專利名稱：一種焊接設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種焊接設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的焊接設(shè)備中，焊槍頭一般只能在三維中發(fā)生平移，不能進行角度變化，因此在焊接時，焊槍刀軸與焊點之間的位置很難保證焊接的最佳狀態(tài)，所以往往造成焊縫產(chǎn)生氣孔、夾渣等現(xiàn)象，影響焊接質(zhì)量。
實用新型內(nèi)容
本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種焊接設(shè)備，其通過一焊槍頭驅(qū)動裝置驅(qū)動焊槍頭在三維空間發(fā)生平移和旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)焊接時焊槍刀軸與焊點之間的最佳位置，優(yōu)化焊
接質(zhì)量。
為實現(xiàn)以上的技術(shù)目的，本實用新型將采用以下的技術(shù)方案
一種焊接設(shè)備，包括電源、工作臺、焊槍以及驅(qū)動焊槍平移和驅(qū)動焊槍頭旋轉(zhuǎn)的設(shè)置于工作臺上的焊槍驅(qū)動裝置，所述焊槍驅(qū)動裝置輸入端與電源連接，輸出端則與焊槍連接。
所述的焊槍驅(qū)動裝置為五維伺服機構(gòu)，包括焊槍平移裝置和焊槍頭旋轉(zhuǎn)裝置，所述焊槍平移裝置包括呈三維坐標設(shè)置的第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌以及第三導(dǎo)軌，所述第一導(dǎo)軌呈X方向設(shè)置并固設(shè)于工作臺上，所述第三導(dǎo)軌呈Z方向設(shè)置并固定連接在第一導(dǎo)軌的滑座上，而第二導(dǎo)軌則呈Y方向設(shè)置且固定連接在第三導(dǎo)軌的滑座上；所述焊槍頭旋轉(zhuǎn)裝置包括固定連接在第二導(dǎo)軌滑座上且與所述第三導(dǎo)軌軸線平行的主旋轉(zhuǎn)軸以及與主旋轉(zhuǎn)軸輸出端設(shè)置的承接板固定連接且偏心設(shè)置的第五伺服/步進電機，所述第五伺服/步進電機輸出端與焊槍旋轉(zhuǎn)連接；所述第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌、第三導(dǎo)軌以及主旋轉(zhuǎn)軸輸入端分別與第一伺服/步進電機、第二伺服/步進電機、第三伺服涉進電機和第四伺服涉進電機連接。
所述的第四伺服/步進電機與主旋轉(zhuǎn)軸之間連接有第一減速傳動機構(gòu)，而所述第五伺服/步進電機與焊槍之間連接有第二減速傳動機構(gòu)。
所述的第一、第二減速傳動機構(gòu)為蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)或者行星齒輪系傳動機構(gòu)或者諧波減速器。
所述第二減速傳動機構(gòu)與焊槍之間設(shè)置有帶輪傳動或者鏈輪傳動或者齒輪傳動或者平面連桿傳動機構(gòu)。
3根據(jù)以上的技術(shù)方案可以達到以下的有益效果
1. 本實用新型采用焊槍驅(qū)動裝置驅(qū)動焊槍在工作空間內(nèi)發(fā)生位置平移以及驅(qū)動焊槍頭發(fā)生角度旋轉(zhuǎn)，因此，可以保證焊槍在工作三維空間內(nèi)發(fā)生任意的位移，即可以實現(xiàn)焊接時焊槍刀軸與焊點之間的最佳位置，從而優(yōu)化焊縫質(zhì)量。
2. 本實用新型采用的焊槍驅(qū)動裝置為五維伺服機構(gòu)，包括三個驅(qū)動焊槍分別發(fā)生X、 Y、Z直線位移的導(dǎo)軌和兩個驅(qū)動焊槍旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸組成，其中三個驅(qū)動焊槍分別發(fā)生X、 Y、 Z
直線位移的導(dǎo)軌可以保證旋轉(zhuǎn)軸在工作空間內(nèi)發(fā)生任何位置平移，而兩個驅(qū)動焊槍旋轉(zhuǎn)的旋
轉(zhuǎn)軸可以保證焊槍做360度旋轉(zhuǎn)，由此可知，這種結(jié)構(gòu)配置形式使得機床行程大，無死區(qū)，通用性適應(yīng)性強，另由于其運動方式完全依賴于機床自身的線性軸、回轉(zhuǎn)軸的運動，且焊機本身工作臺主要起支撐工件的重量和輔助工具的重量，使機床空間利用率提高，故非常適合大型、焊縫復(fù)雜工件的焊接加工。
