y轴系统；设置在Y轴系统上的沿Z轴方向移动的Z轴系统；设置在Z轴系统上的绕A轴方向旋转的摆动轴系统；设置在摆动轴系统上的绕B轴旋转的旋转轴系统；与旋转轴系统固定连接的用于固定被焊接件的工作转盘。A轴平行于XY平面，B轴垂直于XY平面。
[0032]X系统、Y系统、Z系统传递的直线运动能够通过多种方式实现，优选的，X轴系统包括:依次连接的第一电动机、第一减速器、沿X方向设置的滚珠丝杆、第一支撑板2，滚珠丝杆包括丝杆和螺母，丝杆与第一减速器连接，螺母与第一支撑板2的X系统连接端22固定连接。Y轴系统包括:依次连接的第二电动机、第二减速器、沿Y方向设置的滚珠丝杆、第二支撑板3，滚珠丝杆包括丝杆和螺母，丝杆与第二减速器连接，螺母与第二支撑板3的Y系统连接端33固定连接。Z轴系统包括:依次连接的第三电动机、第三减速器、沿Z方向设置的滚珠丝杆、第三支撑板4，滚珠丝杆包括丝杆和螺母，丝杆与第三减速器连接，螺母与第三支撑板4的Z系统连接端43固定连接。底座1、第一支撑板2、第二支撑板3、第三支撑板4依次两两接触。滚轴丝杆机构通过丝杆的精密行程，控制焊接的精密程度。
[0033]第三减速器能够采用锥齿轮传动、圆柱齿轮传动等结构，优选的，第三减速器采用蜗轮蜗杆结构。蜗轮蜗杆结构能够承受支撑座5以及工作转盘6等结构的负荷，传动平稳。
[0034]摆动轴系统的设置可有多种选择。只要使摆动轴系统的旋转轴平行于XY平面即可。优选的，摆动轴系统包括:第四电动机、减速器组件、支撑座5，第四电动机与减速器组件连接，减速器组件的输出轴为A轴，减速器组件的输出轴与支撑座5固定连接，支撑座5与第三支撑板4接触。优选的，减速器组件具有外置的齿轮组结构，减速器组件的输出轴即为齿轮组结构的输出轴，齿轮组结构的输出齿轮具有配重块。其中，减速器组件的齿轮组结构的输入端52与齿轮组结构的输出轴通过齿轮啮合实现运动的传递。
[0035]优选的，旋转轴系统包括:第五电动机、第五减速器，第五电动机与第五减速器连接，第五减速器的输出轴为B轴,第五减速器的输出轴与工作转盘的旋转轴系统连接端61固定连接，工作转盘6与支撑座5相接触。工作转盘6的旋转轴与旋转轴系统连接端61能够重合或平行。
[0036]第一电动机、第二电动机、第三电动机、第四电动机、第五电动机为五个独立的电动机，该五个伺服电机均通过工控机控制。X系统、Y系统、Z系统、摆动轴系统、旋转轴系统依次连接，工作转盘设立在最上面的旋转轴系统上，使得工作转盘的运动受五个系统控制。优选的，第二支撑板3具有第二导槽31及第二导杆32，第三支撑板4具有第三导槽41及第三凹槽42，摆动轴系统的支撑座5具有第四凹槽51 ;底座I与第一支撑板2配合，第一导块21与第二导槽31配合，第二导杆32与第三导槽41配合，第三凹槽42与齿轮组的输出轴配合，第四凹槽51与工作转盘6配合。
[0037]支撑座5沿Z方向运动，优选的，支撑座5为U形框架，第三导槽41的个数为两个，两个第三导槽41对称分布于支撑座5两侧与两个相对应的第二导杆32配合，结构稳固紧凑。
[0038]第二导槽31能够为T形槽、燕尾槽等结构，优选的，第二导槽31为燕尾槽。该燕尾槽结构能够避免第二支撑板3移动时位置跑偏，具有较好的导正作用。
[0039]虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不限定于上述实施例，而只受所附权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本发明的实质构思和范围。
【权利要求】
1.一种焊接工装设备，其特征在于，所述工装设备包括: 底座； 设置在所述底座上的沿X轴方向移动的X轴系统； 设置在所述X轴系统上的沿Y轴方向移动的Y轴系统； 设置在所述Y轴系统上的沿Z轴方向移动的Z轴系统； 设置在所述Z轴系统上的绕A轴旋转的摆动轴系统； 设置在所述摆动轴系统上的绕B轴旋转的旋转轴系统； 与所述旋转轴系统固定连接的用于固定被焊接件的工作转盘； 所述A轴平行于XY平面，所述B轴垂直于所述XY平面。
2.根据权利要求1所述的焊接工装设备，其特征在于，所述X轴系统、Y轴系统、Z轴系统均包括:依次连接的电动机、减速器、沿相应移动方向设置的滚珠丝杆、支撑板，所述滚珠丝杆包括丝杆和螺母，所述丝杆与所述减速器连接，所述螺母与所述支撑板固定连接，所述底座、所述X轴系统的支撑板、所述Y轴系统的支撑板、所述Z轴系统的支撑板依次两两接触。
3.根据权利要求2所述的焊接工装设备，其特征在于，所述Z轴系统的减速器采用蜗轮蜗杆结构。
4.根据权利要求1?3中任一项所述的焊接工装设备，其特征在于，所述摆动轴系统包括:电动机、减速器组件、支撑座，所述电动机与所述减速器组件连接，所述减速器组件的输出轴为A轴，所述减速器组件的输出轴与所述支撑座固定连接，所述支撑座与所述Z轴系统的支撑板接触。
5.根据权利要求4所述的焊接工装设备，其特征在于，所述减速器组件具有外置的齿轮组结构，所述减速器的输出轴即为所述齿轮组结构的输出轴，所述齿轮组结构的输出齿轮具有配重块。
6.根据权利要求4所述的焊接工装设备，其特征在于，所述旋转轴系统包括:电动机、减速器，所述电动机与所述减速器连接，所述减速器的输出轴为B轴，所述减速器的输出轴与所述工作转盘固定连接，所述工作转盘与所述支撑座相接触。
7.根据权利要求6所述的焊接工装设备，其特征在于，所述Y轴系统的支撑板具有第二导槽及第二导杆，所述Z轴系统的支撑板具有第三导槽及第三凹槽，所述摆动轴系统的支撑座具有第四凹槽；所述底座与所述X轴系统的支撑板配合，所述第一导块与所述第二导槽配合，所述第二导杆与所述第三导槽配合，所述第三凹槽与所述齿轮组的输出轴配合，所述第四凹槽与所述工作转盘配合。
8.根据权利要求7所述的焊接工装设备，其特征在于，所述支撑座为U形框架，所述第三导槽的个数为两个，两个所述第三导槽对称分布于所述支撑座两侧与两个相对应的第二导杆配合。
9.根据权利要求7所述的焊接工装设备，其特征在于，所述第二导槽为燕尾槽。
【文档编号】B23K37/04GK103433676SQ201310401391
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】王平 申请人:安徽江淮汽车股份有限公司