桁架支管焊接機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種桁架支管焊接機(jī)器人，屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域，主要用于桁架支管的焊接。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著世界制造業(yè)的迅速發(fā)展，焊接技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛，企業(yè)對焊接質(zhì)量、焊接效率的要求也不斷提高。針對特定焊接件使用焊接專機(jī)是解決此問題的有效途徑之一，因此焊接專機(jī)也成為焊接設(shè)備的重要發(fā)展方向之一。鋁合金桁架的主管和支管存在大量的相貫線焊縫。在手工交流鎢極氬弧焊焊接鋁合金桁架時，為了節(jié)省桁架翻轉(zhuǎn)消耗時間及焊接操作的方便，操作流程是同一主管與所有支管的相貫線，先完成外側(cè)相貫線的一半的焊接，然后翻轉(zhuǎn)桁架將外側(cè)的半相貫線全部焊完，再采用同樣的方法進(jìn)行里側(cè)的相貫線焊接。這樣的方法存在操作繁瑣，工作效率低的缺點。
[0003]直支管、斜支管和鋁合金管材相貫線是空間曲線，一般焊接采用手工交流鎢極氬弧焊焊接。采用手工交流鎢極氬弧焊焊接鋁合金桁架，焊接周期長，大批量生產(chǎn)時消耗大量的勞動力和時間。由于特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計和焊接流程使得焊縫不連續(xù)，焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種桁架支管焊接機(jī)器人，它自動化程度高，操作簡單，節(jié)省了大量勞動力。
[0005]為了觖決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種桁架支管焊接機(jī)器人，它包括箱體、圓周調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、軸向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、徑向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和焊槍機(jī)構(gòu)，箱體的中部設(shè)有用于插入桁架支管的支管孔，圓周調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可滑動地安裝在箱體內(nèi)，圓周調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括第一電機(jī)和旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸安裝在第一電機(jī)上，所述的軸向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括第二電機(jī)和第一螺桿，第二電機(jī)可轉(zhuǎn)動地安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，以便將軸向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動與旋轉(zhuǎn)軸的自轉(zhuǎn)分開，第一螺桿安裝在第二電機(jī)上，并且第一螺桿與旋轉(zhuǎn)軸平行，第一螺桿通過帶有螺紋的滑塊與旋轉(zhuǎn)軸連接，所述的徑向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括第三電機(jī)和第二螺桿，第三電機(jī)固定在滑塊上，第二螺桿安裝在第三電機(jī)上，并且第二螺桿與第一螺桿垂直，第二螺桿通過螺紋連接有滑桿，所述的焊槍機(jī)構(gòu)包括第四電機(jī)和安裝在第四電機(jī)上的焊槍，焊槍與滑桿的底端相鉸接。
[0006]進(jìn)一步為了實現(xiàn)焊接過程中的定位功能，所述的圓周調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括錨固裝置，所述錨固裝置由兩半圓結(jié)構(gòu)組成，使用時將兩半圓結(jié)構(gòu)安裝于支管上，所述的旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)有第一齒輪，錨固裝置上與第一齒輪的對應(yīng)位置處設(shè)有第二齒輪，第一齒輪與第二齒輪相嗤合，并且第一齒輪在第一電機(jī)的驅(qū)動下繞第二齒輪作圓周運(yùn)動。
[0007]進(jìn)一步為了有效地帶動第一齒輪轉(zhuǎn)動，所述的旋轉(zhuǎn)軸上與第一齒輪的接觸處安裝有固定套，固定套上具有凸塊，第一齒輪中部設(shè)有與固定套相配合的固定槽，第一齒輪通過固定槽套在固定套上。
