一种焊接系统的焊接移动装置的制作方法

本发明涉及焊接设备领域，具体涉及一种焊接系统的焊接移动装置。

背景技术：

焊接是一种通过高温或高压将金属结合在一起的制造工艺，随着制造技术的发展，市场对自动化焊接系统的需求量越来越大。在焊接系统中，焊接移动装置对焊接精度的影响具有决定性作用。

目前，市场上已有多种焊接移动装置，但现有的焊接移动装大都仅仅进行一次定位，一旦定位出现误差，无法进行补偿，影响焊接精度与焊接质量。另外，也有的焊接系统通过再次驱动焊接底座进行二次校准，但是直接驱动整个底座，由于针对底座进行二次调整，驱动惯性较大，校准速度较慢。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提出了一种焊接系统的焊接移动装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种焊接系统的焊接移动装置，包括：底座、精度补偿机构、第一滑轨、第一丝杆、支撑座与第一驱动机构；

所述底座与所述第一滑轨滑动连接，所述底座上开设有第一螺纹孔，所述第一滑轨的两端固定连接于所述支撑座上；

所述第一丝杆与所述滑轨平行，所述第一丝杆的两端与所述支撑座传动连接，所述第一丝杆与所述第一螺纹孔螺纹连接；

所述精度补偿机构设置于所述底座上方，所述精度补偿机构包括具有电机、齿轮、转轴、齿条与活动板，所述焊接设备固定安装于所述活动板上，所述电机固定安装于所述底座上，所述齿条固定安装在所述活动板底部，所述齿轮固定安装在转轴上，所述转轴与所述电机的输出轴同轴固定连接，所述齿轮与所述齿条相啮合；所述第一驱动机构可驱动所述第一丝杆转动。

进一步地，还包括第二滑轨与第二驱动机构，所述第二滑轨与所述第一滑轨交错布置，所述第二滑轨的两端与所述支撑座固定连接；

所述底座从上到下依次包括第一座体与第二座体，第一座体上固定安装有连接杆，所述第二座体上开设有与所述连接杆对应的连接孔；所述第二座体下方设有第三驱动机构，所述第三驱动机构可将所述连接杆从连接孔内顶出，并使所述第一座体与第二滑轨接合；

所述第二驱动机构可驱动所述第一座体沿所述第二滑轨滑动。

进一步地，还包括第二丝杆，所述第二丝杆与所述第二滑轨相平行；所述第二丝杆包括同轴布置的第一杆体和第三杆体以及第二杆体，所述第一杆体与第三杆体之间具有间隙，第二杆体设置于所述间隙下方，所述第二杆体与所述第一座体螺纹连接，所述第二杆体两端贯穿所述第一座体；所述第三驱动机构顶升第一座体，使所述第二杆体与所述第一杆体、第三杆体同轴；

其中第三杆体均与所述支撑座转动连接，所述支撑座上设有滑块，所述滑块可沿第一杆体轴向滑动，所述第一杆体与所述滑块转动连接，所述第二杆体设置于所述第一座体正上方，所述第一座体上开设有与所述第二滑轨平行的第二螺纹孔，所述第二杆体与所述第二螺纹孔螺纹连接；

所述第二杆体与第一杆体靠近所述第三杆体的一端均设有胀紧套，所述第二杆体与第三杆体远离所述第一杆体的一端均设有定位槽，所述定位槽与所述胀紧套相配合。

进一步地，所述胀紧套包括连接件、膨胀套、具有滑槽的套件、弹性件与多个支撑杆；所述套件固定安装在所述第一杆体或第二杆体的端部，所述连接件通过所述滑槽与所述套件滑动连接；所述弹性件的一端与所述连接件固定连接，另一端与所述第一杆体或第二杆体固定连接；所述膨胀套套装在所述连接件上，所述膨胀套与所述定位槽相配合；所述支撑杆两端分别与所述套件和所述膨胀套铰接。

进一步地，所述膨胀套包括端头与多个支撑片，所述端头套装在所述连接件上，所述支撑片的两端分别与所述支撑杆和端头铰接。

进一步地，所述膨胀套外周固定连接有卡块，所述定位槽的内壁开设有多个卡槽，所述卡块与所述卡槽相配合。

进一步地，所述活动板从上至下依次包括上板体、若干支撑柱与下板体，所述齿条固定安装于所述下板体的底部；

所述上板体套装在所述支撑柱上，并与所述支撑柱滑动连接，所述焊接设备固定安装于所述上板体上；

所述支撑柱与所述下板体固定连接，所述支撑柱外周套装有弹性气囊，所述弹性气囊与外部气源连通。

进一步地，还包括处理器与位移传感器，所述位移传感器固定安装于所述底座上，所述位移传感器和第一驱动机构均与所述处理器电性连接。

进一步地，所述焊接移动装置的控制方法包括:

