一种工业焊接机器人的制作方法

本发明涉及工业焊接机器人技术领域，更具体的说是一种工业焊接机器人。

背景技术：

焊接机器人是从事焊接的工业机器人。根据国际标准化组织(iso)工业机器人属于标准焊接机器人的定义，工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机，具有三个或更多可编程的轴，用于工业焊接领域，使用焊接机器人不仅可以提高焊接质量，还节省人工劳动力，在行业中流传有“一台机器人顶替十名人工劳动力”，但是目前的工业焊接机器人只是单一的进行焊接，通常是将零件放置到平台上，通过控制机器人的姿态，完成焊接工作，但是在焊接的工作过程中，工业焊接机器人的有效操作范围有限，同时某些零件并不能平稳的放置到平面上，而且焊接线路经常不处在一个平面内，焊接过程中还需要对零件进行翻转，使得焊接线路极容易发生断线或错位，不仅降低零件的焊接质量，还降低焊接的工作效率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种工业焊接机器人，可以将需要焊接的零件悬空固定，方便零件在焊接过程中的姿态调整，增大焊接操作的有效范围，使焊接线路保持连续，提高零件的焊接质量，提高焊接的工作效率。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种工业焊接机器人，包括焊接机构，该工业焊接机器人还包括移动机构、x轴轴向调节机构、y轴轴向调节机构、z轴轴向调节机构、机械臂机构和吸盘机构，所述焊接机构固定连接在移动机构上，所述x轴轴向调节机构设置在移动机构的前侧，所述x轴轴向调节机构包括轴向移动块ⅰ，所述轴向移动块ⅰ设置有两个，所述y轴轴向调节机构设置有两个，两个所述y轴轴向调节机构分别固定连接在两个轴向移动块ⅰ的上端，所述y轴轴向调节机构包括轴向移动块ⅱ，所述轴向移动块ⅱ设置有两个，所述z轴轴向调节机构设置有两个，两个所述z轴轴向调节机构分别固定连接在两个轴向移动块ⅱ的上端，所述z轴轴向调节机构包括轴向移动块ⅲ，所述机械臂机构设置有两个，两个所述机械臂机构分别固定连接在两个轴向移动块ⅲ的后端，所述吸盘机构设置有两个，两个吸盘机构分别固定连接在两个机械臂机构的后端。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种工业焊接机器人，所述焊接机构包括机械臂ⅰ、末端固定架、焊接枪和底座ⅰ，所述焊接枪固定连接在机械臂ⅰ的末端固定架上，所述机械臂ⅰ的底座ⅰ固定连接在移动机构的上端。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种工业焊接机器人，所述移动机构包括支撑架、螺纹杆ⅰ、电动机ⅰ、移动架和螺纹孔ⅰ，所述螺纹杆ⅰ转动连接在支撑架内，所述电动机ⅰ的输出轴与螺纹杆ⅰ固定连接，所述移动架滑动连接在支撑架内，所述移动架上设置有螺纹孔ⅰ，所述移动架与螺纹杆ⅰ通过螺纹孔ⅰ和螺纹杆ⅰ的螺纹配合传动连接，所述底座ⅰ固定连接在移动架的上端。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种工业焊接机器人，所述x轴轴向调节机构还包括调节支撑架ⅰ、螺纹杆ⅱ、电动机ⅱ、滑轨ⅰ和螺纹孔ⅱ，所述调节支撑架ⅰ内分为两个腔室，所述螺纹杆ⅱ设置有两个，两个螺纹杆ⅱ分别转动连接在上述两个腔室内，所述电动机ⅱ设置有两个，两个电动机ⅱ分别固定连接在调节支撑架ⅰ的左右两端，且两个电动机ⅱ的输出轴分别与两个螺纹杆ⅱ固定连接，所述轴向移动块ⅰ上设置有螺纹孔ⅱ，所述轴向移动块ⅰ与螺纹杆ⅱ通过螺纹孔ⅱ和螺纹杆ⅱ的螺纹配合传动连接，所述滑轨ⅰ设置有四个，四个滑轨ⅰ两两相对分别设置在两个上述腔室内的前后两端。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种工业焊接机器人，所述y轴轴向调节机构还包括调节支撑架ⅱ、螺纹杆ⅲ、电动机ⅲ和螺纹孔ⅲ，所述螺纹杆ⅲ转动连接在调节支撑架ⅱ内，所述电动机ⅲ固定连接在调节支撑架ⅱ的前端，且电动机ⅲ的输出轴与螺纹杆ⅲ固定连接，所述轴向移动块ⅱ上设置有螺纹孔ⅲ，所述轴向移动块ⅱ与螺纹杆ⅲ通过螺纹杆ⅲ和螺纹孔ⅲ螺纹配合传动连接，两个所述调节支撑架ⅱ分别固定连接在两个轴向移动块ⅰ的上端，两个所述调节支撑架ⅱ的两端分别滑动连接在四个滑轨ⅰ内。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种工业焊接机器人，所述z轴轴向调节机构还包括调节支撑架ⅲ、螺纹杆ⅳ、电动机ⅳ、固定槽、螺纹孔ⅳ、滑动块和滑轨ⅱ，所述螺纹杆ⅳ转动连接在调节支撑架ⅲ内，所述电动机ⅳ固定连接在调节支撑架ⅲ的上端，且电动机ⅳ的输出轴与螺纹杆ⅳ固定连接，所述滑轨ⅱ设置有两个，两个所述滑轨ⅱ分别设置在调节支撑架ⅲ的左右两端，所述轴向移动块ⅲ上设置有螺纹孔ⅳ，所述轴向移动块ⅲ与螺纹杆ⅳ通过螺纹孔ⅳ和螺纹杆ⅳ的螺纹配合传动连接，所述滑动块设置有两个，两个所述滑动块分别固定连接在轴向移动块ⅲ的左右两端，且两个所述滑动块分别滑动连接在两个所述滑轨ⅱ内，所述轴向移动块ⅲ的后端设置有固定槽，所述两个调节支撑架ⅲ分别固定连接在两个轴向移动块ⅱ的上端。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种工业焊接机器人，所述机械臂机构包括电动机ⅴ、机械臂ⅱ、底座ⅱ和末端固定器，所述电动机ⅴ的输出轴与机械臂ⅱ的底座ⅱ固定连接，两个所述吸盘机构分别固定连接在机械臂ⅱ的末端固定器上，两个所述电动机ⅴ分别固定连接在两个固定槽内。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种工业焊接机器人，所述吸盘机构包括v型架和固定吸盘，所述固定吸盘设置有两个，两个所述固定吸盘分别固定连接在v型架后侧的两端，两个所述v型架前端的中部分别固定连接在两个末端固定器上。