3. 本實用新型所用的第一、第二減速傳動機構(gòu)為渦輪蝸桿減速傳動機構(gòu)，因此，本實用新型機械剛性較好。
4. 本實用新型在第二減速傳動機構(gòu)與焊槍之間連接有鏈輪/齒輪/帶輪/連桿傳動機構(gòu)，則這種傳動機構(gòu)在保證傳動精度的同時還保留了焊槍與輸氣管的活動空間，另外鏈輪傳動或者齒輪傳動或者帶輪傳動或者連桿傳動機構(gòu)的空余空間使得本實用新型可以對比較細小的內(nèi)腔型焊接工件進行焊接。


圖1是本實用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型焊槍頭旋轉(zhuǎn)裝置的左視圖；圖3是本實用新型焊槍頭旋轉(zhuǎn)裝置B-B剖視圖；圖4是本實用新型焊槍頭旋轉(zhuǎn)裝置E-E剖視圖；具體實施方式
以下將結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案給予詳盡的說明。
圖1為本實用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本實用新型包括電源、工作臺1以及焊槍，還包括驅(qū)動焊槍平移以及驅(qū)動焊槍頭旋轉(zhuǎn)的設(shè)置于工作臺上的焊槍驅(qū)動裝置，所述焊槍驅(qū)動裝置輸入端與電源連接，輸出端則與焊槍連接；所述焊槍驅(qū)動裝置為五維伺服機構(gòu)，包括焊槍平移裝置和焊槍頭旋轉(zhuǎn)裝置，所述悍槍平移裝置包括呈三維坐標設(shè)置的第一導(dǎo)軌2、第二導(dǎo)軌3以及第三導(dǎo)軌4，所述第一導(dǎo)軌2呈X方向設(shè)置并固設(shè)于工作臺1上，所述第三導(dǎo)軌4呈Z方向設(shè)置并固定連接在第一導(dǎo)軌2的滑座上，而第二導(dǎo)軌3則呈Y方向設(shè)置且固定連接在第三導(dǎo)軌4的滑座上；所述焊槍頭旋轉(zhuǎn)裝置包括固定連接在第二導(dǎo)軌3滑座上且與
所述第三導(dǎo)軌4軸線平行的主旋轉(zhuǎn)軸5以及與主旋轉(zhuǎn)軸5輸出端設(shè)置的承接板7固定連接且
偏心設(shè)置的第五伺服/步進電機61，所述第五伺服/步進電機61輸出端與焊槍旋轉(zhuǎn)連接；所述
第一導(dǎo)軌2、第二導(dǎo)軌3、第三導(dǎo)軌4以及主旋轉(zhuǎn)軸5輸入端分別與第一伺服/步進電機、第 二伺服/步進電機31、第三伺服/步進電機41和第四伺服/步進電機51連接，且所述第一伺服/ 步進電機、第二伺服/步進電機31、第三伺服/步進電機41、第四伺服/步進電機51以及第五 伺服/步進電機61由一特定的數(shù)控系統(tǒng)驅(qū)動；根據(jù)以上的技術(shù)方案可知，當需要對某一焊縫 進行焊接時，數(shù)控系統(tǒng)對第一伺服/步進電機、第二伺服/步進電機31、第三伺服/步進電機41、 第四伺服/步進電機51以及第五伺服/步進電機61發(fā)出指令，則第一、第二和第三伺服/步進 電機將驅(qū)動第一、第二和第三軌道上的滑座發(fā)生平移，即驅(qū)動主旋轉(zhuǎn)軸發(fā)生位置變化，同時 第四伺服/步進電機的驅(qū)動使得主旋轉(zhuǎn)軸繞Z軸旋轉(zhuǎn)，即帶動第五伺服/步進電機繞Z軸做旋 轉(zhuǎn)運動，而第五伺服/步進電機啟動可以帶動其輸出端連接的焊槍發(fā)生旋轉(zhuǎn)，由此可知，第一、 第二和第三導(dǎo)軌的配合運動可以保證焊槍在工作空間內(nèi)的任何位置變化，而第四、第五伺服/ 步進電機的配合旋轉(zhuǎn)運動可以良好地保證焊槍頭發(fā)生任何角度的旋轉(zhuǎn)，即保證了本實用新型 焊接時焊槍頭與焊點切線垂直，從而提高焊縫質(zhì)量。
在機械傳動中，電機輸出轉(zhuǎn)速一般較高，因此一般會使用減速傳動機構(gòu)來降低電機輸出 轉(zhuǎn)速，從而增大扭矩，提高傳動精度和機械剛性，如圖2、圖3和圖4所示，本實用新型第 四伺服/步進電機51和主旋轉(zhuǎn)軸5之間設(shè)置有第一減速傳動機構(gòu)，而在第五伺服/步進電機61 和焊槍之間設(shè)置有第二減速傳動機構(gòu)，所述的第一、第二減速傳動機構(gòu)皆采用單級蝸輪蝸桿 減速傳動機構(gòu)，即所述的第四伺服/步進電機51輸出端通過聯(lián)軸器與第一蝸桿軸522連接， 所述第一蝸桿軸522上配合連接有第一蝸桿521，第一蝸桿521的輸出端則與第一蝸輪520 連接，而第一蝸輪520的輸出端則與主旋轉(zhuǎn)軸5連接，從而將第四伺服/步進電機51的動力 傳遞給主旋轉(zhuǎn)軸5;而所述的第五伺服/步進電機61輸出端則通過聯(lián)軸器與第二蝸桿軸632連 接，所述第二蝸桿軸632上配合連接有第二蝸桿631，第二蝸桿631的輸出端則與第二蝸輪 630連接，而第二蝸輪630的輸出端則與焊槍旋轉(zhuǎn)連接，從而將第五伺服/步進電機的動力傳 遞給焊槍，驅(qū)動焊槍發(fā)生旋轉(zhuǎn)運動；另外，本實用新型所采用的第一、第二減速傳動機構(gòu)還 可以是行星齒輪系傳動機構(gòu)或者諧波減速器。