[0008]進(jìn)一步延長旋轉(zhuǎn)軸使用壽命、平衡旋轉(zhuǎn)軸受力，所述的旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)有轉(zhuǎn)動滑塊，箱體內(nèi)設(shè)有與轉(zhuǎn)動滑塊相配合的滑塊滑動軌道，轉(zhuǎn)動滑塊在滑塊滑動軌道內(nèi)圍繞桁架支管圓周轉(zhuǎn)動。
[0009]進(jìn)一步提供了一種電機(jī)與箱體的連接結(jié)構(gòu)，所述的第一電機(jī)下端面上固定有滑動塊，所述的箱體上設(shè)有與滑動塊相配合的電機(jī)滑動軌道，電機(jī)滑動軌道的底部設(shè)有開口，旋轉(zhuǎn)軸穿過該開口，與滑動塊一起在電機(jī)滑動軌道內(nèi)轉(zhuǎn)動。
[0010]進(jìn)一步提供了一種第二電機(jī)與旋轉(zhuǎn)軸的連接結(jié)構(gòu)，所述的旋轉(zhuǎn)軸的下部為橫截面為正方形的齒輪軸，所述的第二電機(jī)下端固定有固定塊，固定塊上開有上通孔，該上通孔的直徑小于齒輪軸的面對角線，旋轉(zhuǎn)軸穿過該上通孔并將固定塊可轉(zhuǎn)動地支撐在齒輪軸上端。
[0011]進(jìn)一步，所述的上通孔與旋轉(zhuǎn)軸之間安裝有軸承。
[0012]進(jìn)一步為了便于齒輪軸末端的插入，同時將旋轉(zhuǎn)軸的自轉(zhuǎn)運(yùn)動與滑塊的滑動分開，所述的滑塊的頂部設(shè)有下通孔，下通孔中安裝有與齒輪軸相配合的套筒，齒輪軸的末端插入套筒中。
[0013]進(jìn)一步提供了一種滑桿的具體結(jié)構(gòu)，所述的滑桿由夾持頭和兩個支持桿組成，支持桿相互平行地固定在夾持頭上，兩個支持桿之間的距離大于或等于旋轉(zhuǎn)軸的直徑，滑塊上開有凹槽，凹槽位于下通孔的下方，所述的兩個支持桿可滑動地插接在凹槽中。
[0014]進(jìn)一步為了保證滑塊與滑桿的相對運(yùn)動，又限制其他方向的運(yùn)動，所述的支持桿與滑塊之間設(shè)置有導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，支持桿的頂端設(shè)置有半圓形導(dǎo)軌凸起，滑塊上設(shè)有與該導(dǎo)軌凸起相配合的導(dǎo)槽，導(dǎo)軌凸起插入導(dǎo)槽并在導(dǎo)槽內(nèi)滑動。
[0015]采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的第一齒輪安裝在旋轉(zhuǎn)軸上并與第二齒輪外嚙合，第一電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸一邊自轉(zhuǎn)一邊繞桁架支管完成圓周運(yùn)動，滑塊在第二電機(jī)的驅(qū)動下沿桁架支管軸向進(jìn)給，滑桿在第三電機(jī)的驅(qū)動下沿桁架支管徑向進(jìn)給，焊槍在第四電機(jī)驅(qū)動下作擺動動作，通過以上4個自由度的協(xié)調(diào)動作完成對焊槍姿態(tài)的控制，最終完成相貫線焊縫的焊接動作；本發(fā)明的自動化程度高，焊接質(zhì)量高，操作簡單，節(jié)省了大量勞動力；實現(xiàn)了機(jī)器人錨固、運(yùn)動機(jī)構(gòu)、焊槍姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的一體化設(shè)計；另外，本發(fā)明避免了鋁合金桁架在焊接過程中產(chǎn)生的干涉問題，實現(xiàn)了相貫線焊縫的自動化焊接。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明桁架支管焊接機(jī)器人的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為圖1的左視圖；
[0018]圖3為本發(fā)明的箱體部分的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為本發(fā)明的箱體部分的剖視圖；
[0020]圖5為本發(fā)明的圓周調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、軸向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、徑向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和焊槍機(jī)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖6為圖5的左視圖；