本发明一种工业焊接机器人的有益效果为：通过两个吸盘机构7可以将两个焊接的零件吸附固定，两个吸盘机构分别通过两个机械臂机构、两个z轴轴向调节机构、两个y轴轴向调节机构和x轴轴向调节机构调整两个零件在悬空状态下的位置和姿态，使焊接线路保持连续，提高零件的焊接质量，提高焊接的工作效率，通过移动机构可以调整焊接机构的前进或后退，同时配合上述机构极大程度的增大焊接操作的有效范围，提高零件的焊接过程的顺畅度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明一种工业焊接机器人的整体结构示意图；

图2是本发明的焊接机构的结构示意图；

图3是本发明的移动机构的结构示意图；

图4是本发明的x轴轴向调节机构的结构示意图ⅰ；

图5是本发明的x轴轴向调节机构的结构示意图ⅱ；

图6是本发明的y轴轴向调节机构的结构示意图ⅰ；

图7是本发明的y轴轴向调节机构的结构示意图ⅱ；

图8是本发明的z轴轴向调节机构的结构示意图ⅰ；

图9是本发明的z轴轴向调节机构的结构示意图ⅱ；

图10是本发明的z轴轴向调节机构的结构示意图ⅲ；

图11是本发明的机械臂机构的结构示意图。

图中：焊接机构1；机械臂ⅰ1-1；末端固定架1-2；焊接枪1-3；底座ⅰ1-4；移动机构2；支撑架2-1；螺纹杆ⅰ2-2；电动机ⅰ2-3；移动架2-4；螺纹孔ⅰ2-5；x轴轴向调节机构3；调节支撑架ⅰ3-1；螺纹杆ⅱ3-2；电动机ⅱ3-3；轴向移动块ⅰ3-4；滑轨ⅰ3-5；螺纹孔ⅱ3-6；y轴轴向调节机构4；调节支撑架ⅱ4-1；螺纹杆ⅲ4-2；电动机ⅲ4-3；轴向移动块ⅱ4-4；螺纹孔ⅲ4-5；z轴轴向调节机构5；调节支撑架ⅲ5-1；螺纹杆ⅳ5-2；电动机ⅳ5-3；轴向移动块ⅲ5-4；固定槽5-5；螺纹孔ⅳ5-6；滑动块5-7；滑轨ⅱ5-8；机械臂机构6；电动机ⅴ6-1；机械臂ⅱ6-2；底座ⅱ6-3；末端固定器6-4；吸盘机构7；v型架7-1；固定吸盘7-2。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

