本實用新型涉及一種直角坐標(biāo)式焊接機(jī)器人。

背景技術(shù)：
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目前工業(yè)用弧焊機(jī)器人多為關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)，由回轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)自由度構(gòu)成，焊槍空間姿態(tài)靈活，適合形狀復(fù)雜、空間曲線面較多的工件，但其焊接范圍較小，剛度相對較弱，精度較低，運動控制較困難，不適合大范圍、大空間內(nèi)使用，成本也較高。而目前直角坐標(biāo)焊接機(jī)器人發(fā)展沒有關(guān)節(jié)式機(jī)器人迅速，技術(shù)層次相對較低，結(jié)構(gòu)也不是那么簡捷成熟，外觀相對低端，也沒有用專用控制器來控制，PLC控制居多，控制功能較少，無法進(jìn)行示教，但其剛度和精度都非常好，適于在大范圍、大空間內(nèi)的使用。由此可見，現(xiàn)階段關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)機(jī)器人和直角坐標(biāo)式機(jī)器人存在的很多不足，但是二者的不足之處卻可以相互彌補(bǔ)，而如何把兩者的優(yōu)勢發(fā)揮出來，現(xiàn)在并沒有很好的解決之策。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本實用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點，結(jié)構(gòu)合理，適用范圍廣，具有關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)機(jī)器人和直角坐標(biāo)式機(jī)器人的雙重優(yōu)點，兩種機(jī)器人的不足之處得到了充分的彌補(bǔ)，優(yōu)勢得到了充分的發(fā)揮，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

本實用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種直角坐標(biāo)式焊接機(jī)器人，包括底座，在底座兩側(cè)分別設(shè)有Y向傳動機(jī)構(gòu)，在兩Y向傳動機(jī)構(gòu)上設(shè)有焊接裝置，所述焊接裝置包括焊接裝置架，焊接裝置架兩端與Y向傳動機(jī)構(gòu)相連，在焊接裝置架頂部設(shè)有一X向傳動機(jī)構(gòu)，在X向傳動機(jī)構(gòu)上設(shè)有焊接活動機(jī)構(gòu)，所述焊接活動機(jī)構(gòu)包括焊接活動機(jī)構(gòu)架，焊接活動機(jī)構(gòu)架與X向傳動機(jī)構(gòu)相連，在焊接活動機(jī)構(gòu)架上設(shè)有Z向傳動機(jī)構(gòu)，在Z向傳動機(jī)構(gòu)底部設(shè)有旋轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)，在旋轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)的另一端設(shè)有一擺動傳動機(jī)構(gòu)，在擺動傳動機(jī)構(gòu)上固定連接一焊槍，在焊接活動機(jī)構(gòu)架上設(shè)有一送絲裝置，送絲裝置與焊槍相連，所述Y向傳動機(jī)構(gòu)、X向傳動機(jī)構(gòu)、Z向傳動機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)、擺動傳動機(jī)構(gòu)、焊槍和送絲裝置分別通過導(dǎo)線和控制器相連。

優(yōu)選的，所述Y向傳動機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌底座，在導(dǎo)軌底座上設(shè)有直線導(dǎo)軌和齒條，在焊接裝置架兩端上各設(shè)有一通過齒輪齒條傳動帶動焊接裝置運動的伺服電機(jī)，伺服電機(jī)通過導(dǎo)線和控制器相連。

優(yōu)選的，所述X向傳動機(jī)構(gòu)包括橫梁，橫梁與焊接裝置架相連，在橫梁上設(shè)有直線導(dǎo)軌和齒條，在焊接活動機(jī)構(gòu)架上設(shè)有一通過齒輪齒條傳動帶動焊接活動機(jī)構(gòu)運動的伺服電機(jī)，伺服電機(jī)通過導(dǎo)線和控制器相連。

優(yōu)選的，所述Z向傳動機(jī)構(gòu)包括上下溜板，在焊接活動機(jī)構(gòu)架對應(yīng)上下溜板的位置上設(shè)有直線導(dǎo)軌和齒條，在上下溜板上設(shè)有一通過齒輪齒條傳動帶動上下溜板運動的伺服電機(jī)，伺服電機(jī)通過導(dǎo)線和控制器相連。

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)包括固定座和旋轉(zhuǎn)體，固定座與Z向傳動機(jī)構(gòu)底部固定相連，在固定座上設(shè)有第一交叉滾子軸承，第一交叉滾子軸承的內(nèi)圈與旋轉(zhuǎn)體相連，在旋轉(zhuǎn)體上設(shè)有一通過齒輪傳動帶動旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)的伺服電機(jī)，伺服電機(jī)通過導(dǎo)線和控制器相連。

