一种焊接机头和含该焊接机头的焊接设备的制作方法

本实用发明涉及机械制造设备领域，具体涉及一种焊接机头和含该焊接机头的焊接设备。

背景技术：

焊接工艺是机械制造中的一个关键环节，起着承上启下的作用。龙门式焊机因其成本相对于焊接机器人较低，在自动化水平较低的焊接领域应用也比较广泛。龙门式焊机由龙门架、行走机构、升降机构、操作平台、操作机电气控制系统等组成，具有工作稳定、安全可靠、操作简单、适用性强等特点。在焊接时，龙门式焊机的焊接机头在门梁上移动，从而实现对工件的焊接。然而现有龙门式焊机的焊接机头形式单一，焊枪姿态无法灵活调整，只能焊接固定标准工件，焊接灵活性差，因此需要提供一种焊接动作更加灵活的焊接机头，以能够安装于龙门焊接设备或者独臂式焊接设备上，以增加焊头动作的灵活性和焊接设备的稳定性。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用发明的目的在于提供一种焊接机头和含该焊接机头的焊接设备，以改善现有龙门式焊接设备，焊接机头焊枪形式单一，姿态无法灵活调整的问题。

为实现上述目的及其它相关目的，本实用发明提供一种焊接机头，包括：

固定架体，安装于焊接设备上；

第一架体，安装于所述固定架体上，并允许在第一驱动装置的驱动下绕第一轴转动；

第二架体，安装于所述第一架体上，并允许在第二驱动装置的驱动下绕第二轴转动；

第三架体，安装于所述第二架体上，并允许在第三驱动装置的驱动下沿第三轴延伸方向直线移动；

第四架体，安装于所述第三架体上，并允许在第四驱动装置的驱动下沿第四轴延伸方向直线移动；

第五架体，安装于所述第四架体上，并允许在第五驱动装置的驱动下绕第五轴转动；

焊接机构，安装于所述第五架体上；

控制系统，分别电性连接于所述第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置和第五驱动装置。

在本实用发明一示例中，所述焊接机构的焊枪伸出至所述焊接机构的外侧。

在本实用发明一示例中，所述焊接机构上安装有防撞装置。

在本实用发明一示例中，所述防撞装置包括接近开关，所述接近开关与所述控制系统电性连接。

在本实用发明一示例中，所述控制系统电性连接于所述焊接机构。

在本实用发明一示例中，所述第一驱动装置通过齿轮组件驱动所述第一架体转动。

在本实用发明一示例中，所述第二驱动装置通过同步带传动组件驱动所述第二架体转动。

在本实用发明一示例中，所述第三驱动装置通过丝杠滑台组件驱动所述第三架体直线移动。

在本实用发明一示例中，所述第四驱动装置通过丝杠滑台组件驱动所述第四架体直线移动。

在本实用发明一示例中，所述第五驱动装置通过联轴器组件驱动所述第五架体转动。

在本实用发明一示例中，还提供一种焊接设备，所述焊接设备上安装由上述任一项所述的焊接机头。

如上所述，本实用发明焊接机头通过五轴联动，能够灵活调整焊接机构的位置，既可以在焊接过程中实现往复运动摆动焊接，又可以在焊接过程中实现旋转摆动焊接，从而完成宽焊缝焊接，另外本实用发明焊接机头相对独立，可以应用在龙门式自动焊接设备或者独臂式自动焊接设备上，也适用于各种龙门加工设备的改造。

附图说明

为了更清楚地说明本实用发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1显示为本实用发明焊接机头一实施例的结构示意图；

图2显示为图1的右视图；

图3显示为本实用发明焊接机头一实施例的三维示意图。

元件标号说明

110第一架体

120第一驱动装置

130第一轴

141从动齿轮

210第二架体

220第二驱动装置

230第二轴

240同步带传动组件

241主动轮

242传动带

243从动轮

310第三架体

320第三驱动装置

330第三轴

340第一丝杠滑台组件

341座体

342丝杠

343滑台

410第四架体

420第四驱动装置

430第四轴

440第二丝杠滑台组件

510第五架体

520第五驱动装置

530第五轴

600焊接机构

610焊枪

700固定架体

800接近开关

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用发明的其它优点与功效。本实用发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本实用发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本实用发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本实用发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本实用发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本实用发明的记载，还可以使用与本实用发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本实用发明。

请参阅图1至图3，本实用发明提供一种焊接机头和含该焊接机头的焊接设备，以改善现有龙门式焊接设备，焊接机头焊枪610形式单一，姿态无法灵活调整的问题。该焊接机头通过五轴联动，能够灵活调整焊接机构600的位置，既可以在焊接过程中实现往复运动摆动焊接，又可以在焊接过程中实现旋转摆动焊接，从而完成宽焊缝焊接。

上述焊接机头包括：固定架体700、第一架体110、第二架体210、第三架体310、第四架体410、第五架体510、焊接机构600和控制系统。固定架体700上设置有能够与焊接设备相连接的连接部；所述第一架体110可转动安装于所述固定架体700上，并可在第一驱动装置120的驱动下绕第一轴130转动。所述第二架体210可转动安装于所述第一架体110上，并可在第二驱动装置220的驱动下绕第二轴230转动。所述第三架体310可直线移动安装于所述第二架体210上，并可在第三驱动装置320的驱动下沿第三轴330延伸方向直线移动。所述第四架体410可直线移动安装于所述第三架体310上，并可在第四驱动装置420的驱动下沿第四轴430延伸方向直线移动。所述第五架体510可转动安装于所述第四架体410上，并可在第五驱动装置520的驱动下绕第五轴530转动。所述焊接机构600安装于所述第五架体510上，并对待焊接零部件进行焊接。控制系统分别电性连接于所述第一驱动装置120、第二驱动装置220、第三驱动装置320、第四驱动装置420和第五驱动装置520，调整各个驱动装置的动作，以使焊接机构600的焊枪610达到合适的位置。