向所述处理器输出进给期望值，所述处理器根据所述进给期望值控制所述第一驱动机构进行进给；

所述位移传感器测得所述第一驱动机构在所述进给中的实际进给值，并输出至所述处理器，所述处理器计算所述进给期望值与所述实际进给值的差值；

所述处理器存储每次进给中的所述进给期望值与所述实际进给值的差值，当存储所述差值的次数超过n时，所述处理器计算最新采集的n个所述差值的平均值，所述处理器将所述进给期望值叠加所述差值，得到误差补偿值；所述处理器根据所述误差补偿值控制所述第一驱动机构进行进给。其中，n为50～100的任一整数。

本发明的有益效果：

本装置的焊接移动装置搭载焊接设备进行移动时，先进行一次进给，在完成第一次进给后，检测实际位移距离，根据实际位移距离的误差，沿着第一滑轨的方向调整活动板的位置，从而补偿第一次进给产生的误差，提高焊接设备的位置精度。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本申请的立体结构示意图；

图2为本申请的俯视结构示意图；

图3为本申请中底座的立体结构示意图；

图4为本申请中底座的主视结构示意图；

图5为本申请中胀紧套与第二杆体的装配关系示意图；

图6为本申请中胀紧套的剖视结构示意图；

图7为本申请中电性连接关系示意图。

图中各标号对应的部件如下：

1、底座；101、第一座体；102、第二座体；201、电机；202、齿轮；203、转轴；204、活动板；2041、上板体；2042、下板体；2043、支撑柱；3、第一滑轨；4、第一驱动机构；5、焊接设备；6、第一丝杆；7、连接杆；8、胀紧套；801、膨胀套；802、连接件；803、支撑杆；804、套件；805、弹性件；806、支撑片；807、端头；9、第二丝杆；901、第一杆体；902、第二杆体；903、第三杆体；10、第二滑轨；11、第二驱动机构；12、处理器；13、位移传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参照图1-7，一种焊接系统的焊接移动装置，包括：底座1、精度补偿机构、第一滑轨3、第一丝杆6、支撑座与第一驱动机构4；底座1与第一滑轨3滑动连接，底座1上开设有第一螺纹孔，第一滑轨3的两端固定连接于支撑座上；第一丝杆6与滑轨平行，第一丝杆6的两端与支撑座传动连接，第一丝杆6与第一螺纹孔螺纹连接；精度补偿机构设置于底座1上方，精度补偿机构包括具有电机201、齿轮202、转轴203、齿条与活动板204，焊接设备5固定安装于活动板204上，电机201固定安装于底座1上，齿条固定安装在活动板204底部，齿轮202固定安装在转轴203上，转轴203与电机201的输出轴同轴固定连接，齿轮202与齿条相啮合；第一驱动机构4可驱动第一丝杆6转动。

下面具体说明本装置的工作原理，焊接设备5安装在活动板204上，焊接设备5具体可以是装有焊枪的机械臂，焊接设备5随底座1沿着的第一滑轨3移动。底座1上可安装位移传感器13，测量底座1的移动距离，从而得知焊接设备5的具体移动距离。当焊接设备5需要进行位置调整时，操作者可以提供一个理论位移距离，启动第一驱动机构4，驱动第一丝杆6转动，带动底座1沿着第一滑轨3滑动。进给完成后，位移传感器13测量实际的位移距离，若第一次进给存在位移传感器13精度范围内的误差，则启动电机201，电机201带动齿轮202转动，进而通过齿条带动活动板204滑移，补偿移动产生的误差。也就是说，通过上述设置，本装置的焊接移动装置搭载焊接设备5进行移动时，先进行一次进给，在完成第一次进给后，检测实际位移距离，根据实际位移距离的误差，沿着第一滑轨3的方向调整活动板204的位置，从而补偿第一次进给产生的误差，提高焊接设备5的位置精度。

进一步地，本装置还包括第二滑轨10与第二驱动机构11，第二滑轨10与第一滑轨3交错布置，第二滑轨10的两端与支撑座固定连接；底座1从上到下依次包括第一座体101与第二座体102，第一座体101上固定安装有连接杆7，第二座体102上开设有与连接杆7对应的连接孔；第二座体102下方设有第三驱动机构，第三驱动机构可将连接杆7从连接孔内顶出，并使第一座体101与第二滑轨10接合；第二驱动机构11可驱动第一座体101沿第二滑轨10滑动。

具体地说，本装置设有交错设计的第一滑轨3与第二滑轨10，底座1需要从第一滑轨3切换至第二滑轨10时，可启动第三驱动机构，将连接杆7从连接孔内顶出，顶升第一座体101，使第一座体101与第二座体102分离，并将第一座体101顶入第二滑轨10中，使第一座体101与第二滑轨10接合，因此第一座体101可沿第二滑轨10滑动。通过上述设置，可以实现将搭载焊接设备5的第一座体101从第一滑轨3切换至第二滑轨10，使得本装置的移动装置实现二维移动，扩大了单个焊接设备5的移动工作范围，提高焊接系统的柔性。