[0022]圖7為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)軸的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖8為本發(fā)明的第一齒輪的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖9為本發(fā)明的滑動塊的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖10為本發(fā)明的固定塊的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖11為本發(fā)明的滑塊的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖12為本發(fā)明的滑桿的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖13為本發(fā)明的第三電機(jī)的固定環(huán)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖14為本發(fā)明的第四電機(jī)的固定件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖15為本發(fā)明的焊槍的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖中，1、箱體，1-1、支管孔，1-2、滑塊滑動軌道，1-3、電機(jī)滑動軌道，2_1、第一電機(jī)，2_2、旋轉(zhuǎn)軸，2_2_1、正方形的齒輪軸，2_3、銷固裝置，2_4、第一齒輪，2_4_1、固定槽，
2-5、第二齒輪，2-6、固定套，2-6-1、凸塊，2-7、轉(zhuǎn)動滑塊，2-8、滑動塊，3-1、第二電機(jī)，3-2、第一螺桿，3-3、滑塊，3-3-1、套筒，3-4、固定塊，3-4-1上通孔，4_1、第三電機(jī)，4_2、第二螺桿，4-3、滑桿，4-3-1、夾持頭，4-3-2、支持桿，5-1、第四電機(jī)，5-2、焊槍，6、固定環(huán)，7、固定件。
【具體實施方式】
[0032]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明
[0033]如圖1?15所示，一種桁架支管焊接機(jī)器人，它包括箱體1、圓周調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、軸向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、徑向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和焊槍機(jī)構(gòu)，箱體I的中部設(shè)有用于插入桁架支管的支管孔1-1，圓周調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可滑動地安裝在箱體I內(nèi)，圓周調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括第一電機(jī)2-1和旋轉(zhuǎn)軸2-2，旋轉(zhuǎn)軸2-2安裝在第一電機(jī)2-1上，軸向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括第二電機(jī)3-1和第一螺桿3-2，第二電機(jī)
3-1可轉(zhuǎn)動地安裝在旋轉(zhuǎn)軸2-2上，以便將軸向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動與旋轉(zhuǎn)軸2-2的自轉(zhuǎn)分開，第一螺桿3-2安裝在第二電機(jī)3-1上，并且第一螺桿3-2與旋轉(zhuǎn)軸2-2平行，第一螺桿3_2通過帶有螺紋的滑塊3-3與旋轉(zhuǎn)軸2-2連接，徑向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括第三電機(jī)4-1和第二螺桿
4-2，第三電機(jī)4-1通過固定環(huán)6固定在滑塊3-3上，第二螺桿4-2安裝在第三電機(jī)4_1上，并且第二螺桿4-2與第一螺桿3-2垂直，第二螺桿4-2通過螺紋連接有滑桿4-3，焊槍機(jī)構(gòu)包括第四電機(jī)5-1和安裝在第四電機(jī)5-1上的焊槍5-2，焊槍5-2與滑桿4_3的底端相鉸接，第四電機(jī)5-1通過固定件7安裝在滑桿4-3上。
[0034]在不同的焊接工藝和條件下，可以根據(jù)不同的支管管徑調(diào)整支管孔1-1以及箱體I的尺寸，焊接過程中，箱體I通過旋轉(zhuǎn)軸2-2與錨固裝置2-3固定連接，保持靜止。
[0035]如圖3所示，為了安裝和拆卸方便，滿足生產(chǎn)要求，箱體I沿軸線方向一分為二，用螺母將箱體I固定在桁架的支管上進(jìn)行焊接。
[0036]如圖1?4所示，圓周調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括錨固裝置2-3，錨固裝置2-3由兩半圓結(jié)構(gòu)組成，使用時將兩半圓結(jié)構(gòu)安裝于支管上，旋轉(zhuǎn)軸2-2上設(shè)有第一齒輪2-4，錨固裝置2-3上與第一齒輪2-4的對應(yīng)位置處設(shè)有第二齒輪2-5，第一齒輪2-4與第二齒輪2-5相嚙合，并且第一齒輪2-4在第一電機(jī)2-1的驅(qū)動下繞第二齒輪2-5作圓周運(yùn)動。
[0037]如圖7、8所示，旋轉(zhuǎn)軸2-2上與第一齒輪