在本实用发明一示例中，所述焊接机构600的焊枪610伸出至所述焊接机构600的外侧，在调整焊枪610位置时，这样不仅可以使焊接机构600与待焊接零部件保持较远的距离，不容易磕碰待焊接零部件，而且可以减小焊接热量对焊接机构600的不利影响。

为了防止焊枪610姿态调整过程中，焊接机构600与待焊接零部件之间发生碰撞，在本实用发明一示例中，所述焊接机构600上安装有防撞装置。防撞装置可以为一切能够实现近距离报警功能的装置，例如各种类型的雷达传感器等，在本实用发明一示例中，所述防撞装置包括接近开关800，所述接近开关800与所述控制系统电性连接，并可以在距离超过设定范围时向控制系统发出信号，从而停止或减慢姿态调整动作。

需要说明的是，本实用发明中的焊接机构600既可以通过另外的控制开关或控制组件单独控制，也可以直接通过本实用发明中的控制系统进行控制，在本实用发明一示例中，所述控制系统电性连接于所述焊接机构600，这样可以减小控制的不同步性。

本实用发明中第一驱动装置120可以通过多种手段来实现第一架体110绕第一轴130的转动，例如第一驱动装置120的输出轴设置成与所述第一轴130同轴，通过联轴器直接驱动第一架体110转动，又或者通过带传动、链传动等方式，但考虑到输出扭矩与空间的紧凑性，在本实用发明一示例中，所述第一驱动装置120通过齿轮组件驱动所述第一架体110转动。所述齿轮组件包括主动齿轮(未示出)和从动齿轮141，所述主动齿轮同轴安装在第一驱动装置120的输出轴端部，所述从动齿轮141安装在所述第一架体110的上部，并与第一轴130同轴设置，主动齿轮圆周外侧与所述从动齿轮141圆周外侧相啮合。

本实用发明中第二驱动装置220也可以通过多种手段来实现第二架体210绕第二轴230的转动，例如第二驱动装置220的输出轴设置成与所述第二轴230同轴，通过联轴器直接驱动第二架体210转动，又或者通过带传动、链传动等方式，但考虑到输出扭矩与空间的紧凑性，在本实用发明一示例中，所述第二驱动装置220通过同步带传动组件240驱动所述第二架体210转动。同步带传动组件240包括主动轮241、从动轮243和传动带242，所述主动轮241安装在第二驱动装置220的驱动主轴上，所述从动轮243安装在所述第二架体210上，所述传动带242张紧安装在所述主动轮241和从动轮243上。

本实用发明中第三驱动装置320也可以通过多种手段来实现第三架体310沿第三轴330线延伸方向的直线驱动，例如，齿轮与齿条驱动形式、丝杠342滑台343组件、液压缸或气缸直接驱动等，考虑到空间的紧凑性和运动的灵活性，在本实用发明一示例中，所述第三驱动装置320通过第一丝杠滑台组件340驱动所述第三架体310直线移动。所述第一丝杠滑台组件340组件包括座体341、丝杠342和滑台343，所述座体341安装在所述第二架体210上，所述丝杠342可转动安装在所述丝杠342上，所述滑台343安装在丝杠342上并和所述第三架体310相连接。第三驱动装置320的转轴与所述丝杠342同轴连接。

本实用发明中第四驱动装置420也可以通过多种手段来实现第四架体410沿第四轴430线延伸方向的直线驱动，例如，齿轮与齿条驱动形式、丝杠342滑台343组件、液压缸或气缸直接驱动等，考虑到空间的紧凑性和运动的灵活性，在本实用发明一示例中，所述第四驱动装置420通过第二丝杠滑台组件440驱动所述第四架体410直线移动。所述第二丝杠滑台组件440结构和所述第一丝杠滑台组件340相同，具体也包括座体341、丝杠(未示出)和滑台(未示出)，所述座体341安装在所述第三架体310上，所述丝杠可转动安装在所述丝杠342上，所述滑台安装在丝杠上并和所述第四架体410相连接。第四驱动装置420的转轴与所述丝杠342同轴连接。

本实用发明中第五驱动装置520也可以通过多种手段来实现第五架体510绕第五轴530的转动，例如通过带传动、链传动等方式。本实用发明一示例中，所述第五驱动装置520通过联轴器组件驱动所述第五架体510转动。

在本实用发明一示例中还提供一种焊接设备，所述焊接设备上安装由上述任一示例中所述的焊接机头。

如上所述，本实用发明焊接机头和含该焊接机头的焊接设备，其通过五轴联动，能够灵活调整焊接机构的位置，既可以在焊接过程中实现往复运动摆动焊接，又可以在焊接过程中实现旋转摆动焊接，从而完成宽焊缝焊接，另外本实用发明焊接机头相对独立，可以应用在龙门式自动焊接设备或者独臂式自动焊接设备上，也适用于各种龙门加工设备的改造。所以，本实用发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。

上述实施例仅例示性说明本实用发明的原理及其功效，而非用于限制本实用发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用发明的权利要求所涵盖。