為保證焊槍與輸氣管有足夠的活動空間以及可以對比較細小的內(nèi)腔型焊接工件進行焊 接，本實用新型在第二減速傳動機構(gòu)與焊槍之間連接帶輪620和621傳動機構(gòu)，另外該帶輪 傳動機構(gòu)還可以用鏈輪傳動或者齒輪傳動或者平行雙曲柄等類似的平面連桿傳動機構(gòu)替代。
權(quán)利要求1. 一種焊接設(shè)備，包括電源、工作臺以及焊槍，其特征在于還包括驅(qū)動焊槍平移以及驅(qū)動焊槍頭旋轉(zhuǎn)的設(shè)置于工作臺上的焊槍驅(qū)動裝置，所述焊槍驅(qū)動裝置輸入端與電源連接，輸出端則與焊槍連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接設(shè)備，其特征在于，所述的焊槍驅(qū)動裝置包括焊槍平移裝置和 焊槍頭旋轉(zhuǎn)裝置，所述焊槍平移裝置包括呈三維坐標設(shè)置的第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌以及第三 導(dǎo)軌，所述第一導(dǎo)軌呈X方向設(shè)置并固設(shè)于工作臺上，所述第三導(dǎo)軌呈Z方向設(shè)置并固 定連接在第一導(dǎo)軌的滑座上，而第二導(dǎo)軌則呈Y方向設(shè)置且固定連接在第三導(dǎo)軌的滑座 上；所述焊槍頭旋轉(zhuǎn)裝置包括固定連接在第二導(dǎo)軌滑座上且與所述第三導(dǎo)軌軸線平行的主 旋轉(zhuǎn)軸以及與主旋轉(zhuǎn)軸輸出端設(shè)置的承接板固定連接且偏心設(shè)置的第五伺服/步進電機， 所述第五伺服/步進電機輸出端與焊槍旋轉(zhuǎn)連接；所述第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌、第三導(dǎo)軌以 及主旋轉(zhuǎn)軸輸入端分別與第一伺服/步進電機、第二伺服/步進電機、第三伺服/步進電機和 第四伺服/步進電機連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述焊接設(shè)備，其特征在于，所述的第四伺服/步進電機與主旋轉(zhuǎn)軸之間 連接有第一減速傳動機構(gòu)，而所述第五伺服/步進電機與焊槍之間連接有第二減速傳動機 構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述焊接設(shè)備，其特征在于，所述的第一、第二減速傳動機構(gòu)為蝸輪蝸桿 傳動機構(gòu)或者行星齒輪系傳動機構(gòu)或者諧波減速器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述焊接設(shè)備，其特征在于，所述第二減速傳動機構(gòu)與焊槍之間設(shè)置有帶 輪傳動或者鏈輪傳動或者齒輪傳動或者平面連桿傳動機構(gòu)。
專利摘要一種焊接設(shè)備，包括電源、工作臺、焊槍和驅(qū)動焊槍平移以及驅(qū)動焊槍頭旋轉(zhuǎn)的設(shè)置于工作臺上的焊槍驅(qū)動裝置，所述焊槍驅(qū)動裝置輸入端與電源連接，輸出端則與焊槍連接，根據(jù)以上的技術(shù)方案可知，本實用新型采用焊槍驅(qū)動裝置驅(qū)動焊槍在工作空間內(nèi)發(fā)生位置平移以及驅(qū)動焊槍頭發(fā)生角度旋轉(zhuǎn)，因此，可以保證焊槍在工作三維空間內(nèi)發(fā)生任意的位移，即焊接時可以實現(xiàn)焊槍刀軸與焊點之間的最佳位置，從而優(yōu)化焊縫質(zhì)量。
文檔編號B23K9/12GK201279650SQ20082020011
公開日2009年7月29日 申請日期2008年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
發(fā)明者呂家琪 申請人:呂家琪