優(yōu)選的，所述擺動傳動機(jī)構(gòu)包括一擺動傳動機(jī)構(gòu)架，在擺動傳動機(jī)構(gòu)架下連接一擺動體，所述旋轉(zhuǎn)體的底部設(shè)有第二交叉滾子軸承，第二交叉滾子軸承的內(nèi)圈與擺動傳動機(jī)構(gòu)架相連，在擺動傳動機(jī)構(gòu)架上設(shè)有一通過齒輪齒條傳動帶動擺動體旋轉(zhuǎn)的伺服電機(jī)，擺動體和伺服電機(jī)通過導(dǎo)線和控制器相連。

優(yōu)選的，所述擺動體包括擺動體架，在擺動體架上設(shè)有直線導(dǎo)軌，在直線導(dǎo)軌上活動連接焊槍，在擺動體架上設(shè)有一通過絲杠傳動帶動焊槍運動的步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)通過導(dǎo)線和控制器相連。

優(yōu)選的，所述送絲裝置包括送絲裝置架，送絲裝置架與Z向傳動機(jī)構(gòu)相連，在送絲裝置架上設(shè)有焊絲盤，焊絲盤與一固定在送絲裝置架上的送絲電機(jī)的輸出端相連，在焊絲盤和焊槍之間設(shè)有一導(dǎo)絲管，送絲電機(jī)通過導(dǎo)線和控制器相連。

優(yōu)選的，在底座上設(shè)有焊接平臺。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)合理，在實現(xiàn)關(guān)節(jié)機(jī)器人類似功能的基礎(chǔ)上，X、Y、Z向傳動機(jī)構(gòu)的大小可根據(jù)工件的大小定制，以適應(yīng)市場需求，可使本裝置用于大型工件及大空間的操作焊接；適用范圍廣，可用于示教和焊接；具有關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)機(jī)器人和直角坐標(biāo)式機(jī)器人的雙重優(yōu)點，兩種機(jī)器人的不足之處得到了充分的彌補(bǔ)；本實用新型對焊槍的擺動方式設(shè)置了兩種方式，一種是通過擺動器實現(xiàn)，能夠滿足大部分的擺動要求，且特別適合大行程設(shè)備的應(yīng)用，另一種是復(fù)合擺動，它是通過控制器控制各軸擬合成不同方向的擺動效果，擺動形式可為正弦波、三角波、圓弧波等，擺動頻率和擺動幅度方便調(diào)節(jié)，適合小行程設(shè)備的應(yīng)用，運行穩(wěn)定。

附圖說明：

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的左視圖。

圖中，1、底座，2、焊接裝置架，3、焊接活動機(jī)構(gòu)架，4、焊槍，5、導(dǎo)軌底座，6、橫梁，7、上下溜板，8、固定座，9、旋轉(zhuǎn)體，10、擺動傳動機(jī)構(gòu)，11、擺動體，12、送絲裝置，13、導(dǎo)絲管，14、焊接平臺。

具體實施方式：

為能清楚說明本方案的技術(shù)特點，下面通過具體實施方式，并結(jié)合其附圖，對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)闡述。

如圖1-2所示，一種直角坐標(biāo)式焊接機(jī)器人，包括底座1，在底座1兩側(cè)分別設(shè)有Y向傳動機(jī)構(gòu)，在兩Y向傳動機(jī)構(gòu)上設(shè)有焊接裝置，所述焊接裝置包括焊接裝置架2，焊接裝置架2兩端與Y向傳動機(jī)構(gòu)相連，在焊接裝置架2頂部設(shè)有一X向傳動機(jī)構(gòu)，在X向傳動機(jī)構(gòu)上設(shè)有焊接活動機(jī)構(gòu)，所述焊接活動機(jī)構(gòu)包括焊接活動機(jī)構(gòu)架3，焊接活動機(jī)構(gòu)架3與X向傳動機(jī)構(gòu)相連，在焊接活動機(jī)構(gòu)架上3設(shè)有Z向傳動機(jī)構(gòu)，在Z向傳動機(jī)構(gòu)底部設(shè)有旋轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)，在旋轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)的另一端設(shè)有一擺動傳動機(jī)構(gòu)，在擺動傳動機(jī)構(gòu)10上固定連接一焊槍4，在焊接活動機(jī)構(gòu)架3上設(shè)有一送絲裝置12，送絲裝置12與焊槍4相連，所述Y向傳動機(jī)構(gòu)、X向傳動機(jī)構(gòu)、Z向傳動機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)、擺動傳動機(jī)構(gòu)、焊槍和送絲裝置分別通過導(dǎo)線和控制器相連。

所述Y向傳動機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌底座5，在導(dǎo)軌底座5上設(shè)有直線導(dǎo)軌和齒條，在焊接裝置架2兩端上各設(shè)有一通過齒輪齒條傳動帶動焊接裝置運動的伺服電機(jī)，伺服電機(jī)通過導(dǎo)線和控制器相連。通過齒輪齒條傳動，傳動的可靠性強(qiáng)，能夠控制焊接裝置的Y向運動。