具体实施方式一：

下面结合图1-11说明本实施方式，一种工业焊接机器人，包括焊接机构1，该工业焊接机器人还包括移动机构2、x轴轴向调节机构3、y轴轴向调节机构4、z轴轴向调节机构5、机械臂机构6和吸盘机构7，所述焊接机构1固定连接在移动机构2上，所述x轴轴向调节机构3设置在移动机构2的前侧，所述x轴轴向调节机构3包括轴向移动块ⅰ3-4，所述轴向移动块ⅰ3-4设置有两个，所述y轴轴向调节机构4设置有两个，两个所述y轴轴向调节机构4分别固定连接在两个轴向移动块ⅰ3-4的上端，所述y轴轴向调节机构4包括轴向移动块ⅱ4-4，所述轴向移动块ⅱ4-4设置有两个，所述z轴轴向调节机构5设置有两个，两个所述z轴轴向调节机构5分别固定连接在两个轴向移动块ⅱ4-4的上端，所述z轴轴向调节机构5包括轴向移动块ⅲ5-4，所述机械臂机构6设置有两个，两个所述机械臂机构6分别固定连接在两个轴向移动块ⅲ5-4的后端，所述吸盘机构7设置有两个，两个吸盘机构7分别固定连接在两个机械臂机构6的后端。

该装置还配置配电柜、控制器和数据控制系统。

具体实施方式二：

下面结合图1-11说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述焊接机构1包括机械臂ⅰ1-1、末端固定架1-2、焊接枪1-3和底座ⅰ1-4，所述焊接枪1-3固定连接在机械臂ⅰ1-1的末端固定架1-2上，所述机械臂ⅰ1-1的底座ⅰ1-4固定连接在移动机构2的上端。

机械臂ⅰ1-1和机械臂ⅱ6-2可以使用市场上常见的五自由度或六自由度关节机械臂。

具体实施方式三：

下面结合图1-11说明本实施方式，本实施方式对实施方式二作进一步说明，所述移动机构2包括支撑架2-1、螺纹杆ⅰ2-2、电动机ⅰ2-3、移动架2-4和螺纹孔ⅰ2-5，所述螺纹杆ⅰ2-2转动连接在支撑架2-1内，所述电动机ⅰ2-3的输出轴与螺纹杆ⅰ2-2固定连接，所述移动架2-4滑动连接在支撑架2-1内，所述移动架2-4上设置有螺纹孔ⅰ2-5，所述移动架2-4与螺纹杆ⅰ2-2通过螺纹孔ⅰ2-5和螺纹杆ⅰ2-2的螺纹配合传动连接，所述底座ⅰ1-4固定连接在移动架2-4的上端。

通过控制器启动电动机ⅰ2-3，电动机ⅰ2-3的输出轴带动螺纹杆ⅰ2-2转动，移动架2-4与螺纹杆ⅰ2-2通过螺纹孔ⅰ2-5和螺纹杆ⅰ2-2的螺纹配合传动连接，使移动架2-4沿着支撑架2-1向前或向后移动，通过移动架2-4可以带动底座ⅰ1-4移动，极大程度的增大焊接操作的有效范围，提高零件的焊接过程的顺畅度。

具体实施方式四：

下面结合图1-11说明本实施方式，本实施方式对实施方式作进一步说明，所述x轴轴向调节机构3还包括调节支撑架ⅰ3-1、螺纹杆ⅱ3-2、电动机ⅱ3-3、滑轨ⅰ3-5和螺纹孔ⅱ3-6，所述调节支撑架ⅰ3-1内分为两个腔室，所述螺纹杆ⅱ3-2设置有两个，两个螺纹杆ⅱ3-2分别转动连接在上述两个腔室内，所述电动机ⅱ3-3设置有两个，两个电动机ⅱ3-3分别固定连接在调节支撑架ⅰ3-1的左右两端，且两个电动机ⅱ3-3的输出轴分别与两个螺纹杆ⅱ3-2固定连接，所述轴向移动块ⅰ3-4上设置有螺纹孔ⅱ3-6，所述轴向移动块ⅰ3-4与螺纹杆ⅱ3-2通过螺纹孔ⅱ3-6和螺纹杆ⅱ3-2的螺纹配合传动连接，所述滑轨ⅰ3-5设置有四个，四个滑轨ⅰ3-5两两相对分别设置在两个上述腔室内的前后两端。