进一步地，本装置还包括第二丝杆9，第二丝杆9与第二滑轨10相平行；第二丝杆9包括同轴布置的第一杆体901和第三杆体903以及第二杆体902，第一杆体901与第三杆体903之间具有间隙，第二杆体902设置于间隙下方，第二杆体902与第一座体101螺纹连接，第二杆体902两端贯穿第一座体101；第三驱动机构顶升第一座体101，使第二杆体902与第一杆体901、第三杆体903同轴。其中第三杆体903均与支撑座转动连接，支撑座上设有滑块，滑块可沿第一杆体901轴向滑动，第一杆体901与滑块转动连接，第二杆体902设置于第一座体101正上方，第一座体101上开设有与第二滑轨10平行的第二螺纹孔，第二杆体902与第二螺纹孔螺纹连接；第二杆体902与第一杆体901靠近第三杆体903的一端均设有胀紧套8，第二杆体902与第三杆体903远离第一杆体901的一端均设有定位槽，定位槽与胀紧套8相配合。其中，定位槽为方形或六边形，

也就是说，为了在第一滑轨3与第二滑轨10上同时使用丝杆传动，第二丝杆9设计为分离式。其中第二杆体902固定连接在第一座体101上，当第一座体101顶升并且与第二滑轨10卡合时，第一杆体901、第二杆体902与第三杆体903同轴。此时可推动第一杆体901，使第一杆体901的胀紧套8卡入第二杆体902的定位槽内，同样地，第二杆体902的胀紧套8卡入第三杆体903的定位槽内，从而使得第一杆体901、第二杆体902与第三杆体903接合形成整条同轴的丝杆。并且本实施例中，通过胀紧套8与定位槽的配合，进一步提高稳固性，使得第一座体101在复位移动时，胀紧套8不得从定位槽中脱出，下面将对胀紧套8的结构与原理进一步说明。通过上述设置，使得本装置在进行滑轨之间切换的同时，保证了第一滑轨3与第二滑轨10上均使用丝杆传动，克服了技术难题。这里，操作者在进行上述操作时，需要确保第二杆体902与第三杆体903卡合的过程中，使两个杆体接合处的螺纹连续，防止螺纹错位导致无法传动。

具体地，胀紧套8包括连接件802、膨胀套801、具有滑槽的套件804、弹性件805与多个支撑杆803；套件804固定安装在第一杆体901或第二杆体902的端部，连接件802通过滑槽与套件804滑动连接；弹性件805的一端与连接件802固定连接，另一端与第一杆体901或第二杆体902固定连接；膨胀套801套装在连接件802上，膨胀套801与定位槽相配合；支撑杆803两端分别与套件804和膨胀套801铰接。

此外，膨胀套801包括端头807与多个支撑片806，端头807套装在连接件802上，支撑片806的两端分别与支撑杆803和端头807铰接，通过设置支撑片806，可提供更大的胀紧力。膨胀套801外周固定连接有卡块，定位槽的内壁开设有多个卡槽，卡块与卡槽相配合，使得第二丝杆9转动时不易打滑。

活动板204从上至下依次包括上板体2041、若干支撑柱2043与下板体2042，齿条固定安装于下板体2042的底部；上板体2041套装在支撑柱2043上，并与支撑柱2043滑动连接，焊接设备5固定安装于上板体2041上；支撑柱2043与下板体2042固定连接，支撑柱2043的外周套装有弹性气囊，弹性气囊与外部气源连通。通过上述设置，当焊接设备5的高度位置不方便焊接时，操作者可通过外部气源对弹性气囊进行充放气，对焊接设备5的实际高度进行微调。

本装置还包括处理器12与位移传感器13，位移传感器13固定安装于底座1上，位移传感器13和第一驱动机构4均与处理器12电性连接。

本实施例中的焊接移动装置的控制方法包括:

向处理器12输出进给期望值，处理器12根据进给期望值控制第一驱动机构4进行进给；

位移传感器13测得第一驱动机构4在进给中的实际进给值，并输出至处理器12，处理器12计算进给期望值与实际进给值的差值；

处理器12存储每次进给中的进给期望值与实际进给值的差值，当存储差值的次数超过n时，处理器12计算最新采集的n个差值的平均值，处理器12将进给期望值叠加该差值，得到误差补偿值；处理器12根据误差补偿值控制第一驱动机构4进行进给；其中，n为50～100的任一整数。

也就是说，通过采集最新的多组进给中的实际误差，使处理器12计算出多组误差的平均值，以预测误差值，处理器12输出控制参数至第一驱动机构4时，即可将叠加误差补偿值，减小进给的实际误差。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。