所述X向傳動機(jī)構(gòu)包括橫梁6，橫梁6與焊接裝置架2相連，在橫梁6上設(shè)有直線導(dǎo)軌和齒條，在焊接活動機(jī)構(gòu)架3上設(shè)有一通過齒輪齒條傳動帶動焊接活動機(jī)構(gòu)運動的伺服電機(jī)，伺服電機(jī)通過導(dǎo)線和控制器相連。通過齒輪齒條傳動，傳動的可靠性強(qiáng)，能夠控制焊接裝置的X向運動。

所述Z向傳動機(jī)構(gòu)包括上下溜板7，在焊接活動機(jī)構(gòu)架3對應(yīng)上下溜板7的位置上設(shè)有直線導(dǎo)軌和齒條，在上下溜板7上設(shè)有一通過齒輪齒條傳動帶動上下溜板7運動的伺服電機(jī)，伺服電機(jī)通過導(dǎo)線和控制器相連。通過齒輪齒條傳動，傳動的可靠性強(qiáng)，能夠控制焊接裝置的Z向運動。

所述旋轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)包括固定座8和旋轉(zhuǎn)體9，固定座8與Z向傳動機(jī)構(gòu)底部固定相連，在固定座8上設(shè)有第一交叉滾子軸承，第一交叉滾子軸承的內(nèi)圈與旋轉(zhuǎn)體9相連，在旋轉(zhuǎn)體9上設(shè)有一通過齒輪傳動帶動旋轉(zhuǎn)體8旋轉(zhuǎn)的伺服電機(jī)，伺服電機(jī)通過導(dǎo)線和控制器相連。通過設(shè)在固定座8和旋轉(zhuǎn)體9之間的第一交叉滾子軸承，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)體9的360度旋轉(zhuǎn)。

所述擺動傳動機(jī)構(gòu)10包括一擺動傳動機(jī)構(gòu)架，在擺動傳動機(jī)構(gòu)架下連接一擺動體11，所述旋轉(zhuǎn)體9的底部設(shè)有第二交叉滾子軸承，第二交叉滾子軸承的內(nèi)圈與擺動傳動機(jī)構(gòu)架相連，在擺動傳動機(jī)構(gòu)架上設(shè)有一通過齒輪齒條傳動帶動擺動體11旋轉(zhuǎn)的伺服電機(jī)，擺動體11和伺服電機(jī)通過導(dǎo)線和控制器相連。

所述擺動體11包括擺動體架，在擺動體架上設(shè)有直線導(dǎo)軌，在直線導(dǎo)軌上活動連接焊槍4，在擺動體架上設(shè)有一通過絲杠傳動帶動焊槍4運動的步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)通過導(dǎo)線和控制器相連。

所述送絲裝置12包括送絲裝置架，送絲裝置架與Z向傳動機(jī)構(gòu)相連，在送絲裝置架上設(shè)有焊絲盤，焊絲盤與一固定在送絲裝置架上的送絲電機(jī)的輸出端相連，在焊絲盤和焊槍4之間設(shè)有一導(dǎo)絲管13，送絲電機(jī)通過導(dǎo)線和控制器相連。

在底座1上設(shè)有焊接平臺14。利于系統(tǒng)的一體化設(shè)計。

使用時，焊槍4與送絲裝置安裝好之后，通過控制器來控制焊槍4的運動軌跡。由于本實用新型的擺動體11上具有非常多的自由度，這種擺動能滿足大部分?jǐn)[動需求，而且它只是擺動體11單獨運動，不牽扯其它軸系，穩(wěn)定性好，擺動體與其直接配合的組件可以實現(xiàn)現(xiàn)有的關(guān)節(jié)式機(jī)器人的特點，但是此種設(shè)計適用于大規(guī)模的作業(yè)，對于小規(guī)模作業(yè)響應(yīng)較慢。在本實用新型中設(shè)有X、Y、Z向傳動機(jī)構(gòu)以利于割槍在小規(guī)模內(nèi)的應(yīng)用，在結(jié)合X、Y、Z向傳動機(jī)構(gòu)的情況下，割槍的擺動方式可以是復(fù)合擺動，主要是通過控制器控制各軸擬合成不同方向的擺動類型，擺動類型有正弦波、三角波、圓弧波可供選擇，擺動頻率和擺動幅度可方便的進(jìn)行調(diào)節(jié)，運行比較穩(wěn)定。本實用新型通過控制器與多個伺服電機(jī)的數(shù)據(jù)交互，具有示教、離線編程、自動尋位功能，并能進(jìn)行直線插補(bǔ)及圓弧插補(bǔ)；通過人機(jī)界面可設(shè)置與運動系統(tǒng)相聯(lián)系的焊接參數(shù)，并能和焊接輔助設(shè)備交換信息(如工裝、轉(zhuǎn)臺等)；借助控制器的監(jiān)測，本身具有焊接工藝故障自檢和自處理功能，如粘絲、斷絲等，可檢出問題工況，并能報警或停車。

上述具體實施方式不能作為對本實用新型保護(hù)范圍的限制，對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，對本實用新型實施方式所做出的任何替代改進(jìn)或變換均落在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。

本實用新型未詳述之處，均為本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。