当需要进行一批次的零件焊接工作时，通过控制器启动两个电动机ⅱ3-3，两个电动机ⅱ3-3的输出轴分别带动两个螺纹杆ⅱ3-2转动，两个轴向移动块ⅰ3-4与两个螺纹杆ⅱ3-2分别通过两个螺纹孔ⅱ3-6和两个螺纹杆ⅱ3-2的螺纹配合传动连接，使两个轴向移动块ⅰ3-4分别可以左右移动，同时两个轴向移动块ⅰ3-4分别可以带动两个调节支撑架ⅱ4-1左右移动。

具体实施方式五：

下面结合图1-11说明本实施方式，本实施方式对实施方式一或四作进一步说明，所述y轴轴向调节机构4还包括调节支撑架ⅱ4-1、螺纹杆ⅲ4-2、电动机ⅲ4-3和螺纹孔ⅲ4-5，所述螺纹杆ⅲ4-2转动连接在调节支撑架ⅱ4-1内，所述电动机ⅲ4-3固定连接在调节支撑架ⅱ4-1的前端，且电动机ⅲ4-3的输出轴与螺纹杆ⅲ4-2固定连接，所述轴向移动块ⅱ4-4上设置有螺纹孔ⅲ4-5，所述轴向移动块ⅱ4-4与螺纹杆ⅲ4-2通过螺纹杆ⅲ4-2和螺纹孔ⅲ4-5螺纹配合传动连接，两个所述调节支撑架ⅱ4-1分别固定连接在两个轴向移动块ⅰ3-4的上端，两个所述调节支撑架ⅱ4-1的两端分别滑动连接在四个滑轨ⅰ3-5内。

通过控制器启动两个电动机ⅲ4-3，两个电动机ⅲ4-3的输出轴分别带动两个螺纹杆ⅲ4-2转动，两个轴向移动块ⅱ4-4分别与两个螺纹杆ⅲ4-2通过两个螺纹杆ⅲ4-2和两个螺纹孔ⅲ4-5的螺纹配合传动连接，使两个轴向移动块ⅱ4-4分别可以向前或向后移动，两个轴向移动块ⅱ4-4分别可以带动两个调节支撑架ⅲ5-1向前或向后移动。

具体实施方式六：

下面结合图1-11说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述z轴轴向调节机构5还包括调节支撑架ⅲ5-1、螺纹杆ⅳ5-2、电动机ⅳ5-3、固定槽5-5、螺纹孔ⅳ5-6、滑动块5-7和滑轨ⅱ5-8，所述螺纹杆ⅳ5-2转动连接在调节支撑架ⅲ5-1内，所述电动机ⅳ5-3固定连接在调节支撑架ⅲ5-1的上端，且电动机ⅳ5-3的输出轴与螺纹杆ⅳ5-2固定连接，所述滑轨ⅱ5-8设置有两个，两个所述滑轨ⅱ5-8分别设置在调节支撑架ⅲ5-1的左右两端，所述轴向移动块ⅲ5-4上设置有螺纹孔ⅳ5-6，所述轴向移动块ⅲ5-4与螺纹杆ⅳ5-2通过螺纹孔ⅳ5-6和螺纹杆ⅳ5-2的螺纹配合传动连接，所述滑动块5-7设置有两个，两个所述滑动块5-7分别固定连接在轴向移动块ⅲ5-4的左右两端，且两个所述滑动块5-7分别滑动连接在两个所述滑轨ⅱ5-8内，所述轴向移动块ⅲ5-4的后端设置有固定槽5-5，所述两个调节支撑架ⅲ5-1分别固定连接在两个轴向移动块ⅱ4-4的上端。

通过控制器启动两个电动机ⅳ5-3，两个电动机ⅳ5-3的输出轴分别带动两个螺纹杆ⅳ5-2转动，两个轴向移动块ⅲ5-4与两个螺纹杆ⅳ5-2分别通过两个螺纹孔ⅳ5-6和两个螺纹杆ⅳ5-2的螺纹配合传动连接，使两个轴向移动块ⅲ5-4分别沿着两个调节支撑架ⅲ5-1内上下移动，两个轴向移动块ⅲ5-4分别带动两个电动机ⅴ6-1向上或向下移动。

具体实施方式七：

下面结合图1-11说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述机械臂机构6包括电动机ⅴ6-1、机械臂ⅱ6-2、底座ⅱ6-3和末端固定器6-4，所述电动机ⅴ6-1的输出轴与机械臂ⅱ6-2的底座ⅱ6-3固定连接，两个所述吸盘机构7分别固定连接在机械臂ⅱ6-2的末端固定器6-4上，两个所述电动机ⅴ6-1分别固定连接在两个固定槽5-5内。

通过控制器启动两个电动机ⅴ6-1，两个电动机ⅴ6-1的输出轴分别带动两个底座ⅱ6-3转动，同时通过控制分别控制两个机械臂ⅱ6-2进行相应的姿态变换，分别带动两个v型架7-1移动，两个v型架7-1分别通过四个固定吸盘7-2将零件吸附固定，并将两个零件移动到空中。

具体实施方式八：

下面结合图1-11说明本实施方式，本实施方式对实施方式七作进一步说明，所述吸盘机构7包括v型架7-1和固定吸盘7-2，所述固定吸盘7-2设置有两个，两个所述固定吸盘7-2分别固定连接在v型架7-1后侧的两端，两个所述v型架7-1前端的中部分别固定连接在两个末端固定器6-4上。

通过控制器控制机械臂ⅰ1-1，并通过末端固定架1-2上固定的焊接枪1-3完成两个零件的焊接，在焊接的过程中通过控制器分别控制两个轴向移动块ⅰ3-4、两个轴向移动块ⅱ4-4、两个轴向移动块ⅲ5-4和两个v型架7-1之间相应的位置变化，灵活调整两个零件在空中的位置和姿态，配合零件焊接线路和焊接枪1-3之间的位置关系，使焊接线路保持连续，提高零件的焊接质量，提高焊接的工作效率。

本发明一种工业焊接机器人，其工作原理为：

当需要进行一批次的零件焊接工作时，通过控制器启动两个电动机ⅱ3-3，两个电动机ⅱ3-3的输出轴分别带动两个螺纹杆ⅱ3-2转动，两个轴向移动块ⅰ3-4与两个螺纹杆ⅱ3-2分别通过两个螺纹孔ⅱ3-6和两个螺纹杆ⅱ3-2的螺纹配合传动连接，使两个轴向移动块ⅰ3-4分别可以左右移动，同时两个轴向移动块ⅰ3-4分别可以带动两个调节支撑架ⅱ4-1左右移动。

通过控制器启动两个电动机ⅲ4-3，两个电动机ⅲ4-3的输出轴分别带动两个螺纹杆ⅲ4-2转动，两个轴向移动块ⅱ4-4分别与两个螺纹杆ⅲ4-2通过两个螺纹杆ⅲ4-2和两个螺纹孔ⅲ4-5的螺纹配合传动连接，使两个轴向移动块ⅱ4-4分别可以向前或向后移动，两个轴向移动块ⅱ4-4分别可以带动两个调节支撑架ⅲ5-1向前或向后移动。

通过控制器启动两个电动机ⅳ5-3，两个电动机ⅳ5-3的输出轴分别带动两个螺纹杆ⅳ5-2转动，两个轴向移动块ⅲ5-4与两个螺纹杆ⅳ5-2分别通过两个螺纹孔ⅳ5-6和两个螺纹杆ⅳ5-2的螺纹配合传动连接，使两个轴向移动块ⅲ5-4分别沿着两个调节支撑架ⅲ5-1内上下移动，两个轴向移动块ⅲ5-4分别带动两个电动机ⅴ6-1向上或向下移动。

通过控制器启动两个电动机ⅴ6-1，两个电动机ⅴ6-1的输出轴分别带动两个底座ⅱ6-3转动，同时通过控制分别控制两个机械臂ⅱ6-2进行相应的姿态变换，分别带动两个v型架7-1移动，两个v型架7-1分别通过四个固定吸盘7-2将零件吸附固定，并将两个零件移动到空中。

完成上述操作后，通过控制器控制机械臂ⅰ1-1，并通过末端固定架1-2上固定的焊接枪1-3完成两个零件的焊接，在焊接的过程中通过控制器分别控制两个轴向移动块ⅰ3-4、两个轴向移动块ⅱ4-4、两个轴向移动块ⅲ5-4和两个v型架7-1之间相应的位置变化，灵活调整两个零件在空中的位置和姿态，配合零件焊接线路和焊接枪1-3之间的位置关系，使焊接线路保持连续，提高零件的焊接质量，提高焊接的工作效率。

通过控制器启动电动机ⅰ2-3，电动机ⅰ2-3的输出轴带动螺纹杆ⅰ2-2转动，移动架2-4与螺纹杆ⅰ2-2通过螺纹孔ⅰ2-5和螺纹杆ⅰ2-2的螺纹配合传动连接，使移动架2-4沿着支撑架2-1向前或向后移动，通过移动架2-4可以带动底座ⅰ1-4移动，极大程度的增大焊接操作的有效范围，提高零件的焊接过程的顺畅度。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。